一种灌注桩水下喷浆固壁装置的制作方法

本实用新型涉及建筑施工装置领域，具体涉及一种灌注桩水下喷浆固壁装置。

背景技术：

现在钻孔灌注桩在遇到废河道、滩涂等湿地地基时，钻孔过程中扰动孔壁周围土壤，由于其泥浆比重起不到可靠的护壁作用，孔壁结构不稳定，常会发生孔内塌方的现象，浇注混凝土时，常常会因为孔壁土壤塌方造成夹泥和断桩现象发生的问题，影响灌注桩的成桩质量，而且灌注桩施工的安全性能得不到有效地保障。

技术实现要素：

本实用新型意在提供一种灌注桩水下喷浆固壁装置，以解决在湿地地基进行灌注桩钻孔孔壁不稳定的问题。

为达到上述目的，本实用新型的基础技术方案如下：一种灌注桩水下喷浆固壁装置，包括钻杆和钻头，钻杆为空心钻杆，钻头可拆卸连接在钻杆的底端；钻头包括在同一处呈交叉状且连通的多个中空杆，多个中空杆的交叉处上端设有与内部相通的安装套，每个中空杆的自由端的上端面均连接有挡板和喷浆管，挡板位于喷浆管与安装套之间，喷浆管倾斜设置，喷浆管的底端与中空杆内部连通，喷浆管的开口端朝向远离挡板的一侧；多个中空杆的交叉处下端固定有竖向的顶杆，顶杆与中空杆自由端的下端面之间固定连接有搅拌叶片。

本方案的原理是：实际应用时，钻杆用于驱动钻头转动，钻头用于钻孔和喷浆固壁，空心的钻杆同时用于向钻头输送水泥浆，可拆卸的钻头便于与钻杆之间拆装和不使用时的存放，在同一处呈交叉状且连通的中空杆能够通过交叉处同时向每一个中空杆内部输送水泥浆，安装套用于连接钻杆与钻头，倾斜的喷浆管用于将水泥浆喷向钻头钻孔形成的桩孔孔壁处的土体，挡板用于避免水泥浆喷入桩孔中部桩体部位的土体，顶杆用于连接安装搅拌叶片和破开桩孔底部的土壤，搅拌叶片用于将桩孔底部的土壤绞碎与水混合形成泥浆。

本方案的优点在于：1、通过钻杆和钻头能够在钻孔的同时进行灌注桩孔孔壁的喷浆固壁处理，使得形成的桩孔孔壁结构稳定，不易发生塌方；2、通过倾斜设置的喷浆管能够将水泥浆顺利的喷入到桩孔孔壁处的土体中，形成沿桩体以外有一定强度和厚度的圆柱状水泥搅拌体，再配合挡板对少量水泥浆进行阻挡，避免桩体土体中混杂水泥搅拌体，形成的桩孔孔壁形状规整，结构稳定。

优选方案一，作为基础方案的一种改进，挡板竖向设置，挡板的顶端一体成型有倾斜设置的旋片，旋片的顶端远离钻杆设置。设置旋片能够在钻杆带动钻头上升并喷浆固壁的过程中对喷浆管上方的土体和泥浆向钻头中部运送，使得喷浆形成的孔壁中水泥搅拌体的占比量更多，形成的孔壁结构更加稳定。

优选方案二，作为优选方案一的一种改进，旋片的中部厚度大于边缘的厚度。这样设置使得旋片在跟随钻头转动的过程中磨损更小，对土体的切削运送效果更好。

优选方案三，作为优选方案二的一种改进，顶杆的底端呈圆锥状。这样设置使得顶杆对桩孔底部的土体有更好的分离作用，有利于钻头向下钻孔。

优选方案四，作为优选方案三的一种改进，中空杆的侧端呈中部向外凸起的棱状。这样设置使得钻头转动的过程中中空杆对土体有更好分离作用，使得中空杆运动的过程中受到的阻力更小，钻孔固壁过程中的动力损耗更小。

优选方案五，作为优选方案四的一种改进，中空杆有两个。这样设置形成十字交叉状的结构，钻孔固壁过程中在钻头上留有四个扇形的镂空部位，更有利于钻孔过程中土体和泥浆的运动。

优选方案六，作为优选方案五的一种改进，中空杆自由端下端面上与挡板对应的位置处设有向中空杆两侧延伸的护板。这样设置在喷浆固壁过程中通过护板能够对形成水泥搅拌体孔壁表面进行平整操作，使得水泥搅拌体在孔壁土体中均匀分布，形成的孔壁结构更加稳定。

优选方案七，作为优选方案六的一种改进，护板的中部厚度大于边缘厚度。这样设置在钻头转动的过程中护板受到的阻力更小，且护板的中部能够对孔壁进行预压紧，使得形成孔壁更加紧实，结构更加稳定。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中钻头的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中钻头的俯视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：钻杆1、中空杆2、安装套3、喷浆管4、挡板5、旋片6、顶杆7、搅拌叶片8、护板9。

实施例基本如附图1、图2所示：一种灌注桩水下喷浆固壁装置，包括钻杆1和钻头，钻杆1为空心钻杆1，钻头可拆卸连接在钻杆1的底端；钻头包括呈十字交叉状且连通的两个中空杆2，中空杆2的侧端呈中部向外凸起的棱状，两个中空杆2的交叉处上端设有与内部相通的安装套3，钻杆1的底端卡接在安装套3内，每个中空杆2的自由端的上端面均一体成型有挡板5和喷浆管4，挡板5位于喷浆管4与安装套3之间，挡板5竖向设置，挡板5的顶端一体成型有倾斜设置的旋片6，旋片6的顶端远离钻杆1设置，旋片6的中部厚度大于边缘的厚度；如图3所示，中空杆2自由端下端面上与挡板5对应的位置处设有向中空杆2两侧延伸的护板9，护板9的中部厚度大于边缘厚度；喷浆管4倾斜设置，喷浆管4的底端与中空杆2内部连通，喷浆管4的开口端朝向远离挡板5的一侧；两个中空杆2的交叉处下端固定有竖向的顶杆7，顶杆7与中空杆2自由端的下端面之间焊接有三角形的搅拌叶片8，顶杆7的底端呈圆锥状。

本实施例中，实际应用时，用钻杆1驱动钻头在桩孔内旋转切土至桩底设计标高，旋转上升时进行高压喷浆。喷浆过程中，水泥浆通过钻杆1进入钻头的中空杆2内，再通过喷浆管4喷出到桩孔孔壁处的土体内，旋片6将喷浆管4上方的土体导向桩体中部使得喷浆过程中水泥浆形成稳定的孔壁，挡板5避免水泥浆喷入桩体中部的土体内造成损耗，护板9对形成的水泥浆孔壁进行表面平整操作，这样喷浆只限喷入固壁范围内的土体，形成沿桩体以外有一定强度和厚度的圆柱状水泥搅拌体，使湿地地基上的桩孔软弱土壁被固化以减少塌孔现象，确保施工质量和安全。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。