一种双向水泥土搅拌桩机的制作方法

文档序号:31726416发布日期:2022-10-05 00:42阅读:202来源:国知局
一种双向水泥土搅拌桩机的制作方法

1.本技术涉及搅拌桩机技术的领域,尤其是涉及一种双向水泥土搅拌桩机。


背景技术:

2.水泥土搅拌法是一种用于加固饱和粘性土地基的方法,以水泥或石灰等材料作为固化剂,利用水泥土搅拌桩机在地基深处就地将软土和固化剂(浆液或粉体)强制进行搅拌,通过固化剂和地基土间产生的一系列物理和化学反应,而使地基土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土,从而来提高地基强度和增大变形模量。
3.公开号为cn110644468a的中国专利公开了一种带有刀片故障检测系统的钉形双向水泥土搅拌桩机,其包括搅拌桩机本体、搅拌动力箱、外钻杆、内钻杆、钻头、若干可折叠刀片和刀片故障检测系统,内钻杆嵌套在外钻杆内,且内钻杆顶部和底部均长于外钻杆;内钻杆内部设置灌浆通道,供浆管与内钻杆的顶部相连通,钻头设于内钻杆的底部,且内钻杆上设有出浆口;若干可折叠刀片,其中一部分可折叠刀片设于外钻杆的侧壁上,另一部分设于内钻杆底部的侧壁上。
4.搅拌动力箱包括设于机架的升降台上的外钻杆搅拌动力箱和内钻杆搅拌动力箱,外钻杆搅拌动力箱和内钻杆搅拌动力箱的动力输出端均连接有带有法兰的传动轴,传动轴末端均连接有传动系统,由外钻杆搅拌动力箱驱动的传动系统与外钻杆连接,由内钻杆搅拌动力箱驱动的传动系统连接在内钻杆顶部高出外钻杆的部分上,通过内钻杆搅拌动力箱和外钻杆搅拌动力箱驱动内钻杆和外钻杆朝相反的方向转动。
5.针对上述中的相关技术,发明人认为该双向水泥土搅拌桩机仅依靠若干折叠刀片绕内钻杆轴向转动,对水泥浆和软土土基进行搅拌,搅拌效果较差,容易使水泥浆在桩体中分布不均匀,影响成桩质量。


技术实现要素:

6.为了改善双向水泥土搅拌桩机对水泥浆和软土土基的搅拌效果较差,容易使水泥浆在桩体中分布不均匀,影响成桩质量的问题,本技术提供一种双向水泥土搅拌桩机。
7.本技术提供一种双向水泥土搅拌桩机,采用如下的技术方案:一种双向水泥土搅拌桩机,包括搅拌桩机本体、外钻杆、内钻杆、钻头和用于驱动内钻杆和外钻杆朝相反方向转动的驱动装置,驱动装置设于搅拌桩机本体上,外钻杆套设在内钻杆上,内钻杆的内部设置灌浆通道,钻头设于内钻杆的底端,且内钻杆上设有出浆口;所述内钻杆的侧壁上设有若干内主搅杆,所述外钻杆的侧壁上转动连接有若干搅拌杆,所述搅拌杆上设有螺旋扇叶,所述外钻杆上设有若干用于驱动搅拌杆转动的外驱动机构。
8.通过采用上述技术方案,通过驱动装置驱动内钻杆和外钻杆朝相反的方向转动,带动内主搅杆和搅拌杆朝相反的方向转动,从而可以对水泥浆和软土土基进行搅拌,使水
泥浆和软土土基进行混合,同时还可以降低冒浆的可能性。
9.通过外驱动机构驱动搅拌杆转动,搅拌杆转动带动螺旋扇叶转动对水泥浆和软土土基进行搅拌,螺旋扇叶增加了搅拌杆与水泥浆和软土土基的接触面积,从而可以提高搅拌效果,相比于仅依靠搅拌杆和内主搅杆绕内钻杆轴向转动,增加螺旋扇叶使水泥浆与软土土基混合的更均匀,进而可以提高成桩质量。
10.可选的,所述外驱动机构包括主动链轮、从动链轮、链条和外驱动电机,所述内钻杆的外壁和所述外钻杆的内壁之间留有间距,所述内钻杆上设有用于封闭所述内钻杆与所述外钻杆之间的间距的密封机构;所述主动链轮、从动链轮和链条均位于所述内钻杆和所述外钻杆之间,所述外钻杆上设有安装板,所述外驱动电机安装在所述安装板上,所述外驱动电机的输出轴延伸至所述外钻杆与所述内钻杆之间,所述主动链轮同轴连接在所述外驱动电机的输出轴上;所述从动链轮同轴连接在所述搅拌杆上,所述链条绕设在所述主动链轮和所述从动链轮上。
11.通过采用上述技术方案,通过外驱动电机驱动主动链轮转动,主动链轮转动通过链条带动从动链轮转动,从而从动链轮可以带动搅拌杆转动,进而可以驱动螺旋扇叶转动对水泥浆和软土土基进行搅拌,使水泥浆与软土土基混合的更均匀。
12.可选的,所述密封机构包括密封环和若干滚珠,所述密封环套设在所述内钻杆上,所述密封环上设有供所述外钻杆配合置入的转动槽,所述滚珠转动设置在所述转动槽内,所述外钻杆置于所述转动槽内并与所述滚珠相贴合。
13.通过采用上述技术方案,通过密封环可以降低外钻杆和内钻杆在下降过程中,土体进入内钻杆与外钻杆之间影响从动链轮转动的可能性。滚珠减小了外钻杆的底端与转动槽之间的接触面积,从而可以减小外钻杆在转动过程中受到的摩擦力,进而可以降低驱动装置的驱动力。
14.可选的,所述外驱动机构还包括润滑组件,所述润滑组件包括储油囊、导油管和导油嘴,所述储油囊内设有润滑油;所述外钻杆上设有安装框,所述储油囊设于所述安装框内,所述导油管的一端与所述储油囊连通,所述导油管的另一端延伸至所述内钻杆与所述外钻杆之间,所述导油嘴位于所述主动链轮的上方。
15.通过采用上述技术方案,当外驱动机构运行一段时间后,工作人员推动储油囊,使润滑油经导油管和导油嘴滴落到链条上,对链条进行润滑和保养,从而可以减少链条与主动链轮和从动链轮之间的摩擦,减少运行中的噪音,还可以降低链条断裂的可能性,延长链条的使用寿命。
16.可选的,所述内主搅杆内设有空腔并与所述灌浆通道连通,所述内主搅杆上设有若干喷浆孔。
17.通过采用上述技术方案,由于内主搅杆位于不同的水平高度,所以水泥浆从不同水平高度的多个喷浆孔喷出,使水泥浆更容易与软土土基混合均匀,从而使水泥浆在成桩的桩体中分布更均匀,以提高成桩质量。
18.可选的,所述喷浆孔上铰接有挡板,所述挡板的铰轴上套设有扭簧,所述扭簧的一端与所述内主搅杆连接,所述扭簧的另一端与所述挡板连接;所述内主搅杆的内壁上设有
限位块,所述挡板抵紧在所述限位块上。
19.通过采用上述技术方案,挡板用于遮挡喷浆孔,以降低内钻杆带动内主搅杆旋转时,土体从喷浆孔进入空腔的可能性,从而可以使水泥浆可以更顺畅的进入空腔并从喷浆孔喷出。
20.挡板在扭簧的扭力作用下抵紧在限位块上,使挡板可以更稳定地封闭喷浆孔。
21.可选的,所述内主搅杆转动连接在所述内钻杆上,所述内钻杆上设有若干辅助搅拌机构,所述辅助搅拌机构包括设于内主搅杆上的若干内辅搅杆和用于驱动内主搅杆转动的辅助驱动组件,所述辅助驱动组件的一端设于所述内钻杆上,所述辅助驱动组件的另一端抵推所述内辅搅杆。
22.通过采用上述技术方案,通过内辅搅杆可以增加内主搅杆与软土土基和水泥浆的接触面积,从而可以提高对水泥浆和软土土基的搅拌效果。另外,通过辅助驱动组件驱动内辅搅杆绕内主搅杆轴向旋转,可以进一步提高对水泥浆和软土土基的搅拌效果,使水泥浆在成桩内的均匀度可以进一步提高,提高成桩质量。
23.可选的,所述辅助驱动组件包括内驱动电机、防护罩、驱动轴和若干驱动杆,所述防护罩设于所述内钻杆的内壁上,所述内驱动电机安装在所述防护罩内,所述驱动轴的一端贯穿所述内钻杆并与所述内驱动电机的输出轴连接,若干所述驱动杆设于所述驱动轴上,所述驱动杆抵推所述内辅搅杆。
24.通过采用上述技术方案,通过内驱动电机使驱动轴转动,驱动轴带动驱动杆转动,由于内主搅杆转动连接在内钻杆上,驱动杆抵推内辅搅杆使内辅搅杆可以绕内辅搅杆的轴向旋转,从而可以提高对水泥浆和软土土基的搅拌效果,进而使水泥浆在成桩内的均匀度可以进一步提高。
25.可选的,所述防护罩的顶壁远离所述内钻杆的一端朝下倾斜设置。
26.通过采用上述技术方案,防护罩的顶壁远离内钻杆的一端朝下倾斜设置,使水泥浆可以更顺畅的从防护罩的顶壁上落下,同时也可以减小水泥浆对防滑罩的冲击,延长防护罩的使用寿命。
27.可选的,所述内钻杆包括第一内钻杆、螺纹杆和第二内钻杆,所述螺纹杆设于所述第二内钻杆上,所述螺纹杆螺纹连接在所述第一内钻杆上,所述第一内钻杆与所述驱动装置连接;所述钻头连接在所述第二内钻杆远离所述螺纹杆的一端,所述螺纹杆位于所述防护罩与所述内主搅杆之间。
28.通过采用上述技术方案,通过螺纹连接实现螺纹杆和第一内钻杆可拆卸连接,从而便于工作人员对防护罩进行更换和对内驱动电机进行检修。
29.综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:1、通过外驱动机构驱动搅拌杆转动,搅拌杆转动带动螺旋扇叶转动对水泥浆和软土土基进行搅拌,螺旋扇叶增加了搅拌杆与水泥浆和软土土基的接触面积,从而可以提高搅拌效果,使水泥浆与软土土基混合的更均匀,进而可以提高成桩质量;2、由于内主搅杆位于不同的水平高度,所以水泥浆从不同水平高度的多个喷浆孔喷出,使水泥浆更容易与软土土基混合均匀,从而使水泥浆在成桩的桩体中分布更均匀,以提高成桩质量;
3、通过螺纹连接实现螺纹杆和第一内钻杆可拆卸连接,从而便于工作人员对防护罩进行更换和对内驱动电机进行检修。
附图说明
30.图1是本技术实施例中双向水泥土搅拌桩机的示意图。
31.图2是本技术实施例中内钻杆和外钻杆的示意图。
32.图3是本技术实施例中外驱动机构的剖视图。
33.图4是本技术实施例中辅助搅拌机构的剖视图。
34.图5是图4中a部分的放大图。
35.图6是本技术实施例中用于展示外驱动机构的示意图。
36.图7是图3中b部分的放大图。
37.图8是图3中c部分的放大图。
38.附图标记:1、搅拌桩机本体;2、外钻杆;3、内钻杆;31、灌浆通道;32、第一内钻杆;33、螺纹杆;34、第二内钻杆;341、出浆口;4、钻头;5、驱动装置;6、升降机;7、搅拌杆;8、螺旋扇叶;9、外驱动机构;91、主动链轮;92、从动链轮;93、链条;94、外驱动电机;95、润滑组件;951、储油囊;952、导油管;953、导油嘴;954、补油管;955、密封帽;956、安装框;10、安装板;11、密封机构;111、密封环;1111、转动槽;112、滚珠;12、内主搅杆;121、空腔;122、喷浆孔;13、挡板;14、扭簧;15、限位块;16、辅助搅拌机构;161、内辅搅杆;162、辅助驱动组件;1621、内驱动电机;1622、防护罩;1623、驱动轴;1624、驱动杆。
具体实施方式
39.以下结合附图1-8对本技术作进一步详细说明。
40.本技术实施例公开一种双向水泥土搅拌桩机。参照图1和图2,双向水泥土搅拌桩机包括搅拌桩机本体1、外钻杆2、内钻杆3、钻头4、驱动装置5、若干搅拌杆7、螺旋扇叶8、外驱动机构9、内主搅杆12和辅助搅拌机构16。
41.参照图1和图3,外钻杆2套设在内钻杆3上,且外钻杆2和内钻杆3之间留有间距,内钻杆3上固定有用于封闭内钻杆3与外钻杆2之间的间隙的密封机构11,以降低土体和水泥浆进入内钻杆3与外钻杆2之间的可能性。内钻杆3和外钻杆2均连接在驱动装置5上,驱动装置5安装在搅拌桩机本体1的升降机6上,用于驱动内钻杆3和外钻杆2朝相反的方向转动,由于本技术中的驱动装置5(为相关技术中用于驱动内钻杆3和外钻杆2朝相反的方向转动的结构上位得到)和搅拌桩机本体1的结构在相关技术中已详细记述,即为现有技术,因此本实施例中不再详细记述。
42.参照图4和图5,内钻杆3包括第一内钻杆32、螺纹杆33和第二内钻杆34,第一内钻杆32连接在驱动装置5上,螺纹杆33同轴连接在第二内钻杆34的一端,螺纹杆33螺纹连接在第一内钻杆32上,螺纹杆33的螺纹方向与第一内钻杆32转动方向相同,钻头4同轴连接第二内钻杆34的底部,驱动装置5驱动内钻杆3转动时,钻头4对软土土基进行钻掘。若干内主搅杆12转动连接在内钻杆3的侧壁上,内主搅杆12沿内钻杆3的外周缘均匀布设,本实施例中,设置在第一内钻杆32和第二内钻杆34上的内主搅杆12的数量均以三个为例,且设置在第二内钻杆34上的内主搅杆12一一正对设于设置在第一内钻杆32上的内主搅杆12的下方。内钻
杆3带动内主搅杆12转动的过程中,使水泥浆和软土土基形成搅拌旋涡,从而提高水泥浆与软土土基的混合效果。
43.参照图4和图5,内钻杆3的内部设有灌浆通道31,第二内钻杆34上位于内主搅杆12与钻头4之间设有与灌浆通道31连通的出浆口341,内主搅杆12内设有空腔121,空腔121与灌浆通道31连通,内主搅杆12上设有若干与空腔121连通的喷浆孔122,本实施例中,出浆口341的面积小于喷浆孔122的面积,使水泥浆可以同时从出浆口341和喷浆孔122喷出。供浆管连接在第一内钻杆32的顶部,当钻头4钻掘到地下指定深度后,通过供浆管朝灌浆通道31内供水泥浆,由于内主搅杆12位于不同的水平高度,所以水泥浆从出浆口341和不同水平高度的多个喷浆孔122喷出,使水泥浆更容易与软土土基混合均匀,从而使水泥浆在成桩的桩体中分布更均匀,以提高成桩质量。
44.另外,喷浆孔122上铰接有用于遮挡喷浆孔122的挡板13,挡板13的铰轴上套设有扭簧14,扭簧14的一端固定在内主搅杆12上,扭簧14的另一端固定在挡板13上,内主搅杆12的内壁上位于喷浆孔122的位置固定有限位块15,挡板13在扭簧14的扭力作用下抵紧在限位块15上,从而可以使挡板13更稳定的对喷浆孔122进行遮挡,以降低内钻杆3带动内主搅杆12旋转时,土体从喷浆孔122进入空腔121的可能性,进而可以降低空腔121堵塞的可能性,使水泥浆可以更顺畅的进入空腔121并从喷浆孔122喷出。
45.当朝灌浆通道31内供浆时,由于水泥浆压力较高,可以冲转挡板13从喷浆孔122喷出,喷浆结束后,在扭簧14的扭力作用下挡板13复位。
46.参照图4和图5,辅助搅拌机构16包括若干内辅搅杆161和辅助驱动组件162,若干内辅搅杆161沿内主搅杆12的外周缘均匀布设,内辅搅杆161增加了内主搅杆12与软土土基和水泥浆的接触面积,从而可以提高内主搅杆12对水泥浆和软土土基的搅拌效果。
47.参照图4和图5,本实施例中,辅助驱动组件162的数量也以三个为例,辅助驱动组件162位于设置在第一内钻杆32上的内主搅杆12与设置在第二内钻杆34上的内主搅杆12之间。辅助驱动组件162包括防护罩1622、内驱动电机1621、驱动轴1623和若干均匀布设在驱动轴1623上的驱动杆1624,防护罩1622通过螺钉安装在第二内钻杆34的内壁上,防护罩1622的顶壁远离第二内钻杆34的一端朝下倾斜设置,使水泥浆可以更顺畅的从防护罩1622的顶壁上落下。内驱动电机1621安装在防护罩1622内,通过防护罩1622对内驱动电机1621进行防护,以降低水泥浆影响内驱动电机1621工作的可能性。防护罩1622位于螺纹杆33的下方,通过螺纹连接实现螺纹杆33和第一内钻杆32可拆卸连接,从而便于工作人员对防护罩1622进行更换和对内驱动电机1621进行检修。
48.驱动轴1623的一端贯穿内钻杆3并与内驱动电机1621的输出轴同轴连接,其中一个驱动杆1624与位于驱动轴1623上方的其中一个内辅搅杆161叠合设置,另一个驱动杆1624与位于驱动轴1623下方的其中一个内辅搅杆161叠合设置,从而当内驱动电机1621带动驱动轴1623转动时,驱动轴1623带动若干驱动杆1624绕驱动轴1623的轴向转动,同时驱动若干内辅搅杆161绕内主搅杆12轴向转动,使水泥浆与软土土基形成搅拌旋涡。内辅搅杆161绕内主搅杆12轴向转动形成的搅杆旋涡,与内钻杆3带动内主搅杆12转动形成搅拌旋涡扰动方向不同,从而可以进一步提高对水泥浆和软土土基的搅拌效果,使水泥浆可以更均匀地分布在成桩内,进而可以提高成桩的质量。
49.参照图3和图6,搅拌杆7转动连接在外钻杆2的侧壁上,且搅拌杆7沿外钻杆2的外
周缘均匀布设,螺旋扇叶8套设并固定在外钻杆2上。通过驱动装置5驱动内钻杆3和外钻杆2朝相反的方向转动,带动内主搅杆12和搅拌杆7朝相反的方向转动,可以降低冒浆的可能性。搅拌杆7转动的过程中,通过外驱动机构9驱动搅拌杆7带动螺旋扇叶8转动,使水泥浆与软土土基混合的更均匀。
50.参照图6和图7,外驱动机构9包括外驱动电机94、主动链轮91、链条93、若干从动链轮92和用于对链条93进行润滑的润滑组件95,外钻杆2上套设并固定有安装板10,外驱动电机94安装在安装板10上,且外驱动电机94的输出轴贯穿外钻杆2延伸至第一内钻杆32与外钻杆2之间。
51.主动链轮91、从动链轮92和链条93均位于第一内钻杆32与外钻杆2之间,主动链轮91同轴连接在外驱动电机94的输出轴上,若干从动链轮92一一对应同轴连接在搅拌杆7上,链条93同时绕设在主动链轮91和各个从动链轮92上。启动外驱动电机94驱动主动链轮91转动,主动链轮91转动通过链条93带动各个从动链轮92转动,从而从动链轮92可以带动各个搅拌杆7转动,进而可以驱动螺旋扇叶8转动对水泥浆和软土土基进行搅拌,使水泥浆与软土土基混合的更均匀,以提高成桩质量。
52.参照图6和图7,润滑组件95包括储油囊951、导油管952、连通在导油管952上的导油嘴953、补油管954和螺纹连接在补油管954上的密封帽955,储油囊951内装有润滑油,补油管954远离密封帽955的一端与储油囊951连通,通过补油管954可以向储油囊951内补油。外钻杆2上固定有安装框956,储油囊951朝向外钻杆2的一端粘接在安装框956上,导油管952的一端与储油囊951连通,导油管952的另一端延伸至内钻杆3与外钻杆2之间,使导油嘴953位于主动链轮91的上方。当外驱动机构9运行一段时间后,工作人员推动储油囊951,使润滑油经导油管952和导油嘴953滴落到链条93上,对链条93进行润滑和保养,一方面可以减少链条93与主动链轮91和从动链轮92之间的摩擦,减少运行中的噪音,另一方面可以降低链条93断裂的可能性,延长链条93的使用寿命。
53.参照图3和图8,密封机构11包括密封环111和若干滚珠112,密封环111套设并固定在第一内钻杆32上,密封环111上设有供外钻杆2配合置入的转动槽1111,滚珠112转动设置在转动槽1111内,外钻杆2的底部置于转动槽1111内并与滚珠112相贴合,滚珠112可以减小外钻杆2的底端与转动槽1111的槽底之间的接触面积,从而可以减小外钻杆2在转动过程中受到的摩擦力,进而可以降低驱动装置5的驱动力。同时通过密封环111可以降低外钻杆2和内钻杆3在下降过程中,土体进入内钻杆3与外钻杆2之间影响从动链轮92转动的可能性,使外驱动机构9可以更稳定的运行。
54.本技术实施例一种双向水泥土搅拌桩机的实施原理为:通过驱动装置5驱动内钻杆3和外钻杆2朝相反的方向转动,当钻头4钻掘到地下指定深度后,向灌浆通道31内供水泥浆,水泥浆从出浆口341和不同水平高度的多个喷浆孔122喷出,使水泥浆更容易与软土土基混合均匀。内钻杆3和外钻杆2带动内主搅杆12和搅拌杆7朝相反的方向转动,可以降低冒浆的可能性。
55.在搅拌杆7绕外钻杆2的轴向转动的过程中,通过外驱动机构9驱动搅拌杆7带动螺旋扇叶8转动,可以提高搅拌杆7对水泥浆和软土土基的搅拌效果,使水泥浆与软土土基混合的更均匀。在内主搅杆12绕内钻杆3的轴向转动的过程中,启动内驱动电机1621驱动若干驱动杆1624绕驱动轴1623的轴向转动,同时驱动若干内辅搅杆161绕内主搅杆12轴向转动,
使水泥浆与软土土基形成搅拌旋涡。内辅搅杆161绕内主搅杆12轴向转动形成的搅杆旋涡,与内钻杆3带动内主搅杆12转动形成搅拌旋涡扰动方向不同,从而可以进一步提高对水泥浆和软土土基的搅拌效果,使水泥浆可以更均匀地分布在成桩内,进而可以提高成桩的质量。
56.以上均为本技术的较佳实施例,并非依此限制本技术的保护范围,故:凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本技术的保护范围之内。
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