本實(shí)用新型屬于樁基施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種豎向水泥攪拌樁成型設(shè)備。

背景技術(shù)：

為防止建筑施工完成后地基下沉拉裂造成建筑物不穩(wěn)定等事故，如地基不夠堅(jiān)固，建筑施工之前需要對軟地基進(jìn)行處理，使其沉降變得足夠堅(jiān)固，以提高軟地基的固結(jié)度和穩(wěn)定性至設(shè)計(jì)要求，這個(gè)過程叫做軟基處理，又叫軟地基處理。水泥攪拌樁作為一種常見的軟基處理措施，顯得尤為重要。水泥攪拌樁是軟基處理的一種有效形式，它是利用水泥作為固化劑的主劑，利用攪拌樁機(jī)將水泥噴入土體并充分?jǐn)嚢?，使水泥與土發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)而提高地基強(qiáng)度。

傳統(tǒng)的水泥攪拌樁成型設(shè)備施工時(shí)，攪拌葉片一般為水平旋轉(zhuǎn)(即在水平面上旋轉(zhuǎn)攪拌)，也稱為“橫向攪拌”，攪拌葉片攪拌的同時(shí)，通過泥漿泵泵送帶壓水泥漿并由噴漿孔向外噴射，待水泥與土壤充分?jǐn)嚢杌旌虾笮纬晒探Y(jié)土體，所施工成型水泥攪拌樁的樁身截面為圓柱形。實(shí)際施工時(shí)，傳統(tǒng)的水泥攪拌樁成型設(shè)備，主要存在以下缺點(diǎn)：第一、所施工成型水泥攪拌樁的樁身截面為圓柱形，相同水泥用量的情況下，相比其它截面形狀的樁身單樁承載力較??；第二、由于傳統(tǒng)水泥攪拌樁成型設(shè)備的攪拌葉片為水平旋轉(zhuǎn)，攪拌時(shí)容易產(chǎn)生土和水泥漿液混合不均勻的現(xiàn)象，影響成樁質(zhì)量；第三、由于傳統(tǒng)水泥攪拌樁成型設(shè)備的攪拌葉片為水平旋轉(zhuǎn)，攪拌過程中容易產(chǎn)生不同深度處水泥攪拌樁樁身上水泥含量不同的現(xiàn)象，使水泥攪拌樁成樁后出現(xiàn)樁身水泥密度分層不均。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種豎向水泥攪拌樁成型設(shè)備，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理且使用操作簡便、使用效果好，成樁后的水泥攪拌樁樁身截面為矩形，施工簡便，且施工成型的水泥攪拌樁的樁身中水泥含量均勻，單樁承載力更高。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種豎向水泥攪拌樁成型設(shè)備，其特征在于：包括呈豎直向布設(shè)的垂直驅(qū)動(dòng)桿、驅(qū)動(dòng)垂直驅(qū)動(dòng)桿連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)并使垂直驅(qū)動(dòng)桿向下鉆進(jìn)與向上提升的驅(qū)動(dòng)裝置、同軸套裝在垂直驅(qū)動(dòng)桿外側(cè)的豎向外套管和安裝在垂直驅(qū)動(dòng)桿下部的攪拌裝置，所述外套管與水泥漿泵送裝置連接；

所述攪拌裝置包括豎向攪拌機(jī)構(gòu)，所述豎向攪拌機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)能繞其中心軸線進(jìn)行連續(xù)旋轉(zhuǎn)的水平驅(qū)動(dòng)桿和兩組呈對稱布設(shè)且同步進(jìn)行豎向攪拌的攪拌葉輪，兩個(gè)所述水平驅(qū)動(dòng)桿對稱安裝在垂直驅(qū)動(dòng)桿下部，兩個(gè)所述水平驅(qū)動(dòng)桿均呈水平布設(shè)且二者呈同軸布設(shè)；每個(gè)所述水平驅(qū)動(dòng)桿與垂直驅(qū)動(dòng)桿之間均通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動(dòng)連接；每個(gè)所述水平驅(qū)動(dòng)桿上均裝有一組所述攪拌葉輪，每組所述攪拌葉輪均包括一個(gè)攪拌葉輪或多個(gè)呈平行布設(shè)且結(jié)構(gòu)和尺寸均相同的攪拌葉輪，每個(gè)所述攪拌葉輪均呈豎直向布設(shè)且其均與水平驅(qū)動(dòng)桿呈垂直布設(shè)；所述豎向攪拌機(jī)構(gòu)的橫向長度C不小于攪拌葉輪的直徑A；

每個(gè)所述水平驅(qū)動(dòng)桿上均同軸套裝有一個(gè)水平外套管，所述豎向外套管的下部開有兩個(gè)分別供水平外套管安裝的安裝孔，所述水平外套管與豎向外套管內(nèi)部連通；所述豎向外套管與垂直驅(qū)動(dòng)桿之間的空腔以及水平驅(qū)動(dòng)桿與水平外套管之間的空腔均為水泥漿輸送腔；每個(gè)所述攪拌葉輪均為空心結(jié)構(gòu)，每個(gè)所述攪拌葉輪的外圓周上均設(shè)置有多個(gè)與所述水泥漿輸送腔連通的噴漿孔，多個(gè)所述噴漿孔均布設(shè)在同一豎直面上且其沿圓周方向均勻布設(shè)。

上述一種豎向水泥攪拌樁成型設(shè)備，其特征是：所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

上述一種豎向水泥攪拌樁成型設(shè)備，其特征是：所述攪拌裝置還包括由垂直驅(qū)動(dòng)桿帶動(dòng)進(jìn)行水平攪拌的水平攪拌機(jī)構(gòu)，所述水平攪拌機(jī)構(gòu)呈水平布設(shè)且其同軸安裝在垂直驅(qū)動(dòng)桿上，所述水平攪拌機(jī)構(gòu)位于兩組所述攪拌葉輪下方；所述水平攪拌機(jī)構(gòu)為中空結(jié)構(gòu)；所述水平攪拌機(jī)構(gòu)的底部沿圓周方向均勻設(shè)置有多組向下噴射水泥漿的噴漿嘴，多組所述噴漿嘴均布設(shè)在同一水平面上；每組所述噴漿嘴均包括一個(gè)噴漿嘴或多個(gè)由內(nèi)至外均勻布設(shè)的噴漿嘴；每個(gè)所述噴漿嘴均與所述水泥漿輸送腔連通。

上述一種豎向水泥攪拌樁成型設(shè)備，其特征是：所述水平攪拌機(jī)構(gòu)包括多個(gè)沿圓周方向均勻布設(shè)的攪拌葉片，多個(gè)所述攪拌葉片的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同且其均布設(shè)在同一水平面上；每個(gè)所述攪拌葉片的底部均安裝有一組所述噴漿嘴，每個(gè)所述攪拌葉片均為空心葉片且其內(nèi)端均固定安裝在垂直驅(qū)動(dòng)桿上。

上述一種豎向水泥攪拌樁成型設(shè)備，其特征是：所述水平攪拌機(jī)構(gòu)為圓形攪拌機(jī)構(gòu)，所述圓形攪拌機(jī)構(gòu)的直徑B小于A，所述圓形攪拌機(jī)構(gòu)與水平驅(qū)動(dòng)桿之間的豎向間距為A～1.5A；

上述一種豎向水泥攪拌樁成型設(shè)備，其特征是：所述攪拌葉輪包括同軸套裝在水平驅(qū)動(dòng)桿上的圓形套環(huán)和多個(gè)沿圓周方向均勻布設(shè)在所述圓形套環(huán)外側(cè)的攪拌棒，多個(gè)所述攪拌棒的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同；所述圓形套環(huán)為空心環(huán)且其內(nèi)腔與所述水泥漿輸送腔連通，所述攪拌棒為空心棒且其內(nèi)腔與所述圓形套環(huán)的內(nèi)腔連通，每個(gè)所述攪拌棒的外端均開有一個(gè)與其內(nèi)腔連通的噴漿孔；所述水平外套管上開有供所述圓形套環(huán)安裝的環(huán)形安裝通道。

上述一種豎向水泥攪拌樁成型設(shè)備，其特征是：所述圓形套環(huán)中位于水平外套管內(nèi)的部分為內(nèi)部環(huán)體，所述內(nèi)部環(huán)體上開有進(jìn)漿通道，所述圓形套環(huán)通過所述進(jìn)漿通道與所述水泥漿輸送腔連通；所述圓形套環(huán)與水平外套管之間設(shè)置有旋轉(zhuǎn)密封圈。

上述一種豎向水泥攪拌樁成型設(shè)備，其特征是：所述豎向外套管與水平外套管均為噴漿管。

上述一種豎向水泥攪拌樁成型設(shè)備，其特征是：所述的C＝300mm～1500mm，A＝300mm～1500mm。

上述一種豎向水泥攪拌樁成型設(shè)備，其特征是：所述垂直驅(qū)動(dòng)桿的底部安裝有鉆尖，所述攪拌葉輪底部與鉆尖底部的豎向間距D＝500mm～1000mm。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理且投入成本低。

2、攪拌裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，豎向攪拌機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)豎向攪拌的攪拌葉輪，采用豎向攪拌方式施工成型的樁身截面為矩形，并且能有效解決橫向攪拌方式存在的問題，使水泥攪拌樁的單樁承載力更高，并且在成樁過程中，土體與水泥漿上下翻滾攪拌，由于有重力作用，水泥與土能夠更均勻的混合在一起，攪拌時(shí)不會(huì)產(chǎn)生土和水泥漿液混合不均勻的現(xiàn)象，并且攪拌過程中不會(huì)產(chǎn)生不同深度處水泥攪拌樁樁身上水泥含量不同的現(xiàn)象。

3、攪拌裝置還設(shè)置有水平攪拌機(jī)構(gòu)，采用豎向攪拌與水平攪拌相結(jié)合的攪拌方式，在水泥攪拌樁成樁過程中，有利于豎向水泥攪拌樁設(shè)備的下鉆攪拌進(jìn)給，進(jìn)一步提高施工效率與成樁質(zhì)量。

4、對水平攪拌機(jī)構(gòu)的直徑進(jìn)行具體限定，能夠防止在施工過程中豎向水泥攪拌樁設(shè)備下鉆攪拌過程中，水平驅(qū)動(dòng)桿兩側(cè)的攪拌葉輪之間沒有將水泥漿液與土體進(jìn)行攪拌，同時(shí)更加有利于豎向水泥攪拌樁設(shè)備的下鉆攪拌進(jìn)給。

5、施工方法簡單、設(shè)計(jì)合理且實(shí)現(xiàn)方便、施工質(zhì)量易于保證，在水泥攪拌樁成樁過程中，豎向水泥攪拌樁設(shè)備的攪拌方向與垂直驅(qū)動(dòng)桿和水平驅(qū)動(dòng)桿上下移動(dòng)的方向一致，均為豎直方向，因此，在豎向水泥攪拌樁設(shè)備下鉆攪拌的過程中，不斷地將上部已攪拌的部分與下部未攪拌的部分進(jìn)行混合，在提升攪拌的過程中，不斷地下部已攪拌的部分與上部未攪拌的部分進(jìn)行混合，所以在整個(gè)上下攪拌的過程中，已攪拌的部分與未攪拌的部分總能充分的融合在一起，成樁后樁身中的水泥含量更均勻，能避免出現(xiàn)水泥攪拌樁樁身的水泥分層不均的問題。

綜上所述，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、施工簡便且使用效果好，在水泥攪拌樁成樁過程中，有利于豎向水泥攪拌樁設(shè)備的下鉆攪拌進(jìn)給，同時(shí)成樁后的水泥攪拌樁樁身截面為矩形，施工簡便，且施工成型的水泥攪拌樁單樁承載力更高。

下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2圖1的右視圖。

圖3為本實(shí)用新型垂直驅(qū)動(dòng)桿和水平驅(qū)動(dòng)桿的連接關(guān)系示意圖。

圖4為采用本實(shí)用新型對豎向水泥攪拌樁進(jìn)行成型施工時(shí)的方法流程框圖。

圖5為采用本實(shí)用新型進(jìn)行下鉆攪拌并噴漿時(shí)的施工狀態(tài)示意圖。

圖6為采用本實(shí)用新型進(jìn)行上提攪拌并噴漿時(shí)的施工狀態(tài)示意圖。

圖7為采用本實(shí)用新型進(jìn)行上提攪拌并噴漿過程中施工至樁頂標(biāo)高時(shí)的施工狀態(tài)示意圖。

圖8為采用本實(shí)用新型所施工成型水泥攪拌樁的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明:

1—?jiǎng)恿︻^； 2—垂直驅(qū)動(dòng)桿； 3—攪拌葉輪；

4—豎向外套管； 5—水平驅(qū)動(dòng)桿； 6—噴漿孔；

7—攪拌葉片； 8—水泥攪拌樁； 9—旋轉(zhuǎn)密封圈；

10—鉆尖； 11-1—水平傘形齒輪； 11-2—垂直傘形齒輪；

12—水平外套管； 13—噴漿嘴。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型包括呈豎直向布設(shè)的垂直驅(qū)動(dòng)桿2、驅(qū)動(dòng)垂直驅(qū)動(dòng)桿2連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)并使垂直驅(qū)動(dòng)桿2向下鉆進(jìn)與向上提升的驅(qū)動(dòng)裝置、同軸套裝在垂直驅(qū)動(dòng)桿2外側(cè)的豎向外套管4和安裝在垂直驅(qū)動(dòng)桿2下部的攪拌裝置，所述外套管4與水泥漿泵送裝置連接；

所述攪拌裝置包括豎向攪拌機(jī)構(gòu)，所述豎向攪拌機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)能繞其中心軸線進(jìn)行連續(xù)旋轉(zhuǎn)的水平驅(qū)動(dòng)桿5和兩組呈對稱布設(shè)且同步進(jìn)行豎向攪拌的攪拌葉輪3，兩個(gè)所述水平驅(qū)動(dòng)桿5對稱安裝在垂直驅(qū)動(dòng)桿2下部，兩個(gè)所述水平驅(qū)動(dòng)桿5均呈水平布設(shè)且二者呈同軸布設(shè)；每個(gè)所述水平驅(qū)動(dòng)桿5與垂直驅(qū)動(dòng)桿2之間均通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動(dòng)連接；每個(gè)所述水平驅(qū)動(dòng)桿5上均裝有一組所述攪拌葉輪3，每組所述攪拌葉輪3均包括一個(gè)攪拌葉輪3或多個(gè)呈平行布設(shè)且結(jié)構(gòu)和尺寸均相同的攪拌葉輪3，每個(gè)所述攪拌葉輪3均呈豎直向布設(shè)且其均與水平驅(qū)動(dòng)桿5呈垂直布設(shè)；所述豎向攪拌機(jī)構(gòu)的橫向長度C不小于攪拌葉輪3的直徑A；

每個(gè)所述水平驅(qū)動(dòng)桿5上均同軸套裝有一個(gè)水平外套管12，所述豎向外套管4的下部開有兩個(gè)分別供水平外套管12安裝的安裝孔，所述水平外套管12與豎向外套管4內(nèi)部連通；所述豎向外套管4與垂直驅(qū)動(dòng)桿2之間的空腔以及水平驅(qū)動(dòng)桿5與水平外套管12之間的空腔均為水泥漿輸送腔；每個(gè)所述攪拌葉輪3均為空心結(jié)構(gòu)，每個(gè)所述攪拌葉輪3的外圓周上均設(shè)置有多個(gè)與所述水泥漿輸送腔連通的噴漿孔6，多個(gè)所述噴漿孔6均布設(shè)在同一豎直面上且其沿圓周方向均勻布設(shè)。

其中，所述豎向攪拌機(jī)構(gòu)的高度和縱向?qū)挾染鶠锳。

實(shí)際使用時(shí)，所述垂直驅(qū)動(dòng)桿2在所述驅(qū)動(dòng)裝置的作用下繞其中心軸線連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。所述垂直驅(qū)動(dòng)桿2為剛性鉆桿。

本實(shí)施例中，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

實(shí)際使用時(shí)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)也可以采用其它類型的能將水平旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成豎直旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)裝置。

如圖3所示，本實(shí)施例中，所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括相互配合的水平傘形齒輪11-1和垂直傘形齒輪11-2，所述水平傘形齒輪11-1同軸套裝在垂直驅(qū)動(dòng)桿2上；所述垂直傘形齒輪11-2的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)所述垂直傘形齒輪11-2分別同軸套裝在兩個(gè)所述水平驅(qū)動(dòng)桿5上。

實(shí)際使用時(shí)，所述垂直驅(qū)動(dòng)桿2沿水平方向旋轉(zhuǎn)后，套裝在垂直驅(qū)動(dòng)桿2上的水平傘形齒輪11-1與其共同進(jìn)行水平旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)與水平傘形齒輪11-1相配合的兩個(gè)所述垂直傘形齒輪11-2進(jìn)行豎直旋轉(zhuǎn)，同時(shí)兩個(gè)所述垂直傘形齒輪11-2分別帶動(dòng)兩個(gè)所述水平驅(qū)動(dòng)桿5同步進(jìn)行豎直旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)了攪拌葉輪3進(jìn)行豎向旋轉(zhuǎn)。

實(shí)際使用時(shí)，兩個(gè)所述水平驅(qū)動(dòng)桿5位于同一水平線上，且兩個(gè)所述垂直傘形齒輪11-2的規(guī)格相同，保證兩個(gè)所述水平驅(qū)動(dòng)桿5的豎直旋轉(zhuǎn)動(dòng)作同步進(jìn)行。

實(shí)際使用時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)裝置為由液壓馬達(dá)或者電機(jī)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力頭1。所述動(dòng)力頭1能采用專利號(hào)為ZL201210026528.7的實(shí)用新型專利申請《長螺旋擠壓入巖灌注樁用成型裝置及成型方法》中公開的動(dòng)力頭。

實(shí)際使用過程中，所述豎向水泥攪拌樁設(shè)備安裝在樁架上進(jìn)行水泥攪拌樁8施工，所述樁架可以為旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)、挖掘機(jī)、傳統(tǒng)的水泥攪拌樁樁機(jī)等的樁架。

本實(shí)施例中，所述攪拌葉片7的類型有多種，實(shí)際使用時(shí)優(yōu)選螺旋型葉片，由于攪拌葉片7是水平轉(zhuǎn)動(dòng)的，在所述豎向水泥攪拌樁設(shè)備下鉆攪拌過程中通過所述螺旋型葉片將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為螺旋進(jìn)給，有利于下鉆攪拌。

本實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)裝置固定安裝在豎向外套管4上部，所述驅(qū)動(dòng)裝置與垂直驅(qū)動(dòng)桿2傳動(dòng)連接。

實(shí)際使用時(shí)，可根據(jù)具體需要，對所述驅(qū)動(dòng)裝置的安裝位置進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。并且，所述驅(qū)動(dòng)裝置也可以采用其它類型的驅(qū)動(dòng)設(shè)備。

本實(shí)施例中，每組所述攪拌葉輪3中位于最外側(cè)的攪拌葉輪3均為外側(cè)葉輪，所述攪拌裝置的橫向長度C為兩個(gè)所述外側(cè)葉輪的外側(cè)壁之間的水平間距。

本實(shí)施例中，所述攪拌葉輪3包括同軸套裝在水平驅(qū)動(dòng)桿5上的圓形套環(huán)和多個(gè)沿圓周方向均勻布設(shè)在所述圓形套環(huán)外側(cè)的攪拌棒，多個(gè)所述攪拌棒的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同；所述圓形套環(huán)為空心環(huán)且其內(nèi)腔與所述水泥漿輸送腔連通，所述攪拌棒為空心棒且其內(nèi)腔與所述圓形套環(huán)的內(nèi)腔連通，每個(gè)所述攪拌棒的外端均開有一個(gè)與其內(nèi)腔連通的噴漿孔6；所述水平外套管12上開有供所述圓形套環(huán)安裝的環(huán)形安裝通道。

如圖2所示，所述圓形套環(huán)中位于水平外套管12內(nèi)的部分為內(nèi)部環(huán)體，所述內(nèi)部環(huán)體上開有進(jìn)漿通道，所述圓形套環(huán)通過所述進(jìn)漿通道與所述水泥漿輸送腔連通。

本實(shí)施例中，所述圓形套環(huán)與水平外套管12之間設(shè)置有旋轉(zhuǎn)密封圈9。

所述的A＝2a，其中a為所述攪拌棒的外端至水平驅(qū)動(dòng)桿5中心軸線的間距。

本實(shí)施例中，每組所述攪拌葉輪3中的多個(gè)所述攪拌葉輪3呈均勻布設(shè)。

本實(shí)施例中，所述攪拌裝置還包括由垂直驅(qū)動(dòng)桿2帶動(dòng)進(jìn)行水平攪拌的水平攪拌機(jī)構(gòu)，所述水平攪拌機(jī)構(gòu)呈水平布設(shè)且其同軸安裝在垂直驅(qū)動(dòng)桿2上，所述水平攪拌機(jī)構(gòu)位于兩組所述攪拌葉輪3下方；所述水平攪拌機(jī)構(gòu)為中空結(jié)構(gòu)；所述水平攪拌機(jī)構(gòu)的底部沿圓周方向均勻設(shè)置有多組向下噴射水泥漿的噴漿嘴13，多組所述噴漿嘴13均布設(shè)在同一水平面上；每組所述噴漿嘴13均包括一個(gè)噴漿嘴13或多個(gè)由內(nèi)至外均勻布設(shè)的噴漿嘴13；每個(gè)所述噴漿嘴13均與所述水泥漿輸送腔連通。

本實(shí)施例中，所述水平攪拌機(jī)構(gòu)包括多個(gè)沿圓周方向均勻布設(shè)的攪拌葉片7，多個(gè)所述攪拌葉片7的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同且其均布設(shè)在同一水平面上；每個(gè)所述攪拌葉片7的底部均安裝有一組所述噴漿嘴13，每個(gè)所述攪拌葉片7均為空心葉片且其內(nèi)端均固定安裝在垂直驅(qū)動(dòng)桿2上。

本實(shí)施例中，所述水平攪拌機(jī)構(gòu)為圓形攪拌機(jī)構(gòu)，所述圓形攪拌機(jī)構(gòu)的直徑B小于A，所述圓形攪拌機(jī)構(gòu)與水平驅(qū)動(dòng)桿5之間的豎向間距為A～1.5A。

并且，所述圓形攪拌機(jī)構(gòu)的直徑B＝2b，其中b為攪拌葉片7的外邊緣至垂直驅(qū)動(dòng)桿2的中心軸線之間的水平間距。

由于所述圓形攪拌機(jī)構(gòu)的直徑B小于A，這樣在下鉆攪拌或提升攪拌的過程中，攪拌葉輪3豎向轉(zhuǎn)動(dòng)后攪拌的橫向范圍長度大于攪拌葉片7水平攪拌的橫向范圍長度。并且，攪拌葉片7設(shè)置在水平驅(qū)動(dòng)桿5的下部，保證了使用施工后形成的水泥攪拌樁8的樁身截面為矩形，且能夠防止下鉆攪拌過程中，水平驅(qū)動(dòng)桿5兩側(cè)的攪拌葉輪3之間沒有將水泥漿液與土體進(jìn)行攪拌，同時(shí)更加有利于所述豎向水泥攪拌樁設(shè)備的下鉆攪拌進(jìn)給。

實(shí)際施工時(shí)，優(yōu)選所述攪拌葉片7外邊緣到所述垂直驅(qū)動(dòng)桿2中心軸線之間的水平間距與所述攪拌葉輪3的內(nèi)邊緣到所述垂直驅(qū)動(dòng)桿2中心軸線之間的水平間距相等，此時(shí)所述豎向水泥攪拌樁設(shè)備的施工效果最佳，因?yàn)樵谪Q向水泥攪拌樁設(shè)備下鉆攪拌或者提升攪拌的過程中，水平驅(qū)動(dòng)桿5兩側(cè)的攪拌葉輪3垂直轉(zhuǎn)動(dòng)后兩側(cè)的攪拌葉輪3內(nèi)邊緣之間的距離范圍內(nèi)的土體沒有被攪拌，而攪拌葉片7水平轉(zhuǎn)動(dòng)后攪拌的橫向范圍恰好等于沒有被攪拌的土體的范圍，使成樁后的水泥攪拌樁8樁身水泥與土體更加均勻混合，提高了水泥攪拌樁8的質(zhì)量。

實(shí)際使用過程中，水泥漿液通過噴漿孔6與噴漿嘴13噴入土體，通過攪拌葉輪3和攪拌葉片7將水泥漿液和土體進(jìn)行均勻攪拌混合，使水泥漿液硬化后形成水泥攪拌樁8。

本實(shí)施例中，所述豎向外套管4與水平外套管12均為噴漿管。

本實(shí)施例中，所述的C＝300mm～1500mm，A＝300mm～1500mm。

實(shí)際施工時(shí)，可根據(jù)具體需要，對C和A的取值大小進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

本實(shí)施例中，所述垂直驅(qū)動(dòng)桿2的底部安裝有鉆尖10，有利于豎向水泥攪拌樁設(shè)備在下鉆攪拌過程中的下鉆攪拌進(jìn)給。

所述攪拌葉輪3底部與鉆尖10底部的豎向間距D＝500mm～1000mm，具體是攪拌葉輪3的下邊緣到鉆尖10底部的豎向距離為500mm～1000mm。

實(shí)際施工時(shí)，可根據(jù)具體需要，對D的取值大小進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

實(shí)際使用時(shí)，所述水泥漿泵送裝置與攪拌葉輪3與攪拌葉片7的內(nèi)部相通，能夠保證在施工過程中水泥漿液的連續(xù)供漿。

本實(shí)施例中，所述攪拌葉輪3與所述外套管4之間設(shè)置有旋轉(zhuǎn)密封圈9，防止在水泥漿液供漿過程中，水泥漿液沿著攪拌葉輪3與豎向外套管4之間的縫隙溢出，對水泥漿液進(jìn)入攪拌葉輪3造成影響，降低施工成型水泥攪拌樁8樁身的質(zhì)量，同時(shí)增大了供漿系統(tǒng)的壓力，造成資源的浪費(fèi)。

實(shí)際使用時(shí)，所述水泥攪拌樁8的長度大于10m，而攪拌葉輪3的下邊緣到鉆尖10底部的豎向距離為500mm～1000mm，因此水泥攪拌樁8中位于攪拌葉輪3的下邊緣到所述鉆尖10底部之間的節(jié)段的樁身截面為圓形，相對于整個(gè)水泥攪拌樁8來說，對整個(gè)水泥攪拌樁8的樁身截面影響不大，施工完成后所形成的水泥攪拌樁8的樁身截面仍為矩形截面。

實(shí)際施工時(shí)，采用本實(shí)用新型施工成型的水泥攪拌樁8的樁身截面尺寸為(300mm～1500mm)×(300mm～1500mm)，適用范圍廣。

本實(shí)施例中，所述垂直驅(qū)動(dòng)桿2為長度可調(diào)節(jié)長桿。

實(shí)際使用時(shí)，由于地層條件不同，根據(jù)實(shí)際情況，水泥攪拌樁8的長度不同，垂直驅(qū)動(dòng)桿2的長度可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，適用范圍廣，實(shí)際使用時(shí)，垂直驅(qū)動(dòng)桿2可為分節(jié)段長桿，各節(jié)段長桿的端部可以通過設(shè)置的螺紋連接、高強(qiáng)卡扣或螺栓連接。

如圖4所示，采用本實(shí)用新型對水泥攪拌樁8進(jìn)行成型施工時(shí)，包括以下步驟：

步驟一、施工準(zhǔn)備：平整施工場地后，對所施工水泥攪拌樁8的樁位進(jìn)行放線測量，再將所述豎向水泥攪拌樁成型設(shè)備移至水泥攪拌樁8的樁位所處位置處，并使垂直驅(qū)動(dòng)桿2位于水泥攪拌樁8的樁位正上方；

步驟二、水泥攪拌樁施工：采用所述豎向水泥攪拌樁成型設(shè)備對水泥攪拌樁8進(jìn)行成型施工，過程如下：

步驟201、下鉆攪拌并噴漿：啟動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)垂直驅(qū)動(dòng)桿2與水平驅(qū)動(dòng)桿5同步旋轉(zhuǎn)，并通過控制所述驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)向使所述驅(qū)動(dòng)裝置處于勻速豎直向下鉆進(jìn)狀態(tài)；所述垂直驅(qū)動(dòng)桿2勻速豎直向下鉆進(jìn)過程中，通過兩個(gè)所述水平驅(qū)動(dòng)桿5分別帶動(dòng)兩組所述攪拌葉輪3同步進(jìn)行豎向攪拌；兩組所述攪拌葉輪3豎向攪拌過程中，通過噴漿孔6連續(xù)向外噴射水泥漿，詳見圖5；

步驟202、上提攪拌并噴漿：通過所述驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)垂直驅(qū)動(dòng)桿2與水平驅(qū)動(dòng)桿5同步旋轉(zhuǎn)，且通過控制所述驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)向使所述驅(qū)動(dòng)裝置處于勻速豎直向上提升狀態(tài)；所述垂直驅(qū)動(dòng)桿2勻速豎直向上提升過程中，通過兩個(gè)所述水平驅(qū)動(dòng)桿5分別帶動(dòng)兩組所述攪拌葉輪3同步進(jìn)行豎向攪拌；兩組所述攪拌葉輪3豎向攪拌過程中，通過噴漿孔6連續(xù)向外噴射水泥漿，詳見圖6和圖7；

步驟203、多次重復(fù)步驟201至步驟202；

步驟204、樁體成型：待步驟201、步驟202和步驟203中所噴射水泥漿均凝固后，獲得施工成型的水泥攪拌樁8，詳見圖8；

本實(shí)施例中，步驟203中至少兩次重復(fù)步驟201至步驟202。

實(shí)際施工時(shí)，可根據(jù)具體需要，對步驟203中重復(fù)步驟201至步驟202的次數(shù)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。所述水泥攪拌樁8的橫截面面積越大，步驟203中重復(fù)步驟201至步驟202的次數(shù)越多。

所述水泥攪拌樁8的樁身橫截面形狀為矩形，所述水泥攪拌樁8的橫截面長度為C且其縱向?qū)挾葹锳。

實(shí)際施工時(shí)，所述豎向水泥攪拌樁設(shè)備的攪拌方向與垂直驅(qū)動(dòng)桿2和水平驅(qū)動(dòng)桿5上下的方向一致，均為豎直方向，因此，在下鉆攪拌過程中，不斷地將上部已攪拌的部分與下部未攪拌的部分進(jìn)行混合，在提升攪拌的過程中，不斷地下部已攪拌的部分與上部未攪拌的部分進(jìn)行混合，所以在整個(gè)上下攪拌的過程中，已攪拌的部分與未攪拌的部分總能充分的融合在一起，成樁后水泥攪拌樁8樁身中的水泥含量更均勻，能避免出現(xiàn)水泥攪拌樁8樁身的水泥分層不均的問題。

實(shí)際施工時(shí)，攪拌葉輪3沿豎直方向轉(zhuǎn)動(dòng)，水泥攪拌樁8成樁后的樁身截面為方形，使水泥攪拌樁8單樁承載力更高，由于單樁樁身承載力＝樁身表面積×土體摩擦系數(shù)，且成樁后的樁身為方柱狀(正方柱或長方柱)，在體積相等的條件下，方柱的表面積＞圓柱的表面積，所以樁身為方柱截面的水泥攪拌樁較樁身截面為圓形的水泥攪拌樁的單樁承載力更高。

本實(shí)施例中，在成樁過程中，土體與水泥上下翻滾攪拌，因?yàn)橛兄亓ψ饔?，水泥與土能夠更均勻的混合在一起，

本實(shí)施例中，由于步驟一中所述豎向水泥攪拌樁成型設(shè)備的所述攪拌裝置還包括由垂直驅(qū)動(dòng)桿2帶動(dòng)進(jìn)行水平攪拌的水平攪拌機(jī)構(gòu)，所述水平攪拌機(jī)構(gòu)呈水平布設(shè)且其同軸安裝在垂直驅(qū)動(dòng)桿2上，所述水平攪拌機(jī)構(gòu)位于兩組所述攪拌葉輪3下方；所述水平攪拌機(jī)構(gòu)為中空結(jié)構(gòu)；所述水平攪拌機(jī)構(gòu)的底部沿圓周方向均勻設(shè)置有多組向下噴射水泥漿的噴漿嘴13，多組所述噴漿嘴13均布設(shè)在同一水平面上；每組所述噴漿嘴13均包括一個(gè)噴漿嘴13或多個(gè)由內(nèi)至外均勻布設(shè)的噴漿嘴13；每個(gè)所述噴漿嘴13均與所述水泥漿輸送腔連通；

步驟201中所述垂直驅(qū)動(dòng)桿2勻速豎直向下鉆進(jìn)過程中和步驟202中所述垂直驅(qū)動(dòng)桿2勻速豎直向上提升過程中，所述垂直驅(qū)動(dòng)桿2均帶動(dòng)所述水平攪拌機(jī)構(gòu)同步進(jìn)行水平攪拌；所述水平攪拌機(jī)構(gòu)水平攪拌過程中，通過噴漿嘴13連續(xù)向下噴射水泥漿。

本實(shí)施例中，步驟201中進(jìn)行下鉆攪拌并噴漿過程中，所述垂直驅(qū)動(dòng)桿2的向下鉆進(jìn)速度為0.38m/min～0.75m/min；步驟202中進(jìn)行上提攪拌并噴漿過程中，所述垂直驅(qū)動(dòng)桿2的向上提升速度為0.38m/min～0.75m/min；

步驟201中進(jìn)行下鉆攪拌并噴漿過程中和步驟202中進(jìn)行上提攪拌并噴漿過程中，噴漿壓力均為0.5MPa～0.8MPa。

實(shí)際施工過程中，可根據(jù)具體需要，對向下鉆進(jìn)速度、向上提升速度和噴漿壓力的大小分別進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

本實(shí)施例中，所述水泥攪拌樁8的長度為10m～20m。

實(shí)際施工時(shí)，所述水泥攪拌樁8的長度越大，所述垂直驅(qū)動(dòng)桿2的向下鉆進(jìn)速度與向上提升速度越快，可根據(jù)具體需要，對垂直驅(qū)動(dòng)桿2的向下鉆進(jìn)速度與向上提升速度進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

本實(shí)施例中，步驟202中進(jìn)行上提攪拌并噴漿過程中，所述垂直驅(qū)動(dòng)桿2的向上提升速度與步驟201中進(jìn)行下鉆攪拌并噴漿過程中所述垂直驅(qū)動(dòng)桿2的向下鉆進(jìn)速度相同。

本實(shí)施例中，由于步驟一中所述豎向水泥攪拌樁成型設(shè)備的所述垂直驅(qū)動(dòng)桿2底部安裝有鉆尖10；

步驟201中通過控制所述驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)向使所述驅(qū)動(dòng)裝置處于勻速豎直向下鉆進(jìn)狀態(tài)，直至鉆尖10上端向下移至水泥攪拌樁8的樁底設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)裝置使垂直驅(qū)動(dòng)桿2停止旋轉(zhuǎn)20s～40s；所述垂直驅(qū)動(dòng)桿2停止旋轉(zhuǎn)過程中，通過噴漿孔6連續(xù)向外噴射水泥漿；

步驟202中通過控制所述驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)向使所述驅(qū)動(dòng)裝置處于勻速豎直向上提升狀態(tài)，直至鉆尖10下端向上移至水泥攪拌樁8的樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)裝置使垂直驅(qū)動(dòng)桿2停止旋轉(zhuǎn)20s～30s；所述垂直驅(qū)動(dòng)桿2停止旋轉(zhuǎn)過程中，通過噴漿孔6連續(xù)向外噴射水泥漿.

并且，步驟201中進(jìn)行下鉆攪拌并噴漿之前，先將鉆尖10由上至下豎直鉆進(jìn)至土體內(nèi)。

本實(shí)施例中，步驟201中進(jìn)行下鉆攪拌并噴漿之前，先將水泥漿通入豎向外套管4，保證在攪拌葉片7和攪拌葉輪3進(jìn)入地層后能夠及時(shí)噴漿，且水泥漿漿液穩(wěn)定，保證施工完成后水泥攪拌樁8的樁身質(zhì)量。

本實(shí)施例中，步驟201中所述垂直驅(qū)動(dòng)桿2停止旋轉(zhuǎn)過程中，通過噴漿孔6和噴漿嘴13同步噴射水泥漿；步驟202中所述垂直驅(qū)動(dòng)桿2停止旋轉(zhuǎn)過程中，通過噴漿孔6和噴漿嘴13同步噴射水泥漿。

本實(shí)施例中，步驟202中進(jìn)行上提攪拌并噴漿過程中和步驟201中進(jìn)行下鉆攪拌并噴漿過程中，噴漿壓力均保持不變。

實(shí)際施工時(shí)，步驟201中鉆尖10上端向下移至水泥攪拌樁8的樁底設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)裝置使垂直驅(qū)動(dòng)桿2停止旋轉(zhuǎn)20s～40s，并且繼續(xù)噴漿，目的是進(jìn)行磨樁斷，保證水泥攪拌樁8樁端的質(zhì)量；步驟202中鉆尖10下端向上移至水泥攪拌樁8的樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)裝置使垂直驅(qū)動(dòng)桿2停止旋轉(zhuǎn)20s～30s，并且繼續(xù)噴漿，目的是在水泥攪拌樁8樁頂處進(jìn)行磨樁頭，保證水泥攪拌樁8樁頂?shù)馁|(zhì)量。

實(shí)際施工時(shí)，所采用水泥漿的水灰比為0.45～0.55之間，比重為1.75g/ml～1.86g/ml。

實(shí)際施工時(shí)，根據(jù)所述水泥攪拌樁8的截面尺寸不同，調(diào)整噴漿孔6的噴漿壓力或者降低垂直驅(qū)動(dòng)桿2下放和提升的速率，調(diào)節(jié)噴漿孔6的噴漿量，以保證施工成型水泥攪拌樁8的樁身質(zhì)量。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。