鉆具及應(yīng)用鉆具的深層攪拌樁機(jī)施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及攪拌粧機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種鉆具及應(yīng)用鉆具的深層攪拌粧機(jī) 施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 水泥土攪拌粧，因其施工工藝簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉，廣泛應(yīng)用于軟土地區(qū)地基處理、基 坑工程土質(zhì)改良。但由于軟土的成因多種多樣，不同成因的軟土在采用常規(guī)的攪拌粧機(jī)處 理后，難以滿(mǎn)足工程質(zhì)量要求。在節(jié)約成本和保證質(zhì)量的雙重前提下，從改進(jìn)常規(guī)水泥土攪 拌粧機(jī)鉆具與施工工藝等角度入手，深入研究能提升水泥土攪拌粧粧身均勻性的方法和技 術(shù)，從而達(dá)到在不提高水泥的摻入比的情況下就能提高成粧質(zhì)量，是巖土工程亟待解決的 問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種攪拌均勻、成粧質(zhì)量穩(wěn)定、施工效 率高、成本低廉且設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的鉆具及應(yīng)用鉆具的深層攪拌粧機(jī)施工方法。
[0004] -種鉆具，包括：用于連接粧機(jī)的鉆桿、鉆頭、攪拌翼片，所述鉆頭設(shè)置在所述鉆桿 的一端，所述攪拌翼片周向設(shè)置在所述鉆桿上；
[0005] 所述攪拌翼片包括依次設(shè)置在所述鉆桿上的底層攪拌翼片、中層攪拌翼片、上層 攪拌翼片，且所述底層攪拌翼片設(shè)置在靠近所述鉆頭的一端，所述攪拌翼片的結(jié)構(gòu)安排和 數(shù)量要符合下述條件：以鉆桿旋轉(zhuǎn)一周為一個(gè)周期，在該周期內(nèi)，所有攪拌翼片對(duì)土體任一 點(diǎn)的攪拌次數(shù)須大于20,并符合如下公式： r ^ {hcos8+dsinB)Y.Z _6] ^ ^^n
[0007] 其中，h 攬摔翼片的寬度（m);
[0008] 0--攪拌翼片與鉆桿的垂直夾角；
[0009] d 攬摔翼片的厚度（m);
[0010] EZ一一攪拌翼片的總數(shù)；
[0011] n--鉆具的回轉(zhuǎn)數(shù)（rev/min);
[0012] V--鉆具的提升速度（m/min);
[0013] N--攪拌次數(shù)；
[0014] dgsin0+hgcos0--攪拌翼片垂直投影高度（m)。
[0015] -種施工方法，應(yīng)用鉆具的深層攪拌粧機(jī)施工方法，包括如下步驟：
[0016] ①、定位：將安裝有鉆具的深層攪拌粧機(jī)移動(dòng)到預(yù)定施工區(qū)域并定位；
[0017] ②、預(yù)拌下沉：開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)，待鉆具運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，將攪拌機(jī)垂直向下移動(dòng)，通過(guò)鉆具 上的攪拌翼片邊旋轉(zhuǎn)、邊切土、邊下沉，直至設(shè)計(jì)深度；
[0018] ③、攪拌固化劑漿液：在步驟②中攪拌機(jī)下沉的同時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)確定的滲入比拌制 水泥漿液，待壓漿前將漿液倒入集料斗中；
[0019] ④、提升噴漿和攪拌：攪拌機(jī)下沉到設(shè)計(jì)深度后，將制備的漿液壓入地基中，邊噴 漿邊旋轉(zhuǎn)，以鉆桿旋轉(zhuǎn)一周為一個(gè)周期，在該周期內(nèi)，所有攪拌翼片對(duì)土體任一點(diǎn)的攪拌次 數(shù)須大于20,且攪拌次數(shù)符合如下計(jì)算公式：
[0020]
[0021] 其中，h 攬摔翼片的寬度（m);
[0022] P--攪拌翼片與鉆桿的垂直夾角；
[0023] d 攬摔翼片的厚度（m);
[0024] EZ一一攪拌翼片的總數(shù)；
[0025] n--鉆具的回轉(zhuǎn)數(shù)（rev/min);
[0026] V--鉆具的提升速度（m/min);
[0027]N--攪拌次數(shù)；
[0028] dgsin0+hgcos0--攪拌翼片垂直投影高度（m);
[0029] ⑤、重復(fù)向上、向下攪拌：重復(fù)前次作業(yè)，直至設(shè)計(jì)加固深度后再將攪拌機(jī)提升出 地面；
[0030] ⑥、移位：將攪拌機(jī)移至下一粧位，重復(fù)上述步驟的施工。
[0031] -種鉆具及應(yīng)用鉆具的深層攪拌粧機(jī)施工方法，其優(yōu)點(diǎn)是：
[0032] ①、鉆頭中攪拌翼片的增加，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，無(wú)需更換動(dòng)力系統(tǒng)即可工作，增 加對(duì)土體的切割次數(shù)，確保攪拌土體任何一點(diǎn)攪拌次數(shù)提高50%以上，大大提高了攪拌效 率，從而提升攪拌粧的成粧質(zhì)量；
[0033] ②、各層翼片間的分布特點(diǎn)以及翼片與鉆桿之間的角度設(shè)計(jì)，平衡了粧頭旋轉(zhuǎn)切 割土體時(shí)的阻力，使鉆頭方便進(jìn)入土體的同時(shí)攪拌更加均勻。
【附圖說(shuō)明】
[0034] 圖1為鉆具結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035] 圖2為鉆具側(cè)視圖；
[0036] 圖3為鉆具俯視圖；
[0037]圖4為攪拌翼片與鉆桿結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038] 圖中，h 攬摔翼片的寬度（m);
[0039] P--攪拌翼片與鉆桿的垂直夾角；
[0040] d 攬摔翼片的厚度（m);
[0041 ]dgsin 0 +hgcos 0--攪拌翼片垂直投影高度（m);
[0042] 上述圖中標(biāo)號(hào)為：
[0043] 1、鉆桿，11、空腔，12、第一輸衆(zhòng)管道，13、第二輸衆(zhòng)管道，14、鉆桿連接扣；
[0044] 2、鉆頭，
[0045] 3、攪拌翼片，31、底層攪拌翼片，311、出漿孔，32、中層攪拌翼片，33、上層攪拌翼 片。
【具體實(shí)施方式】
[0046] -種鉆具，包括：用于連接粧機(jī)的鉆桿1、鉆頭2、攪拌翼片3,所述鉆頭2設(shè)置在所 述鉆桿1的一端，所述攪拌翼片3周向設(shè)置在所述鉆桿1上；
[0047] 優(yōu)選地，所述鉆桿1與所述鉆頭2焊接；
[0048] 優(yōu)選地，所述鉆桿1長(zhǎng)度為580~630mm;所述鉆桿1包括沿所述鉆桿1縱向設(shè) 置的空腔11、用于輸送水泥漿的第一輸漿管道12、第二輸漿管道13、用于與粧機(jī)鉆桿連接 的鉆桿連接扣14,所述第一輸漿管道12、所述第二輸漿管道13均設(shè)置在所述空腔11內(nèi)， 且所述第一輸漿管道12沿所述空腔11縱向設(shè)置，所述第一輸漿管道12的出漿口設(shè)置在 靠近所述鉆頭2的一端且與所述第二輸漿管道13的入漿口連通，用于所述第一輸漿管 道12輸送漿液至與所述第一輸漿管道12垂直設(shè)置的所述第二輸漿管道13內(nèi)，通過(guò)所述 第二輸漿管道13的出漿口排出，所述鉆桿連接扣14設(shè)置在所述鉆桿1上遠(yuǎn)離所述鉆頭 2的一端，所述攪拌翼片3的結(jié)構(gòu)安排和數(shù)量要符合下述條件：以鉆桿1旋轉(zhuǎn)一周為一個(gè) 周期，在該周期內(nèi)，所有攪拌翼片3對(duì)土體任一點(diǎn)的攪拌次數(shù)須大于20,并符合如下公式：
[0049] 其中，h 攬摔翼片的寬度（m);
[0050] P--攪拌翼片與鉆桿的垂直夾角；
[0051] d 攬摔翼片的厚度；
[0052] EZ一一攪拌翼片的總數(shù)；
[0053] n--鉆具的回轉(zhuǎn)數(shù)（rev/min);
[0054] V--鉆具的提升速度（m/min);
[0055] N--攪拌次數(shù)；
[0056] dgsin0+hgcos0--攪拌翼片垂直投影高度（m)。
[0057] 優(yōu)選地，所述攪拌翼片3包括依次設(shè)置在所述鉆桿1上的底層攪拌翼片31、中層攪 拌翼片32、上層攪拌翼片33,所述底層攪拌翼片31設(shè)置在靠近所述鉆頭2的一端；
[0058] 所述底層攪拌翼片31與所述上層攪拌翼片33沿所述鉆桿1平行設(shè)置，所述底層 攪拌翼片31與所述中層攪拌翼片32沿所述鉆桿1垂直設(shè)置，所述底層攪拌翼片31、所述中 層攪拌翼片32、所述上層攪拌翼片33與所述鉆桿1的水平傾角均為10~15°，平衡了減 小粧頭旋轉(zhuǎn)切割土體時(shí)的阻力和最大效率攪拌土體的矛盾，使所述鉆頭2在容易鉆進(jìn)的情 況下更好地?cái)嚢瑁ǚD(zhuǎn)）土體，起到部份垂直方向攪拌作用；
[0059] 優(yōu)選地，所述底層攪拌翼片31、所述中層攪拌翼片32、所述上層攪拌翼片33寬度 均為漸變式，其中根部寬度為84~90mm，端部寬度約為67~73mm;且各層攪拌翼片之間的 間距為190~210mm，各翼片的長(zhǎng)度可隨成粧直徑需要調(diào)節(jié)，安裝方便，無(wú)需更換動(dòng)力系統(tǒng)。
[0060] 優(yōu)選地，所述底層攪拌翼片31與所述鉆桿1連接一端的端部開(kāi)設(shè)有出漿孔311，用 于橫向設(shè)置在所述鉆桿1內(nèi)的所述第二輸漿管道13穿過(guò)所述出漿孔311與所述底層攪拌 翼片31相連，便于水泥漿噴出。
[0061] 優(yōu)選地，所述底層攪拌翼片31、所述中層攪拌翼片32、所述上層攪拌翼片33上設(shè) 置的翼片均為兩片，且每層的翼片對(duì)稱(chēng)設(shè)置在所述鉆桿1上，提高攪拌效率。
[0062] -種施工方法，應(yīng)用鉆具的深層攪拌粧機(jī)施工方法，包括如下步驟：
[0063] ①、定位：將安裝有鉆具的深層攪拌粧機(jī)移動(dòng)到預(yù)定施工區(qū)域并定位