本發(fā)明涉及一種地基加固處理設(shè)備，具體涉及一種樹根形攪拌樁的鉆頭系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

攪拌樁方法適用于軟基處理，效果顯著，處理后可成樁、墻等，如深層水泥攪拌樁適用于處理淤泥、砂土、淤泥質(zhì)土、泥炭土和粉土。常用的攪拌樁有：水泥攪拌樁、固化劑攪拌樁以及高壓旋噴樁等，目前的攪拌樁截面一般均為等截面圓形，即復(fù)合地基加固區(qū)內(nèi)的樁體面積置換率不隨深度變化。

攪拌樁是一種常用的軟弱地基處理方式，由于沉積的原因不同，在一些成層軟弱地基中，不同深度處土體的力學(xué)性質(zhì)也不近相同，如果采用常規(guī)等截面攪拌樁處理這種成層軟弱地基，從而導(dǎo)致其他土層的樁體面積置換率過(guò)高，并且攪拌樁結(jié)構(gòu)性能不能合理的充分發(fā)揮，嚴(yán)重造成工程浪費(fèi)，甚至工程質(zhì)量都不能很好保證。

為了解決該問(wèn)題，提出了樹根形攪拌樁的鉆頭系統(tǒng)，即在高壓縮性的軟土層采用樹根狀的攪拌支桿，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)伸縮式機(jī)械臂攪拌從而生產(chǎn)樹根狀的仿生攪拌樁結(jié)構(gòu)。本發(fā)明具有全智能化控制、結(jié)構(gòu)新穎實(shí)用、施工方便快捷、節(jié)省施工人員勞力、管理維修方便等優(yōu)點(diǎn)，且該方法適用于大部分地基處理，效果顯著，處理后可成樁、墻，其整體剛度、豎向承載力以及水平承載力等比目前等截面的攪拌樁顯著增大，能大幅度節(jié)省建設(shè)工程投資。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種樹根形攪拌樁的鉆頭系統(tǒng)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種樹根形攪拌樁的鉆頭系統(tǒng)，包括鉆軸、一般攪拌結(jié)構(gòu)、伸縮攪拌支桿結(jié)構(gòu)、鉆頭頂結(jié)構(gòu)以及攪拌軸調(diào)節(jié)動(dòng)力系統(tǒng)；所述的鉆軸包括主鉆桿、鉆軸空腔、伸縮支攪臂內(nèi)置空腔區(qū)、加強(qiáng)肋環(huán)結(jié)構(gòu)、內(nèi)傳輸槽以及噴漿孔；主鉆桿為鉆軸的外部筒體，鉆軸空腔布置于鉆軸的內(nèi)部，加強(qiáng)肋環(huán)結(jié)構(gòu)布置于鉆軸的外側(cè)壁，伸縮支攪臂內(nèi)置空腔區(qū)布置于加強(qiáng)肋環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，內(nèi)傳輸槽布置于鉆軸的內(nèi)側(cè)壁內(nèi)，噴漿孔穿透主鉆桿的側(cè)壁；所述的一般攪拌結(jié)構(gòu)布置于主鉆桿的外側(cè)壁上；所述的伸縮攪拌支桿結(jié)構(gòu)通過(guò)連接鉆軸的加強(qiáng)肋環(huán)結(jié)構(gòu)布置于鉆軸的外側(cè)壁上；所述的鉆頭頂結(jié)構(gòu)固定于鉆軸的下端頭；所述的攪拌軸調(diào)節(jié)動(dòng)力系統(tǒng)布置于鉆軸的外部。

所述的一般攪拌結(jié)構(gòu)包括一般攪拌臂桿、一般攪拌葉以及一般攪拌桿對(duì)外連接結(jié)構(gòu)；一般攪拌臂桿與所述的鉆軸的外側(cè)壁固定連接，一般攪拌葉布置于一般攪拌臂桿的側(cè)面上；所述的伸縮攪拌支桿結(jié)構(gòu)包括伸縮支攪拌桿、伸縮驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、伸縮支攪拌桿對(duì)外連接結(jié)構(gòu)以及轉(zhuǎn)動(dòng)連接套環(huán)；伸縮支攪拌桿的首端的側(cè)面通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)連接套環(huán)與加強(qiáng)肋環(huán)結(jié)構(gòu)連接；轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與伸縮支攪拌桿的首端端面連接，轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置于所述的鉆軸的伸縮支攪臂內(nèi)置空腔區(qū)內(nèi)；伸縮驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與伸縮支攪拌桿的首端連接；伸縮支攪拌桿對(duì)外連接結(jié)構(gòu)布置在鉆軸的內(nèi)傳輸槽內(nèi)；所述的攪拌軸調(diào)節(jié)動(dòng)力系統(tǒng)包括主鉆軸動(dòng)力設(shè)備、伸縮支攪拌桿外動(dòng)力附加設(shè)備、智能總控制系統(tǒng)和連接系統(tǒng)；伸縮支攪拌桿外動(dòng)力附加設(shè)備與伸縮支攪拌桿對(duì)外連接結(jié)構(gòu)連接；智能總控制系統(tǒng)通過(guò)連接系統(tǒng)與主鉆軸動(dòng)力設(shè)備和伸縮支攪拌桿外動(dòng)力附加設(shè)備同時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制連接；一般攪拌桿對(duì)外連接結(jié)構(gòu)與攪拌軸調(diào)節(jié)動(dòng)力系統(tǒng)的主鉆軸動(dòng)力設(shè)備連接。

所述的伸縮支攪拌桿由支攪拌桿軸、支攪拌桿肢、支攪拌桿噴漿孔以及支攪拌桿攪葉組成；所述的伸縮驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由伸縮驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和伸縮驅(qū)動(dòng)設(shè)備組成；所述的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸和轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)設(shè)備組成；支攪拌桿軸的首端側(cè)面通過(guò)所述的轉(zhuǎn)動(dòng)連接套環(huán)與所述的鉆軸的加強(qiáng)肋環(huán)結(jié)構(gòu)連接，伸縮驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)將多個(gè)支攪拌桿軸連接組成可伸縮機(jī)械臂，伸縮驅(qū)動(dòng)設(shè)備通過(guò)伸縮驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)與支攪拌桿軸的首端連接，支攪拌桿肢與支攪拌桿軸的末端固定連接，支攪拌桿噴漿孔布置于支攪拌桿軸的末端的側(cè)面，支攪拌桿攪葉固定于支攪拌桿肢的側(cè)面；伸縮驅(qū)動(dòng)設(shè)備布置在鉆軸的伸縮支攪臂內(nèi)置空腔區(qū)內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)設(shè)備通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸與支攪拌桿軸的首端端面連接。

所述的鉆頭頂部結(jié)構(gòu)包含錐形鉆頭和頂部攪葉；錐形鉆頭與鉆軸的下端頭固定連接，頂部攪葉布置于錐形鉆頭的外側(cè)面上。

所述的鉆軸上設(shè)置有兩個(gè)或兩個(gè)以上所述的伸縮攪拌支桿結(jié)構(gòu)；所述的鉆軸上設(shè)置有兩個(gè)或兩個(gè)以上所述的一般攪拌結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明能攪拌生成一種類似于樹根樁的仿生結(jié)構(gòu)攪拌樁，其具有仿生結(jié)構(gòu)，彌補(bǔ)了目前攪拌樁設(shè)備只能攪拌生成單一截面的缺陷。

(2)本發(fā)明地基處理后可成樁、墻，并且其整體剛度、豎向承載力以及水平承載力等比目前等截面的攪拌樁顯著增大，如大樹一般穩(wěn)固，能大幅度節(jié)省建設(shè)工程投資。

(3)本發(fā)明具有全自動(dòng)化控制、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用、節(jié)省施工人員勞力、施工方便快捷、管理維修方便等優(yōu)點(diǎn)，且該方法適用于大部分地基處理，效果顯著，能大幅度節(jié)省工程投資。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的豎向剖視圖。

圖3是本發(fā)明的水平向剖視圖。

圖中：

1-鉆軸；11-主鉆桿；12-鉆軸空腔；13-伸縮支攪臂內(nèi)置空腔區(qū)；14-加強(qiáng)肋環(huán)結(jié)構(gòu)；15-內(nèi)傳輸槽；16-噴漿孔；

2-一般攪拌結(jié)構(gòu)；21-一般攪拌臂桿；22-一般攪拌葉；23-一般攪拌桿對(duì)外連接結(jié)構(gòu)；

3-伸縮攪拌支桿結(jié)構(gòu)；31-伸縮支攪拌桿；32-伸縮驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；33-轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；34-伸縮支攪拌桿對(duì)外連接結(jié)構(gòu)；35-轉(zhuǎn)動(dòng)連接套環(huán)；

311-支攪拌桿軸；312-支攪拌桿肢；313-支攪拌桿噴漿孔；314-支攪拌桿攪葉；

321-伸縮驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)；322-伸縮驅(qū)動(dòng)設(shè)備；

331-轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸；332-轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)設(shè)備；

4-鉆頭頂結(jié)構(gòu)；41-錐形鉆頭；42-頂部攪葉；

5-攪拌軸調(diào)節(jié)動(dòng)力系統(tǒng)；51-主鉆軸動(dòng)力設(shè)備；52-伸縮支攪拌桿外動(dòng)力附加設(shè)備；53-智能總控制系統(tǒng)；54-連接系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1至圖3所示，本發(fā)明一種樹根形攪拌樁的鉆頭系統(tǒng)，包括鉆軸1、一般攪拌結(jié)構(gòu)2、伸縮攪拌支桿結(jié)構(gòu)3、鉆頭頂結(jié)構(gòu)4以及攪拌軸調(diào)節(jié)動(dòng)力系統(tǒng)5；所述的鉆軸1包括主鉆桿11、鉆軸空腔12、伸縮支攪臂內(nèi)置空腔區(qū)13、加強(qiáng)肋環(huán)結(jié)構(gòu)14、內(nèi)傳輸槽15以及噴漿孔16；主鉆桿11為鉆軸1的外部筒體，鉆軸空腔12布置于鉆軸1的內(nèi)部，加強(qiáng)肋環(huán)結(jié)構(gòu)14布置于鉆軸1的外側(cè)壁，伸縮支攪臂內(nèi)置空腔區(qū)13布置于加強(qiáng)肋環(huán)結(jié)構(gòu)14的內(nèi)部，內(nèi)傳輸槽15布置于鉆軸1的內(nèi)側(cè)壁內(nèi)，噴漿孔16穿透主鉆桿11的側(cè)壁；所述的一般攪拌結(jié)構(gòu)2布置于主鉆桿11的外側(cè)壁上；所述的伸縮攪拌支桿結(jié)構(gòu)3通過(guò)連接鉆軸1的加強(qiáng)肋環(huán)結(jié)構(gòu)14布置于鉆軸1的外側(cè)壁上；所述的鉆頭頂結(jié)構(gòu)4固定于鉆軸1的下端頭；所述的攪拌軸調(diào)節(jié)動(dòng)力系統(tǒng)5布置于鉆軸1的外部。

所述的一般攪拌結(jié)構(gòu)2包括一般攪拌臂桿21、一般攪拌葉22以及一般攪拌桿對(duì)外連接結(jié)構(gòu)23；一般攪拌臂桿21與所述的鉆軸1的外側(cè)壁固定連接，一般攪拌葉22布置于一般攪拌臂桿21的側(cè)面上；所述的伸縮攪拌支桿結(jié)構(gòu)3包括伸縮支攪拌桿31、伸縮驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)32、轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)33、伸縮支攪拌桿對(duì)外連接結(jié)構(gòu)34以及轉(zhuǎn)動(dòng)連接套環(huán)35；伸縮支攪拌桿31的首端的側(cè)面通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)連接套環(huán)35與加強(qiáng)肋環(huán)結(jié)構(gòu)14連接；轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)33與伸縮支攪拌桿31的首端端面連接，轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)33布置于所述的鉆軸1的伸縮支攪臂內(nèi)置空腔區(qū)13內(nèi)；伸縮驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)32與伸縮支攪拌桿31的首端連接；伸縮支攪拌桿對(duì)外連接結(jié)構(gòu)34布置在鉆軸1的內(nèi)傳輸槽15內(nèi)；所述的攪拌軸調(diào)節(jié)動(dòng)力系統(tǒng)5包括主鉆軸動(dòng)力設(shè)備51、伸縮支攪拌桿外動(dòng)力附加設(shè)備52、智能總控制系統(tǒng)53和連接系統(tǒng)54；伸縮支攪拌桿外動(dòng)力附加設(shè)備52與伸縮支攪拌桿對(duì)外連接結(jié)構(gòu)34連接；智能總控制系統(tǒng)53通過(guò)連接系統(tǒng)54與主鉆軸動(dòng)力設(shè)備51和伸縮支攪拌桿外動(dòng)力附加設(shè)備52同時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制連接；一般攪拌桿對(duì)外連接結(jié)構(gòu)23與攪拌軸調(diào)節(jié)動(dòng)力系統(tǒng)5的主鉆軸動(dòng)力設(shè)備51連接。

鉆軸1采用鋼結(jié)構(gòu)材料或其他高強(qiáng)度材料。伸縮支攪拌桿31采用鋼結(jié)構(gòu)材料或其他高強(qiáng)度材料。伸縮驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)32采用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)或是滑輪傳動(dòng)系統(tǒng)。

所述的伸縮支攪拌桿31由支攪拌桿軸311、支攪拌桿肢312、支攪拌桿噴漿孔313以及支攪拌桿攪葉314組成；所述的伸縮驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)32由伸縮驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)321和伸縮驅(qū)動(dòng)設(shè)備322組成；所述的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)33由轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸331和轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)設(shè)備332組成；支攪拌桿軸311的首端側(cè)面通過(guò)所述的轉(zhuǎn)動(dòng)連接套環(huán)35與所述的鉆軸1的加強(qiáng)肋環(huán)結(jié)構(gòu)14連接，伸縮驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)321將多個(gè)支攪拌桿軸311連接組成可伸縮機(jī)械臂，伸縮驅(qū)動(dòng)設(shè)備322通過(guò)伸縮驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)321與支攪拌桿軸311的首端連接，支攪拌桿肢312與支攪拌桿軸311的末端固定連接，支攪拌桿噴漿孔313布置于支攪拌桿軸311的末端的側(cè)面，支攪拌桿攪葉314固定于支攪拌桿肢312的側(cè)面；伸縮驅(qū)動(dòng)設(shè)備322布置在鉆軸1的伸縮支攪臂內(nèi)置空腔區(qū)13內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)設(shè)備332通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸331與支攪拌桿軸311的首端端面連接。

一般攪拌結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)材料或其他高強(qiáng)度材料。主鉆軸動(dòng)力設(shè)備51和伸縮支攪拌桿外動(dòng)力附加設(shè)備52均可采用步進(jìn)式電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)，智能總控制系統(tǒng)53采用plc智能控制系統(tǒng)，連接系統(tǒng)54為一般數(shù)據(jù)連接線。

伸縮驅(qū)動(dòng)設(shè)備322和轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)設(shè)備332均采用步進(jìn)式電機(jī)控制系統(tǒng)。其余一般結(jié)構(gòu)均采用鋼結(jié)構(gòu)材料或其他高強(qiáng)度材料。

所述的鉆頭頂部結(jié)構(gòu)4包含錐形鉆頭41和頂部攪葉42；錐形鉆頭41與鉆軸1的下端頭固定連接，頂部攪葉42布置于錐形鉆頭41的外側(cè)面上。鉆頭頂部結(jié)構(gòu)4采用鋼結(jié)構(gòu)材料或其他高強(qiáng)度材料。

鉆軸1上可設(shè)置有兩個(gè)或兩個(gè)以上的伸縮攪拌支桿結(jié)構(gòu)3；鉆軸1上可設(shè)置有兩個(gè)或兩個(gè)以上的一般攪拌結(jié)構(gòu)2。

上述實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制，應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。