【技術實現步驟摘要】
本技術涉及地基加固處理領域，特別涉及一種隨鉆液壓動力式低凈空水泥攪拌樁成樁設備。
技術介紹
1、隨著我國基礎設施建設的大規模展開，軟土地基加固成為工程建設的主要難點之一。對于軟土地基，目前主要采用cfg樁、螺桿樁、水泥攪拌樁、預制樁以及高壓旋噴樁等類型的樁體與樁間土組成復合地基，提高地基承載力，其中水泥攪拌樁因具有施工機械簡單、施工速度快、成樁效率高、造價較低等優點，是目前鐵路路基工程中常用的地基處理方式之一。水泥攪拌樁在國內推廣應用以來，通過對其加固機理的持續研究，不斷改進噴攪工藝，使其有效加固深度和成樁質量逐步提升，但與其水泥土拌合工藝相比，攪拌樁施工質量的控制難度相對較大。同時，水泥攪拌樁屬于隱蔽工程，不易監控，且施工過程中受場地地質條件、施工條件、攪拌裝備、人員素質等因素的影響較大。
2、現階段，國內水泥攪拌樁大多采用國產輕型攪拌機具，動力源設置于地表或鉆桿頂端，受機架高度和動力源功率限制，攪拌樁地基加固深度一般不超過20m。攪拌樁施工中，由于動力源上置，鉆桿應具有更高的剛度以傳遞旋轉扭矩、控制鉆頭穩定性，鉆桿需克服與周圍土體間摩擦，功效損耗較大。當地層較硬、攪拌深度較深、鉆桿剛度相對不足時，極易出現鉆頭的水平擺動，導致攪拌樁成樁失敗。另外，水泥攪拌樁的機架相對較大，難以滿足低凈空場所(橋下、基坑、接觸網干擾等)的地基加固需求，而現階段的接桿方案對攪拌樁施工效率的降低效應明顯。
3、因此，針對攪拌樁施工設備在低凈空、較硬地層等場景的應用局限，有必要研發一種全液壓驅動、動力源下置的可伸縮鉆桿水泥攪拌
技術實現思路
1、為了解決現有技術中提出的問題，本技術提供一種結構簡單、樁機高度相對更小、施工方便、傳力高效、功能集成度高的隨鉆液壓動力式低凈空水泥攪拌樁成樁設備。
2、為此，本技術采用以下技術方案：
3、一種隨鉆液壓動力式低凈空水泥攪拌樁成樁設備，包括液壓動力馬達、伸縮式鉆桿系統、水泥樁攪拌頭、機架承載系統、柔性管路集成系統、高壓油泵輸送系統和水泥漿液攪拌輸送系統；其中：
4、所述液壓動力馬達的輸入端與所述伸縮式鉆桿系統固定連接，輸出端與所述水泥樁攪拌頭固定連接，用于在液壓油的驅動下使所述水泥樁攪拌頭旋轉；
5、所述伸縮式鉆桿系統用于在液壓油的作用下將所述液壓動力馬達和所述水泥樁攪拌頭壓入或拔出地基土；伸縮式鉆桿系統包括首節鉆桿；
6、所述柔性管路集成系統包括柔性管路組，用于將所述高壓油泵輸送系統中的液壓油輸送至液壓動力馬達；將所述水泥漿液攪拌輸送系統中的水泥漿輸送至所述水泥樁攪拌頭；
7、所述水泥樁攪拌頭用于將自身噴出的水泥漿和地基土攪拌混合；
8、所述機架承載系統用于承載伸縮式鉆桿系統、柔性管路集成系統、高壓油泵輸送系統和水泥漿液攪拌輸送系統，并固定所述伸縮式鉆桿系統。
9、優選的是，所述伸縮式鉆桿系統還包括伸縮式變徑鉆桿、轉向滑輪；所述伸縮式變徑鉆桿設置在的所述首節鉆桿內；所述柔性管路組穿過所述首節鉆桿和伸縮式變徑鉆桿后與所述液壓動力馬達固定連接；所述轉向滑輪用于使所述柔性管路組朝向地面的方向。
10、優選的是，所述伸縮式鉆桿系統還包括鉆桿頂伸輸油口、鉆桿回縮輸油口；所述鉆桿頂伸輸油口和鉆桿回縮輸油口用于為所述伸縮式變徑鉆桿輸送液壓油，使其在液壓油的驅動下伸縮運動。
11、優選的是，柔性管路組包括保護層和保護層內的液壓動力馬達進油管、液壓動力馬達回油管和水泥漿液輸送管；所述液壓動力馬達進油管、液壓動力馬達回油管與所述液壓動力馬達連接，用于為所述液壓動力馬達提供動力；所述保護層用于防止管路擦傷磕碰。
12、優選的是，所述水泥樁攪拌頭包括中空的傳動軸、攪拌葉片、底層攪拌葉片、鉆頭和噴漿孔；所述攪拌葉片和底層攪拌葉片間隔設置在所述傳動軸外側，用于攪拌水泥漿與地基土的混合物；通過水泥漿液輸送管輸送至所述傳動軸內的水泥漿經所述噴漿孔噴出。
13、優選的是，所述機架承載系統包括機架承臺、鉆桿夾持具、支撐桿、支撐牛腿；所述支撐牛腿支撐所述機架承臺；所述機架承臺)用于承載所述伸縮式鉆桿系統、所述柔性管路集成系統、所述高壓油泵輸送系統和所述水泥漿液攪拌輸送系統；所述鉆桿夾持具和支撐桿用于固定所述首節鉆桿。
14、優選的是，所述鉆桿夾持具用于調節對所述首節鉆桿的夾持力度、角度和夾持方向。
15、優選的是，所述柔性管路集成系統還包括管路收納轉盤、轉盤軸；所述轉盤軸在液壓油的驅動下轉動；所述管路收納轉盤在所述轉盤軸的作用下旋轉收放所述柔性管路組。
16、優選的是，所述高壓油泵輸送系統為伸縮式鉆桿系統、柔性管路集成系統提供液壓油和壓力。
17、與現有技術相比，本技術具有以下有益效果：
18、1.本技術采用液壓動力馬達固定于鉆桿底端并作為水泥攪拌樁攪拌頭的核心動力源，扭矩損失小、工效轉化率高，攪拌頭鉆進和攪拌過程更為穩定。
19、2.本技術采用液壓驅動式可伸縮鉆桿，樁機高度相對更小，能夠滿足低凈空等空間受限場地的地基加固，攪拌樁施工效率更高。
20、3.本技術在攪拌樁鉆進過程中，旋轉攪拌過程僅出現在攪拌頭區域，攪拌樁鉆桿及上部結構基本保持相對靜止狀態(鉆桿僅出現豎向伸縮運動)，攪拌樁設備工作過程中的穩定性、安全性相對更好。
21、4.本技術的動力方式更為簡單高效、適用場景多、拌合均勻性好、成樁效率高、工程應用前景巨大、性價比突出，是水泥土攪拌樁施工工藝和相關工法的重點優化改進方向，在我國鐵路、公路、市政道路等交通工程建設中具有廣闊應用空間和推廣應用價值。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種隨鉆液壓動力式低凈空水泥攪拌樁成樁設備，其特征在于：包括液壓動力馬達(1)、伸縮式鉆桿系統(2)、水泥樁攪拌頭(3)、機架承載系統(4)、柔性管路集成系統(5)、高壓油泵輸送系統(6)和水泥漿液攪拌輸送系統(7)；其中：
2.根據權利要求1所述的隨鉆液壓動力式低凈空水泥攪拌樁成樁設備，其特征在于：所述伸縮式鉆桿系統(2)還包括伸縮式變徑鉆桿(21)、轉向滑輪(22)；所述伸縮式變徑鉆桿(21)設置在的所述首節鉆桿(20)內；所述柔性管路組(50)穿過所述首節鉆桿(20)和伸縮式變徑鉆桿(21)后與所述液壓動力馬達(1)固定連接；所述轉向滑輪(22)用于使所述柔性管路組(50)朝向地面的方向。
3.根據權利要求2所述的隨鉆液壓動力式低凈空水泥攪拌樁成樁設備，其特征在于：所述伸縮式鉆桿系統(2)還包括鉆桿頂伸輸油口(23)、鉆桿回縮輸油口(24)；所述鉆桿頂伸輸油口(23)和鉆桿回縮輸油口(24)用于為所述伸縮式變徑鉆桿(21)輸送液壓油，使其在液壓油的驅動下伸縮運動。
4.根據權利要求1所述的隨鉆液壓動力式低凈空水泥攪拌樁成樁設備，其特征
5.根據權利要求4所述的隨鉆液壓動力式低凈空水泥攪拌樁成樁設備，其特征在于：所述水泥樁攪拌頭(3)包括中空的傳動軸(30)、攪拌葉片(31)、底層攪拌葉片(32)、鉆頭(34)和噴漿孔(35)；所述攪拌葉片(31)和底層攪拌葉片(32)間隔設置在所述傳動軸(30)外側，用于攪拌水泥漿與地基土的混合物；通過水泥漿液輸送管(55)輸送至所述傳動軸(30)內的水泥漿經所述噴漿孔(35)噴出。
6.根據權利要求1所述的隨鉆液壓動力式低凈空水泥攪拌樁成樁設備，其特征在于：所述機架承載系統(4)包括機架承臺(40)、鉆桿夾持具(41)、支撐桿(42)、支撐牛腿(43)；所述支撐牛腿(43)支撐所述機架承臺(40)；所述機架承臺(40)用于承載所述伸縮式鉆桿系統(2)、所述柔性管路集成系統(5)、所述高壓油泵輸送系統(6)和所述水泥漿液攪拌輸送系統(7)；所述鉆桿夾持具(41)和支撐桿(42)用于固定所述首節鉆桿(20)。
7.根據權利要求6所述的隨鉆液壓動力式低凈空水泥攪拌樁成樁設備，其特征在于：所述鉆桿夾持具(41)用于調節對所述首節鉆桿(20)的夾持力度、角度和夾持方向。
8.根據權利要求1所述的隨鉆液壓動力式低凈空水泥攪拌樁成樁設備，其特征在于：所述柔性管路集成系統(5)還包括管路收納轉盤(51)、轉盤軸(52)；所述轉盤軸(52)在液壓油的驅動下轉動；所述管路收納轉盤(51)在所述轉盤軸(52)的作用下旋轉收放所述柔性管路組(50)。
9.根據權利要求1所述的隨鉆液壓動力式低凈空水泥攪拌樁成樁設備，其特征在于：所述高壓油泵輸送系統(6)為伸縮式鉆桿系統(2)、柔性管路集成系統(5)提供液壓油和壓力。
...【技術特征摘要】
1.一種隨鉆液壓動力式低凈空水泥攪拌樁成樁設備，其特征在于：包括液壓動力馬達(1)、伸縮式鉆桿系統(2)、水泥樁攪拌頭(3)、機架承載系統(4)、柔性管路集成系統(5)、高壓油泵輸送系統(6)和水泥漿液攪拌輸送系統(7)；其中：
2.根據權利要求1所述的隨鉆液壓動力式低凈空水泥攪拌樁成樁設備，其特征在于：所述伸縮式鉆桿系統(2)還包括伸縮式變徑鉆桿(21)、轉向滑輪(22)；所述伸縮式變徑鉆桿(21)設置在的所述首節鉆桿(20)內；所述柔性管路組(50)穿過所述首節鉆桿(20)和伸縮式變徑鉆桿(21)后與所述液壓動力馬達(1)固定連接；所述轉向滑輪(22)用于使所述柔性管路組(50)朝向地面的方向。
3.根據權利要求2所述的隨鉆液壓動力式低凈空水泥攪拌樁成樁設備，其特征在于：所述伸縮式鉆桿系統(2)還包括鉆桿頂伸輸油口(23)、鉆桿回縮輸油口(24)；所述鉆桿頂伸輸油口(23)和鉆桿回縮輸油口(24)用于為所述伸縮式變徑鉆桿(21)輸送液壓油，使其在液壓油的驅動下伸縮運動。
4.根據權利要求1所述的隨鉆液壓動力式低凈空水泥攪拌樁成樁設備，其特征在于：柔性管路組(50)包括保護層和保護層內的液壓動力馬達進油管(53)、液壓動力馬達回油管(54)和水泥漿液輸送管(55)；所述液壓動力馬達進油管(53)、液壓動力馬達回油管(54)與所述液壓動力馬達(1)連接，用于為所述液壓動力馬達(1)提供動力；所述保護層用于防止管路擦傷磕碰。
5.根據權利要求4所述的隨鉆液壓動力式低凈空水泥攪拌樁成樁設備，其特征在于：所述水泥樁攪...
【專利技術屬性】
技術研發人員：郭帥杰，齊春雨，宋緒國，張海洋，閆穆涵，
申請(專利權)人：中國鐵路設計集團有限公司，
類型：新型
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。