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原文传递浅表砂层或饱和砂层水泥土搅拌桩施工设备及方法

专利名称：	浅表砂层或饱和砂层水泥土搅拌桩施工设备及方法
摘要：	本发明一种浅表砂层或饱和砂层水泥土搅拌桩施工设备及方法，桩架上设置有动力头，动力头连接双料钻杆，双料钻杆连接双料钻头；双料钻杆上设置有浆液输送管路和助剂输送管路；双料钻头上设置有与浆液输送管路连通的上、下喷浆口和与助剂输送管路连通的上、下剂液口，桩架旁设置有独立的制浆系统和制剂系统，制浆系统通过浆泵和浆管连接双料钻杆内的浆液输送管路，制浆系统通过剂泵和剂液管连接双料钻杆内的助剂输送管路。本设备工作时将粘结剂浆液、速凝剂或早强剂以及砂土搅拌混合均匀，形成了均匀的搅拌桩体，避免了粘结剂浆液和砂在重力作用下重新发生自由沉淀，有效的降低了砂层内渗透力作用下粘结剂浆液的流失，减少了粘结剂浆液的损耗。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海强劲地基工程股份有限公司
发明人：	陈越;刘全林;郑少河;陈亮
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910313366.7
公开号：	CN109914401A
分类号：	E02D5/46(2006.01);E;E02;E02D;E02D5
申请人地址：	201806 上海市嘉定区汇贤路289号
主权项：	1.浅表砂层或饱和砂层水泥土搅拌桩施工设备，包括桩架，桩架上设置有动力头，动力头连接双料钻杆，双料钻杆连接双料钻头；其特征是：双料钻杆上设置有浆液输送管路和助剂输送管路；双料钻头上设置有与浆液输送管路连通的上、下喷浆口和与助剂输送管路连通的上、下剂液口，桩架旁设置有独立的制浆系统和制剂系统，制浆系统通过浆泵和浆管连接双料钻杆内的浆液输送管路，制浆系统通过剂泵和剂液管连接双料钻杆内的助剂输送管路。 2.根据权利要求1所述的浅表砂层或饱和砂层水泥土搅拌桩施工设备，其特征是，浆液输送管路和助剂输送管路设置双料钻杆的内部和/或外部；浆液输送管路和助剂输送管路相互独立，上剂液口高于上喷浆口，下剂液口低于下喷浆口。 3.根据权利要求1所述的浅表砂层或饱和砂层水泥土搅拌桩施工设备，其特征是，双料钻头上设置有五层搅拌叶片每层3个，底部设有一层切割叶片每层2个，六层叶片每层间距为0.5m。 4.根据权利要求1所述的浅表砂层或饱和砂层水泥土搅拌桩施工设备，其特征是，上喷浆口为2个，对称布置，上喷浆口位于双料钻头顶部搅拌叶片上方10cm处；下喷浆口为2个，对称布置，下喷浆与双料钻头底部切割叶片处于同一高度；上、下喷浆口的间距为2.6m。 5.根据权利要求1所述的浅表砂层或饱和砂层水泥土搅拌桩施工设备，其特征是，上剂液口为2个，对称布置，上剂液口与上喷浆口处于同一高度，或位于上喷浆口的上方10cm以内；下剂液口为2个，对称布置，下剂液口与下剂液口处于同一高度,或位于下喷浆口的下方10cm以内。 6.根据权利要求1所述的浅表砂层或饱和砂层水泥土搅拌桩施工设备，其特征是，所述浆泵和剂泵上分别设置有流量计。 7.浅表砂层或饱和砂层水泥土搅拌桩施工方法，其特征是，包括以下步骤： a.覆盖层的铺设；当桩顶位于地面表或海床面上时，首先施工桩顶覆盖层，覆盖层为厚1～2m的砂；桩顶位于地面以下或海床以下时，利用桩顶以上的岩土体为上覆盖层； b.搅拌桩施工设备定位和下钻；启动动力头，双料钻杆和双料钻头转动并下钻，双料钻头搅拌切割土体，下钻过程观察动力头电流或扭矩的变化，下钻制桩底硬土层附近时，降低下钻速度，当电流或扭矩急剧持续上升时，开启浆泵，浆管输水，此时双料钻头的下喷浆口喷水辅助下钻至桩底标高，下钻至桩底标高后关闭浆泵停止喷水，并开启制浆系统制浆； c.桩底处理；下钻至设计底标高，然后桩底1～2m提升并下钻复搅；复搅结束后提钻搅拌，提钻搅拌的距离为双料钻头上下喷浆口的间距加20cm，以保证上下喷浆界面搭接不少于20cm，并根据设备情况和提升速度，开启浆泵，浆管输送粘结剂浆液，打开双料钻头的下喷浆口，当双料钻头提升的距离接近上下喷浆口的间距加20cm时，粘结剂浆液将浆管和双料钻杆内的水挤出；当搅拌提升上下喷浆口的间距加20cm后，双料钻头下喷浆口持续喷粘结剂浆液搅拌下钻至桩底标高，然后关闭浆泵和双料钻头下喷浆口，并进行桩底1～2m提升和下钻复搅，保证桩底搅拌混合均匀； d.桩身上部处理；桩底处理结束后，开启浆泵，浆管输送粘结剂浆液，双料钻头上喷浆口喷粘结剂浆液搅拌提升，待上剂液口接近砂层底标高时，提前开启制剂系统制备速凝剂或早强剂水溶液，再打开剂泵，剂液管输送速凝剂或早强剂水溶液，双料钻头上剂液口喷射速凝剂或早强剂水溶液，双料钻头将速凝剂或早强剂水溶液、粘结剂浆液与土体搅拌混合；双料钻头上剂液口持续喷射速凝剂或早强剂水溶液，当双料钻头上剂液口不低于砂层顶标高或桩顶标高时，再关闭剂泵和制剂系统，停止速凝剂或早强剂水溶液的喷射；双料钻头上喷浆口喷粘结剂浆液搅拌提升，当双料钻头上喷浆口接近桩顶时，关闭制浆系统，同时浆管输送水，水将浆管内的浆液挤出，并当双料钻头上喷浆口不低于桩顶时，关闭浆泵；双料钻头持续提升搅拌至钻头的下喷浆口，高于桩顶标高，结束制桩，关闭动力头； e.管路和钻头清洗；制桩结束后清洗浆管、剂液管和双料钻头，连续作业施工的情况下不清洗制剂系统和制浆系统，施工结束后再进行清洗； f.设备移动至下一个桩位；重复b～e步骤，完成施工区域内所有的水泥土搅拌桩施工。 8.根据权利要求7所述的浅表砂层或饱和砂层水泥土搅拌桩施工方法，其特征是，制剂系统供应速凝剂或早强剂或絮凝剂或其它粘结剂。 9.根据权利要求7所述的浅表砂层或饱和砂层水泥土搅拌桩施工方法，其特征是，在搅拌下钻成孔时喷入助剂，桩底处理和桩身上部处理时再喷入粘结剂浆液，实现浅表砂层或饱和砂层搅拌桩加固的目的。 10.根据权利要求7所述的浅表砂层或饱和砂层水泥土搅拌桩施工方法，其特征是，双料钻头剂液口喷射速凝剂或早强剂水溶液后，双料钻头的所有搅拌叶片在粘结初凝之前完成该桩身段的搅拌，当双料钻头上剂液口喷射速凝剂或早强剂水溶液后，双料钻头的提升速度大于钻杆叶片的分布长度除以粘结剂的初凝时间。 11.根据权利要求7所述的浅表砂层或饱和砂层水泥土搅拌桩施工方法，其特征是，所述粘结剂液和助剂喷出后在土体内相互反应。
所属类别：	发明专利