攪拌鉆桿、變徑攪拌樁機及成樁施工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及攪拌樁機領域，公開了一種攪拌鉆桿，包括內(nèi)管、中管、外管、第一攪拌葉和第二攪拌葉，內(nèi)管、中管和外管均為中空結構，且管徑依次增大，內(nèi)管、中管和外管由內(nèi)至外依次同軸并相對可轉(zhuǎn)動地套設；內(nèi)管的上端用于連接供漿泵，其下部設有噴漿嘴；第一攪拌葉的兩端分別鉸接于外管和中管的下部，第二攪拌葉的兩端分別鉸接于內(nèi)管和中管的下部，且內(nèi)管、中管和外管中至少兩個轉(zhuǎn)動可帶動第一攪拌葉和第二攪拌葉正反轉(zhuǎn)動；第一攪拌葉包括相鉸接的第一葉片和第二葉片，外管和中管可沿軸向相對移動，帶動第一葉片和第二葉片相對轉(zhuǎn)動；第二攪拌葉包括相鉸接的第三葉片和第四葉片，中管和內(nèi)管可沿軸向相對移動，帶動第一葉片和第二葉片相對轉(zhuǎn)動。
【專利說明】攪拌鉆桿、變徑攪拌樁機及成樁施工方法
[0001 ] 本申請要求申請?zhí)枮?01510145116.9、申請日為2015年03月30日、名稱為攪拌鉆桿的優(yōu)先權。
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及攪拌粧機領域，特別是涉及一種攪拌鉆桿、變徑攪拌粧機及成粧施工方法。
【背景技術】
[0003]建筑基礎工程中的軟土地基處理是保證工程質(zhì)量的關鍵環(huán)節(jié)，并在工程總價中占有較大比例。大量工程實踐表明，水泥土攪拌粧法具有施工簡單、快速、振動小等優(yōu)點，能有效地提高軟土地基的穩(wěn)定性，減少和控制沉降量。水泥土攪拌粧現(xiàn)已發(fā)展成一種常用的軟弱地基處理方法，主要適用于加固飽和軟粘土地基。其具體是使用攪拌粧機將水泥(或石灰)等固化劑栗入軟土中，并通過攪拌粧機的攪拌葉片就地將軟土和固化劑攪拌，使固化劑與軟土間混合，產(chǎn)生一系列的物理和化學反應，硬結成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強度的水泥土攪拌粧，這種水泥土攪拌粧與粧周的泥土一起組成的復合地基具有較高的承載力，減少地基沉降。
[0004]現(xiàn)有的常規(guī)攪拌粧機一般為單鉆桿攪拌粧機，葉片攪拌時產(chǎn)生的剪切力大，攪拌粧施工對粧周土體的擾動大，存在攪拌方向單一、地面冒漿、攪拌不夠均勻，鉆桿容易進漿堵塞、成粧質(zhì)量差，成粧效率低下等問題。很多地基存在不同質(zhì)地的土層，而不同土層的原始承載力也不一樣，需要不同粧徑的水泥土攪拌粧，如果全部按照小粧徑進行施工，則水泥土攪拌粧的強度不夠;如果全部按照大粧徑施工，則大量浪費固化劑，成本增大。專利公開號CN102808408A公開了 “一種雙向變徑攪拌粧機及其成粧施工方法”，其攪拌漿葉具有固定葉片和活動葉片，通過改變內(nèi)鉆桿和外鉆桿的轉(zhuǎn)動方向打開活動葉片，從而實現(xiàn)變徑。但是該變徑攪拌粧機的攪拌鉆桿仍然存在著以下問題:(I)存在著改變轉(zhuǎn)動方向后，活動葉片未打開或者未完全打開，未按照設計要求完成變粧徑施工，導致施工質(zhì)量差；(2)只能實現(xiàn)兩種粧徑，不能完成多種粧徑的攪拌粧施工；(3)不能實現(xiàn)無級變徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一)要解決的技術問題
[0006]本發(fā)明的目的是提供一種能夠確保葉片伸出和縮回的攪拌鉆桿，進一步提供一種變徑攪拌粧機及成粧施工方法。
[0007](二)技術方案
[0008]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種攪拌鉆桿，包括內(nèi)管、中管、外管、第一攪拌葉和第二攪拌葉，所述內(nèi)管、中管和外管均為中空結構，且管徑依次增大，由內(nèi)至外依次同軸并相對可轉(zhuǎn)動地套設;所述內(nèi)管的下部伸出所述中管，所述中管的下部伸出所述外管；所述內(nèi)管的上端用于連接供漿栗，其下部設有噴漿嘴;所述第一攪拌葉的兩端分別鉸接于外管和中管的下部，所述第二攪拌葉的兩端分別鉸接于內(nèi)管和中管的下部，且所述內(nèi)管、中管和外管中至少兩個轉(zhuǎn)動可帶動所述第一攪拌葉和第二攪拌葉正反轉(zhuǎn)動;所述第一攪拌葉包括相鉸接的第一葉片和第二葉片，所述外管和中管可沿軸向相對移動，帶動所述第一葉片和第二葉片相對轉(zhuǎn)動，使所述第一攪拌葉伸出或者縮回；所述第二攪拌葉包括相鉸接的第三葉片和第四葉片，所述中管和內(nèi)管可沿軸向相對移動，帶動所述第三葉片和第四葉片相對轉(zhuǎn)動，使第二攪拌葉伸出或者縮回。
[0009]其中，所述中管的下部設有可繞其轉(zhuǎn)動的上輻圈和下輻圈，且所述下輻圈位于所述上輻圈的下方位置;所述第一攪拌葉的兩端分別鉸接于外管的外壁及上輻圈，所述第二攪拌葉的兩端分別鉸接于所述下輻圈及內(nèi)管的外壁。
[0010]其中，所述外管設有可繞其轉(zhuǎn)動的上輻圈，所述中管的下部設有可繞其轉(zhuǎn)動的下輻圈；所述第一攪拌葉的兩端分別鉸接于所述上輻圈及中管的外壁，且第一攪拌葉與中管相鉸接的位置位于所述下輻圈的上方;所述第二攪拌葉的兩端分別鉸接于所述下輻圈及所述內(nèi)管的外壁。
[0011]其中，所述中管的下部設有可繞其轉(zhuǎn)動的上輻圈，所述內(nèi)管的下部設有可繞其轉(zhuǎn)動的下輻圈，所述第一攪拌葉的兩端分別鉸接于所述上輻圈及外管的外壁;所述第二攪拌葉的兩端分別鉸接于所述下輻圈及所述中管的外壁，且第二攪拌葉與中管相鉸接的位置位于所述上輻圈的下方。
[0012]其中，所述中管的下部設有上輻圈，所述第一攪拌葉的兩端分別鉸接于所述上輻圈及外管的外壁;所述第二攪拌葉的兩端分別鉸接于所述中管的外壁及內(nèi)管的外壁，且第二攪拌葉與中管相鉸接的位置位于所述上輻圈的下方。
[0013]其中，所述中管的下部設有下輻圈，所述第一攪拌葉的兩端分別鉸接于所述外管的外壁及中管的外壁，且第一攪拌葉與中管相鉸接的位置位于所述下輻圈的上方;所述第二攪拌葉的兩端分別鉸接于所述下輻圈及所述內(nèi)管的外壁。
[0014]進一步的，該攪拌鉆桿還包括外管座、內(nèi)管座、中管座、第一伸縮驅(qū)動機構和第二伸縮驅(qū)動機構，所述外管的上端可轉(zhuǎn)動地安裝于所述外管座，所述內(nèi)管的上端可轉(zhuǎn)動地安裝于所述內(nèi)管座，所述中管的上端可轉(zhuǎn)動地安裝于所述中管座;所述第一伸縮驅(qū)動機構設于所述中管座和外管座之間，用于帶動所述中管和外管沿軸向相對移動;所述第二伸縮驅(qū)動機構設于所述中管座和內(nèi)管座之間，用于帶動所述中管與內(nèi)管沿軸向相對移動。
[0015]其中，所述第一伸縮驅(qū)動機構為第一動力缸，所述第一動力缸的活塞桿與所述中管相平行;或者
[0016]所述第一伸縮驅(qū)動機構包括第一滑軌、第一滾珠螺桿和第一驅(qū)動電機，所述第一滑軌安裝于中管座的下表面，且與中管相平行;所述外管座與所述第一滑軌可滑動地套接；所述第一滾珠螺桿的絲杠與第一滑軌相平行布置，所述第一驅(qū)動電機與絲杠相連接，所述外管座與所述第一滾珠螺桿的滑塊相連接;或者
[0017]所述第一伸縮驅(qū)動機構包括第一導桿和第一電動葫蘆，所述第一導桿安裝于所述中管座的下表面，且與所述中管相平行;所述外管座可滑動地套接于所述第一導桿，所述第一電動葫蘆安裝在所述中管座的下表面，且第一電動葫蘆的吊鉤與所述外管座相連接，帶動所述外管座移動。
[0018]其中，所述第二伸縮驅(qū)動機構為第二動力缸，所述第二動力缸的活塞桿與所述內(nèi)管相平行;或者
[0019]所述第二伸縮驅(qū)動機構包括第二滑軌、第二滾珠螺桿和第二驅(qū)動電機，所述第二滑軌安裝于中管座的上表面，且與內(nèi)管相平行;所述內(nèi)管座與所述第二滑軌可滑動地套接；所述第二滾珠螺桿的絲杠與第二滑軌相平行布置，所述第二驅(qū)動電機與絲杠相連接，所述內(nèi)管座與所述第二滾珠螺桿的滑塊相連接;或者
[0020]所述第二伸縮驅(qū)動機構包括第二導桿和第二電動葫蘆，所述第二導桿安裝于所述中管座的上表面，且與所述內(nèi)管相平行;所述內(nèi)管座可滑動地套接于所述第二導桿，所述第二電動葫蘆安裝在所述內(nèi)管座的下表面，且第二電動葫蘆的吊鉤與所述中管座相連接，帶動所述中管座移動。
[0021]本發(fā)明還提供一種變徑攪拌粧機，其包括:機架、升降裝置、供漿栗、動力箱及上述任一項所述的攪拌鉆桿。
[0022]本發(fā)明還提供一種成粧施工方法，其包括以下步驟:
[0023]S1:將需要施工的場地平整；
[0024]S2:將上述所述的變徑攪拌粧機運輸?shù)酱┕龅?，按設定粧位定位并對中，內(nèi)管與供漿栗相連接；
[0025]S3:啟動動力箱，帶動第一攪拌葉和第二攪拌葉轉(zhuǎn)動，攪拌鉆桿開始下沉攪拌，在下沉攪拌的過程中，根據(jù)設計要求，不啟動第一、第二伸縮驅(qū)動機構，或者一次啟動第一、第二伸縮驅(qū)動機構，或者多次啟動第一、第二伸縮驅(qū)動機構，以改變第一、第二攪拌葉的伸縮狀態(tài)，或者啟動第一、第二伸縮驅(qū)動機構在下沉攪拌的同時緩慢改變第一、第二攪拌葉的伸縮狀態(tài)，下沉攪拌到設計深度；
[0026]S4:到達設計深度后，改變升降裝置的工作方向，實現(xiàn)攪拌鉆桿提升攪拌，在提升攪拌過程中，根據(jù)設計要求，不啟動第一、第二伸縮驅(qū)動機構，或者一次啟動第一、第二伸縮驅(qū)動機構，或者多次啟動第一、第二伸縮驅(qū)動機構，以改變第一、第二攪拌葉的伸縮狀態(tài)，或者啟動第一、第二伸縮驅(qū)動機構在提升攪拌的同時緩慢改變第一、第二攪拌葉的伸縮狀態(tài)；
[0027]S5:待攪拌鉆桿提升到地表后，完成一根攪拌粧的成粧操作;或者至少一次重復步驟S3和S4后，待攪拌鉆桿提升到地表后，完成一根攪拌粧的成粧操作；
[0028]其中，在步驟S3和/或步驟S4中開啟供漿栗，向土體噴固化劑。
[0029](三)有益效果
[0030]本發(fā)明提供的攪拌鉆桿，包括內(nèi)管、外管和內(nèi)管，且在中管和外管之間鉸接設有第一攪拌葉、內(nèi)管和中管之間鉸接設有第二攪拌葉，且使第一攪拌葉和第二攪拌葉可正反轉(zhuǎn)動，第一攪拌葉和第二攪拌葉均由兩個葉片鉸接而成，使用時，通過帶動外管與中管、中管與內(nèi)管沿軸向相對移動，可以使第一攪拌葉和第二攪拌葉伸出或者縮回，調(diào)節(jié)攪拌半徑的大小，形成不同粧徑的攪拌粧。攪拌鉆桿的變徑操作由移動內(nèi)管、中管和外管之間的軸向位置完成，屬于機械式調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)方式，因此，能夠在實施粧徑調(diào)節(jié)時確保攪拌葉按照使用需求伸出或者縮回，保證攪拌半徑符合設計要求，實現(xiàn)工程泥土的加固質(zhì)量符合設計要求，解決現(xiàn)有技術無法確保攪拌葉是否打開，形成變徑粧的問題;在攪拌下沉和攪拌提升過程中，緩慢驅(qū)動內(nèi)管和外管沿軸向相對移動，使第一、第二攪拌葉緩慢打開和/或緩慢收縮，可以形成連續(xù)無級變徑截面的攪拌粧，連續(xù)的變徑攪拌粧無應力集中，強度好，提高軟質(zhì)泥土加固質(zhì)量;調(diào)節(jié)內(nèi)管和外管的相對位置，可以調(diào)節(jié)第一、第二攪拌葉的伸出程度，從而實現(xiàn)多種直徑的攪拌粧的成粧操作，減少操作人員更換攪拌葉的時間，提高攪拌工作效率。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明攪拌鉆桿實施例1的結構圖；
[0032]圖2為圖1沿A-A的剖視圖；
[0033]圖3為本發(fā)明攪拌鉆桿實施例2的結構圖；
[0034]圖4為本發(fā)明攪拌鉆桿實施例3的結構圖；
[0035]圖5為本發(fā)明攪拌鉆桿實施例4的結構圖；
[0036]圖6為本發(fā)明攪拌鉆桿實施例5的結構圖；
[0037]圖7為本發(fā)明攪拌鉆桿實施例6實施方式一的結構圖；
[0038]圖8為本發(fā)明攪拌鉆桿實施例6實施方式二的結構圖；
[0039]圖9為本發(fā)明攪拌鉆桿實施例6實施方式三的結構圖；
[0040]圖10至圖12本發(fā)明成粧施工方法實施例成型粧的斷面圖。
[0041]圖中，1:內(nèi)管;2:中管;3:外管;4-1、4-2、4-3、4-4:上輻圈；5-1、5-2、5-3、5-5:下輻圈;6:第一攪拌葉;61:第一葉片;62:第二葉片;7:第二攪拌葉;71:第三葉片;72:第四葉片；8:噴漿嘴;9:內(nèi)管座；10:中管座；11:外管座；12:第一動力缸；13:第二動力缸；14:滑動桿；111:第一滑軌；112:第一滾珠螺桿;113:第一驅(qū)動電機;121:第二滑軌；122:第二滾珠螺桿；123:第二驅(qū)動電機;131:第一導桿;132:第一電動葫蘆;141:第二導桿;142:第二電動葫蘆。
【具體實施方式】
[0042]下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0043]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語“正反轉(zhuǎn)動”用于說明外管和內(nèi)管轉(zhuǎn)動的方向相反。此外，術語“第一”、“第二” “第三” “第四”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。此外，術語“軸向”指外管、中管和內(nèi)管的軸向。本發(fā)明術語“下部”、“上端”、“上方”、“下方”是以本發(fā)明的攪拌鉆桿使用時的安裝方向為基準進行描述。
[0044]參照圖1所示，本發(fā)明的攪拌鉆桿，包括內(nèi)管1、中管2、外管3、第一攪拌葉6和第二攪拌葉7，內(nèi)管1、中管2和外管3均為中空的圓柱形結構，且管徑依次增大，中管2的內(nèi)徑大于內(nèi)管I的外徑，外管3的內(nèi)徑大于中管2的外徑。內(nèi)管1、中管2和外管3由內(nèi)至外依次同軸并相對可轉(zhuǎn)動地套設。內(nèi)管I的下部伸出中管2，中管2的下部伸出外管3，參照圖1所示，內(nèi)管I的上部和下部均伸出中管2的兩端，中管2的上部和下部也伸出外管3的兩端。內(nèi)管I的上端用于連接供漿栗，內(nèi)管I的下部設有噴漿嘴8。第一攪拌葉6的兩端分別鉸接于外管3和中管2的下部，第二攪拌葉7的兩端分別鉸接于內(nèi)管I和中管2的下部，且內(nèi)管1、中管2和外管3中至少兩個轉(zhuǎn)動可帶動第一攪拌葉6和第二攪拌葉7正反轉(zhuǎn)動。第一攪拌葉6包括使用鉸鏈相鉸接的第一葉片61和第二葉片62，外管3和中管2可沿軸向相對移動，帶動第一葉片61和第二葉片62相對轉(zhuǎn)動，使第一攪拌葉6伸出或者縮回；第二攪拌葉7包括使用鉸鏈相鉸接的第三葉片71和第四葉片72，中管2和內(nèi)管I可沿軸向相對移動，帶動第三葉片和第四葉片相對轉(zhuǎn)動，使第二攪拌葉7伸出或者縮回。
[0045]為了使本領域技術人員能夠理解“內(nèi)管、中管和外管中至少兩個管轉(zhuǎn)動可帶動第一攪拌葉和第二攪拌葉正反轉(zhuǎn)動”的技術手段，以下分別介紹能夠?qū)崿F(xiàn)該功能的實施例；
[0046]實施例1
[0047]參照圖1和2所示，本實施例中，中管I的下部設有可繞中管I本身轉(zhuǎn)動的上輻圈4-1和下輻圈5-1，且下輻圈5-1位于上輻圈4-1的下方位置。參照圖2所示，中管2設有上圈座41和下圈座51，上輻圈4-1安裝于上圈座41，且繞上圈座41的表面相對轉(zhuǎn)動，下輻圈5-1安裝于下圈座51，且繞下圈座51的表面相對轉(zhuǎn)動，使得上輻圈4-1和下輻圈5-1僅可繞中管2的周向轉(zhuǎn)動，不能沿中管2的軸向移動。第一攪拌葉6的兩端分別鉸接于外管3的外壁及上輻圈4-1，第二攪拌葉7的兩端分別鉸接于下輻圈5-1及內(nèi)管的外壁I。即第一葉片61鉸接于外管3的外壁，第二葉片62鉸接于上輻圈4-1，第三葉片71鉸接于下輻圈5-1，第四葉片72鉸接于內(nèi)管I的外壁。本實施例中攪拌鉆桿，使用轉(zhuǎn)動驅(qū)動機構分別與外管、內(nèi)管連接，可帶動第一攪拌葉和第二攪拌葉正反轉(zhuǎn)動。
[0048]實施例2
[0049]參照圖3所示，本實施例中，外管3設有可繞其轉(zhuǎn)動的上輻圈4-2，中管2的下部設有可繞其轉(zhuǎn)動的下輻圈5-2。第一攪拌葉6的兩端分別鉸接于上輻圈4-2及中管2的外壁，且第一攪拌葉6與中管2相鉸接的位置位于下輻圈5-2的上方。第二攪拌葉7的兩端分別鉸接于下輻圈5-2及內(nèi)管I的外壁。即如圖所示，第一葉片61鉸接于上輻圈4-2，第二葉片62鉸接于中管2的外壁，且位于下輻圈5-2上方位置;第三葉片71鉸接于下輻圈5-2，第四葉片72鉸接于內(nèi)管I的外壁。本實施例中攪拌鉆桿，使用轉(zhuǎn)動驅(qū)動機構分別與中管、內(nèi)管連接，可帶動第一攪拌葉和第二攪拌葉正反轉(zhuǎn)動。
[0050]實施例3
[0051]參照圖4所示，本實施例中，中管2的下部設有可繞其轉(zhuǎn)動的上輻圈4-3，內(nèi)管I的下部設有可繞其轉(zhuǎn)動的下輻圈5-3。第一攪拌葉6的兩端分別鉸接于上輻圈4-3及外管3的外壁;第二攪拌葉7的兩端分別鉸接于下輻圈5-3及中管2的外壁，且第二攪拌葉7與中管2相鉸接的位置位于上輻圈4-3的下方。即如圖所示，第一葉片61鉸接于外管3的外壁，第二葉片62鉸接于上輻圈4-3;第三葉片71鉸接于中管2的外壁，且位于上輻圈4-3的下方位置，第四葉片72鉸接于下輻圈5-3。本實施例中攪拌鉆桿，使用轉(zhuǎn)動驅(qū)動機構分別與外管、中管連接，可帶動第一攪拌葉和第二攪拌葉正反轉(zhuǎn)動。
[0052]實施例4
[0053]參照圖5所示，本實施例中，中管2的下部設有上輻圈4-4，第一攪拌葉6的兩端分別鉸接于上輻圈4-4及外管3的外壁;第二攪拌葉7的兩端分別鉸接于中管2的外壁及內(nèi)管I的外壁，且第二攪拌葉7與中管2相鉸接的位置位于上輻圈4-4的下方。即如圖所示，第一葉片61鉸接于外管3的外壁，第二葉片62鉸接于上輻圈4-4;第三葉片71鉸接于中管2的外壁，且位于上輻圈4-4的下方位置，第四葉片72鉸接于內(nèi)管I的外壁。本實施例中攪拌鉆桿，使用轉(zhuǎn)動驅(qū)動機構分別與外管、中管或者外管、內(nèi)管連接，可帶動第一攪拌葉和第二攪拌葉正反轉(zhuǎn)動。
[0054]實施例5
[0055]參照圖6所示，本實施例中，中管2的下部設有下輻圈5-5，第一攪拌葉6的兩端分別鉸接于外管3的外壁及中管2的外壁，且第一攪拌葉6與中管2相鉸接的位置位于下輻圈5-5的上方。第二攪拌葉7的兩端分別鉸接于下輻圈5-5及內(nèi)管I的外壁。即如圖所示，第一葉片61鉸接于外管3的外壁，第二葉片62鉸接于中管2的外壁，且位于下輻圈5-5的上方位置;第三葉片71鉸接于下輻圈5-5，第四葉片72鉸接于內(nèi)管I的外壁。本實施例中攪拌鉆桿，使用轉(zhuǎn)動驅(qū)動機構分別與外管、內(nèi)管或者中管、內(nèi)管連接，可帶動第一攪拌葉和第二攪拌葉正反轉(zhuǎn)動。
[0056]實施例6
[0057]本實施例在上述實施例1至5任一項實施例的基礎上，進一步的，如圖7所示，攪拌鉆桿還包括內(nèi)管座9、中管座10、外管座11、第一伸縮驅(qū)動機構和第二伸縮驅(qū)動機構，外管3的上端可轉(zhuǎn)動地安裝于外管座11，內(nèi)管I的上端可轉(zhuǎn)動地安裝于內(nèi)管座9，中管2的上端可轉(zhuǎn)動地安裝于中管座10。第一伸縮驅(qū)動機構設于中管座10和外管座11之間，用于通過驅(qū)動中管座10與外管座11相對移動帶動中管2和外管3沿軸向相對移動。第二伸縮驅(qū)動機構設于中管座10和內(nèi)管座9之間，用于通過驅(qū)動中管座10與內(nèi)管座9相對移動帶動中管2與內(nèi)管I沿軸向相對移動。其中，內(nèi)管座9、中管座10和外管座11分別設置傳動法蘭，內(nèi)管1、中管2和外管3分別與傳動法蘭，實現(xiàn)可轉(zhuǎn)動地連接。
[0058]另外，需要說明的是，對于實施例1所述的攪拌鉆桿，中管2的上端與中管座10除了可以通過傳動法蘭可轉(zhuǎn)動地連接外，也可以固定連接，轉(zhuǎn)動驅(qū)動機構安裝于內(nèi)管座和外管座上，分別帶動內(nèi)管I及外管3轉(zhuǎn)動。對于實施例2所述的攪拌鉆桿，外管3與外管座11也可以固定連接。對于實施例3的攪拌鉆桿，內(nèi)管I與內(nèi)管座9也可以固定連接。
[0059]本發(fā)明的第一伸縮驅(qū)動機構和第二伸縮驅(qū)動機構為本領域技術人員可以依據(jù)機械常識根據(jù)實際需要選用的常用機構，下列介紹其中三種實施方式。
[0000]第一種實施方式，如圖7所不，第一伸縮驅(qū)動機構為第一動力缸12，第一動力缸12的缸體安裝于中管座的下表面，第一動力缸12的活塞桿與中管相平行，且活塞桿的端部與外管座相連接。第二伸縮驅(qū)動機構為第二動力缸13，第二動力缸13的缸體安裝于中管座的上表面，第二動力缸13的活塞桿與內(nèi)管相平行，且活塞桿的端部與外管座相連接。第一動力缸12和第二動力缸13選用油缸。第一動力缸12的活塞桿伸出帶動外管座與內(nèi)管座遠離，第一葉片61與外管3的之間夾角增大、第二葉片62與中管2之間的夾角增大，第一攪拌葉6伸出，攪拌半徑增大；同樣的第二動力缸13的活塞桿伸出，第二攪拌葉7也伸出。反之，第一動力缸12和第二動力缸13的活塞桿縮回時，第一攪拌葉片6和第二攪拌葉片7也隨之縮回，攪拌半徑減小。進一步的，為了使內(nèi)管座與外管座平穩(wěn)移動，在中管座的上表面和下表面還設有滑動桿14，內(nèi)管座和外管座分別套裝于滑動桿14。
[0061]第二種實施方式，如圖8所示，第一伸縮驅(qū)動機構包括第一滑軌111、第一滾珠螺桿112和第一驅(qū)動電機113，第一滑軌111安裝于中管座10的下表面，且與中管2相平行;外管座11與第一滑軌111可滑動地套接;第一滾珠螺桿112的絲杠1121與第一滑軌111相平行布置，且安裝于中管座10的下表面，第一驅(qū)動電機113與絲杠1121相連接，外管座11與第一滾珠螺桿112的滑塊1122相連接。第二伸縮驅(qū)動機構包括第二滑軌121、第二滾珠螺桿122和第二驅(qū)動電機123，第二滑軌121安裝于中管座10的上表面，且與內(nèi)管I相平行；內(nèi)管座9與第二滑軌121可滑動地套接;第二滾珠螺桿122的絲杠1221與第二滑軌121相平行布置，且安裝于中管座10的上表面，第二驅(qū)動電機123與絲杠1221相連接，內(nèi)管座9與第二滾珠螺桿122的滑塊1222相連接。第一驅(qū)動電機113帶動絲杠1121轉(zhuǎn)動時，使得滑塊1122的軸向移動，當外管座11與中管座10的距離增大時，第一攪拌葉6伸出；當外管座11與中管座10的距離減小時，第一攪拌葉縮回。第二驅(qū)動電機123帶動絲杠1221轉(zhuǎn)動時，使得滑塊1222的軸向移動，當外管座11與內(nèi)管座9的距離增大時，第二攪拌葉6伸出；當外管座11與內(nèi)管座9的距離減小時，第二攪拌葉縮回。
[0062]第三種實施方式，如圖9所不，第一伸縮驅(qū)動機構包括第一導桿131和第一電動葫蘆132，第一導桿131安裝于中管座10的下表面，且與中管2相平行;外管座11可滑動地套接于第一導桿131，第一電動葫蘆132安裝在中管座10的下表面，且第一電動葫蘆132的吊鉤與外管座11相連接，帶動外管座11移動。第二伸縮驅(qū)動機構包括第二導桿141和第二電動葫蘆142，第二導桿141安裝于中管座10的上表面，且與內(nèi)管相平行；內(nèi)管座9可滑動地套接于第二導桿141，第二電動葫蘆142安裝在內(nèi)管座9的下表面，且第二電動葫蘆142的吊鉤與中管座10相連接，帶動中管座10移動。當?shù)谝浑妱雍J132的吊繩放出時，外管座11在重力作用下，外管座11和中管座10之間的距離增大，第一攪拌葉6伸出，攪拌半徑增大，反之，則吊繩收回，第一攪拌葉6縮回，攪拌半徑減少。第二攪拌葉7的伸出與縮回與第一攪拌葉6的控制方式相同。
[0063]其中，第一種實施方式、第二種實施方式和第三種實施方式中的第一伸縮驅(qū)動機構和第二伸縮驅(qū)動機構可以混合設置于一個攪拌鉆桿中，而不限于上述實施方式的配合使用。
[0064]需要說明的是，本發(fā)明的伸縮驅(qū)動機構除了上述例舉的三種實施方式外，還有其他實施方式，在此不再一一例舉。
[0065]本發(fā)明的攪拌鉆桿，包括內(nèi)管、外管和內(nèi)管，且在中管和外管之間鉸接設有第一攪拌葉、內(nèi)管和中管之間鉸接設有第二攪拌葉，且使第一攪拌葉和第二攪拌葉可正反轉(zhuǎn)動，第一攪拌葉和第二攪拌葉均由兩個葉片鉸接而成，使用時，通過帶動外管與中管、中管與內(nèi)管沿軸向相對移動，可以使第一攪拌葉和第二攪拌葉伸出或者縮回，調(diào)節(jié)攪拌半徑的大小，形成不同粧徑的攪拌粧。攪拌鉆桿的變徑操作由移動內(nèi)管、中管和外管之間的軸向位置完成，屬于機械式調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)方式，因此，能夠在實施粧徑調(diào)節(jié)時確保攪拌葉按照使用需求伸出或者縮回，保證攪拌半徑符合設計要求，實現(xiàn)工程泥土的加固質(zhì)量符合設計要求，解決現(xiàn)有技術無法確保攪拌葉是否打開，形成變徑粧的問題;在攪拌下沉和攪拌提升過程中，緩慢驅(qū)動內(nèi)管和外管沿軸向相對移動，使第一、第二攪拌葉緩慢打開和/或緩慢收縮，可以形成連續(xù)無級變徑截面的攪拌粧，連續(xù)的變徑攪拌粧無應力集中，強度好，提高軟質(zhì)泥土加固質(zhì)量；調(diào)節(jié)內(nèi)管和外管的相對位置，可以調(diào)節(jié)第一、第二攪拌葉的伸出程度，從而實現(xiàn)多種直徑的攪拌粧的成粧操作，減少操作人員更換攪拌葉的時間，提高攪拌工作效率。
[0066]本發(fā)明還提供一種變徑攪拌粧機，包括:機架、升降裝置、供漿栗、動力箱及攪拌鉆桿，其中，攪拌鉆桿采用上述任一實施例所述的攪拌鉆桿。
[0067]需要說明的，變徑攪拌粧機還包括電控系統(tǒng)等，機架、升降裝置、供漿栗、動力箱及電控系統(tǒng)均采用現(xiàn)在技術即能夠滿足本發(fā)明的需求，本發(fā)明的說明書部分不再加以贅述。
[0068]本發(fā)明還提供一種成粧施工方法，其包括以下步驟:
[0069]S1:將需要施工的場地平整；
[0070]S2:將上述任意實施例所述的變徑攪拌粧機運輸?shù)酱┕龅兀丛O定粧位定位并對中，內(nèi)管與供漿栗相連接。
[0071 ] S3:啟動動力箱，帶動第一攪拌葉和第二攪拌葉轉(zhuǎn)動，攪拌鉆桿開始下沉攪拌，在下沉攪拌的過程中，根據(jù)設計要求，不啟動第一伸縮驅(qū)動機構、第二伸縮驅(qū)動機構，或者一次啟動第一伸縮驅(qū)動機構、第二伸縮驅(qū)動機構，或者多次啟動第一伸縮驅(qū)動機構、第二伸縮驅(qū)動機構，以改變第一攪拌葉、第二攪拌葉的伸縮狀態(tài)，或者啟動第一伸縮驅(qū)動機構、第二伸縮驅(qū)動機構在下沉攪拌的同時緩慢改變第一攪拌葉、第二攪拌葉的伸縮狀態(tài)，下沉攪拌到設計深度。
[0072]S4:到達設計深度后，改變升降裝置的工作方向，實現(xiàn)攪拌鉆桿提升攪拌，在提升攪拌過程中，根據(jù)設計要求，不啟動第一伸縮驅(qū)動機構、第二伸縮驅(qū)動機構，或者一次啟動第一伸縮驅(qū)動機構、第二伸縮驅(qū)動機構，或者多次啟動第一伸縮驅(qū)動機構、第二伸縮驅(qū)動機構，以改變第一攪拌葉、第二攪拌葉的伸縮狀態(tài)，或者啟動第一伸縮驅(qū)動機構、第二伸縮驅(qū)動機構在提升攪拌的同時緩慢改變第一攪拌葉、第二攪拌葉的伸縮狀態(tài)。
[0073]S5:待攪拌鉆桿提升到地表后，完成一根攪拌粧的成粧操作;或者至少一次重復步驟S3和S4后，待攪拌鉆桿提升到地表后，完成一根攪拌粧的成粧操作。
[0074]S6:關閉變徑攪拌粧機。
[0075]其中，在上述步驟S3和/或步驟S4中開啟供漿栗，供漿栗通過內(nèi)管12下部的噴漿嘴13向土體噴固化劑，固化劑為水泥或者石灰。在步驟S3中開啟供漿栗，即在步驟S3的下沉攪拌開始時打開供漿栗，在下沉攪拌的過程中，保持供漿栗開啟，在步驟S4提升攪拌開始時關掉供漿栗，保持整個提升攪拌過程中供漿栗保持關閉?；蛘咴诓襟ES3中不打開供漿栗，在步驟S4中開啟供漿栗，即在下沉攪拌的過程中保持供漿栗處于關閉狀態(tài)，提升攪拌開始時打開供漿栗，并保持開啟，直到整個提升攪拌結束時關閉供漿栗。上述操作實現(xiàn)兩攪一噴的成粧施工方法。在步驟S3和步驟S4中均開啟供漿栗，即在下沉攪拌開始時打開供漿栗，在提升攪拌結束時關掉供漿栗，實現(xiàn)兩攪兩噴的成粧施工方法。
[0076]需要說明的是，第一攪拌葉和第二攪拌葉在施工過程中，轉(zhuǎn)動方向相反，即第一攪拌葉和第二攪拌葉的攪拌方向相反，攪拌方向相反能夠克服成粧過程中出現(xiàn)的冒漿問題。
[0077]如圖10所示，該圖示出了在攪拌過程中僅啟動一次第一伸縮驅(qū)動機構、第二伸縮驅(qū)動機構，即改變一次第一、第二攪拌葉攪拌半徑所成型的粧體的截面圖。
[0078]如圖11所示，該圖示出了在攪拌過程中啟動多次第一伸縮驅(qū)動機構、第二伸縮驅(qū)動機構，即改變多次第一、第二攪拌葉攪拌半徑所成型的粧體的截面圖。
[0079]如圖12所示，該圖示出了在攪拌過程中啟動第一伸縮驅(qū)動機構、第二伸縮驅(qū)動機構在提升攪拌的同時緩慢改變第一攪拌葉、第二攪拌葉的伸縮狀態(tài)，即改變緩慢第一、第二攪拌葉攪拌半徑所成型的粧體的截面圖。
[0080]例:以形成圖10所示的一次變徑攪拌粧為例，粧體開始處位于地表以下3米處，且變徑截面分布在8?12米處。
[0081 ] a.將需要施工的場地平整。
[0082]b.將變徑攪拌粧機運輸?shù)绞┕龅夭χ?連接好供漿栗。
[0083]c.保持攪拌鉆桿的第一、第二攪拌葉處于收縮狀態(tài)，啟動升降裝置，帶動攪拌鉆桿自然下沉，下沉到3米的粧體開始處，關閉升降裝置；
[0084]d.啟動第一、第二伸縮驅(qū)動機構，帶動外管與中管、內(nèi)管與中管分別沿軸向移動，使第一、第二攪拌葉的初始攪拌直徑為900mm;
[0085]e;啟動變徑攪拌粧機的動力箱、升降裝置和供漿栗，攪拌鉆桿的第一攪拌葉和第二攪拌葉正反轉(zhuǎn)動，攪拌鉆桿沿機架下降，在整個下沉過程中升降裝置的升降電機的轉(zhuǎn)動方向保持不變，此時，邊攪拌切削下鉆邊噴漿液，粧徑900mm，形成初始粧徑段；
[0086]f.當下沉攪拌到8米深的設計變徑處時，啟動第一、第二伸縮驅(qū)動機構，實現(xiàn)第一攪拌葉、第二攪拌葉快速伸出，攪拌直徑快速增大，攪拌粧的粧徑為1500mm，繼續(xù)下沉攪拌到12米深處，形成擴大粧徑段；
[0087]g.到達12米深處后，改變升降裝置的升降電機的旋轉(zhuǎn)方向，開始提升攪拌，在提升攪拌過程中升降電機的旋轉(zhuǎn)方向保持不變，在提升攪拌到8米深的設計變徑處時，啟動第一、第二伸縮驅(qū)動機構，使第一、第二攪拌葉收縮，攪拌直徑減小，粧徑為900mm，繼續(xù)提升攪拌到3米深的粧體開始處，關閉動力箱和供漿栗，繼續(xù)自然提升攪拌鉆桿。
[0088]h.待攪拌鉆桿提升到地表后，整機移位到下一根粧的指定粧位，重復以上的每步操作，完成下一根攪拌粧。在上述成粧操作過程中，可以在下沉攪拌到設計深度后，關閉供漿栗，形成兩攪一噴的成粧操作工法。
[0089]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種攪拌鉆桿，其特征在于，包括內(nèi)管、中管、外管、第一攪拌葉和第二攪拌葉，所述內(nèi)管、中管和外管均為中空結構，且管徑依次增大，由內(nèi)至外依次同軸并相對可轉(zhuǎn)動地套設;所述內(nèi)管的下部伸出所述中管，所述中管的下部伸出所述外管;所述內(nèi)管的上端用于連接供漿栗，其下部設有噴漿嘴;所述第一攪拌葉的兩端分別鉸接于外管和中管的下部，所述第二攪拌葉的兩端分別鉸接于內(nèi)管和中管的下部，且所述內(nèi)管、中管和外管中至少兩個轉(zhuǎn)動可帶動所述第一攪拌葉和第二攪拌葉正反轉(zhuǎn)動;所述第一攪拌葉包括相鉸接的第一葉片和第二葉片，所述外管和中管可沿軸向相對移動，帶動所述第一葉片和第二葉片相對轉(zhuǎn)動，使所述第一攪拌葉伸出或者縮回；所述第二攪拌葉包括相鉸接的第三葉片和第四葉片，所述中管和內(nèi)管可沿軸向相對移動，帶動所述第三葉片和第四葉片相對轉(zhuǎn)動，使第二攪拌葉伸出或者縮回。2.如權利要求1所述的攪拌鉆桿，其特征在于，所述中管的下部設有可繞其轉(zhuǎn)動的上輻圈和下輻圈，且所述下輻圈位于所述上輻圈的下方位置;所述第一攪拌葉的兩端分別鉸接于外管的外壁及上輻圈，所述第二攪拌葉的兩端分別鉸接于所述下輻圈及內(nèi)管的外壁。3.如權利要求1所述的攪拌鉆桿，其特征在于，所述外管設有可繞其轉(zhuǎn)動的上輻圈，所述中管的下部設有可繞其轉(zhuǎn)動的下輻圈;所述第一攪拌葉的兩端分別鉸接于所述上輻圈及中管的外壁，且第一攪拌葉與中管相鉸接的位置位于所述下輻圈的上方;所述第二攪拌葉的兩端分別鉸接于所述下輻圈及所述內(nèi)管的外壁。4.如權利要求1所述的攪拌鉆桿，其特征在于，所述中管的下部設有可繞其轉(zhuǎn)動的上輻圈，所述內(nèi)管的下部設有可繞其轉(zhuǎn)動的下輻圈，所述第一攪拌葉的兩端分別鉸接于所述上輻圈及外管的外壁;所述第二攪拌葉的兩端分別鉸接于所述下輻圈及所述中管的外壁，且第二攪拌葉與中管相鉸接的位置位于所述上輻圈的下方。5.如權利要求1所述的攪拌鉆桿，其特征在于，所述中管的下部設有上輻圈，所述第一攪拌葉的兩端分別鉸接于所述上輻圈及外管的外壁;所述第二攪拌葉的兩端分別鉸接于所述中管的外壁及內(nèi)管的外壁，且第二攪拌葉與中管相鉸接的位置位于所述上輻圈的下方。6.如權利要求1所述的攪拌鉆桿，其特征在于，所述中管的下部設有下輻圈，所述第一攪拌葉的兩端分別鉸接于所述外管的外壁及中管的外壁，且第一攪拌葉與中管相鉸接的位置位于所述下輻圈的上方;所述第二攪拌葉的兩端分別鉸接于所述下輻圈及所述內(nèi)管的外壁。7.如權利要求2至6任一項所述的攪拌鉆桿，其特征在于，該攪拌鉆桿還包括外管座、內(nèi)管座、中管座、第一伸縮驅(qū)動機構和第二伸縮驅(qū)動機構，所述外管的上端可轉(zhuǎn)動地安裝于所述外管座，所述內(nèi)管的上端可轉(zhuǎn)動地安裝于所述內(nèi)管座，所述中管的上端可轉(zhuǎn)動地安裝于所述中管座;所述第一伸縮驅(qū)動機構設于所述中管座和外管座之間，用于帶動所述中管和外管沿軸向相對移動;所述第二伸縮驅(qū)動機構設于所述中管座和內(nèi)管座之間，用于帶動所述中管與內(nèi)管沿軸向相對移動。8.如權利要求7任一項所述的攪拌鉆桿，其特征在于，所述第一伸縮驅(qū)動機構為第一動力缸，所述第一動力缸的活塞桿與所述中管相平行;或者 所述第一伸縮驅(qū)動機構包括第一滑軌、第一滾珠螺桿和第一驅(qū)動電機，所述第一滑軌安裝于中管座的下表面，且與中管相平行;所述外管座與所述第一滑軌可滑動地套接;所述第一滾珠螺桿的絲杠與第一滑軌相平行布置，所述第一驅(qū)動電機與絲杠相連接，所述外管座與所述第一滾珠螺桿的滑塊相連接;或者 所述第一伸縮驅(qū)動機構包括第一導桿和第一電動葫蘆，所述第一導桿安裝于所述中管座的下表面，且與所述中管相平行;所述外管座可滑動地套接于所述第一導桿，所述第一電動葫蘆安裝在所述中管座的下表面，且第一電動葫蘆的吊鉤與所述外管座相連接，帶動所述外管座移動。9.如權利要求7任一項所述的攪拌鉆桿，其特征在于，所述第二伸縮驅(qū)動機構為第二動力缸，所述第二動力缸的活塞桿與所述內(nèi)管相平行;或者 所述第二伸縮驅(qū)動機構包括第二滑軌、第二滾珠螺桿和第二驅(qū)動電機，所述第二滑軌安裝于中管座的上表面，且與內(nèi)管相平行;所述內(nèi)管座與所述第二滑軌可滑動地套接;所述第二滾珠螺桿的絲杠與第二滑軌相平行布置，所述第二驅(qū)動電機與絲杠相連接，所述內(nèi)管座與所述第二滾珠螺桿的滑塊相連接;或者 所述第二伸縮驅(qū)動機構包括第二導桿和第二電動葫蘆，所述第二導桿安裝于所述中管座的上表面，且與所述內(nèi)管相平行;所述內(nèi)管座可滑動地套接于所述第二導桿，所述第二電動葫蘆安裝在所述內(nèi)管座的下表面，且第二電動葫蘆的吊鉤與所述中管座相連接，帶動所述中管座移動。10.—種變徑攪拌粧機，其特征在于，包括:機架、升降裝置、供漿栗、動力箱及權利要求7至9任一項所述的攪拌鉆桿。11.一種成粧施工方法，包括以下步驟: 51:將需要施工的場地平整； 52:將權利要求10所述的變徑攪拌粧機運輸?shù)酱┕龅?，按設定粧位定位并對中，內(nèi)管與供漿栗相連接； S3:啟動動力箱，帶動第一攪拌葉和第二攪拌葉轉(zhuǎn)動，攪拌鉆桿開始下沉攪拌，在下沉攪拌的過程中，根據(jù)設計要求，不啟動第一、第二伸縮驅(qū)動機構，或者一次啟動第一、第二伸縮驅(qū)動機構，或者多次啟動第一、第二伸縮驅(qū)動機構，以改變第一、第二攪拌葉的伸縮狀態(tài)，或者啟動第一、第二伸縮驅(qū)動機構在下沉攪拌的同時緩慢改變第一、第二攪拌葉的伸縮狀態(tài)，下沉攪拌到設計深度； 54:到達設計深度后，改變升降裝置的工作方向，實現(xiàn)攪拌鉆桿提升攪拌，在提升攪拌過程中，根據(jù)設計要求，不啟動第一、第二伸縮驅(qū)動機構，或者一次啟動第一、第二伸縮驅(qū)動機構，或者多次啟動第一、第二伸縮驅(qū)動機構，以改變第一、第二攪拌葉的伸縮狀態(tài)，或者啟動第一、第二伸縮驅(qū)動機構在提升攪拌的同時緩慢改變第一、第二攪拌葉的伸縮狀態(tài)； 55:待攪拌鉆桿提升到地表后，完成一根攪拌粧的成粧操作;或者至少一次重復步驟S3和S4后，待攪拌鉆桿提升到地表后，完成一根攪拌粧的成粧操作； 其中，在步驟S3和/或步驟S4中開啟供漿栗，向土體噴固化劑。
【文檔編號】E02D15/04GK105908708SQ201610220288
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月30日
【發(fā)明人】宮能和
【申請人】宮能和