雙向攪拌樁的成樁操作方法
2023-06-10 02:07:51
專利名稱：雙向攪拌樁的成樁操作方法
技術領域：
本發明是一種地基處理方法，適用於軟土地基處理，屬於土木工程技術領域。
背景技術：
水泥土攪拌樁最早在瑞典研製成功，國內1977年由冶金部建築研究總院和交通部水運規劃設計院進行了是室內實驗和機械研製工作。1980年在軟土地基加固工程中首次獲得成功。此後在全國軟土地基加固工程中推廣開來，特別是在道路工程中的軟土地基處理。
道路工程中的軟土地基處理是保證工程質量的關鍵環節，並在工程總價中佔有較大比例。大量工程實踐表明，水泥土攪拌樁法具有施工簡單，快速，振動小等優點，能有效地提高軟土地基的穩定性，減少和控制沉降量。水泥土攪拌樁現已發展成一種常用的軟弱地基處理方法，主要適用於加固飽和軟粘土地基。這種方法是利用水泥(或石灰)等材料作為固化劑，通過特製的攪拌機械，在地基深處，就地將軟土和固化劑強制攪拌，由固化劑和軟土間產生一系列的物理和化學反應，使軟土硬結成具有整體性、水穩定性和一定強度的水泥土攪拌樁。這種水泥土攪拌樁與樁周土一起組成複合地基，從而提高地基承載力，減少地基沉降。
但水泥土攪拌樁在軟土地基處理中還存在下列一些問題(1)水泥土攪拌樁在軟土地基處理中普遍存在水泥土攪拌不均勻，影響成樁質量。
(2)水泥土攪拌樁在軟土地基處理中普遍存在水泥漿在樁體中分布不均勻，特別在6m到7m以下水泥漿摻入量達不到應有的要求。
(3)水泥土攪拌樁在施工過程中普遍存在嚴重的冒漿現象，大量的水泥漿冒出地面，影響樁體中水泥漿摻入量。
(4)傳統水泥土攪拌樁施工方法，一般需四攪兩噴，工效低。
由於上屬問題的存在，影響了水泥土攪拌樁的質量；同時也制約了水泥土攪拌樁的應用範圍。
發明內容
技術問題；本發明主要針對上述施工中存在的問題，對水泥土攪拌樁的施工工藝進行改進，提出了一種雙向攪拌樁的成樁操作方法，使得上述問題得到解決。
技術方案本發明根據同心雙軸鑽杆，在內鑽杆上設置正向旋轉葉片並設置噴漿口，在外鑽杆上安裝反向旋轉葉片，通過外杆上葉片反向旋轉過程中的壓漿作用和正反向旋轉葉片同時雙向攪拌水泥土的作用，阻斷水泥漿上冒途徑，保證水泥漿在樁體中均勻分布和攪拌均勻，保成樁質量。
該項發明主要是將現有水泥土攪拌樁單向攪拌施工法改變成雙向攪拌施工法，形成一套新的施工工法，具體操作步驟如下a整平場地；b雙向攪拌樁機定位起重機懸吊攪拌機到指定樁位並對中；c攪拌下沉啟動雙向攪拌樁機，使雙向攪拌樁機鑽杆沿導向架向下切土，開啟送漿泵，向土體噴水泥漿，雙向攪拌樁機鑽杆上分別正、反向旋轉的葉片同時旋轉攪拌水泥土；d雙向攪拌樁機鑽杆持續下沉並攪拌水泥土，直到設計深度；e攪拌提升的同時，雙向攪拌樁機鑽杆上正反向旋轉的葉片繼續攪拌水泥土；f提升、攪拌到地表或設計標高以上50cm，完成雙向攪拌水泥土攪拌樁的施工。
水泥土攪拌樁採用梅花形或方形布置(梅花形為任何相鄰三根樁構成正三角形)。
有益效果該方法施工方便、操作簡單，其優點主要有(1)能夠保證水泥漿在樁體中分布均勻；(2)能夠保證水泥漿在樁體中的摻入量，不會出現冒漿現象；
(3)能夠保證樁身水泥土充分攪拌均勻，確保成樁質量和樁身質量；(4)由於解決了施工過程中的冒漿問題，使水泥土攪拌樁的應用範圍擴大；(5)由於正反向葉片同時旋轉、切割、攪拌土體，把現有工法的四攪兩噴改變為該工法的兩攪一噴，使工效提高一倍以上。
圖1為方形樁位布置圖。
圖2為梅花形樁位布置圖。
圖3為雙向攪拌樁施工工藝流程圖。
其中有水泥土攪拌樁1；施工場地2；外鑽杆3；安裝在外鑽杆上的攪拌葉片4；安裝在內鑽杆上的攪拌葉片5；內鑽杆6；雙向攪拌樁樁體7；動力裝置8；動力傳動裝置9。
具體實施例方式
本發明把水泥土攪拌樁的鑽杆設計成雙軸同心鑽杆，在內鑽杆上安裝正向旋轉葉片，在外鑽杆上安裝反向旋轉葉片。利用兩組葉片的正反向同時旋轉的壓漿作用，把水泥漿液控制在正反向旋轉的兩組葉片之間，使水泥漿液不會順鑽杆上行至地面，不會出現水泥漿液流失，從而能夠保證水泥漿在樁體中的摻入量和水泥漿在樁體中分布均勻；由於鑽杆的正反向旋轉，帶動兩組葉片正反向同時旋轉，使得水泥土的攪拌更加充分均勻。
試驗場地位於某一施工段。現場施工實驗用溼噴樁8根，其中用雙向攪拌工法施工的水泥土攪拌樁4根，用傳統工法施工的水泥土攪拌樁4根。均為樁長10米，摻灰比15％，樁經500mm。
試驗樁的施工(1)平整場地；(2)試驗樁樁位採用方形布置；(3)雙向攪拌樁機定位起重機懸吊攪拌機到指定樁位並對中；(4)攪拌下沉開啟雙向動力系統，啟動攪拌樁機，使攪拌樁機鑽杆沿導向架向下切土、開啟送漿泵向土體噴水泥漿、攪拌葉片正反旋轉攪拌水泥土、攪拌機持續下沉，直到10米深度；(5)提升攪拌關閉送漿泵，攪拌樁機鑽杆提升、同時繼續攪拌水泥土，到地表，完成樁體施工。
經現場試驗以及室內試驗研究的結果顯示(1)用雙向攪拌工法施工的水泥土攪拌樁，在施工過程中完全沒有出現冒漿現象；而用傳統工法施工的水泥土攪拌樁，在施工過程中則出現冒漿現象。(2)鑽芯取樣觀察用雙向攪拌工法施工的水泥土攪拌樁整體水泥漿摻入量以及水泥土的攪拌都非常均勻；而用傳統工法施工的水泥土攪拌樁則出現樁身整體水泥漿摻入量以及水泥土的攪拌不均勻現象，特別是下段樁體水泥漿摻入量偏少。(3)開挖後觀察成樁質量用雙向攪拌工法施工的水泥土攪拌樁成樁質量很好；而用傳統工法施工的水泥土攪拌樁成樁質量一般，特別在自然地面以下1.5m到3.0m範圍的砂層中成樁質量較差。
權利要求
1.一種雙向攪拌樁的成樁操作方法，其特徵在於操作方法為a整平場地；b雙向攪拌樁機定位起重機懸吊攪拌機到指定樁位並對中；c攪拌下沉啟動雙向攪拌樁機，使雙向攪拌樁機鑽杆沿導向架向下切土，開啟送漿泵，向土體噴水泥漿，雙向攪拌樁機鑽杆上分別正、反向旋轉的葉片同時旋轉攪拌水泥土；d雙向攪拌樁機鑽杆持續下沉並攪拌水泥土，直到設計深度；e攪拌提升的同時，雙向攪拌樁機鑽杆上正反向旋轉的葉片繼續攪拌水泥土；f提升、攪拌到地表或設計標高以上50cm，完成雙向攪拌水泥土攪拌樁(1)的施工。
2.根據權利要求1說述的雙向攪拌樁的成樁操作方法，其特徵在於水泥土攪拌樁(1)採用梅花形或方形布置。
全文摘要
雙向攪拌樁的成樁操作方法是一種地基處理方法，適用於軟土地基處理，其操作方法為a整平場地；b雙向攪拌樁機定位起重機懸吊攪拌機到指定樁位並對中；c攪拌下沉啟動雙向攪拌樁機，使雙向攪拌樁機鑽杆沿導向架向下切土，開啟送漿泵，向土體噴水泥漿，雙向攪拌樁機鑽杆上分別正、反向旋轉的葉片同時旋轉攪拌水泥土；d雙向攪拌樁機鑽杆持續下沉並攪拌水泥土，直到設計深度；e攪拌提升的同時，雙向攪拌樁機鑽杆上正反向旋轉的葉片繼續攪拌水泥土；f提升、攪拌到地表或設計標高以上50cm，完成雙向攪拌水泥土攪拌樁(1)的施工，水泥土攪拌樁(1)採用梅花形或方形布置，確保成樁質量和樁身質量。
文檔編號E02D5/34GK1632233SQ20041006586
公開日2005年6月29日 申請日期2004年12月23日 優先權日2004年12月23日
發明者劉松玉, 宮能和, 馮錦林, 儲海巖 申請人:東南大學