降低周围地基变形的深层搅拌桩搅拌轴

摘要

一种建筑工程技术领域的降低周围地基变形的深层搅拌桩搅拌轴。本发明包括：螺旋状螺纹、上部搅拌叶片、下部搅拌叶片、拨土刀片、上喷浆管、下喷浆管。螺旋状螺纹的外径D为内径d的2倍，螺旋状螺纹的上、下间距在100mm左右，搅拌轴上设置上部搅拌叶片和下部搅拌叶片，在下部搅拌叶片上设置拨土刀片，喷浆管设置在上部搅拌叶片的后侧面，喷浆管设置在下部搅拌叶片的后侧面。本发明加工方便，不需要额外的设备，且施工方法简单可靠，经济实用。应用于深层搅拌加固软粘土，不会引起周围地基变形，减小了对周围环境的影响，同时降低了堵浆和冒浆现象，大大提高了深层搅拌的质量和效率。经工程实践验证，取得了显著的效果。

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种建筑工程技术领域的装置，具体是一种降低周围地基变形的深层搅拌桩搅拌轴。

背景技术

软粘土深层搅拌法是利用水泥(或石灰)作为固化剂，采用一种特制的深层搅拌机械，在地基深部将水泥(或石灰)与软粘土强制搅和，使软粘土硬结成具有一定强度的柱状、壁状或块状加固体。这些加固体具有较好的整体性、水稳性和足够的强度，与天然地基形成复合地基，共同承担上部荷载。深层搅拌技术自二十世纪七十年代正式应用于工程实践，目前已经被广泛应用于工业与民用建筑、地铁、公路、市政、水利、港口航道及海上设施等的建设中。在深层搅拌施工中，采用深层搅拌机将水泥浆与软粘土混合。搅拌机上有搅拌轴，其头部带有搅拌叶片。搅拌机旋转时，通过搅拌轴端部喷浆管喷出水泥浆，与被旋转叶片搅松的土体搅拌混合，形成水泥加固体。在深层搅拌施工中，一个突出的问题是水泥浆的注入会引起土体的膨胀，在周围地基中产生较大的侧向变形。这样会对邻近建筑物基础造成较大的影响，尤其在城市建筑物密集的地区，很容易引起严重的环境问题。

经对现有的技术文献检索发现，Chai JC，Miura N，Koga H在《Journal ofGeotechnical and Geoenvironmental Engineering》，ASCE，131(5)：623-632，May2005发表的“Lateral Displacement of Ground Caused by Soil-cement ColumnInstallation”(美国土木工程师协会主办的《岩土工程与岩石环境学报》2005.5发表的“水泥土混合搅拌施工中引起的地层的侧向变形”)，该文提到深层搅拌会引起土体膨胀，在周围地基中产生较大的侧向变形，并且给出了在深层搅拌施工中预测土体侧向变形的方法，但是该文并没有解决如何减小土体的侧向变形的问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足和缺陷，提供一种降低周围地基变形的深层搅拌桩搅拌轴，能有效减少深层搅拌施工时对周围环境的影响。该发明改变了以往用光滑的圆柱形金属管作为搅拌轴的方法，在光滑的圆柱形金属管上加工间距100mm左右的螺旋状螺纹。利用本发明施工的搅拌桩在搅拌轴的转动过程中，先将现场土体通过螺旋状的螺纹排出一部分，再注入水泥浆。这样在搅拌桩施工过程中，就不会引起周围地基变形，减小了对周围环境的影响。而且由于土体的排出，喷浆管周围土体作用力减弱，可以减少在深层搅拌过程中发生的堵浆和冒浆现象，能大大提高深层搅拌的质量和效率。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：螺旋状螺纹、上部搅拌叶片、下部搅拌叶片、拨土刀片、上喷浆管、下喷浆管。螺旋状螺纹的外径D为内径d的2倍，螺旋状螺纹的上、下间距在100mm左右，搅拌轴上设置上部搅拌叶片和下部搅拌叶片，两叶片间距为300mm，上部搅拌叶片和下部搅拌叶片呈90°设置，在下部搅拌叶片上设置拨土刀片，喷浆管设置在上部搅拌叶片的后侧面，喷浆管设置在下部搅拌叶片的后侧面。搅拌叶片及螺旋状螺纹使用耐磨材料加工。

本发明使用的深层搅拌桩搅拌轴采用一种带螺旋状螺纹的搅拌轴。将现有的搅拌桩搅拌轴加工成螺旋状螺纹，螺纹的上下间距在100mm左右，并且要求施工时搅拌轴的转动方向跟螺纹的旋转方向一致。施工时，带有螺旋状螺纹的搅拌轴转动的同时，地面以下的部分被搅松土体通过搅拌轴上的螺纹被带到地面，地面以下有一定的空隙后，由喷浆管注入的水泥浆就不会引起周围地基变形，同时也减少了施工过程中堵浆和冒浆现象，能大大提高了深层搅拌的质量和效率。

本发明加工方便，不需要额外的设备，且施工方法简单可靠，经济实用。应用于深层搅拌加固软粘土，不会引起周围地基变形，减小了对周围环境的影响，同时降低了堵浆和冒浆现象，大大提高了深层搅拌的质量和效率。经工程实践验证，取得了显著的效果。

附图说明

图1为本发明的带螺旋状螺纹的深层搅拌桩搅拌轴主视图。

图2为本发明的带螺旋状螺纹的深层搅拌桩搅拌轴左视图。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括：螺旋状螺纹1、上部搅拌叶片2、下部搅拌叶片3、拨土刀片4、上喷浆管5、下喷浆管6。螺旋状螺纹1的外径D为内径d的2倍，螺旋状螺纹1的上、下间距在100mm左右，搅拌轴上设置上部搅拌叶片2和下部搅拌叶片3，两叶片间距为300mm。

上部搅拌叶片2和下部搅拌叶片3呈90°设置。

在下部搅拌叶片3上设置拨土刀片4，喷浆管5设置在上部搅拌叶片2的后侧面，喷浆管6设置在下部搅拌叶片3的后侧面。

上部搅拌叶片2和下部搅拌叶片3及螺旋状螺纹1使用耐磨材料加工。