本實(shí)用新型涉及巖土工程地基處理施工機(jī)械領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種節(jié)能強(qiáng)力自反力多向水泥土攪拌樁鉆具。

背景技術(shù)：

在我國(guó)，由于江河分布廣泛，且沿海地域廣闊，在工程建設(shè)過程中，經(jīng)常會(huì)遇到不能滿足建筑物承載及沉降控制要求的軟土地基。水泥土攪拌樁施工成本低、施工工藝簡(jiǎn)單，在軟土地基的加固處理中應(yīng)用廣泛。但在目前水泥土攪拌樁的施工中，普遍存在水泥土攪拌不均勻，樁身多呈千層餅狀，成樁質(zhì)量較差，最終承載力較低、工后沉降大；水泥土攪拌樁現(xiàn)有工序多需反復(fù)沉入提升復(fù)攪，以盡量實(shí)現(xiàn)樁身水泥土的均勻性，施工工期較長(zhǎng)；另外現(xiàn)有攪拌樁施工鉆頭遇到軟土地基中的偏硬夾層或者較硬地層就無法鉆進(jìn)，成樁長(zhǎng)度受限、對(duì)軟土地基承載力提升效果有限；這些問題的存在均影響了水泥土攪拌樁在軟土地基加固工程中的應(yīng)用。

專利申請(qǐng)?zhí)枮?00410065861.4中所公開的雙向水泥土攪拌樁機(jī)，設(shè)置有雙軸同心鉆桿，在內(nèi)鉆桿上設(shè)置正向旋轉(zhuǎn)葉片并設(shè)置噴漿口，在外鉆桿上安裝反向旋轉(zhuǎn)葉片；通過兩臺(tái)電機(jī)設(shè)置兩組對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)裝置，分別驅(qū)動(dòng)外鉆桿和內(nèi)鉆桿反向轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)兩組葉片正反向旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)水泥土攪拌樁的雙向攪拌成樁，提升成樁質(zhì)量。這種樁機(jī)雖然實(shí)現(xiàn)了雙向攪拌，提升了攪拌質(zhì)量，但由于需配置兩組動(dòng)力裝置，樁機(jī)改造成本提升；功耗成倍增加，攪拌樁施工成本增大；兩組動(dòng)力系統(tǒng)均設(shè)置于鉆桿上部，增大上部重量，致使鉆桿導(dǎo)向性差，易擺動(dòng)，影響成樁質(zhì)量；該樁機(jī)仍采用簡(jiǎn)單傳統(tǒng)攪拌樁機(jī)焊接十字形鋼桿作為鉆頭，仍舊難以穿透軟土地基中可能出現(xiàn)的硬夾層，在實(shí)際施工中會(huì)影響成樁長(zhǎng)度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，提供一種節(jié)能強(qiáng)力自反力多向水泥土攪拌樁鉆具，可直接安裝于普通單電機(jī)水泥土攪拌樁機(jī)上進(jìn)行使用，實(shí)現(xiàn)多向水泥土攪拌樁的施工，并能強(qiáng)力穿透軟土地基中可能出現(xiàn)的硬夾層。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種節(jié)能強(qiáng)力自反力多向水泥土攪拌樁鉆具，包括鉆桿、齒輪軸、行星齒輪、齒圈套筒、行星齒輪底座和限位板，所述鉆桿與齒輪軸固定連接，所述齒輪軸和行星齒輪位于所述齒圈套筒內(nèi)，所述齒輪軸上的主齒輪與所述行星齒輪嚙合，所述行星齒輪還與所述齒圈套筒的內(nèi)齒嚙合，所述行星齒輪通過轉(zhuǎn)軸安裝在所述行星齒輪底座上，所述齒輪軸的底部設(shè)有鉆頭，所述鉆桿外側(cè)設(shè)有正切葉片，所述齒圈套筒的外側(cè)設(shè)有反轉(zhuǎn)葉片，所述限位板固定在所述行星齒輪底座上，所述限位板與所述齒圈套筒之間有間隙。

上述方案中，所述鉆桿上還固定有攪拌葉片，所述攪拌葉片位于所述正切葉片上方。

上述方案中，所述鉆頭包括錐尖、第一雙螺旋葉片和第二雙螺旋葉片，所述第一雙螺旋葉片、第二雙螺旋葉片呈雙螺旋形布設(shè)于錐尖上。

上述方案中，所述第一雙螺旋葉片和第二雙螺旋葉片為半圓型板葉片。

上述方案中，所述錐尖上設(shè)有噴射口，所述鉆桿為空心鋼管，所述齒輪軸內(nèi)設(shè)噴射通道。

上述方案中，所述噴射口可噴射水泥漿或水泥粉。

實(shí)施本實(shí)用新型的節(jié)能強(qiáng)力自反力多向水泥土攪拌樁鉆具，具有以下有益效果：

1、本實(shí)用新型節(jié)能強(qiáng)力自反力多向水泥土攪拌樁鉆具可直接安裝于單電機(jī)普通水泥土攪拌樁機(jī)鉆桿上，節(jié)約改造成本，更具適用性；

2、本實(shí)用新型所述的鉆頭首次實(shí)現(xiàn)了單一電機(jī)，多向攪拌成樁，大幅提升攪拌質(zhì)量，同時(shí)降低功耗，節(jié)約成本；

3、本實(shí)用新型所述的鉆頭能有效防止冒漿跑粉，提升成樁質(zhì)量；

4、本實(shí)用新型所述的鉆頭能快速鉆進(jìn)軟土層，有效穿透硬夾層，提升了成樁效率，保證了施工樁長(zhǎng)；

5、本實(shí)用新型所述的鉆頭能實(shí)現(xiàn)一次成樁，無需反復(fù)下鉆攪拌，省去二次或多次下鉆、多次攪拌復(fù)噴時(shí)間。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是節(jié)能強(qiáng)力自反力多向水泥土攪拌樁鉆具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是齒輪軸、齒圈套筒和行星齒輪底座的安裝示意圖；

圖3是圖2去掉齒圈套筒后的示意圖；

圖中：1—鉆桿，2—攪拌葉片，3—正切葉片，4—齒輪軸，5—反轉(zhuǎn)葉片，6—齒圈套筒，7—行星齒輪，8—行星齒輪底座，9—限位板，10—第一雙螺旋葉片，11—第二雙螺旋葉片，12—錐尖，13—噴射口。

具體實(shí)施方式

為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。

如圖1-圖3所示，本實(shí)用新型節(jié)能強(qiáng)力自反力多向水泥土攪拌樁鉆具包括鉆桿1、齒輪軸4、行星齒輪7、齒圈套筒6、行星齒輪底座8和限位板9。

鉆桿1與齒輪軸4固定連接，齒輪軸4和行星齒輪7位于齒圈套筒6內(nèi)，齒輪軸4上的主齒輪與行星齒輪7嚙合，行星齒輪7還與齒圈套筒6的內(nèi)齒嚙合，行星齒輪7通過轉(zhuǎn)軸安裝在行星齒輪底座8上，本實(shí)用新型并沒有對(duì)行星齒輪7的數(shù)量做限制。齒輪軸4的底部設(shè)有鉆頭，鉆桿1外側(cè)設(shè)有正切葉片3，齒圈套筒6的外側(cè)設(shè)有反轉(zhuǎn)葉片5，限位板9固定在行星齒輪底座8上，限位板9與齒圈套筒6之間有間隙。

鉆桿1為固接于上部旋轉(zhuǎn)電機(jī)上的水泥土攪拌樁鉆桿1，鉆桿1外側(cè)固定有攪拌葉片2。正切葉片3設(shè)置于攪拌葉片2下方，并與鉆桿1、齒輪軸4可拆卸連接。攪拌葉片2和正切葉片3切削齒數(shù)和切削角度按最優(yōu)切削、攪拌效果設(shè)計(jì)。齒輪軸4上端與正切葉片3和鉆桿1可拆卸固定連接。

當(dāng)鉆具向下正向旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)土層時(shí)，齒輪軸4正向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)行星齒輪底座8上的行星齒輪7和齒圈套筒6有繞齒輪軸4軸心整體正向旋轉(zhuǎn)趨勢(shì)，當(dāng)限位板9隨著鉆具持續(xù)鉆進(jìn)沉入土層中時(shí)，由于行星齒輪底座8受剛接的限位板9前側(cè)土反力作用而無法轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而限制行星齒輪7空間位置的移動(dòng)，此時(shí)齒輪軸4的持續(xù)正向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)行星齒輪7繞自身軸心反向旋轉(zhuǎn)，行星齒輪7反向旋轉(zhuǎn)的作用力促使齒圈套筒6反向旋轉(zhuǎn)，固定于齒圈套筒6上的反轉(zhuǎn)葉片5實(shí)現(xiàn)反向攪拌；與鉆桿1剛接的攪拌葉片2和正切葉片3正向攪拌；固定于鉆頭外側(cè)的第一雙螺旋葉片10、第二雙螺旋葉片11正向鉆進(jìn)攪拌。

實(shí)施正向攪拌的攪拌葉片2、正切葉片3、第一雙螺旋葉片10、第二雙螺旋葉片11和實(shí)施反向攪拌的反轉(zhuǎn)葉片5只通過一臺(tái)電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，體現(xiàn)節(jié)能特性。正向、反向攪拌完全通過單一電機(jī)提供動(dòng)力后靠機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，顯示自反力特性，無需設(shè)置其它的換向裝置。攪拌、正切葉片3和反轉(zhuǎn)葉片5的數(shù)量可根據(jù)電機(jī)功率和工程實(shí)際需要設(shè)置，可實(shí)現(xiàn)雙向或多向攪拌。

進(jìn)一步的，鉆頭包括錐尖12、第一雙螺旋葉片10和第二雙螺旋葉片11，第一雙螺旋葉片10、第二雙螺旋葉片11呈雙螺旋形布設(shè)于錐尖12上。第一雙螺旋葉片10、第二雙螺旋葉片11與鉆桿1的垂直平面成一定的角度，并設(shè)置為螺旋向下布置。第一雙螺旋葉片10和第二雙螺旋葉片11為半圓型板葉片。錐尖12上設(shè)有一個(gè)或多個(gè)噴射口13，鉆桿1為空心鋼管，齒輪軸4內(nèi)設(shè)噴射通道，噴射口13噴射水泥漿或水泥粉。錐尖12上的雙螺旋設(shè)計(jì)，能使鉆頭強(qiáng)力有效穿透較硬土層，且雙螺旋葉片的對(duì)稱設(shè)計(jì)，使鉆進(jìn)方向能得到穩(wěn)定控制，實(shí)現(xiàn)鉆頭快速切削、不排土、穩(wěn)定鉆進(jìn)土層；第一雙螺旋葉片10、第二雙螺旋葉片11為特制含半圓型板葉片，在向下旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)過程中能有效防止下方噴漿噴粉口所噴出水泥漿向上冒漿或水泥粉向上飄移。

上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)之內(nèi)。