本發(fā)明涉及建筑基礎(chǔ)地基處理的領(lǐng)域，特別涉及多軸高壓噴射樁。

背景技術(shù)：

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，尤其是房屋建筑及市政建設(shè)的廣泛興起，水泥攪拌樁的施工技術(shù)也在不斷的發(fā)展應(yīng)用，水泥攪拌樁多應(yīng)用于地基加固或在基坑支護(hù)體系中作支護(hù)結(jié)構(gòu)和止水帷幕。

傳統(tǒng)的水泥攪拌樁機(jī)包括樁架、多軸動(dòng)力頭、攪拌軸、輸漿管、低壓注漿泵和漿液攪拌機(jī)，多軸動(dòng)力頭安裝在樁架上，攪拌軸安裝在多軸動(dòng)力頭上，攪拌軸下方固定設(shè)置有帶有螺旋葉片的攪拌頭，攪拌頭上固定有一個(gè)噴漿嘴，每個(gè)噴漿嘴通過上述輸漿管連通輸注漿泵。

現(xiàn)有技術(shù)的水泥攪拌樁的橙裝過程為：樁機(jī)就位使得攪拌軸的攪拌頭位于設(shè)計(jì)樁位上，開啟多軸動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)攪拌軸下鉆入土體，同步噴射水泥漿并不斷攪拌水泥土，直至攪拌軸的攪拌頭下鉆到樁低設(shè)計(jì)標(biāo)高；然后向上提拔攪拌軸，使得攪拌軸一邊旋轉(zhuǎn)上升一遍灌入水泥漿，且同步攪拌水泥土，直至攪拌軸的攪拌頭提升到樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高；當(dāng)然，在某些應(yīng)用場(chǎng)合，為了強(qiáng)度的需要，還會(huì)利用履帶吊機(jī)和振動(dòng)錘向某些樁位插入型鋼，形成型鋼水泥土攪拌墻。

介于此，現(xiàn)有技術(shù)中存在幾個(gè)缺陷，首先，水泥漿在土體中的流動(dòng)性差，難以均勻擴(kuò)散，從而導(dǎo)致水泥樁的成樁質(zhì)量差；其次，攪拌的樁徑受到鉆具直徑的制約，即鉆具直徑多大，成樁的直徑就只有多大。隨著土層的深度增大，土體硬度變大，漿液更難以均勻擴(kuò)散，故在深度較大的土體內(nèi)，更難以成樁。

因此授權(quán)公告號(hào)為cn105937237a的一片中國(guó)發(fā)明專利公開了多軸壓氣旋噴式攪拌樁及利用該樁機(jī)成樁的方法，其包括樁架、多軸動(dòng)力頭、多根平行的攪拌軸、輸漿管、輸氣管以及鉆頭等，而攪拌軸在轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候由于噴漿嘴會(huì)隨之旋轉(zhuǎn)，而輸漿管與噴漿嘴連通，所以輸漿管也會(huì)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，但是該對(duì)比文件中并沒有公開輸漿管與噴嘴如何連接密封以及如何實(shí)現(xiàn)輸漿管如何轉(zhuǎn)動(dòng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種多軸高壓噴射樁，具有密封性好，從而提高施工效率、縮短施工工期。

本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

多軸高壓噴射樁，包括樁架、設(shè)置在樁架上的多軸動(dòng)力頭、連接多軸動(dòng)力頭的若干中空的鉆桿、空壓機(jī)以及注漿泵，還包括固定設(shè)置于鉆桿上方的雙管導(dǎo)流器，所述雙管導(dǎo)流器包括連通空壓機(jī)的進(jìn)氣管和連通注漿泵的進(jìn)漿管、與所述進(jìn)漿管轉(zhuǎn)動(dòng)連接的輸漿管、設(shè)置在進(jìn)漿管和輸漿管連接位置的密封件、以及設(shè)置在輸漿管外且與進(jìn)漿管固定連接的殼體，所述殼體與所述輸漿管形成一氣腔，所述氣腔與所述進(jìn)氣管連通，所述輸漿管通過穿設(shè)于鉆桿的第一管道連通至鉆桿的底部，所述氣腔通過第二管道連通至鉆桿的底部，所述鉆桿的底部設(shè)置有分漿器，所述分漿器包括連通第一管道的出漿通道和連通第二管道的出氣通道，所述出氣通道的出氣口包覆在出漿通道的出漿口。

通過采用上述技術(shù)方案，雙管導(dǎo)流器的設(shè)置起到使連接雙管導(dǎo)流器的進(jìn)漿管和進(jìn)氣管不轉(zhuǎn)動(dòng)，而輸漿管、輸氣管以及第一管道和第二管道能夠隨著鉆桿的轉(zhuǎn)動(dòng)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，使?jié){液和高壓氣體的流通更為順暢，再通過分漿器中的出氣口包覆在出漿口的外側(cè)，實(shí)現(xiàn)“氣包漿”，從而實(shí)現(xiàn)切割土體，同時(shí)第一管道和第二管道均連通至鉆頭位置，從而保證氣體不泄露，保證氣壓，在一定程度上節(jié)省了能源。

進(jìn)一步的，所述多軸動(dòng)力頭包括兩個(gè)電機(jī)和并排設(shè)置的三個(gè)鉆桿驅(qū)動(dòng)裝置，每一電機(jī)下方設(shè)置有變速器和設(shè)置在變速器下方的主動(dòng)齒輪，所述鉆桿驅(qū)動(dòng)裝置用于連接鉆桿且包括被動(dòng)齒輪，位于兩側(cè)的被動(dòng)齒輪分別于主動(dòng)齒輪嚙合，位于中間的被動(dòng)齒輪同時(shí)與兩側(cè)的被動(dòng)齒輪嚙合。

通過采用上述技術(shù)方案，以三排鉆桿舉例，通過兩個(gè)主動(dòng)齒輪與位于兩側(cè)帶動(dòng)鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)的被動(dòng)齒輪嚙合，在通過兩側(cè)的被動(dòng)齒輪與中間的被動(dòng)齒輪嚙合，使每一齒輪分?jǐn)偟降碾姍C(jī)的力均為三分之二，具有分配均勻合理的特點(diǎn)。

進(jìn)一步的，所述鉆桿包括與多軸動(dòng)力頭連接的光桿、連接光桿的多扇形鉆桿以及連接多扇形鉆桿的鉆頭。

通過采用上述技術(shù)方案，多扇形鉆桿上的等間距設(shè)置有多扇形鉆桿，螺旋的桿的設(shè)置一方面具有加速鉆桿的旋進(jìn)速度的效果，另一方面還具有一定的攪拌效果，使?jié){泥混合的更為均勻，并且由于多扇形鉆桿上的葉片等間距間隔設(shè)置，從而還有有效的防止泥土被帶出。

進(jìn)一步的，所述光桿與所述多軸動(dòng)力頭通過法蘭固定連接，所述光桿的另一端的開口設(shè)置為多邊形，所述多扇形鉆桿的一端也設(shè)置為多邊形并與光桿插接，所述光桿與所述多扇形鉆桿均設(shè)置有適配的銷孔，所述多扇形鉆桿的另一端與所述鉆頭法蘭連接。

進(jìn)一步的，所述氣腔的出氣口包覆所述輸漿管的出漿口，所述第一管道設(shè)置在所述第二管道內(nèi)。

通過采用上述技術(shù)方案，第二管道的設(shè)置具有保障氣體壓力的效果，并且將第一管道設(shè)置在第二管道內(nèi)，由于需要漿液切割土體，所以漿液的沖擊力要很大，而管道再長(zhǎng)期使用時(shí)，可能會(huì)存在泄漏的情況發(fā)生，而將第一管道設(shè)置在第二管道內(nèi)，一方面管道的占用面積小，并且彼此不會(huì)干涉，另一方面第二管道起到包括作用，即使第一管道出現(xiàn)破裂泄漏情況發(fā)生，漿液也不會(huì)噴射到鉆桿內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述鉆頭內(nèi)中空設(shè)置形成密閉的空腔，所述空腔包括與第二管道連通的連通孔，所述分漿器固定設(shè)置與空腔內(nèi)，所述分漿器的出漿口穿設(shè)于空腔。

通過采用上述技術(shù)方案，在鉆頭內(nèi)形成密閉的空腔，第二管道連通空腔，使?jié){液和高壓空氣均送至空腔中的分漿器中，在通過分漿器將漿液和空氣推送出去。

進(jìn)一步的，所述分漿器與所述空腔密封連接其包括進(jìn)漿口、連通進(jìn)漿口的出漿通道、與出漿通道連接的噴漿嘴、若干進(jìn)氣口、連通進(jìn)氣口的出氣通道以及噴氣嘴，所述噴氣嘴與所述噴漿嘴通心，所述噴氣嘴設(shè)置在噴漿嘴外側(cè)。

通過采用上述技術(shù)方案，這么設(shè)置從而形成氣包漿結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述鉆頭的端部設(shè)置有若干爪牙。

通過采用上述技術(shù)方案，爪牙的設(shè)置增加鉆頭的切割力從而增加旋進(jìn)速度與效率。

進(jìn)一步的，所述鉆頭周圈設(shè)置有螺旋葉片。

通過采用上述技術(shù)方案，進(jìn)一步增加旋進(jìn)速度，并且具有一定的攪拌作用。

進(jìn)一步的，所述螺旋葉片的外側(cè)設(shè)置有若干凸起。

通過采用上述技術(shù)方案，凸起的設(shè)置減少螺旋葉片與土體的接觸面積，從而增大壓強(qiáng)，使切割效果更佳。

綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：雙管導(dǎo)流器的設(shè)置起到使連接雙管導(dǎo)流器的進(jìn)漿管和進(jìn)氣管不轉(zhuǎn)動(dòng)，而輸漿管、輸氣管以及第一管道和第二管道能夠隨著鉆桿的轉(zhuǎn)動(dòng)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，使?jié){液和高壓氣體的流通更為順暢，再通過分漿器中的出氣口包覆在出漿口的外側(cè)，實(shí)現(xiàn)“氣包漿”，從而實(shí)現(xiàn)切割土體，同時(shí)第一管道和第二管道均連通至鉆頭位置，從而保證氣體不泄露，保證氣壓，在一定程度上節(jié)省了能源。

附圖說明

圖1是高壓噴射樁軸側(cè)圖；

圖2是高壓噴射樁正視圖；

圖3是圖2的a-a剖視圖；

圖4是高壓噴射樁側(cè)視圖；

圖5是圖4的b-b剖視圖；

圖6是圖5的e部放大圖；

圖7是分漿器軸側(cè)圖；

圖8是分漿器的側(cè)視圖；

圖9是圖8的c-c剖視圖；

圖10是雙管導(dǎo)流器軸測(cè)圖；

圖11是雙管導(dǎo)流器側(cè)視圖；

圖12是圖11的d-d剖視圖；

圖13是圖1的f部放大圖；

圖14是高壓噴射樁系統(tǒng)原理圖。

圖中，1、多軸動(dòng)力頭；11、電機(jī)；12、變速器；13、雙管導(dǎo)流器；131、進(jìn)漿管；132、進(jìn)氣管；133、殼體；134、進(jìn)氣孔；135、輸漿管；136、密封件；137、軸承組；138、氣腔；14、主動(dòng)齒輪；15、被動(dòng)齒輪；16、第一管道；17、第二管道；2、鉆桿；21、光桿；22、多扇形鉆桿；221、葉片；222、銷孔；23、鉆頭；231、分漿器；2311、進(jìn)漿口；2312、進(jìn)氣口；2313、出漿口；2314、出氣口；2315、出漿通道；23151、噴漿嘴；2316、出氣通道；23161、噴氣嘴；232、爪牙；233、螺旋葉片；2331、凸起；234、空腔；3、護(hù)筒；4、限位裝置；6、法蘭。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

多軸高壓噴射樁，參照?qǐng)D1和圖14所示，包括多軸動(dòng)力頭1、鉆桿2、護(hù)筒3、限位裝置4、進(jìn)氣管132、進(jìn)漿管131、空壓機(jī)、配電柜、卷揚(yáng)機(jī)、注漿泵以及攪拌后臺(tái)，其中，多軸動(dòng)力頭1連接配電柜通過配電柜對(duì)其輸出電能，每一鉆桿2中空設(shè)置并分別連通注漿泵和空壓機(jī)，該注漿泵為高壓注漿泵，該注漿泵連接攪拌后臺(tái)，由攪拌后臺(tái)提供漿液，該多軸動(dòng)力頭1及下方的鉆桿2等固定設(shè)置在一樁架上，樁架的具體結(jié)構(gòu)圖中未畫出，本申請(qǐng)文件的改進(jìn)之處不在于樁架，通過樁架提供提拉力和支撐力以支撐或控制多軸動(dòng)力頭1等工作。

參照?qǐng)D2和圖3所示，在本實(shí)施例中以三軸為例；該動(dòng)力頭1包括兩個(gè)電機(jī)11和三個(gè)鉆桿2驅(qū)動(dòng)裝置，其中，電機(jī)11的輸出軸連接有變速器12，該變速器12選用行星齒輪變速器12，變速器12的下方設(shè)置有主動(dòng)齒輪14，三個(gè)鉆桿2驅(qū)動(dòng)裝置并排設(shè)置，且每一鉆桿2驅(qū)動(dòng)裝置包括被動(dòng)齒輪15，參照?qǐng)D3，位于兩側(cè)的被動(dòng)齒輪15與主動(dòng)齒輪14相嚙合，位于中間的被動(dòng)齒輪15同時(shí)與兩側(cè)的被動(dòng)齒輪15嚙合，這樣，可以實(shí)現(xiàn)相鄰的兩個(gè)鉆桿2的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，并且，每一齒輪所收到的轉(zhuǎn)動(dòng)力均為三分之二。

參照?qǐng)D4和圖5所示，該多軸動(dòng)力頭1還設(shè)置有雙管導(dǎo)流器13，該雙管導(dǎo)流器13分別連接進(jìn)漿管131和進(jìn)氣管132，其作用是包括連接雙管導(dǎo)流器13下方的第一管道16和第二管道17能夠隨著鉆桿2的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，而位于雙管導(dǎo)流器13上的進(jìn)漿管131和進(jìn)氣管132不轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使進(jìn)漿管131和進(jìn)氣管132不會(huì)出現(xiàn)繞管情況發(fā)生。該雙管導(dǎo)流器13的具體結(jié)構(gòu)參照?qǐng)D10、圖11和圖12所示，其還包括有外置的殼體133、輸漿管135、密封件136、軸承組137以及氣腔138，其中，輸漿管135與進(jìn)漿管131轉(zhuǎn)動(dòng)連接，并且在其連接位置處設(shè)置有密封件136，該輸漿管135的開口設(shè)置有凹槽，上述的進(jìn)漿管131嵌入該凹槽中，并且進(jìn)漿管131嵌入的部分周圈設(shè)置有多個(gè)密封圈從而實(shí)現(xiàn)第一層密封，而進(jìn)漿管131和輸漿管135連接位置的外側(cè)設(shè)置有環(huán)形的橡膠材質(zhì)制的密封件136，實(shí)現(xiàn)第二次密封，氣腔138設(shè)置在輸漿管135的外側(cè)，并且連通進(jìn)氣管132，該氣腔138的外壁與輸漿管135通過若干螺栓固定連接，并且于殼體133通過軸承組137轉(zhuǎn)動(dòng)連接，并且氣腔138包覆在輸漿管135的外面。

再參照?qǐng)D5和圖6所示，氣腔138與鉆頭23通過第二管道17連通，輸漿管135與鉆通通過第一管道16連通，并且第一管道16設(shè)置在第二管道17內(nèi)，由于漿液的壓力較大，當(dāng)?shù)谝还艿?6再長(zhǎng)期使用的過程中發(fā)生破裂，第二管道17對(duì)于第一管道16的漿液還具有一定的保護(hù)作用。

參照?qǐng)D5所示，鉆桿2中空設(shè)置并從上至下依次包括光桿21、多扇形鉆桿22以及鉆頭23，其中光桿21與鉆桿2驅(qū)動(dòng)裝置通過法蘭6盤固定連接，光桿21與多扇形鉆桿22通過插接形式固定，其包括光桿21上設(shè)置有多邊形的凹槽，多扇形鉆桿22設(shè)置與其適配的多邊形凸起2331，既可完成光桿21與多扇形鉆桿22的插接，并且在其插接位置設(shè)置有銷孔222，通過定位銷將多扇形鉆桿22和光桿21固定限位，每一多扇形鉆桿22上都等間距設(shè)置有若干葉片221，并且相鄰的兩個(gè)多扇形鉆桿22上的葉片221相互咬合，為了防止鉆桿2在工作的過程中鉆桿2受到外力彎斜，因此在光桿21上設(shè)置有護(hù)筒3，護(hù)筒3設(shè)置在預(yù)設(shè)高度處，其高度約為鉆桿2下挖的深度，這樣，當(dāng)多扇形鉆桿22在下挖的過程中護(hù)筒3會(huì)處于地表面從而起到防護(hù)作用，該護(hù)筒3的內(nèi)部機(jī)構(gòu)為抱箍機(jī)構(gòu)，通過與護(hù)筒3內(nèi)壁固定連接的抱箍將鉆桿2側(cè)向限位，而在實(shí)際施工的過程中，鉆桿2會(huì)與抱箍剛性摩擦，從較少鉆桿2的使用壽命，因?yàn)榭梢栽诒Ч颗c鉆桿2之間設(shè)置有瓦片，該瓦片上設(shè)置一些凹槽，鉆上設(shè)置一些凸起2331（未示出），通過凹槽與凸起2331實(shí)現(xiàn)鉆桿2與瓦片的周向限位，瓦片起到包括鉆桿2的效果。并且在多扇形鉆桿22上也設(shè)置有限位裝置4，其結(jié)構(gòu)相當(dāng)于護(hù)筒3去掉外罩，這樣起到當(dāng)鉆桿2在旋進(jìn)的過程中，防止其受到外力發(fā)生傾斜，從而提高施工精度。

參照?qǐng)D圖5和圖13所示，鉆頭23與多扇形鉆桿22通過法蘭6固定連接，鉆頭23包括密閉的空腔234，該鉆頭23的上方設(shè)置有連通孔，該連通孔與第二管道17連通，空腔234內(nèi)固定設(shè)置有分漿器231，第一管道16與分漿器231連通，鉆頭23的外側(cè)設(shè)置有螺旋葉片233，為了實(shí)現(xiàn)更好的挖掘土體，在螺旋葉片233的外壁設(shè)置有若干凸起2331，同時(shí)在螺旋葉片233的底部設(shè)置有爪牙232。

參照?qǐng)D7-圖9所示，該分漿器231包括進(jìn)漿口2311、進(jìn)氣孔134、出漿通道2315、噴漿嘴23151、出氣通道2316、出氣嘴，該進(jìn)漿口2311與第一管道16連通，出漿通道2315與進(jìn)漿口2311連通且該出漿通道2315的貫穿空腔234的兩側(cè)形成出漿口2313，每一出漿口2313固定設(shè)置一噴漿嘴23151，通過兩個(gè)噴漿嘴23151噴漿進(jìn)行切割土體，出氣通道2316連通進(jìn)氣口2312，并且出氣通道2316也貫穿空腔234的兩側(cè)形成兩個(gè)出氣口2314，每一出氣口2314固定設(shè)置一噴氣嘴23161，該噴氣嘴23161與噴漿嘴23151通心設(shè)置，并且噴氣嘴23161與噴漿嘴23151之間有一定的間隙，該間隙為進(jìn)氣導(dǎo)通，該噴氣嘴23161朝向噴漿嘴23151的端面設(shè)置為倒錐形，這么設(shè)置能夠形成氣包漿結(jié)構(gòu)，從而增加漿液的切割力，該噴漿嘴23151為合金噴頭。

綜上，對(duì)于本實(shí)施例而言，該配電柜對(duì)多軸動(dòng)力頭1加載的電功率為150-180kw，從而驅(qū)動(dòng)動(dòng)力頭的轉(zhuǎn)速為20-22r；卷揚(yáng)機(jī)對(duì)其施加的提拉力在80-100kn；空壓機(jī)的工作功率為55-75kw；攪拌后臺(tái)的工作功率為50kw；注漿泵的總功率為330kw；這樣注漿泵的理論壓力能達(dá)到40mpa，正常使用的壓力約為35-38mpa，這樣具體的工作參數(shù)為：當(dāng)噴射直徑600－1000mm時(shí)，漿壓力為24-28mpa，氣壓0．5－0．8mpa，上提每分鐘600－800mm；當(dāng)噴射直徑1000－1500mm時(shí)，槳壓28－32mpa，氣壓0．5－0．8mpa，上提每分鐘400－600mm；當(dāng)噴射直徑為1500-2000mm時(shí)，漿壓為32-36mpa，氣壓0.5-0.8mpa上提每分鐘250-400mm；當(dāng)噴射直徑為2000－2500mm時(shí)，槳壓力36－40mpa，氣壓0．5－0．8mpa，上提每分鐘100－250mm。其工作效率得到較大的改善，縮短了工期，減少成本，并且適用的地質(zhì)層種類多。

本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋，其并不是對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。