【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于岩土工程支护结构施工领域，具体为一种提高水泥土挡墙施工质量的搅拌桩机钻头。
技术介绍
1、水泥土搅拌桩作为软土地区格栅式重力式挡墙的主要受力结构，是一种使用水泥作为主要固化剂，利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌，使水泥与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结成桩。水泥土搅拌桩相互搭接成挡墙实体利用重力来止挡土体。水泥搅拌桩按主要使用的施工做法分为单轴、双轴和三轴搅拌桩。传统的水泥搅拌桩机成桩方法存在一些问题，如水泥浆液在土体中流动性差，难以均匀扩散，使得喷浆嘴附近水泥浆大量堆积，而稍远的位置浆液量严重不足，且喷浆嘴也容易被碎土堵塞，自然导致土体缺少水泥浆，故搅拌后，桩体的水泥土不致密、不均匀，严重降低成桩质量。另外不同深度不同土体对水泥浆的需求量也不一致，而传统水泥搅拌桩机只能喷射恒定不变流量的水泥浆会造成土质条件差的地层成桩质量不满足承载力要求，也会造成土质条件优质的地层水泥浆的浪费，无法针对具体的土质进行水泥浆流量的实时调整。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种提高水泥土挡墙施工质量的搅拌桩机钻头，该桩机钻头通过输气使气囊膨胀挤压水泥浆到土体中来控制不同深度不同土质的水泥浆流量，利用外倾斜叶片的搅拌使水泥浆充分与土体混合来提高成桩质量。同时上下叶片安装的电子监测装置利用不同土体不同水泥含量的电阻不同的特性来监测水泥掺量情况，实时反馈相关信息到控制台，从而指导后续搅拌桩机施工。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下
3、一种提高水泥土挡墙施工质量的搅拌桩机钻头，其中钻杆上开有若干个出浆孔，用于排除水泥浆料，并在钻杆端部焊接钻锥，在钻杆左右两侧各焊接两个叶片，
4、所述叶片分为上叶片和下叶片；叶片上开有贯通的螺栓孔，且叶片分为上滑槽和下滑槽；
5、上叶片的上滑槽通过螺栓孔使用固定螺栓固定监测翼片，下滑槽通过螺栓孔使用固定螺栓固定切割翼片；
6、下叶片上的下滑槽通过螺栓孔使用固定螺栓固定监测翼片，上滑槽通过螺栓孔使用固定螺栓固定切割翼片；
7、监测翼片在监测翼片底座开有监测翼片螺栓孔，通过监测翼片底座滑入下滑槽和上滑槽内，使用固定螺栓固定到叶片上。
8、进一步的，所述监测翼片带有监测翼片切割片，也用以切割土体，监测翼片切割片正面安装有监测翼片电阻监测元件。
9、进一步的，所述切割翼片在切割翼片底座开有切割翼片螺栓孔，通过切割翼片底座滑入下滑槽和上滑槽内，使用固定螺栓固定到叶片上。
10、进一步的，所述切割翼片带有切割翼片切割片，切割翼片切割片与切割翼片底座具有一定倾斜角度。
11、进一步的，钻杆内侧固定有气道，气道固定气囊挡板，气囊挡板下固定有充气气囊，气囊充气后成圆柱形，置于钻杆和气道之间。
12、进一步的，气囊内部的气道上开有对称的出气孔；气道上部固定有固定转轴，在钻杆内，与固定转轴相连有回浆挡板。
13、进一步的，在固定转轴上固定有转动的出浆片，出浆片在回浆挡板下绕固定转轴转动，并能将回浆挡板与固定转轴之间的空腔完全挡住，起到防止水泥浆料回流的作用；
14、该提高水泥土挡墙施工质量的搅拌桩机钻头的施工方法，具体包括以下步骤：
15、s1、在实施水泥土搅拌桩挡墙施工前，应对所在施工区域的地层进行详细勘探，勘探主要成果应包括施工水泥土搅拌桩区域内各土层的性质、土体类别、强度指标和地下水分布情况；在获得各土层的勘探数据后，应在地面对取得的各深度土体添加水泥浆料制成长方体试样，并对具有不同含量的水泥浆料的试样在一定电压下进行电阻测量，形成水泥含量和电阻特性的一一对应的实验成果；
16、s2、上叶片的上滑槽和下叶片的下滑槽各安装有偶数个监测翼片；上叶片的下滑槽和下叶片的上滑槽各安装有多个所述切割翼片；监测翼片的监测翼片电阻监测元件通过电子信号将信息传达到地面控制台；若成桩钻探情况不理想，在原来的基础上增加或减少切割翼片，从而使钻孔过程和搅拌过程更有效率；
17、s3、连接钻杆到搅拌桩机的转动轴上，将桩机移动到施工场地进行施工作业，钻锥、切割翼片和监测翼片高效的切割土体，使钻头向地下移动，到达水泥土桩底标高后，向上移动钻头并开始喷射水泥浆，水泥浆通过所述钻杆由地面输送至出浆孔，并在上下叶片的切割翼片倾斜切割翼片切割片离心作用下向桩体外侧甩出，从而将水泥浆带离轴心区域，使得水泥桩整个截面的水泥含量保持一致；
18、s4、当部分深度的土质较差，通过气道由地面的气泵向气囊充气，高压气体通过气道上的出气孔到气囊内，气囊充气膨胀，挤压气囊和钻杆之间的水泥浆料加速通过出浆孔排到土体中，从而在成桩速度不变的情况下加大了所述土体区域内的水泥掺量；
19、s5、气道在气囊上部位置固定有气囊挡板，防止气囊膨胀后堵塞排浆管道；并在气囊挡板上方固定有出浆片，出浆片由于回浆挡板的阻挡，只能在西侧转动；在水泥浆料从地面向钻头流动时，出浆片在冲击力作用下打开，保证水泥浆料的正常输送，而若水泥浆料由于压力过大，喷射到土体不畅时，出浆片在下侧压力作用下自动关闭，防止水泥浆料回流到地面处；
20、s6、在钻头转动过程中，在两个监测翼片之间会时刻存在立方体的土体，所述监测翼片电阻监测元件以实时监测立方体土体的电阻数据，从而通过施工前实验得到水泥含量和电阻特性一一对应的情况推算出水泥含量是否达到设计强度要求，若未达到设计要求，在该层土体增加水泥浆量；
21、进一步的，监测翼片电阻监测元件应在监测翼片监测元件固定孔内固定牢靠，且在每次水泥桩施工前保证电源充足；在对立方体土体电阻进行监测时，应减慢钻头的转动速度。
22、进一步的，对气囊充气加快水泥浆喷射时应控制充气速度不能太快，防止压力太大对钻头周围土体造成剧烈干扰；固定转轴应有限位装置，出浆片应时刻保持与该侧回浆挡片成小于度的角度，否则，防回流装置将失效。
23、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：这种高效提高水泥土挡墙施工质量的搅拌桩机钻头根据不同土体不同深度的实际情况提高水泥土桩的成桩施工质量并做到实时监测实时反馈实时调整。
24、通过气囊挤压的方式来调节水泥浆料的出浆速度相对于在传统的在地面加大排浆泵要更加快速和实时，且操作简单，省事省力，避免了多次调整排浆泵的繁琐操作。
25、另外，上下叶片安装多个翼片以及切割翼片的倾斜切割片保证水泥浆料充分扩散到桩体的边缘和土体浆料的充分搅拌，为水泥土桩的成桩质量提供了更高的保证。
26、最后，调节间距的监测翼片实时监测施工土体情况，在施工阶段消除了质量隐患，有效的解决了施工完毕后再检测的滞后性。
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1.一种提高水泥土挡墙施工质量的搅拌桩机钻头，其特征在于：包括钻杆(1)，所述钻杆(1)上开有若干个出浆孔(7)，用于排除水泥浆料，并在钻杆(1)端部焊接有钻锥(6)，在钻杆(1)左右两侧各焊接两个叶片(2)，
2.根据权利要求1所述一种提高水泥土挡墙施工质量的搅拌桩机钻头，其特征在于：所述监测翼片(4)带有监测翼片切割片(43)，也用以切割土体，监测翼片切割片(43)正面安装有监测翼片电阻监测元件(44)。
3.根据权利要求2所述一种提高水泥土挡墙施工质量的搅拌桩机钻头，其特征在于：所述切割翼片(5)在切割翼片底座(52)开有切割翼片螺栓孔(51)，通过切割翼片底座(52)滑入下滑槽(21)和上滑槽(22)内，使用固定螺栓(23)固定到叶片上。
4.根据权利要求2所述一种提高水泥土挡墙施工质量的搅拌桩机钻头，其特征在于：所述切割翼片(5)带有切割翼片切割片(53)，切割翼片切割片(53)与切割翼片底座(52)具有一定倾斜角度。
5.根据权利要求2所述一种提高水泥土挡墙施工质量的搅拌桩机钻头，其特征在于：钻杆(1)内侧固定有气道(3
6.根据权利要求2所述一种提高水泥土挡墙施工质量的搅拌桩机钻头，其特征在于：气囊(8)内部的气道(3)上开有对称的出气孔(32)；气道(3)上部固定有固定转轴(93)，在钻杆(1)内，与固定转轴(93)相连有回浆挡板(91)。
7.根据权利要求6所述一种提高水泥土挡墙施工质量的搅拌桩机钻头，其特征在于：在固定转轴(93)上固定有转动的出浆片(92)，出浆片(92)在回浆挡板(91)下绕固定转轴(93)转动，并能将回浆挡板(91)与固定转轴(93)之间的空腔完全挡住，起到防止水泥浆料回流的作用。
8.一种提高水泥土挡墙施工质量的搅拌桩机钻头的施工方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述一种提高水泥土挡墙施工质量的搅拌桩机钻头的施工方法，其特征在于：需监测翼片电阻监测元件(44)应在监测翼片监测元件固定孔(45)内固定牢靠，且在每次水泥桩施工前保证电源充足；在对立方体土体电阻进行监测时，应减慢钻头的转动速度。
10.根据权利要求8所述一种提高水泥土挡墙施工质量的搅拌桩机钻头的施工方法，其特征在于：对气囊充气加快水泥浆喷射时应控制充气速度不能太快，防止压力太大对钻头周围土体造成剧烈干扰；固定转轴(93)应有限位装置，出浆片(92)应时刻保持与该侧回浆挡片成小于(60)度的角度，否则，防回流装置(9)将失效。
...【技术特征摘要】
1.一种提高水泥土挡墙施工质量的搅拌桩机钻头，其特征在于：包括钻杆(1)，所述钻杆(1)上开有若干个出浆孔(7)，用于排除水泥浆料，并在钻杆(1)端部焊接有钻锥(6)，在钻杆(1)左右两侧各焊接两个叶片(2)，
2.根据权利要求1所述一种提高水泥土挡墙施工质量的搅拌桩机钻头，其特征在于：所述监测翼片(4)带有监测翼片切割片(43)，也用以切割土体，监测翼片切割片(43)正面安装有监测翼片电阻监测元件(44)。
3.根据权利要求2所述一种提高水泥土挡墙施工质量的搅拌桩机钻头，其特征在于：所述切割翼片(5)在切割翼片底座(52)开有切割翼片螺栓孔(51)，通过切割翼片底座(52)滑入下滑槽(21)和上滑槽(22)内，使用固定螺栓(23)固定到叶片上。
4.根据权利要求2所述一种提高水泥土挡墙施工质量的搅拌桩机钻头，其特征在于：所述切割翼片(5)带有切割翼片切割片(53)，切割翼片切割片(53)与切割翼片底座(52)具有一定倾斜角度。
5.根据权利要求2所述一种提高水泥土挡墙施工质量的搅拌桩机钻头，其特征在于：钻杆(1)内侧固定有气道(3)，气道(3)固定气囊挡板(31)，气囊挡板(31)下固定有充气气囊(8)，气囊(8)充气后成圆柱形，置于钻杆(1)和气道(3)之间。
6.根据权利要求2所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫瑞超，胡阳，
申请(专利权)人：中国十七冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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