一种地下连续墙槽壁加固用三轴水泥搅拌桩结构[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 212865920 U(45)授权公告日 2021.04.02

(21)申请号 202021571066.3(22)申请日 2020.07.31

(73)专利权人 中铁二十局集团第一工程有限公

司

地址 215151 江苏省苏州市高新区大同路

10号中铁二十局集团第一工程有限公司工程技术管理中心(72)发明人 唐培文　刘冰　薛青松　卫凯　

魏宗华　王小兵　程刚牛　李通　(74)专利代理机构 西安创知专利事务所 61213

代理人 马凤云(51)Int.Cl.

E02D 5/46(2006.01)

权利要求书1页 说明书6页 附图2页

()实用新型名称

一种地下连续墙槽壁加固用三轴水泥搅拌桩结构(57)摘要

本实用新型公开了一种地下连续墙槽壁加固用三轴水泥搅拌桩结构，包括第一中连接部、第二中连接部和下连接部；第一中连接部包括多个第一中空心杆体，第一中空心杆体的顶部设置有第一中连接法兰，第一中空心杆体的底部设置有第二中连接法兰；第二中连接部包括第二中空心杆体、第三中连接法兰、第四中连接法兰、第一搅拌部件、过滤网和收集箱；下连接部包括下空心杆体、下连接法兰和流量调节部件。本实用新型结构简单、设计合理，实现三轴水泥搅拌桩的钻杆长度的调节，且能够对水泥浆液中的块体水泥进行搅拌和过滤，避免造成钻杆底部的喷浆口堵塞，并通过设置流量调节部件，调节喷浆口喷射的水泥浆液的流量，实用性强。

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权　利　要　求　书

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1.一种地下连续墙槽壁加固用三轴水泥搅拌桩结构，所述三轴水泥搅拌桩包括上连接部(1)，其特征在于：包括依次设置在所述上连接部(1)底部的第一中连接部、第二中连接部和下连接部；

所述上连接部(1)包括上空心杆体(2)和设置在上空心杆体(2)底部的上连接法兰(3)；所述第一中连接部包括多个第一中空心杆体(4)，多个所述第一中空心杆体(4)的结构均相同，所述第一中空心杆体(4)的顶部设置有与上连接法兰(3)配合的第一中连接法兰(5)，所述第一中空心杆体(4)的底部设置有第二中连接法兰(6)；

所述第二中连接部包括第二中空心杆体(7)、设置在第二中空心杆体(7)顶部且与第二中连接法兰(6)配合的第三中连接法兰(8)、设置在第二中空心杆体(7)底部的第四中连接法兰(9)，以及设置在第二中空心杆体(7)内的第一搅拌部件、过滤网(10)和收集箱；

所述下连接部包括下空心杆体(11)、设置在下空心杆体(11)顶部且与第四中连接法兰(9)配合的下连接法兰(12)，以及设置在下空心杆体(11)内且用于调节下空心杆体(11)底部喷浆口流量的流量调节部件；

所述第一中空心杆体(4)、第二中空心杆体(7)和下空心杆体(11)的横截面积均与上空心杆体(2)的横截面积相等。

2.根据权利要求1所述的一种地下连续墙槽壁加固用三轴水泥搅拌桩结构，其特征在于：所述第一搅拌部件包括设置在第二中空心杆体(7)内的安装杆(18)、设置在安装杆(18)上的第一搅拌电机(15)和设置在第一搅拌电机(15)的输出轴上的第一转动轴(16)，以及多个设置在第一转动轴(16)上的第一螺旋叶片(17)。

3.根据权利要求2所述的一种地下连续墙槽壁加固用三轴水泥搅拌桩结构，其特征在于：所述收集箱包括设置在第二中空心杆体(7)上且与第二中空心杆体(7)连通的箱体(19)、设置在箱体(19)底部的回浆管(20)，以及设置在箱体(19)底部且位于箱体(19)内的第二搅拌部件；

所述第二搅拌部件包括第二搅拌电机(21)和设置在第二搅拌电机(21)的输出轴上的第二转动轴(22)，以及多个设置在第二转动轴(22)上的第二螺旋叶片(23)；

所述回浆管(20)的一端与箱体(19)连通，所述回浆管(20)的另一端与第二中空心杆体(7)连通，且所述回浆管(20)的一端距离第四中连接法兰(9)的高度大于回浆管(20)的另一端距离第四中连接法兰(9)的高度。

4.根据权利要求1所述的一种地下连续墙槽壁加固用三轴水泥搅拌桩结构，其特征在于：所述流量调节部件包括第一流量调节部件和第二流量调节部件，所述第一流量调节部件和所述第二流量调节部件的结构相同，且所述第一流量调节部件和所述第二流量调节部件沿下空心杆体(11)的高度方向对称设置在下空心杆体(11)的内壁上；

所述第一流量调节部件和所述第二流量调节部件均包括调节板(13)和设置在下空心杆体(11)的内壁上的液压缸(14)，以及设置在调节板(13)上且与液压缸(14)的伸缩端转动配合的连接耳座(24)；

所述调节板(13)沿宽度方向的一端与下空心杆体(11)的内壁铰接，所述连接耳座(24)靠近调节板(13)沿宽度方向的另一端布设。

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一种地下连续墙槽壁加固用三轴水泥搅拌桩结构

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技术领域

[0001]本实用新型属于搅拌桩技术领域，具体涉及一种地下连续墙槽壁加固用三轴水泥搅拌桩结构。

背景技术

[0002]随着经济和社会的发展，我国修建轨道的城市日益增加，且大中城市中的地下空间开发及高层建筑的深基坑施工越来越多，无论是地铁车站还是高层建筑的深基坑的围护结构，大多采用地下连续墙止水。在地下连续墙成槽时，成槽难度增大、成槽速度慢，常常出现槽壁坍塌，影响施工安全和进度。现有施工技术中，水泥土搅拌桩法是地下连续墙施工中常用的方法，该方法利用水泥作为固化剂的主剂，利用搅拌桩机将水泥浆液喷入土体并充

使软土硬结而形成具有整体性、水稳定分搅拌，使水泥浆液与土发生一系列物理化学反应，

性和一定强度的壁状水泥土桩墙，从而对地下连续墙的槽壁进行加固。三轴水泥搅拌桩是长螺旋桩机，同时设置有三个螺旋钻杆，施工时三个螺旋钻杆同时向下施工，现有的三轴水泥搅拌桩施工时主要存在以下问题：第一，三轴水泥搅拌桩的钻杆长度无法调节，不方便运输和移动；第二，现有的三轴水泥搅拌桩的钻杆底部的喷浆口没有防护装置，容易造成喷浆口堵塞；第三，现有的三轴水泥搅拌桩无法对喷浆口喷射的水泥浆液的流量进行调节。[0003]因此，现如今缺少一种结构简单、设计合理的地下连续墙槽壁加固用三轴水泥搅拌桩结构，解决现有三轴水泥搅拌桩施工时钻杆长度无法调节、钻杆底部的喷浆口容易堵塞，且喷浆口喷射的水泥浆液的流量无法调节的问题。实用新型内容

[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种地下连续墙槽壁加固用三轴水泥搅拌桩结构，其结构简单、设计合理，实现三轴水泥搅拌桩的钻杆长度的调节，且能够对水泥浆液中的块体水泥进行搅拌和过滤，避免造成钻杆底部的喷浆口堵塞，并通过设置流量调节部件，调节喷浆口喷射的水泥浆液的流量，实用性强。[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种地下连续墙槽壁加固用三轴水泥搅拌桩结构，所述三轴水泥搅拌桩包括上连接部，其特征在于：包括依次设置在所述上连接部底部的第一中连接部、第二中连接部和下连接部；

[0006]所述上连接部包括上空心杆体和设置在上空心杆体底部的上连接法兰；[0007]所述第一中连接部包括多个第一中空心杆体，多个所述第一中空心杆体的结构均相同，所述第一中空心杆体的顶部设置有与上连接法兰配合的第一中连接法兰，所述第一中空心杆体的底部设置有第二中连接法兰；

[0008]所述第二中连接部包括第二中空心杆体、设置在第二中空心杆体顶部且与第二中连接法兰配合的第三中连接法兰、设置在第二中空心杆体底部的第四中连接法兰，以及设置在第二中空心杆体内的第一搅拌部件、过滤网和收集箱；[0009]所述下连接部包括下空心杆体、设置在下空心杆体顶部且与第四中连接法兰配合

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的下连接法兰，以及设置在下空心杆体内且用于调节下空心杆体底部喷浆口流量的流量调节部件；

[0010]所述第一中空心杆体、第二中空心杆体和下空心杆体的横截面积均与上空心杆体的横截面积相等。

[0011]上述的一种地下连续墙槽壁加固用三轴水泥搅拌桩结构，其特征在于：所述第一搅拌部件包括设置在第二中空心杆体内的安装杆、设置在安装杆上的第一搅拌电机和设置在第一搅拌电机的输出轴上的第一转动轴，以及多个设置在第一转动轴上的第一螺旋叶片。

[0012]上述的一种地下连续墙槽壁加固用三轴水泥搅拌桩结构，其特征在于：所述收集箱包括设置在第二中空心杆体上且与第二中空心杆体连通的箱体、设置在箱体底部的回浆管，以及设置在箱体底部且位于箱体内的第二搅拌部件；

[0013]所述第二搅拌部件包括第二搅拌电机和设置在第二搅拌电机的输出轴上的第二转动轴，以及多个设置在第二转动轴上的第二螺旋叶片；[0014]所述回浆管的一端与箱体连通，所述回浆管的另一端与第二中空心杆体连通，且所述回浆管的一端距离第四中连接法兰的高度大于回浆管的另一端距离第四中连接法兰的高度。

[0015]上述的一种地下连续墙槽壁加固用三轴水泥搅拌桩结构，其特征在于：所述流量调节部件包括第一流量调节部件和第二流量调节部件，所述第一流量调节部件和所述第二流量调节部件的结构相同，且所述第一流量调节部件和所述第二流量调节部件沿下空心杆体的高度方向对称设置在下空心杆体的内壁上；

[0016]所述第一流量调节部件和所述第二流量调节部件均包括调节板和设置在下空心杆体的内壁上的液压缸，以及设置在调节板上且与液压缸的伸缩端转动配合的连接耳座；[0017]所述调节板沿宽度方向的一端与下空心杆体的内壁铰接，所述连接耳座靠近调节板沿宽度方向的另一端布设。

[0018]本实用新型与现有技术相比具有以下优点：[0019]1、第二中连接部和下连接部，第一中连接部、第本实用新型设置有第一中连接部、二中连接部和下连接部可拆卸连接，第一中连接部包括多个第一中空心杆体，通过调节多个第一中空心杆体的数量，实现第一中连接部的长度调节，进而实现上连接部、第一中连接部、第二中连接部和下连接部所形成的钻杆长度的调节，且安装和拆卸方便，便于三轴水泥搅拌桩的运输和移动。[0020]2、本实用新型设置有第一搅拌部件和过滤网，通过第一搅拌部件对流经第二中空心杆体的水泥浆液进行搅拌，并对水泥浆液中的块体水泥进行破碎；再通过过滤网对水泥浆液进行过滤，将水泥浆液中未被第一搅拌部件破碎的块体水泥进行过滤，避免泥浆液中的块体水泥堵塞下空心杆体底部的喷浆口。[0021]3、本实用新型设置有流量调节部件，通过调节调节板与下空心杆体的内壁之间的距离，调节下空心杆体底部喷浆口的大小，进而调节下空心杆体底部喷浆口喷射的水泥浆液的流量。

[0022]综上所述，本实用新型结构简单、设计合理，通过设置可拆卸连接的第一中连接部、第二中连接部和下连接部，实现三轴水泥搅拌桩的钻杆长度的调节，便于三轴水泥搅拌

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桩的运输和移动；通过设置第一搅拌部件和过滤网，对钻杆内水泥浆液中的块体水泥进行破碎和过滤，避免块体水泥堵塞钻杆底部的喷浆口；通过设置流量调节部件，调节喷浆口的大小，进而调节喷浆口喷射的水泥浆液的流量，实用性强。[0023]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。附图说明

[0024]图1为本实用新型的结构示意图。[0025]图2为图1中的A处局部放大图。[0026]图3为图1中的B处局部放大图。[0027]附图标记说明:[0028]1—上连接部；          2—上空心杆体；        3—上连接法兰；[0029]4—第一中空心杆体；    5—第一中连接法兰；    6—第二中连接法兰；[0030]7—第二中空心杆体；    8—第三中连接法兰；    9—第四中连接法兰；[0031]10—过滤网；           11—下空心杆体；       12—下连接法兰；[0032]13—调节板；           14—液压缸；           15—第一搅拌电机；[0033]16—第一转动轴；       17—第一螺旋叶片；     18—安装杆；[0034]19—箱体；           21—第二搅拌电机；             20—回浆管；[0035]22—第二转动轴；       23—第二螺旋叶片；     24—连接耳座；[0036]25—合页。

具体实施方式[0037]如图1、图2和图3所示，本实用新型包括依次设置在所述上连接部1底部的第一中连接部、第二中连接部和下连接部；

[0038]所述上连接部1包括上空心杆体2和设置在上空心杆体2底部的上连接法兰3；[0039]所述第一中连接部包括多个第一中空心杆体4，多个所述第一中空心杆体4的结构均相同，所述第一中空心杆体4的顶部设置有与上连接法兰3配合的第一中连接法兰5，所述第一中空心杆体4的底部设置有第二中连接法兰6；[0040]所述第二中连接部包括第二中空心杆体7、设置在第二中空心杆体7顶部且与第二中连接法兰6配合的第三中连接法兰8、设置在第二中空心杆体7底部的第四中连接法兰9，以及设置在第二中空心杆体7内的第一搅拌部件、过滤网10和收集箱；[0041]所述下连接部包括下空心杆体11、设置在下空心杆体11顶部且与第四中连接法兰9配合的下连接法兰12，以及设置在下空心杆体11内且用于调节下空心杆体11底部喷浆口流量的流量调节部件；

[0042]所述第一中空心杆体4、第二中空心杆体7和下空心杆体11的横截面积均与上空心杆体2的横截面积相等。[0043]本实施例中，需要说明的是，所述三轴水泥搅拌桩的驱动装置下方设置有三个钻杆，三个所述钻杆的结构相同，三个所述钻杆均包括固定设置在所述驱动装置下方的上连接部1，上连接部1、第一中连接部、第二中连接部和下连接部依次连接形成钻杆。[0044]本实施例中，设置多个第一中空心杆体4的目的是：根据实际施工所需要的钻杆长

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度，确定所需要的第一中空心杆体4的数量，并将多个第一中空心杆体4依次连接，形成所述第一中连接部，通过调节多个第一中空心杆体4的数量，实现第一中连接部的长度调节，进而实现上连接部、第一中连接部、第二中连接部和下连接部所形成的钻杆长度的调节，且安装和拆卸方便，便于三轴水泥搅拌桩的运输和移动。[0045]本实施例中，实际使用时，上连接法兰3、第一中连接法兰5、第二中连接法兰6、第三中连接法兰8、第四中连接法兰9和下连接法兰12的结构均相同，且上连接法兰3、第一中连接法兰5、第二中连接法兰6、第三中连接法兰8、第四中连接法兰9和下连接法兰12相互配合。

[0046]本实施例中，第一中连接法兰5能够与第二中连接法兰6配合连接，当需要连接多个第一中空心杆体4时，通过第一中连接法兰5和与第一中连接法兰5配合的第二中连接法兰6依次连接多个第一中空心杆体4，形成所述第一中连接部。[0047]本实施例中，实际连接时，首先，将所述第一中连接部最顶部的第一中空心杆体4顶部的第一中连接法兰5与上空心杆体2底部的上连接法兰3连接，实现所述第一中连接部和上连接部的连接；其次，将所述第一中连接部最底部的第一中空心杆体4底部的第二中连接法兰6与第二中空心杆体7顶部的第三中连接法兰8连接，实现所述第一中连接部和第二中连接部的连接；最后，将所述第二中空心杆体7底部的第四中连接法兰9与下空心杆体11顶部的下连接法兰12连接，实现所述第二中连接部和所述下连接部的连接并形成钻杆。[0048]本实施例中，设置第一搅拌部件的目的是：操作第一搅拌电机15工作，第一搅拌电机15的输出轴转动，第一搅拌电机15的输出轴转动带动第一转动轴16转动，第一转动轴16转动带动多个设置在第一转动轴16上的第一螺旋叶片17转动，多个第一螺旋叶片17转动对流经第二中空心杆体7的水泥浆液进行搅拌和破碎，避免水泥浆液中的块体水泥堵塞下空心杆体11底部的喷浆口。[0049]本实施例中，实际安装时，过滤网10与第二中空心杆体7的内壁配合，且过滤网10在第二中空心杆体7内呈倾斜布设，过滤网10的一侧距离第二中空心杆体7底部的距离大于过滤网10的另一侧距离第二中空心杆体7底部的距离，过滤网10的另一侧距离第二中空心杆体7底端的高度大于箱体19的底部距离第二中空心杆体7底端的高度，且过滤网10的另一侧距离第二中空心杆体7底端的高度小于箱体19的顶部距离第二中空心杆体7底端的高度，使过滤网10过滤的块体水泥滚落至箱体19内。[0050]本实施例中，设置过滤网10的目的是：对水泥浆液中未被多个第一螺旋叶片17破碎的块体水泥进行过滤，过滤后的块体水泥自倾斜布设的过滤网10上滚落至箱体19内，避免水泥浆液中未被多个第一螺旋叶片17破碎的块体水泥堵塞下空心杆体11底部的喷浆口。[0051]本实施例中，设置收集箱的目的是：对水泥浆液中未被多个第一螺旋叶片17破碎的块体水泥进行收集和再次搅拌破碎，块体水泥经过再次搅拌破碎后形成水泥浆液，块体水泥经搅拌破碎形成的水泥浆液通过回浆管20流入第二中空心杆体7内，随着第二中空心杆体7内的水泥浆液从下空心杆体11底部的喷浆口喷射出去，实现块体水泥的回收利用。[0052]本实施例中，设置流量调节部件的目的是：通过调节调节板13与下空心杆体11的内壁之间的距离，调节下空心杆体11底部喷浆口的大小，进而调节下空心杆体11底部喷浆口喷射的水泥浆液的流量。[0053]如图2所示，本实施例中，所述第一搅拌部件包括设置在第二中空心杆体7内的安

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装杆18、设置在安装杆18上的第一搅拌电机15和设置在第一搅拌电机15的输出轴上的第一转动轴16，以及多个设置在第一转动轴16上的第一螺旋叶片17。[00]本实施例中，实际使用时，多个第一螺旋叶片17的结构相同，多个第一螺旋叶片17均为刀片。

[0055]如图2所示，本实施例中，所述收集箱包括设置在第二中空心杆体7上且与第二中空心杆体7连通的箱体19、设置在箱体19底部的回浆管20，以及设置在箱体19底部且位于箱体19内的第二搅拌部件；

[0056]所述第二搅拌部件包括第二搅拌电机21和设置在第二搅拌电机21的输出轴上的第二转动轴22，以及多个设置在第二转动轴22上的第二螺旋叶片23；[0057]所述回浆管20的一端与箱体19连通，所述回浆管20的另一端与第二中空心杆体7连通，且所述回浆管20的一端距离第四中连接法兰9的高度大于回浆管20的另一端距离第四中连接法兰9的高度。[0058]本实施例中，实际使用时，操作第二搅拌电机21工作，第二搅拌电机21的输出轴转动，第二搅拌电机21的输出轴转动带动第二转动轴22转动，第二转动轴22转动带动多个设置在第二转动轴22上的第二螺旋叶片23转动，多个第二螺旋叶片23转动对箱体19内的块体水泥进行搅拌和破碎。[0059]本实施例中，箱体19内的块体水泥在搅拌和破碎后形成水泥浆液，并在自身的重力作用下通过回浆管20流入第二中空心杆体7内，实现在水泥浆液中块体水泥的回收利用。[0060]本实施例中，实际使用时，多个第二螺旋叶片23的结构相同，多个第二螺旋叶片23均为刀片。

[0061]如图3所示，本实施例中，所述流量调节部件包括第一流量调节部件和第二流量调节部件，所述第一流量调节部件和所述第二流量调节部件的结构相同，且所述第一流量调节部件和所述第二流量调节部件沿下空心杆体11的高度方向对称设置在下空心杆体11的内壁上；

[0062]所述第一流量调节部件和所述第二流量调节部件均包括调节板13和设置在下空心杆体11的内壁上的液压缸14，以及设置在调节板13上且与液压缸14的伸缩端转动配合的连接耳座24；

[0063]所述调节板13沿宽度方向的一端与下空心杆体11的内壁铰接，所述连接耳座24靠近调节板13沿宽度方向的另一端布设。[00]本实施例中，调节板13沿宽度方向的一端通过合页25与下空心杆体11的内壁铰接，液压缸14的伸缩端的端面设置有转轴，所述转轴穿设在连接耳座24内。[0065]本实用新型具体使用时，首先，根据实际施工所需要的钻杆长度，确定所需要的第一中空心杆体4的数量，并通过第一中连接法兰5和与第一中连接法兰5配合的第二中连接法兰6依次连接多个第一中空心杆体4，形成第一中连接部；[0066]其次，将所述第一中连接部最顶部的第一中空心杆体4顶部的第一中连接法兰5与上空心杆体2底部的上连接法兰3连接，实现所述第一中连接部和上连接部的连接；将所述第一中连接部最底部的第一中空心杆体4底部的第二中连接法兰6与第二中空心杆体7顶部的第三中连接法兰8连接，实现所述第一中连接部和第二中连接部的连接；将所述第二中空心杆体7底部的第四中连接法兰9与下空心杆体11顶部的下连接法兰12连接，实现所述第二

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中连接部和所述下连接部的连接；[0067]最后，操作第一搅拌电机15工作，第一搅拌电机15的输出轴转动带动多个设置在第一转动轴16上的第一螺旋叶片17转动，多个第一螺旋叶片17转动对流经第二中空心杆体7的水泥浆液进行搅拌和破碎，并通过过滤网10对水泥浆液进行过滤，流过过滤网10的水泥浆液自下空心杆体11底部的喷浆口喷射出去，未被多个第一螺旋叶片17破碎的块体水泥被过滤在过滤网10上，并落入箱体19内；落入箱体19内的块体水泥再经过多个第二螺旋叶片23进行搅拌和破碎，并将块体水泥经搅拌和破碎后形成的水泥浆液通过回浆管20流入第二中空心杆体7内，回浆管20流入第二中空心杆体7内的水泥浆液随着流过过滤网10的水泥浆液通过下空心杆体11底部的喷浆口喷射出去；当下空心杆体11底部的喷浆口的水泥浆液流量较大时，操作第一流量调节部件和第二流量调节部件的液压缸14的伸缩端伸长，液压缸14的伸缩端伸长带动连接耳座24转动，连接耳座24转动带动调节板13向靠近下空心杆体11顶部的方向移动，调节下空心杆体11底部喷浆口的大小，进而调节下空心杆体11底部喷浆口喷射的水泥浆液的流量。[0068]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

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