深层搅拌桩机操作规程

1、使用说明书技术领域本发明涉及搅拌桩机技术领域，具体地说是一种钻具及应用钻具的深层搅拌桩机施工方法。背景技术水泥土搅拌桩，因其施工工艺简单、造价低廉，广泛应用于软土地区地基处理、基坑工程土质改良。但由于软土的成因多种多样，不同成因的软土在采用常规的搅拌桩机处理后，难以满足工程质量要求。在节约成本和保证质量的双重前提下，从改进常规水泥土搅拌桩机钻具与施工工艺等角度入手，深入研究能提升水泥土搅拌桩桩身均匀性的方法和技术，从而达到在不提高水泥的掺入比的情况下就能提高成桩质量，是岩土工程亟待解决的问题。发明内容本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种搅拌均匀、成桩质量稳定、施工效率高、成本低廉且设计合

2、理、结构简单的钻具及应用钻具的深层搅拌桩机施工方法。一种钻具，包括：用于连接桩机的钻杆、钻头、搅拌翼片，所述钻头设置在所述钻杆的一端，所述搅拌翼片周向设置在所述钻杆上；所述搅拌翼片包括依次设置在所述钻杆上的底层搅拌翼片、中层搅拌翼片、上层搅拌翼片，且所述底层搅拌翼片设置在靠近所述钻头的一端，所述搅拌翼片的结构安排和数量要符合下述条件：以钻杆旋转一周为一个周期，在该周期内，所有搅拌翼片对土体任一点的搅拌次数须大于20，并符合如下公式：N=(h cos+d sin)ZVn>其中，h搅拌翼片的宽度(m)；搅拌翼片与钻杆的垂直夹角；d搅拌翼片的厚度(m)；Z搅拌翼片的总数；n

3、钻具的回转数(rev/min)；V钻具的提升速度(m/min)；N搅拌次数；dgsin+hgcos搅拌翼片垂直投影高度(m)。一种施工方法，应用钻具的深层搅拌桩机施工方法，包括如下步骤：、定位：将安装有钻具的深层搅拌桩机移动到预定施工区域并定位；、预拌下沉：开动搅拌机，待钻具运转正常后，将搅拌机垂直向下移动，通过钻具上的搅拌翼片边旋转、边切土、边下沉，直至设计深度；、搅拌固化剂浆液：在步骤中搅拌机下沉的同时，根据设计确定的渗入比拌制水泥浆液，待压浆前将浆液倒入集料斗中；、提升喷浆和搅拌：搅拌机下沉到设计深度后，将制备的浆液压入地基中，边喷浆边旋转，以钻杆旋转一周为一个周期，在该周期内，所有搅拌

4、翼片对土体任一点的搅拌次数须大于20，且搅拌次数符合如下计算公式：N=(h cos+d sin)ZVn>其中，h搅拌翼片的宽度(m)；搅拌翼片与钻杆的垂直夹角；d搅拌翼片的厚度(m)；Z搅拌翼片的总数；n钻具的回转数(rev/min)；V钻具的提升速度(m/min)；N搅拌次数；dgsin+hgcos搅拌翼片垂直投影高度(m)；、重复向上、向下搅拌：重复前次作业，直至设计加固深度后再将搅拌机提升出地面；、移位：将搅拌机移至下一桩位，重复上述步骤的施工。一种钻具及应用钻具的深层搅拌桩机施工方法，其优点是：、钻头中搅拌翼片的增加，结构简单，安装方便，无需更换动力系统即可工

5、作，增加对土体的切割次数，确保搅拌土体任何一点搅拌次数提高50以上，大大提高了搅拌效率，从而提升搅拌桩的成桩质量；、各层翼片间的分布特点以及翼片与钻杆之间的角度设计，平衡了桩头旋转切割土体时的阻力，使钻头方便进入土体的同时搅拌更加均匀。附图说明图1为钻具结构示意图；图2为钻具侧视图；图3为钻具俯视图；图4为搅拌翼片与钻杆结构示意图；图中，h搅拌翼片的宽度(m)；搅拌翼片与钻杆的垂直夹角；d搅拌翼片的厚度(m)；dgsin+hgcos搅拌翼片垂直投影高度(m)；上述图中标号为：1、钻杆，11、空腔，12、第一输浆管道，13、第二输浆管道，14、钻杆连接扣；2、钻头，3、搅拌翼片，31、底层搅拌翼

6、片，311、出浆孔，32、中层搅拌翼片，33、上层搅拌翼片。具体实施方式一种钻具，包括：用于连接桩机的钻杆1、钻头2、搅拌翼片3，所述钻头2设置在所述钻杆1的一端，所述搅拌翼片3周向设置在所述钻杆1上；优选地，所述钻杆1与所述钻头2焊接；优选地，所述钻杆1长度为580630mm；所述钻杆1包括沿所述钻杆1纵向设置的空腔11、用于输送水泥浆的第一输浆管道12、第二输浆管道13、用于与桩机钻杆连接的钻杆连接扣14，所述第一输浆管道12、所述第二输浆管道13均设置在所述空腔11内，且所述第一输浆管道12沿所述空腔11纵向设置，所述第一输浆管道12的出浆口设置在靠近所述钻头2的一端且与所述第二输浆管道

7、13的入浆口连通，用于所述第一输浆管道12输送浆液至与所述第一输浆管道12垂直设置的所述第二输浆管道13内，通过所述第二输浆管道13的出浆口排出，所述钻杆连接扣14设置在所述钻杆1上远离所述钻头2的一端，所述搅拌翼片3的结构安排和数量要符合下述条件：以钻杆1旋转一周为一个周期，在该周期内，所有搅拌翼片3对土体任一点的搅拌次数须大于20，并符合如下公式：N=(h cos+d sin)ZVn>其中，h搅拌翼片的宽度(m)；搅拌翼片与钻杆的垂直夹角；d搅拌翼片的厚度；Z搅拌翼片的总数；n钻具的回转数(rev/min)；V钻具的提升速度(m/min)；N搅拌次数；dgsin+

8、hgcos搅拌翼片垂直投影高度(m)。优选地，所述搅拌翼片3包括依次设置在所述钻杆1上的底层搅拌翼片31、中层搅拌翼片32、上层搅拌翼片33，所述底层搅拌翼片31设置在靠近所述钻头2的一端；所述底层搅拌翼片31与所述上层搅拌翼片33沿所述钻杆1平行设置，所述底层搅拌翼片31与所述中层搅拌翼片32沿所述钻杆1垂直设置，所述底层搅拌翼片31、所述中层搅拌翼片32、所述上层搅拌翼片33与所述钻杆1的水平倾角均为1015°，平衡了减小桩头旋转切割土体时的阻力和最大效率搅拌土体的矛盾，使所述钻头2在容易钻进的情况下更好地搅拌(翻转)土体，起到部份垂直方向搅拌作用；优选地，所述底层搅拌翼片31、

9、所述中层搅拌翼片32、所述上层搅拌翼片33宽度均为渐变式，其中根部宽度为8490mm，端部宽度约为6773mm；且各层搅拌翼片之间的间距为190210mm，各翼片的长度可随成桩直径需要调节，安装方便，无需更换动力系统。优选地，所述底层搅拌翼片31与所述钻杆1连接一端的端部开设有出浆孔311，用于横向设置在所述钻杆1内的所述第二输浆管道13穿过所述出浆孔311与所述底层搅拌翼片31相连，便于水泥浆喷出。优选地，所述底层搅拌翼片31、所述中层搅拌翼片32、所述上层搅拌翼片33上设置的翼片均为两片，且每层的翼片对称设置在所述钻杆1上，提高搅拌效率。一种施工方法，应用钻具的深层搅拌桩机施工方法，包括如

10、下步骤：、定位：将安装有钻具的深层搅拌桩机移动到预定施工区域并定位；、预拌下沉：开动搅拌机，待钻具运转正常后，将搅拌机垂直向下移动，边旋转、边切土、边下沉，直至设计深度，所述设计深度根据实际操作而定；、搅拌固化剂浆液：在步骤中搅拌机下沉的同时，根据设计确定的渗入比拌制水泥浆液，待压浆前将浆液倒入集料斗中；、提升喷浆和搅拌：搅拌机下沉到设计深度后，将制备的浆液压入地基中，边喷浆边旋转，以钻杆1旋转一周为一个周期，在该周期内，所有搅拌翼片3对土体任一点的搅拌次数须大于20，且搅拌次数符合如下计算公式：N=(h cos+d sin)ZVn>其中，h搅拌翼片的宽度(m)；搅拌

11、翼片与钻杆的垂直夹角；d搅拌翼片的厚度(m)；Z搅拌翼片的总数；n钻具的回转数(rev/min)；V钻具的提升速度(m/min)；N搅拌次数；dgsin+hgcos搅拌翼片垂直投影高度(m)；、重复向上、向下搅拌：重复前次作业，直至设计加固深度后再将搅拌机提升出地面；、移位：将搅拌机移至下一桩位，重复上述步骤的施工。上述方法中，根据建筑地基处理技术规范，搅拌桩施工时，搅拌次数越多，则拌和越为均匀，水泥土强度也越高，但施工效率就降低。试验证明，当加固范围内任一点的水泥土每遍经过20次的拌合，其强度即可达到较高值，每遍搅拌次计算公式为：其中：h搅拌翼片的宽度(m)；搅拌翼片与钻杆的垂直夹角；Z搅拌

12、翼片的总数；n钻具的回转数(rev/min)；V钻具的提升速度(m/min)；N搅拌次数；每遍搅拌次数N与h、Z、n成正比关系，与V成反比。而根据规范公式含义及地基处理手册等相关解释，hcos计算所得应为搅拌翼片的垂直投影高度，当采用如本发明提供的等厚钢板加工钻具时，搅拌翼片的厚度不可忽略，规范公式不可直接适用于本发明的计算，假设搅拌翼片厚度为d，则搅拌翼片的垂直投影高度为dgsin+hgcos(如图4所示)，因此，搅拌次数计算公式为N=(h cos+d sin)ZVn.>其中，搅拌翼片与钻杆的垂直夹角为7580°，搅拌翼片的片数大于6；当取h0.07m，7

13、7°，n/V>74，N>20，d0.03m，Z6时，确保搅拌土体任何一点搅拌次数提高50以上；优选地，所述水泥浆液中水灰比为0.55:1。一种钻具及应用钻具的深层搅拌桩机施工方法，其优点是：、钻头中搅拌翼片的增加，结构简单，安装方便，无需更换动力系统即可工作，增加对土体的切割次数，确保搅拌土体任何一点搅拌次数提高50以上，大大提高了搅拌效率，从而提升搅拌桩的成桩质量；、各层翼片间的分布特点以及翼片与钻杆之间的角度设计，平衡了桩头旋转切割土体时的阻力，使钻头方便进入土体的同时搅拌更加均匀。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的

14、任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。深层搅拌桩机操作规程1、 安装钻机前，应掌握勘探资料，并确认地址条件符合该钻机的要求，地下无埋设物，作业范围内无障碍物，施工机械与架空输电线路的安全距离符合规定。 2、 安装钻机时，钻机钻架基础应夯实、整平。钻机钻架下应铺设枕木，应保持整机处于水平状态。 3、 钻机的安装和钻头的组装应按照说明书规定进行，竖立或放在钻架时，应有熟练的专业人员进行。 4、 作业前重点检查项目应符合下列要求： （1）、各部件安装紧固，钻动部位和传动带有防护罩，钢丝绳完好，离合器

15、、制动带功能良好； （2）、润滑油符合规定，各管路接头密封良好，无漏电、漏气、漏水现象。 （3）、电器设备齐全、电路配置完好。 （4）、输浆计量器具应按相关规定完成检定方可使用。 （5）、钻机作业范围内无障碍物。 5、作业前，应将各部操纵手柄先置于空挡位置，用人力盘动无卡阻，在启动电动机空载运转，确认一切正常后，方可作业。 6、搅拌桩施工时，每台班均须检查搅拌头几何尺寸，搅拌头直径为70±1.5cm. 7、每根桩施工前，必须校正搅拌轴两个方向的垂直度，垂直度误差不超过百分之一，钻机定位要准确、水平，稳固，定位后要垫

16、实，以保证桩机平稳运行，施工过程中，桩管中心应始终保持在同一铅垂线上，如发生异常情况，立即调整，确保桩机垂直倾斜率小于百分之一。 8、设备运转正常后，搅拌轴沿导向架切土下沉，下沉速度不应大于0.75m/min.。 9、搅拌桩预搅下沉时应尽量不用水冲下沉，当遇到硬土层下沉太慢时方可适量冲水。凡经输浆管冲水下的桩，喷浆前必须将管内的水排清，同时考虑冲水成桩对桩身强度的影响。 10、喷浆搅拌提升应符合下列要求： 1）、搅拌头下沉到设计标高后，开启灰浆泵，将已拌制好的水泥浆压入地基土中，并边喷浆边搅拌，约1-2分钟后上提搅拌头，搅拌头的提升速度不应超过0.6m/min。 2）、在压浆时，前台机操与后台供浆应紧密配合，联络信号必须明确，后台供浆必须连续，一旦应故停浆，必须立即通知前台。 3）、搅拌所用固化剂浆液倒入集料斗，应经筛过滤，以免浆内结块损坏泵体。 4）、重复上下搅拌时，要求沿桩长的喷浆量均匀，成桩结束浆液也应用完。 5）、由于电压过低，