本實(shí)用新型屬于建筑樁基工程施工領(lǐng)域，尤其涉及一種卵石地層超級三軸攪拌樁。

背景技術(shù)：

三軸水泥土攪拌樁最初由日本成幸株式會社研制,主要目的是為了解決雙軸水泥土攪拌樁相鄰樁搭接不完全、成樁垂直度較難保證等問題。型鋼水泥土攪拌墻(SMW工法)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)在我國建筑領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)做出將近20年的杰出貢獻(xiàn)。目前在我國上海、江蘇、浙江、天津等沿海軟土地區(qū)應(yīng)用已經(jīng)比較普遍,并逐步推廣到福建、安徽、湖北等地區(qū)。三軸水泥攪拌樁適合黏性土、粉土、砂土、砂礫土以及飽和黃土等土層，但遇到有卵石等堅(jiān)硬的土層時(shí)，成樁困難，傳統(tǒng)的水泥土攪拌樁就不適合在此類土層使用。為節(jié)省基坑圍護(hù)造價(jià)，充分發(fā)揮三軸水泥攪拌樁的止水效果好，施工工期短等特點(diǎn)，需研發(fā)一種適合在卵石等堅(jiān)硬地層中施工的三軸水泥攪拌樁（超級三軸水泥攪拌樁），確保在卵石層三軸水泥攪拌樁的成樁質(zhì)量，以保證深基坑開挖施工的安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有傳統(tǒng)技術(shù)設(shè)備在卵石等堅(jiān)硬地層中成樁效果差，止水效果不理想等問題，提供了一種卵石地層超級三軸攪拌樁，鉆頭通過無級變速動力頭提供的強(qiáng)大轉(zhuǎn)動力矩，鉆進(jìn)土體，其鉆進(jìn)能力強(qiáng)、鉆具磨損小，實(shí)現(xiàn)了三軸攪拌樁在卵石等堅(jiān)硬地層中的高效施工。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案：一種卵石地層超級三軸攪拌樁，包括三根鉆桿、固定在鉆桿底部的鉆頭組件和連接在鉆桿上的葉片組件，所述鉆頭組件通過鉆桿與無級變速動力頭連接，所述鉆桿通過支承架連接于樁架，所述鉆頭組件包括連接在鉆桿上的鉆鋌、連接在鉆鋌上的鉆具和空心鉆頭，所述鉆具上固定有3-4個(gè)合金刀頭；所述葉片組件為連接在鉆桿上的若干組葉片，所述葉片為片刀式葉片。

本實(shí)用新型的鉆頭組件通過鉆桿傳遞動力頭的轉(zhuǎn)動力矩，向土體中鉆進(jìn)，其鉆進(jìn)能力強(qiáng)、鉆具磨損小，實(shí)現(xiàn)了三軸攪拌樁在卵石等堅(jiān)硬地層中的高效施工。

鉆頭組件底部采用空心鉆頭；通過減小鉆頭端部截面，以減小鉆頭端部阻力，從而增強(qiáng)鉆頭端部的鉆進(jìn)力，提高鉆進(jìn)效率。

鉆頭組件配置高功率動力頭，并結(jié)合無極變速功能，其成樁施工速度快，施工效率可以提高一倍。

采用疏排鋸齒形鉆具，每個(gè)鋸齒形鉆具根據(jù)尺寸的不同焊接3~4個(gè)合金刀頭，通過改變鉆頭鉆齒形式，合理布置合金刀頭，以增強(qiáng)刀頭強(qiáng)度，減緩鉆頭磨損。

優(yōu)選地，若干組葉片等間距布置在鉆桿的豎向方向上，每組葉片包括三個(gè)連接在鉆桿同一圓周上的葉片，三個(gè)葉片等間距布置在鉆桿的圓周方向上，其中一個(gè)葉片水平布置且刀刃朝下傾斜，其中一個(gè)葉片朝上布置且刀刃朝下傾斜，最后一個(gè)葉片朝下布置且刀刃朝下傾斜。

優(yōu)選地，所述葉片焊接在鉆桿上，所述鉆具焊接在空心鉆頭上，所述鉆桿與鉆鋌通過高強(qiáng)螺栓連接。

優(yōu)選地，所述鉆具為鋸齒形鉆具，所述鋸齒形鉆具外端向上傾斜，所述合金刀頭的數(shù)量為4個(gè)，其中兩個(gè)合金刀頭焊接在鋸齒形鉆具的外端。

優(yōu)選地，所述鉆桿上設(shè)有護(hù)筒，三根鉆桿通過護(hù)筒連接于支承架，所述護(hù)筒位于最下面一組葉片與鉆鋌之間。

鉆桿與支撐架之間的連接采用護(hù)筒加強(qiáng)，以減輕鉆桿的磨損；同時(shí)通過護(hù)筒去除附在鉆桿和鉆頭上的水泥漿和黏性土，減少了人工去除的工作量，提高了施工效率。而且還減緩了鉆桿在卵石層中的磨損，從而降低了卵石對鉆桿的磨損和鉆桿的更換頻率。

一種卵石地層超級三軸攪拌樁的攪拌方法，包括下述步驟：

1）先將攪拌樁搬運(yùn)到需要施工的卵石地層上固定好，空心鉆頭對準(zhǔn)卵石地層；

2）開啟無級變速動力頭，動力頭帶動鉆桿和鉆頭組件轉(zhuǎn)動，空心鉆頭和鋸齒形鉆具鉆開地面后帶動鉆桿整體往下鉆；

3）空心鉆頭和鋸齒形鉆具下行過程中，鋸齒形鉆具可以最大程度將卵石疏散開，促進(jìn)鉆桿往下鉆；

4）鉆桿下行過程中，片刀式葉片充分的把地層中的卵石攪動，避免葉片被卵石卡??；

5）當(dāng)空心鉆頭到達(dá)指定深度后，停止下行，將鉆頭和鉆桿從地層中收回。

優(yōu)選地，所述鉆桿上葉片的組數(shù)根據(jù)鉆桿的長度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

優(yōu)選地，所述無級變速動力頭為高功率動力頭。

優(yōu)選地，所述鋸齒形鉆具為疏排鋸齒形鉆具。

優(yōu)選地，所述鉆頭組件可以用于直徑為20-200mm的卵石層地層。

本實(shí)用新型的鉆頭組件可以用于直徑20~200mm的卵石層，成樁效果好，止水效果較理想。

本實(shí)用新型的葉片組件形式由原來的螺旋式改為片刀式葉片，增大了葉片之間的間隙。片刀式葉片能充分的把地層中的卵石攪動，避免了葉片被卵石卡住而無法施工的問題，并保證了水泥攪拌樁的成樁質(zhì)量。

本實(shí)用新型施工工藝施工過程無污染，場地整潔干凈，噪聲小，無需回收處理泥漿，是一種綠色施工工藝。

本實(shí)用新型的有益效果是：針對卵石地層超級三軸攪拌樁機(jī)鉆頭的技術(shù)設(shè)計(jì)，解決了三軸攪拌樁在卵石等堅(jiān)硬地層中成樁困難、止水效果差等問題；可以充分發(fā)揮三軸攪拌樁的止水效果好、施工工期短等特點(diǎn)，為基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)與施工增加一種可行的技術(shù)方案；針對鉆頭的技術(shù)進(jìn)步，有效降低了鉆頭的施工損耗，通過提高鉆頭使用壽命、減少鉆頭更換次數(shù)來達(dá)到提高機(jī)械使用效率，節(jié)約基坑圍護(hù)造價(jià)的目的。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的鉆頭組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為現(xiàn)有技術(shù)中鉆頭組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型的葉片組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為現(xiàn)有技術(shù)中葉片組件的結(jié)構(gòu)示意圖

圖中1. 空心鉆頭，2. 鋸齒形鉆具，3. 合金刀頭，4. 鉆鋌，5. 高強(qiáng)螺栓，6. 護(hù)筒，7. 支承架，8. 鉆桿，9. 葉片，10.鉆頭組件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但并不是對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。

如圖1-5所示，一種卵石地層超級三軸攪拌樁，包括三根鉆桿8、固定在鉆桿8底部的鉆頭組件10和連接在鉆桿8上的葉片組件。鉆頭組件10通過鉆桿8與無級變速動力頭連接，鉆桿8通過支承架連接于樁架。鉆頭組件10包括連接在鉆桿8上的鉆鋌4、連接在鉆鋌4上的鉆具和空心鉆頭1。鉆具上固定有3-4個(gè)合金刀頭3。葉片組件為連接在鉆桿8上的若干組葉片，葉片9為片刀式葉片。若干組葉片等間距布置在鉆桿8的豎向方向上，每組葉片包括三個(gè)連接在鉆桿8同一圓周上的葉片9，三個(gè)葉片9等間距布置在鉆桿8的圓周方向上，其中一個(gè)葉片水平布置且刀刃朝下傾斜，其中一個(gè)葉片朝上布置且刀刃朝下傾斜，最后一個(gè)葉片朝下布置且刀刃朝下傾斜。葉片9焊接在鉆桿8上，鉆具焊接在空心鉆頭1上，鉆桿8與鉆鋌4通過高強(qiáng)螺栓5連接。鉆具為鋸齒形鉆具2，鋸齒形鉆具2外端向上傾斜。合金刀頭3的數(shù)量為4個(gè)，其中兩個(gè)合金刀頭3焊接在鋸齒形鉆具2的外端。鉆桿8上設(shè)有護(hù)筒6，三根鉆桿8通過護(hù)筒6連接于支承架7，護(hù)筒6位于最下面一組葉片與鉆鋌4之間。

一種卵石地層超級三軸攪拌樁的攪拌方法，包括下述步驟：

1）先將攪拌樁搬運(yùn)到需要施工的卵石地層上固定好，空心鉆頭對準(zhǔn)卵石地層；

2）開啟無級變速動力頭，動力頭帶動鉆桿和鉆頭組件轉(zhuǎn)動，空心鉆頭和鋸齒形鉆具鉆開地面后帶動鉆桿整體往下鉆；

3）空心鉆頭和鋸齒形鉆具下行過程中，鋸齒形鉆具可以最大程度將卵石疏散開，促進(jìn)鉆桿往下鉆；

4）鉆桿下行過程中，片刀式葉片充分的把地層中的卵石攪動，避免葉片被卵石卡??；

5）當(dāng)空心鉆頭到達(dá)指定深度后，停止下行，將鉆頭和鉆桿從地層中收回。

鉆桿上葉片的組數(shù)根據(jù)鉆桿的長度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

無級變速動力頭為高功率動力頭。

鋸齒形鉆具為疏排鋸齒形鉆具。

鉆頭組件可以用于直徑為20-200mm的卵石層地層。

本實(shí)用新型是針對卵石地層超級三軸攪拌樁機(jī)鉆頭的技術(shù)設(shè)計(jì)，解決了三軸攪拌樁在卵石等堅(jiān)硬地層中成樁困難、止水效果差等問題；可以充分發(fā)揮三軸攪拌樁的止水效果好、施工工期短等特點(diǎn)，為基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)與施工增加一種可行的技術(shù)方案；針對鉆頭的技術(shù)進(jìn)步，有效降低了鉆頭的施工損耗，通過提高鉆頭使用壽命、減少鉆頭更換次數(shù)來達(dá)到提高機(jī)械使用效率，節(jié)約基坑圍護(hù)造價(jià)的目的。