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深层搅拌桩机操作规程

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，

①、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；

②、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)；

β——搅拌翼片与钻杆的垂直夹角；

d——搅拌翼片的厚度(m)；

dgsinβ+hgcosβ——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580～630mm；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?cosβ+d?sinβ)ΣZVn]]

其中，h——搅拌翼片的宽度(m)；

β——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；

dgsinβ+hgcosβ——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10～15°，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、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84～90mm，端部宽度约为67～73mm；且各层搅拌翼片之间的间距为190～210mm，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。