[发明专利]一种垃圾焚烧飞灰水泥土搅拌桩及施工方法和装置

权利要求书

1.一种垃圾焚烧飞灰水泥土搅拌桩，包括内芯桩体和外芯桩体，其特征在于，所述内芯桩体置于外芯桩体内，内芯桩体为飞灰水泥土搅拌材料，外芯桩体为普通水泥土搅拌材料；

通过外芯桩体包裹以及内芯桩体的飞灰水泥土固化两道防线防止飞灰水泥土中有害金属的浸出。

2.根据权利要求1所述的垃圾焚烧飞灰水泥土搅拌桩，其特征在于，所述内芯桩体的桩长为6m～13m、桩径为30cm～50cm，任意相邻三根桩按照等边三角形进行布置。

3.根据权利要求1所述的垃圾焚烧飞灰水泥土搅拌桩，其特征在于，所述内芯桩体的飞灰水泥土搅拌材料按以下质量比飞灰：水泥：土＝10：10：80，搅拌均匀形成飞灰水泥土，外芯桩体的普通水泥土搅拌材料按以下质量比水泥：土＝20：80，搅拌均匀形成水泥土。

4.根据权利要求1所述的垃圾焚烧飞灰水泥土搅拌桩，其特征在于，所述飞灰取自垃圾焚烧电站，水泥采用PO·42.5普通硅酸盐水泥，水取用自来水，所述飞灰进行预处理是将螯合剂按以下质量比飞灰：螯合剂：水＝100：2.5：22进行充分螯合搅拌。

5.根据权利要求1所述的垃圾焚烧飞灰水泥土搅拌桩的施工方法，其特征在于，采用先施工外芯桩体、后施工内芯桩体的施工顺序，即完成外芯桩体施工后，再进行内芯桩体施工。

外芯桩体施工的主要步骤：

(1)桩机就位：将双向变截面飞灰水泥土搅拌桩机安放到指定桩位并进行钻头水平对中，桩位采用等边三角形布置；

(2)预搅下沉：打开搅拌叶片伸缩开关，将搅拌叶片伸展至设计桩体直径长度，启动双向变截面搅拌装置，搅拌钻杆沿着导向架自上而下切土钻进，两组搅拌叶片分别按顺、逆时针方向切割土体，直至桩长设计深度；

(3)喷浆提升：下沉达桩长设计深度后，打开送浆泵开始喷浆，同时改变两组搅拌叶片的方向，水泥浆在两组搅拌叶片之间均匀泵送；搅拌钻头持续喷浆、匀速提升，直至提钻至工作基准面下0.5m处，持续喷浆30s，停止搅拌喷浆；

(4)喷浆下沉：重新启动双向变截面搅拌装置，改变两组搅拌叶片的方向，待钻速正常后使钻杆沿着导架向下切土，同时开启送浆泵继续喷浆，搅拌钻头持续下沉，边搅拌边喷浆，直至桩长设计深度；

(5)提升搅拌：关闭送浆泵、改变两组搅拌叶片的方向，搅拌钻头旋转提升、搅拌水泥土，直至地表，完成外芯水泥土搅拌桩施工；

内芯桩体施工的主要步骤：

(1)打开搅拌叶片的伸缩开关，调整搅拌叶片至内芯桩体的设计桩径长度；

(2)打开喷浆管连接装置的切换开关，更换为飞灰水泥浆的喷浆管；

(3)重新启动双向变截面飞灰水泥土搅拌装置，使钻杆沿着导向架下沉搅拌，当钻杆的搅拌叶片进入土体后，开启飞灰水泥浆液的送浆泵；

(4)搅拌钻头喷浆下沉至内芯桩长设计深度，关闭送浆泵；

(5)打开内外钻杆旋转方向的控制开关，改变两组搅拌叶片的搅拌方向，提升双向变截面搅拌钻头，搅拌叶片反向搅拌提升至地表处，完成内芯飞灰水泥土搅拌桩施工。

6.根据权利要求1所述的垃圾焚烧飞灰水泥土搅拌桩的施工装置，其特征在于，所述的水泥土搅拌装置为双向变截面飞灰水泥土搅拌装置，包括第一喷浆口、第二喷浆口、钻头、伸缩节点、搅拌叶片、内搅拌钻杆以及外搅拌钻杆，所述内搅拌钻杆设有第一喷浆口和第二喷浆口，第一喷浆口和第二喷浆口分别与水泥浆液和飞灰水泥浆液的喷浆管连接，钻头与内搅拌钻杆底部连接，伸缩节点设在搅拌叶片中部，伸缩节点可以使搅拌叶片任意伸缩变换桩径，内搅拌钻杆置于外搅拌钻杆内，内搅拌钻杆和外搅拌钻杆可以同时进行顺时针、逆时针旋转。

7.根据权利要求6所述的垃圾焚烧飞灰水泥土搅拌桩的施工装置，其特征在于，所述内搅拌钻杆以及外搅拌钻杆分别安装有搅拌叶片，搅拌叶片为双向变截面搅拌叶片。

8.根据权利要求6所述的垃圾焚烧飞灰水泥土搅拌桩的施工装置，其特征在于，所述搅拌叶片为可伸缩的两组搅拌叶片，两组搅拌叶片呈十字交叉状布置。

9.根据权利要求6所述的垃圾焚烧飞灰水泥土搅拌桩的施工装置，其特征在于，所述双向变截面搅拌叶片是指两组搅拌叶片分别按顺、逆时针方向安装。