[发明专利]单轴多向水泥搅拌桩头及多轴多向水泥搅拌桩头

说明书

本发明公开了一种水泥搅拌桩头，特别是一种单轴多向水泥搅拌桩头，其结构中包括一个绕搅拌桩头的旋进方向实现回转搅拌的轮系机构。同时，本发明中还提供了一种采用至少两个上述的单轴多向水泥搅拌桩头进行组合的多轴多向水泥搅拌桩头。本发明所提供的一种单轴多向水泥搅拌桩头，其解决了“最大程度上确保桩身水泥土充分搅拌均匀”的技术问题，具备成桩质量和桩身质量好，生产成本低等优点。

技术领域

本发明涉及一种水泥搅拌桩头，特别是一种单轴多向水泥搅拌桩头，以及一种多轴多向水泥搅拌桩头。

背景技术

现有技术建筑物的复合地基处理中，通常采用搅拌桩进行加固，其做法是通过机械叶片搅拌地基土，使其同外加的水泥浆混合均匀形成桩体来加固地基。由于桩体采用地基自身的材料，成本较低，但由于地层的适应性差，搅拌的均匀性不易掌握，施工质量难以控制，施工效率低。

为解决上述问题，出现了许多改进型搅拌钻头，最具代表性的有双向搅拌钻机和钻头。例如，专利号为200710150209.6的已公告中国发明专利文献中提供的一种用于软弱地基的单动力双向多层搅拌头和带有单动力双向多层搅拌头的搅拌桩机。

其中，上述单动力双向多层搅拌头，包括与桩机电机带动的钻杆连接的联结盘，位于联结盘下方的上部叶片套和位于底部的前钻头，还包括改变不同层钻头叶片旋转方向的周转轮系机构，周转轮系机构的传动轴上端与上部叶片套相连，传动轴下端与另一下部叶片套相连；在上部叶片套、下部叶片套和锥齿周转轮系机构的被动齿轮上分别焊接有一组第3层钻头叶片、第1层钻头叶片和第2层钻头叶片；在锥齿周转轮系机构上连接有与钻头叶片平行的、使周转轮系变成定轴轮系的、插入到桩周土中的反向推力板；反向推力板比钻头叶片长C；所述的锥齿周转轮系机构由主动齿轮、小伞轮、被动齿轮、支撑套和起传动轴作用的花键轴构成周转轮系，所述的反向推力板焊接在支撑套上，所述的上部叶片套通过螺栓与上部连接套连接，上部连接套通过内花键与锥齿周转轮系机构的起传动轴作用的花键轴上端连接，下部叶片套通过螺栓与下部连接套连接，下部连接套通过内花键与锥齿周转轮系机构的花键轴下端连接。

上述结构的单动力双向多层搅拌头，其能够实现单动力双向搅拌的原理如下：反向推力板插入到桩周土中，桩机电机带动钻杆正向旋转，钻杆与联接盘联接，因第3层钻头叶片焊接在联接盘下的上部叶片套的外壁上，实现第3层钻头叶片正转，上部叶片套通过螺栓与上部连接套连接起来，上部连接套通过内花键与花键轴连接，并用螺母锁紧固定。花键轴将运动传给主动齿轮，主动齿轮传给小伞轮(中间介轮)，小伞轮又将运动传给被动齿轮，此时由主动齿轮、小伞轮、被动齿轮及支撑套和花键轴，就构成了一个周转轮系；反向推力板焊接在支撑套上，用反向推力板固定支撑套，使被动齿轮反转，第2层钻头叶片焊接在被动齿轮上，完成反转。花键轴将动力传给主动齿轮，同时也将动力传给下部连接套，下部连接套通过螺栓与焊有第1层钻头叶片的下部叶片套连接成一体，并用螺母锁紧，实现第1层钻头叶片正转。

上述结构的搅拌头在搅拌桩成桩过程中通过多组搅拌叶片同时正反双向旋转，能一定程度上提升桩身水泥土的搅拌均匀性，提升成桩速度、成桩质量和桩身质量；另外，能够保证水泥浆在桩体中的掺入量，不会出现冒浆现象。但是，上述结构的搅拌头仍无法对桩身水泥土进行多方位立体搅拌，即无法最大程度上确保桩身水泥土充分搅拌均匀，确保成桩质量和桩身质量。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种能够实现对桩身水泥土进行多方位立体搅拌的单轴多向水泥搅拌桩头，以及一种由上述单轴多向水泥搅拌桩头组合而成的多轴多向水泥搅拌桩头。

为了实现上述目的，本发明所设计的一种单轴多向水泥搅拌桩头，其包括：

一个第一套杆组件，包括：

一个第一套杆，该第一套杆上设有联结盘，该联结盘与桩机电机带动的钻杆连接；一个第一花键套，该第一花键套固定至第一套杆内，且两者呈同轴的结构；以及，一个以上，且环布在第一套杆外圈的第一搅拌叶片，且每个第一搅拌叶片的末端均固定至第一套杆上；