专利名称：一种单轴smw工法桩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及土木工程施工技术领域，具体涉及一种单轴SMW工法桩机。
背景技术：
SMW工法亦称劲性水泥土搅拌桩法，即在水泥土桩内插入H型钢等(多数为H型钢，亦有插入拉森式钢板桩、钢管等)，将承受荷载与防渗挡水结合起来，使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的支护结构的围护墙。SMW工法是一种采用劲性复合围护结构，通过特殊专用的超强功率、超大扭矩搅拌桩机钻机在原地层中切削土体，同时从钻头前端将水泥浆强化剂高压注入土体，与切碎土体进行充分强力搅拌，在各施工单元之间则采取重叠搭接施工形成隔水性很高的水泥土柱立式地下连续止水墙体；在水泥土浆液尚未硬化前插入型钢(常用H钢、工字钢或其它加劲材料)作为其应力补强材料，至水泥完全结硬，便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的地下止水挡土墙体的施工方法。目前施工最常用的设备是三轴连续墙钻孔机，但它有以下缺点I、它只能进行钻孔、注浆和搅拌；2、型钢插入需要专门吊车及震动锤等其它专用设备来完成；3、两套设备交叉施工时，时间的延误易导致水泥土硬化增加型钢插入难度；型钢也因二次移位易造成对位偏差进而影响质量；4、过多的叶片和压缩空气在钻头部位吹出使用必然将注入土中的水泥浆过多的同返出地面以上，造成桩中有效水泥减少降低强度及产生较大的浪费。5、它是几种工序的组合。工序越多，工效越低，质量越难控制。在现有技术中，SMW工法应用的施工方法或装置中，即使将钻孔、注浆、搅拌及插入型钢整合在一个机械上，也存在不少问题，如申请号200320120002. I的SMW工法施工机械设备，其包括底盘、立柱和深层搅拌器，筒体立柱顶部设置有交叉挑出的滑轮组，一边挂置深层搅拌器，另一边挂置插入H型钢振动锤，立柱两侧对应设置有轨道。但是，该SMW工法施工机械设备所挂置的H型钢并没有一个精确的对位装置，使H型钢精确并快速地定位在已完成水泥土桩的正上方，进行插入H型钢的工序。目前，还没有一种能够单独完成水泥土桩立式地下连续止水墙体后在水泥浆液未硬化前快速精确地插入型钢的单轴SMW工法桩机。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种单轴SMW工法桩机，该单轴SMW工法桩机将钻孔、注浆和搅拌工序以及向桩中精确地插入型钢的工序整合在一台SMW工法桩机上，实现高效精准的型钢水泥土搅拌墙的施工。本发明为实现上述目的所采用的技术方案是一种单轴SMW工法桩机，其包括钻具总成、立架总成、撑杆总成、油泵电机总成、油箱总成、加压总成、转盘总成，所述钻具总成包括钻头、钻杆，其特征在于，其还包括上底架、下底架、起吊系统及型钢对位滑动系统，所述起吊系统包括卷扬机及天梁总成，该天梁总成设置在所述立架总成的上端；所述型钢对位滑动系统包括设置在所述上底架与下底架上的相对滑动平面，设置在所述上底架与下底架间的液压驱动及对位装置，设置在上底架前部中间的型钢定位滑槽，该型钢定位滑槽实现型钢的定位及稳定的作用，所述单轴SMW工法桩机完成钻孔、注浆、搅拌后立刻起吊型钢并将其准确插入水泥土桩中的工作。作为进一步改进，所述天梁总成包括一六边形支撑架、一横梁及一滑轮组，所述横梁设置在所述六边形支撑架的中部，所述横梁前后设置两个滑轮支撑座；所述滑轮组包括两个定滑轮，分别通过所述支撑座连接在所述横梁的前后两端。作为进一步改进，所述钻具总成、立架总成、撑杆总成、支脚、滑枕、油泵电机总成、油箱总成、加压总成、转盘总成设置在所述上底架上。作为进一步改进，所述起吊系统还包括钢丝绳，所述卷扬机设置在上底架后部，所述钢丝绳从所述卷扬机中引出后穿过所述滑轮组连接一吊钩，该吊钩吊起型钢。作为进一步改进，所述液压驱动及对位装置包括液压缸及设置在上底架上的液压杆安装铰座，所述液压缸水平设置在所述下底架中后部，通过液压缸的运动，带动上底架运动，从而使所述型钢定位滑槽移动并准确定位到由所述钻具总成完成的水泥土桩正上方。作为进一步改进，所述天梁总成还包括在所述横梁中部对称设置的两个滚筒。作为进一步改进，所述下底架四个角上设置滑枕及支脚。作为进一步改进，所述起吊系统还包括一振动器，所述钢丝绳连接所述振动器。作为进一步改进，所述型钢定位滑槽为一与型钢相匹配的通孔槽。本发明的有益效果为本发明将钻孔、注浆、搅拌以及向水泥桩中插入型钢的工序整合在一台SMW工法桩机中，使施工效率的最大化提升；且注入土中的水泥浆极少溢出，高效利用资源。本发明提供的单轴SMW工法桩机，能在土中待钻孔、注浆和搅拌工序完成后立即起吊并向水泥桩中快速精准地插入型钢，通过各施工单位之间的协同工作，采用重叠搭接施工形成有止水效果的水泥土柱立式地下连续止水墙体。该水泥土连续墙与插入其中的型钢共同形成具有抵抗弯曲与剪切作用的结构体，从而代替传统的由混凝土桩与止水桩构成的支护体系。与三轴搅拌桩机等设备相比，本发明具有灵活、机动、造价低、效果好、施工SMW墙体时工序简单、质量好，工序将转换时间短，工作效率高。下面结合附图与具体实施方式
，对本发明进一步说明。
图I为本发明实施例单轴SMW工法桩机的整体结构示意图；图2为图I中上底架的正视结构示意图；图3为图I中上底架的俯视结构示意图；图4为图I中天梁总成俯视结构示意图；图5为图I的局部放大结构示意图。图中
I.上底架2.下底架3.起吊系统
3. I卷扬机3. 2天梁总成3. 3六边形支撑架
3. 4横梁3. 5滑轮组3. 6钢丝绳
3. 7吊钩3. 8振动器3. 9滚筒
4.型钢对位滑动系统4. I相对滑动平面4. 2液压驱动及对位装置
4. 3型钢定位滑槽4. 4液压杆安装铰座4. 5液压缸
5.钻具总成6.立架总成7.撑杆总成
8.滑枕9.支脚。
具体实施例方式实施例，参见图I 图5，本发明提供的单轴SMW工法桩机，该单轴SMW工法桩机还包括上底架I、下底架2、起吊系统3及型钢对位滑动系统4，还包括设置在上底架I上的钻具总成5、立架总成6、撑杆总成7、油泵电机总成、油箱总成、加压总成、转盘总成，所述钻具总成5包括钻头、钻杆，钻头固定在钻杆下部；所述起吊系统3包括卷扬机3. I及天梁总成3. 2，该天梁总成3. 2设置在所述立架总成6的上端；立架总成6垂直安装在上底架I上；所述型钢对位滑动系统4包括设置在所述上底架I与下底架2上的相对滑动平面4. 1，设置在所述上底架I与下底架2间的液压驱动及对位装置4. 2，设置在上底架I前部中间的型钢定位滑槽4. 3，该型钢定位滑槽4. 3实现型钢的定位及稳定的作用，所述单轴SMW工法桩机完成钻孔、注浆、搅拌后立刻起吊型钢并将其准确插入水泥土桩中的工作。所述天梁总成3. 2包括一六边形支撑架3. 3、一横梁3. 4及一滑轮组3. 5，所述横梁3. 4设置在所述六边形支撑架3. 3的中部，所述横梁3. 4前后设置两个滑轮支撑座；所述滑轮组3. 5包括两个定滑轮，分别通过所述支撑座连接在所述横梁3. 4的前后两端。所述起吊系统3还包括钢丝绳3. 6，所述卷扬机3. I设置在上底架I后部，所述钢丝绳3. 6从所述卷扬机3. I中引出后穿过所述滑轮组3. 5连接一吊钩3. 7，该吊钩3. 7吊起型钢；所述起吊系统3还包括一振动器3. 8，所述钢丝绳3. 6连接所述振动器3. 8。在型钢利用自重插入到水泥桩中遇到阻力时，开启振动器3. 8，使型钢下沉到预定位置。所述液压驱动及对位装置4. 2包括液压缸4. 5及设置在上底架I上的液压杆安装铰座4. 4，所述液压缸4. 5水平设置在所述下底架2中后部，通过液压缸4. 5的运动，带动上底架I运动，从而使所述型钢定位滑槽4. 3移动并准确定位到由所述钻具总成5完成的水泥土桩正上方；所述型钢定位滑槽4. 3为一与型钢相匹配的通孔槽，当型钢插入到通孔槽内是，型钢被固定，且当型钢插入到水泥桩的过程中，该通孔槽能够起稳定型钢，保证型钢的垂直度及稳定性。所述天梁总成3. 2还包括在所述横梁3. 4中部对称设置的两个滚筒3. 9，两个滚筒3. 9使钢丝绳3. 6在天梁总成3. 2上移动顺畅。所述下底架2四个角上设置滑枕8及支脚9，该支脚9支撑整个单轴SMW工法桩机，保证其垂直度及稳定；当单轴SMW工法桩机完成一根桩的施工后，通过滑枕8快速移动下一打桩位置。本发明的工作原理启动单轴SMW工法桩机，通过加压总成和转盘总成带动钻杆、钻头向下切割土体，钻进时水泥浆通过钻头与被切割的土搅拌形成水泥土桩，开启卷扬机3. I，通过钢丝绳3. 6和吊钩3. 7起吊型钢至上底架I的型钢定位滑槽4. 3上方并插入到型钢定位滑槽4. 3中，通过型钢对位滑动系统4移动上底架I，直至型钢定位滑槽4. 3位于水泥桩的中心部分上方，下沉型钢，使其缓慢插入水泥土桩中，如遇到阻力则开启振动器3. 8，使型钢插至所需位置，松开吊钩3. 7，桩机复位至打桩位置，完成一根桩的施工。本发明并不限于上述实施方式，采用与本发明上述实施例相同或近似装置，而得到的其他用于单轴SMW工法桩机，均在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种单轴SMW工法桩机，其包括钻具总成、立架总成、撑杆总成、油泵电机总成、油箱总成、加压总成、转盘总成，所述钻具总成包括钻头、钻杆，其特征在于，其还包括上底架、下底架、起吊系统及型钢对位滑动系统，所述起吊系统包括卷扬机及天梁总成，该天梁总成设置在所述立架总成的上端；所述型钢对位滑动系统包括设置在所述上底架与下底架上的相对滑动平面，设置在所述上底架与下底架间的液压驱动及对位装置，设置在上底架前部中间的型钢定位滑槽，该型钢定位滑槽实现型钢的定位及稳定的作用，所述单轴SMW工法桩机完成钻孔、注浆、搅拌后立刻起吊型钢并将其准确插入水泥土桩中的工作。
2.根据权利要求I所述的单轴SMW工法桩机，其特征在于，所述天梁总成包括一六边形支撑架、一横梁及一滑轮组，所述横梁设置在所述六边形支撑架的中部，所述横梁前后设置两个滑轮支撑座；所述滑轮组包括两个定滑轮，分别通过所述支撑座连接在所述横梁的前后两端。
3.根据权利要求I所述的单轴SMW工法桩机，其特征在于，所述钻具总成、立架总成、撑杆总成、支脚、滑枕、油泵电机总成、油箱总成、加压总成、转盘总成设置在所述上底架上。
4.根据权利要求I所述的单轴SMW工法桩机，其特征在于，所述起吊系统还包括钢丝绳，所述卷扬机设置在上底架后部，所述钢丝绳从所述卷扬机中引出后穿过所述滑轮组连接一吊钩，该吊钩吊起型钢。
5.根据权利要求I所述的单轴SMW工法桩机，其特征在于，所述液压驱动及对位装置包括液压缸及设置在上底架上的液压杆安装铰座，所述液压缸水平设置在所述下底架中后部，通过液压缸的运动，带动上底架运动，从而使所述型钢定位滑槽移动并准确定位到由所述钻具总成完成的水泥土桩正上方。
6.根据权利要求2所述的单轴SMW工法桩机，其特征在于，所述天梁总成还包括在所述横梁中部对称设置的两个滚筒。
7.根据权利要求I所述的单轴SMW工法桩机，其特征在于，所述下底架四个角上设置滑枕及支脚。
8.根据权利要求4所述的单轴SMW工法桩机，其特征在于，所述起吊系统还包括一振动器，所述钢丝绳连接所述振动器。
9.根据权利要求5所述的单轴SMW工法桩机，其特征在于，所述型钢定位滑槽为一与型钢相匹配的通孔槽。
全文摘要
本发明公开了一种单轴SMW工法桩机，其包括钻具总成、立架总成、撑杆总成、油泵电机总成、油箱总成、加压总成、转盘总成，所述钻具总成包括钻头、钻杆，其特征在于，其还包括上底架、下底架、起吊系统及型钢对位滑动系统，所述起吊系统包括卷扬机及天梁总成，该天梁总成设置在所述立架总成的上端；所述型钢对位滑动系统包括设置在所述上底架与下底架上的相对滑动平面，设置在所述上底架与下底架间的液压驱动及对位装置，设置在上底架前部中间的型钢定位滑槽，该型钢定位滑槽实现型钢的定位及稳定的作用，所述单轴SMW工法桩机完成钻孔、注浆、搅拌后立刻起吊型钢并将其准确插入水泥土桩中的工作。
文档编号E02D5/46GK102926383SQ20121044389
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月8日 优先权日2012年11月8日
发明者王金龙 申请人:中国地质工程集团公司深圳分公司, 王金龙