基于N-Jet超高压喷射搅拌成桩的施工装置及方法与流程

本发明属于混凝土桩施工，特别是涉及基于n-jet超高压喷射搅拌成桩的施工装置。

背景技术：

1、混凝土桩是一种由混凝土构成的柱状结构，通常被用于地基工程中，作为地基的支撑和加固元素。它们被嵌入土壤或岩石中，以提供支撑和稳定性，从而承受建筑物或其他结构的重量和荷载。混凝土桩的作用有很多：它可以通过将建筑物的重量传递到地基深处，分散并承担建筑物的荷载，从而保证建筑物的稳定和安全；可以通过将土壤夯实或通过摩擦力作用于土壤表面来加固周围土壤，提高土壤的承载能力和稳定性；混凝土桩的嵌入深度可以提高地基的抗震和抗风能力，降低建筑物在地震或强风作用下的倾覆风险；在软弱地基或高地下水位区域，混凝土桩可以通过提供坚固的支撑，减少地基沉降或沉降差异，确保建筑物的平稳和稳定；此外，混凝土桩还可以用作刚性基础支撑，特别是在需要抵抗侧向荷载或动态荷载的情况下，例如桥梁和高架路等工程中。因此，混凝土桩在地基工程中扮演着至关重要的角色，它不仅提供了建筑物的基础支撑，还能够加固土壤、提高地基的稳定性和安全性，是建筑工程中常用的一种地基结构形式。

2、灌注桩是目前混凝土桩施工中最常见的方法之一，它是在施工过程中，先进行钻孔或钻孔扩孔，然后将钢筋笼放入孔洞中，最后通过泵车将混凝土浆料逐步浇注入孔洞中，从而形成混凝土桩。灌注桩施工方法虽然是常用的混凝土桩施工方法之一，但在一些方面存在着一定的缺陷和不足：(1)灌注桩的施工周期相对较长，包括钻孔、钢筋笼安装、混凝土灌注等多个步骤，从而需要较长的施工时间，增加了工程的总体工期，并且灌注桩的施工过程需要较多的人力、机械和材料投入，施工成本相对较高，特别是在大型工程中；(2)在灌注桩施工过程中，由于需要进行地基钻孔，往往会对地下管线、电缆等地下设施造成干扰和损坏，从而增加了工程风险和维修成本；(3)灌注桩施工过程中常常需要使用振动钻机或混凝土泵车等设备，这会产生较大的振动和噪音，同时也会产生粉尘等，容易对周围环境和居民造成影响和不便，尤其是在城市建设密集区域。因此，针对以上问题，本发明提供的基于n-jet超高压喷射搅拌成桩的施工装置及方法具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明提供了基于n-jet超高压喷射搅拌成桩的施工装置及方法，通过n-jet超高压喷射搅拌成桩技术可将混凝土浆料与高压水射流混合并喷射到地基中，以形成混凝土桩，与传统的灌注桩施工方法相比，本装置可实现高效连续施工，每分钟可以完成多根桩的成桩，施工速度快，可大大缩短工程周期，并且不需要进行地基钻孔和设置钢筋笼等额外工序，可有效节约人力、材料和设备成本；通过喷射混凝土浆料形成桩，而不需要进行地基钻孔，从而可大幅度减少对地下管线、电缆等地下设施的干扰和损坏；不需要使用振动钻机或混凝土泵车等设备，产生的振动和噪音相对较小，也不易产生粉尘，从而对周围环境和居民的影响较小，可有效减少对周边社区的干扰，综上解决了背景技术中的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、本发明的基于n-jet超高压喷射搅拌成桩的施工装置，包括桩机，所述桩机的顶部固定连接有支架，所述支架的正面呈l形，且所述支架上安装有喷浆机构，所述支架的顶端侧壁固定连接有托板，且所述支架的侧壁和顶部表面均开设有管孔，所述托板上安装有高压水射流机构，所述桩机上安装有混凝土浆料喷射机构；

4、所述喷浆机构包括液压缸，所述液压缸安装在支架的顶部，其输出轴底端固定连接有安装座，所述安装座的底部安装有喷浆管，所述喷浆管的底部安装有喷射头，所述喷射头的表面开设有若干个喷孔；

5、所述高压水射流机构包括水箱和高压水泵，所述水箱和高压水泵分别在托板和支架的顶部，所述高压水泵上分别安装有吸水管和喷水管，所述吸水管的另一端管口贯穿水箱的侧壁并延伸至水箱内，所述喷水管的另一端穿过支架顶部的管孔并安装在喷浆管的上，且所述喷水管的末端管口与喷浆管相连通；

6、所述混凝土浆料喷射机构包括水泥仓和泥浆泵，所述水泥仓和泥浆泵分别安装在桩机的顶部和支架的侧壁，所述水泥仓上安装有搅拌组件，所述搅拌组件包括电机，所述电机安装在水泥仓的顶部，其输出端安装有搅拌杆，所述搅拌杆贯穿水泥仓的顶部并延伸至水泥仓内，且所述搅拌杆的杆身固定连接有若干片搅拌叶，所述泥浆泵上分别安装有吸浆管和输浆管，所述吸浆管的另一端管口贯穿水泥仓的侧壁并延伸至水泥仓内，所述输浆管的另一端穿过支架侧壁的管孔并安装在喷浆管上，且所述输浆管的末端管口与喷浆管相连通。

7、进一步地，所述喷射头为圆柱形，其内部为空心结构，且所述喷射头与喷浆管相连通，所述喷孔沿喷射头的侧壁方向呈等距环形阵列方便。

8、进一步地，所述支架的底端侧壁安装有限位组件，所述限位组件包括限位筒，所述限位筒的外壁固定连接有固定块，所述固定块的末端固定连接有安装板，所述安装板的表面开设有若干个安装孔，所述限位筒的内径大于喷浆管和喷射头的外径，且所述限位筒、喷浆管和喷射头的中心位于同一条直线上。

9、进一步地，所述支架底端靠近限位筒一侧的侧壁固定连接有若干根螺纹杆，所述螺纹杆上螺纹连接有与其相配合的螺母，所述螺纹杆的数量与安装孔相同，其杆径与安装孔的孔径相等，且每个所述螺纹杆的中心与每个安装孔的中心均一一对应。

10、进一步地，所述限位筒的内壁表面设置有一层清洁刷。

11、进一步地，所述桩机上安装有定位组件，所述定位组件包括气缸，所述气缸安装在桩机的底部，其输出轴底端固定连接有定位板，所述定位板位于桩机的下方，其底部表面设置有若干块防滑垫，所述防滑垫沿定位板的长度方向呈等距线性阵列分布，且所述防滑垫的表面刻有人字形防滑纹。

12、进一步地，所述支架的底端侧壁固定连接有若干个加强块，所述加强块的底部固定连接在桩机的上，所述托板的底部固定连接有若干个支撑块，所述支撑块的一侧固定连接在支架的侧壁，所述加强块与支撑块均为三角形块结构，且所述加强块与支撑块分别沿支架和托板的宽度方向呈等距线性阵列分布。

13、基于n-jet超高压喷射搅拌成桩的施工装置的使用方法，采用上述基于n-jet超高压喷射搅拌成桩的施工装置实现，包括如下步骤：

14、s1、在施工现场进行准备工作，包括清理工地、布置施工设备和材料，确保施工区域安全和整洁；

15、s2、进行地基勘测，确定桩基位置、数量和布置方式，制定施工方案和工程设计；

16、s3、在地基工程区域设置喷浆机构，根据设计要求和施工计划确定喷射头的位置和布置方式；

17、s4、准备混凝土浆料，包括水泥、水和其他添加剂，通过混凝土浆料喷射机构按照设计要求调配混凝土浆料的配比和比例；

18、s5、启动高压水射流机构，通过喷射头将超高压水射流喷射到地基中，以便破碎土壤颗粒；

19、s6、启动混凝土浆料喷射机构，将预先准备好的混凝土浆料通过输浆管输送到喷射头处，使其与高压水射流混合并喷射到地基中，从而形成混凝土桩；

20、s7、通过驱动液压缸使其带动安装座连同喷浆管和喷射头一起上下移动，以便确保混凝土桩的均匀分布和完整性，同时根据设计要求和施工计划调整喷射头的位置和喷射方向；

21、s8、在施工过程中进行质量检验和监控，包括混凝土桩的尺寸、密实度、强度等参数，确保施工质量和安全；

22、s9、完成混凝土桩的喷射施工后，进行清理和整理工地，收拾施工设备和材料，结束施工。

23、本发明相对于现有技术包括有以下有益效果：

24、(1)本发明中的基于n-jet超高压喷射搅拌成桩的施工装置在使用时，可通过n-jet超高压喷射搅拌成桩技术将混凝土浆料与高压水射流混合并喷射到地基中，以形成混凝土桩，与传统的灌注桩施工方法相比，本装置可实现高效连续施工，每分钟可以完成多根桩的成桩，施工速度快，可大大缩短工程周期，并且不需要进行地基钻孔和设置钢筋笼等额外工序，可有效节约人力、材料和设备成本；

25、(2)本发明中的基于n-jet超高压喷射搅拌成桩的施工装置在使用时，通过喷射混凝土浆料形成桩，而不需要进行地基钻孔，从而可大幅度减少对地下管线、电缆等地下设施的干扰和损坏；

26、(3)本发明中的基于n-jet超高压喷射搅拌成桩的施工装置在使用时，不需要使用振动钻机或混凝土泵车等设备，产生的振动和噪音相对较小，也不易产生粉尘，从而对周围环境和居民的影响较小，可有效减少对周边社区的干扰。

27、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。