CN103089170B - 长螺旋钻孔压灌桩机伸缩钻杆及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种长螺旋钻孔压灌桩机伸缩钻杆及其施工方法，具有空心的主钻杆，主钻杆下端与钻头固连，主钻杆外壁设有螺旋扇叶，主钻杆上端设有法兰盘，其特征在于：主钻杆上方的法兰盘与一个法兰盘形式的钻杆延长接套固联；一根截面为多边形、椭圆形或者圆形的空心的延长钻杆穿过钻杆延长接套中心以及主钻杆上端的法兰盘所分别设置的与之形状相同的通孔，延长钻杆的下端具有凸垣形式的钻杆卡头，延长钻杆的上端设有法兰盘；延长钻杆上设有环形卡槽，钻杆延长接套的上表面固设有一个限位卡环，限位卡环可卡设在环形卡槽内。本发明还提供上述长螺旋灌注桩机伸缩钻杆的施工方法。本发明可以在不改变桩架高度时又适用于处理更深的桩孔。

Description

长螺旋钻孔压灌桩机伸缩钻杆及其施工方法

技术领域

本发明属于一种建筑施工设备，尤其涉及一种地基基础处理桩机用的钻杆及其施工方法。

背景技术

长螺旋钻孔压灌桩机是广泛用于建筑工地施工使用的桩机，其主钻杆被动力驱动旋转，主钻杆下的钻头和主钻杆上设置的长螺旋扇叶可以一次性钻出桩孔，再由空心的主钻杆向桩孔内灌注混凝土而成桩。

目前在基础桩基工程施工中，超大深桩基工程桩的施工较为普遍，如果采用泥浆护壁水钻成孔的方法，则可以加拆钻杆的方法解决，如采用螺旋钻具施工，则需要大于设计桩长的桩架。一般钻杆长度是与桩机的桩架高度匹配的，因施工机械受场地因素及本身制造机械方面的因素，其施工桩架高度一般最大为40米内，由于施工环境的不同，当需要打深桩时，事先准备的桩架高度不足，就无法进行桩基处理，影响施工进度。

发明内容

本发明提供一种长螺旋钻孔压灌桩机伸缩钻杆，其目的解决现有技术存在的缺点，使长螺旋灌注桩机可以在不改变桩架高度时又适用于处理更深的桩孔，从而缩短施工时间，提高施工效益。

本发明还提供一种长螺旋钻孔压灌桩机伸缩钻杆的施工方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种长螺旋钻孔压灌桩机伸缩钻杆，其目的解决现有技术存在的缺点，使长螺旋灌注桩机可以在不改变桩架高度时又适用于处理更深的桩孔，使混凝土连续灌注，从而缩短施工时间，提高施工效益。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

长螺旋钻孔压灌桩机伸缩钻杆，具有空心的主钻杆，主钻杆下端与钻头固连，主钻杆外壁设有螺旋扇叶，主钻杆上端设有法兰盘，其特征在于：主钻杆上端的法兰盘与一个法兰盘形式的钻杆延长接套固联；一根截面为多边形或者椭圆形或者圆形的空心的的延长钻杆穿过钻杆延长接套中心以及主钻杆上端的法兰盘所分别设置的与之形状相同的通孔，延长钻杆的下端具有凸垣形式的钻杆卡头，延长钻杆的上端设有法兰盘。

所述的延长钻杆上设有一个环形卡槽，钻杆延长接套的上表面固设有一个限位卡环，限位卡环可卡设在环形卡槽内。

所述的长螺旋钻孔压灌桩机伸缩钻杆，其特征在于：延长钻杆由延长钻杆上杆和延长钻杆下杆螺接而成。

所述的长螺旋钻孔压灌桩机伸缩钻杆，其特征在于：延长钻杆下杆的上端具有圆锥外螺纹面和外环体，延长钻杆上杆的下端具有圆锥内螺纹面和外台阶；延长钻杆上杆的圆锥内螺纹面与延长钻杆下杆的圆锥外螺纹面螺合后，外台阶和外环体会嵌合使整个延长钻杆的外周是一个平整的壁面。

所述的长螺旋钻孔压灌桩机伸缩钻杆，其特征在于：延长钻杆由延长钻杆上杆、一个或一个以上的延长钻杆中杆、延长钻杆下杆依次螺接而成。

所述的长螺旋钻孔压灌桩机伸缩钻杆，其特征在于：延长钻杆中杆的上端是圆锥外螺纹面和外环体而与延长钻杆上杆的下端的圆锥内螺纹面和外台阶螺接，延长钻杆中杆的下端是圆锥内螺纹面和外台阶而与延长钻杆下杆的上端的圆锥外螺纹面和外环体螺接。

上述长螺旋钻孔压灌桩机伸缩钻杆的施工方法是：

A:钻孔机就位：钻孔机就位，调直桩架导向杆；

B钻进：:用电动机带动主钻杆转动，使钻头及螺旋扇叶旋转削土成孔，土块随螺旋扇叶上升，经出土器排出孔外；

C:主钻杆钻进到其极限位置时，停止转动，拉出延长钻杆，直到钻杆卡头卡到主钻杆上端的法兰盘时，延长钻杆抽出到位，这时将限位卡环卡入延长钻杆下部的环形卡槽内再以螺栓固定在钻杆延长接套的上表面；再将电动机接设在延长钻杆上端的法兰盘；

D:启动电动机；用电动机带动延长钻杆及主钻杆转动，使钻头及螺旋扇叶旋转削土成孔，土块随螺旋扇叶上升，经出土器排出孔外；

E:钻进到一定深度时，停止钻进，读取钻进深度，直至钻进到设计深度，钻进时以钻孔机上的测探标尺掌握钻孔深度；

F:压灌砼及拔管：钻孔至设计标高后，并经验收后，停止钻进，提拔钻杆20cm，开始从主钻杆、钻头、延长钻杆的空腔向下泵送砼进行压灌，边压灌边提升主钻杆和延长钻杆，提升的速度和泵送的速度相适应，确保钻杆不被拔空，直至桩顶标高为止；

G:吊放钢筋笼：成桩后立即吊放钢筋笼，在钢筋笼内套上振动锤，用振动锤向钢筋笼施振，在施振的同时通过输浆管向钢筋笼下端射浆，最后在震动状态下拔出震动锤，将钢筋笼深度范围内的砼振捣密实。

本发明的有益之处在于：

本发明由于在主钻杆内套设了可伸缩的延长钻杆，因此在需要时可以拉出或收缩延长钻杆从而在不改变桩机的桩架高度的情况下通过伸缩延长钻杆从而加长钻杆的整体长度，达到桩基安全稳定，缩短施工时间，同时提高施工效益的目的。本发明改进了原钻孔深度受限的缺点，加深钻进深度，达到在桩架不能过高的前提下，能对30米以上的桩长进行特殊施工，解决了泥浆护壁钻孔灌注桩存在的不足、各类回转斗旋钻机孔径塌孔不足及小旋挖钻孔的劳动强度大等问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例1延长钻杆伸入主钻杆状态结构图；

图2是本发明实施例1延长钻杆拉出主钻杆状态示意图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是本发明实施例2示意图；

图5是图4中B部放大图；

图6是本发明实施例2的加长状态示意图；

图7是本发明实施例3的示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示本实用新型实施例1，本实用新型与现有技术相同的是具有空心的主钻杆1，主钻杆下端以法兰盘形式与空心的钻头11固连，主钻杆1外壁设有螺旋扇叶12，主钻杆1上端设有法兰盘13。

本实用新型在主钻杆上方加设了一个法兰盘形式的钻杆延长接套2，钻杆延长接套2与主钻杆1上端的法兰盘13以螺栓14固联。

延长钻杆3是空心的，其截面为正五边形(也可以是圆形或椭圆形)。在钻杆延长接套2中心和主钻杆1上端的法兰盘13分别设置了与延长钻杆的截面形状相同的正五边形通孔20、130，这两个通孔20、130与延长钻杆3间隙配合。延长钻杆3穿过通孔20、130后，延长钻杆3下端位于主钻杆1的内部，延长钻杆3的下端设有凸垣形式的钻杆卡头31，钻杆卡头31的形状大于通孔20、130的形状，从而，延长钻杆3被向外拉后，钻杆卡头31可以起到限位和定位的作用不至于延长钻杆3被拉出主钻杆1。延长钻杆3的上端设有法兰盘32，该法兰盘32与桩机动力源(电动机等)连接。延长钻杆3位于钻杆延长接套2之外的部分设有一个环形卡槽33。钻杆延长接套2的上表面可以有一个限位卡环4，限位卡环4是一个半环形，厚度大于环形卡槽33厚度相同，限位卡环4卡设在环形卡槽33内后，露出延长钻杆3的部分用螺栓41固设在钻杆延长接套2的上表面。主钻杆1、钻头11、延长钻杆3均为空心是为了往钻出的孔内灌注混凝土。

实际使用时，如果需要钻孔不深，主钻杆1可以满足需要，则如图1所示延长钻杆3的伸入主钻杆1内，钻杆延长接套2与主钻杆1上端的法兰盘13以螺栓14固连，钻杆延长接套2、延长钻杆3的上端设有的法兰盘32以及动力源三者以螺栓15固联，由于动力源接设在延长钻杆3上端的法兰盘32以驱动延长钻杆3转动，延长钻杆3、钻杆延长接套2上的通孔20、主钻杆1上端的法兰盘13上的通孔130是正五边形配合，钻杆延长接套2、延长钻杆3的上端设有的法兰盘32是固连的，钻杆延长接套2与主钻杆1上端的法兰盘13也是固连的，从而延长钻杆3可以驱动钻杆延长接套2进而驱动主钻杆1转动钻孔(延长钻杆3、钻杆延长接套2上的通孔20、主钻杆1上端的法兰盘13上的通孔130如果是圆形或椭圆形配合，由于钻杆延长接套2、延长钻杆3的上端设有的法兰盘32是固连的，钻杆延长接套2与主钻杆1上端的法兰盘13也是固连的，钻杆3也可以驱动钻杆延长接套2进而驱动主钻杆1转动钻孔)。这时无需安装限位卡环。

如果需要钻深孔，则如图2、图3所示，拉出延长钻杆3，当钻杆卡头31卡到主钻杆1上端的法兰盘13时，延长钻杆3抽出到位，这时可将限位卡环4卡入延长钻杆下部的环形卡槽33内再以螺栓41固定在钻杆延长接套2的上表面，再将动力源接设在延长钻杆3上端的法兰盘32，进行钻孔操作。

上述螺栓14、螺栓15可以是如下形式，如图1、图2中所示的U形体16的两端设置螺孔，从钻杆延长接套2与法兰盘13的侧边插入，U形体16的螺孔与钻杆延长接套2与法兰盘13的螺孔对其后以螺杆160螺设紧固。这样的结构使原有的需要插入螺杆后螺设两个螺母的工作变为插入U形体后螺设一个螺杆，使安装工作简化，安装效率提高。

如图4、图5、图6所示的本实用新型实施例2：

实施例2与实施例1的不同之处在于：延长钻杆3由延长钻杆下杆36、延长钻杆上杆35依次螺接而成。延长钻杆下杆36的上端具有圆锥外螺纹面361和外环体362，延长钻杆上杆25的下端具有圆锥内螺纹面351和外台阶352。延长钻杆上杆35的圆锥内螺纹面351与延长钻杆下杆36的圆锥外螺纹面361螺合后，外台阶352和外环体362会嵌合使整个延长钻杆3的外周是一个光滑平整的壁面。图4的状态中，延长钻杆上杆35的长度较短，当延长钻杆3的长度还是不够长时，可以在钻到一定深度后，卸下较短的延长钻杆上杆35，而换上较长的延长钻杆上杆35’以图5结构螺设在延长钻杆下杆36上而得到图6的状态。

如图7所示，实施例3与实施例2不同之处在于：当延长钻杆3的长度还是不够长时，可以在钻到一定深度后，卸下延长钻杆上杆35，在延长钻杆上杆35和延长钻杆下杆36之间螺设上延长钻杆中杆37，延长钻杆中杆37的上端是圆锥外螺纹面和外环体从而可以和延长钻杆上杆35的下端的圆锥内螺纹面和外台阶螺接(局部螺接结构也如图5所示)，延长钻杆中杆37的下端是圆锥内螺纹面和外台阶从而可以和延长钻杆下杆36的上端的圆锥外螺纹面和外环体螺接(局部螺接结构也如图5所示)，这样起到加长延长钻杆3整体长度的效果，并且可以接设数个延长钻杆中杆37从而使延长钻杆3整体长度不断加长，不改变桩架高度，大大提高了可钻孔深度。

上述长螺旋钻孔压灌桩机伸缩钻杆的具体施工方法如下：

A：钻孔机就位：钻孔机就位，调直桩架导向杆；

B：钻进：用电动机带动主钻杆1转动，使钻头11及螺旋扇叶12旋转削土成孔，土块随螺旋扇叶12上升，经出土器排出孔外；

C：主钻杆1钻进到其极限位置时，停止转动，拉出延长钻杆3，直到钻杆卡头31卡到主钻杆1上端的法兰盘13时，延长钻杆3抽出到位，这时将限位卡环4卡入延长钻杆下部的环形卡槽33内再以螺栓41固定在钻杆延长接套2的上表面；再将电动机接设在延长钻杆3上端的法兰盘32；

D：启动电动机；用电动机带动延长钻杆3及主钻杆1转动，使钻头11及螺旋扇叶12旋转削土成孔，土块随螺旋扇叶12上升，经出土器排出孔外；

E：钻进到一定深度时，停止钻进，读取钻进深度，直至钻进到设计深度，钻进时以钻孔机上的测探标尺掌握钻孔深度；

F：压灌砼及拔管：钻孔至设计标高后，并经验收后，停止钻进，提拔钻杆20cm，开始从主钻杆1、钻头11、延长钻杆3的空腔向下泵送砼进行压灌，边压灌边提升主钻杆1和延长钻杆3，提升的速度和泵送的速度相适应，确保钻杆不被拔空，直至桩顶标高为止；

G：吊放钢筋笼：成桩后立即吊放钢筋笼，在钢筋笼内套上振动锤，用振动锤向钢筋笼施振，在施振的同时通过输浆管向钢筋笼下端射浆，最后在震动状态下拔出震动锤，将钢筋笼深度范围内的砼振捣密实。

Claims (3)

1.长螺旋钻孔压灌桩机伸缩钻杆，具有空心的主钻杆，主钻杆下端与钻头固连，主钻杆外壁设有螺旋扇叶，主钻杆上端设有法兰盘，其特征在于：主钻杆上端的法兰盘与一个法兰盘形式的钻杆延长接套固联；一根截面为多边形或者椭圆形或者圆形的空心的的延长钻杆穿过钻杆延长接套中心以及主钻杆上端的法兰盘所分别设置的与之形状相同的通孔，延长钻杆的下端具有凸垣形式的钻杆卡头，延长钻杆的上端设有法兰盘；

延长钻杆上设有环形卡槽，钻杆延长接套的上表面设有一个限位卡环，限位卡环可卡设在环形卡槽内；

延长钻杆由延长钻杆上杆和延长钻杆下杆螺接而成；

延长钻杆下杆的上端具有圆锥外螺纹面和外环体，延长钻杆上杆的下端具有圆锥内螺纹面和外台阶；延长钻杆上杆的圆锥内螺纹面与延长钻杆下杆的圆锥外螺纹面螺合后，外台阶和外环体会嵌合使整个延长钻杆的外周是一个平整的壁面。

2.如权利要求1所述的长螺旋钻孔压灌桩机伸缩钻杆，其特征在于：延长钻杆由延长钻杆上杆、一个或一个以上的延长钻杆中杆、延长钻杆下杆依次螺接而成；延长钻杆中杆的上端是圆锥外螺纹面和外环体而与延长钻杆上杆的下端的圆锥内螺纹面和外台阶螺接，延长钻杆中杆的下端是圆锥内螺纹面和外台阶而与延长钻杆下杆的上端的圆锥外螺纹面和外环体螺接。

3.如权利要求1所述的长螺旋钻孔压灌桩机伸缩钻杆的施工方法，其特征在于：具有如下步骤：

A：钻孔机就位：钻孔机就位，调直桩架导向杆；

B：钻进：用电动机带动主钻杆转动，使钻头及螺旋扇叶旋转削土成孔，土块随螺旋扇叶上升，经出土器排出孔外；

C：主钻杆钻进到其极限位置时，停止转动，拉出延长钻杆，直到钻杆卡头卡到主钻杆上端的法兰盘时，延长钻杆抽出到位，这时将限位卡环卡入延长钻杆下部的环形卡槽内再以螺栓固定在钻杆延长接套的上表面；再将电动机接设在延长钻杆上端的法兰盘；

D：启动电动机；用电动机带动延长钻杆及主钻杆转动，使钻头及螺旋扇叶旋转削土成孔，土块随螺旋扇叶上升，经出土器排出孔外；

E：钻进到一定深度时，停止钻进，读取钻进深度，直至钻进到设计深度，钻进时以钻孔机上的测探标尺掌握钻孔深度；

F：压灌砼及拔管：钻孔至设计标高后，并经验收后，停止钻进，提拔钻杆20cm，开始从主钻杆、钻头、延长钻杆的空腔向下泵送砼进行压灌，边压灌边提升主钻杆和延长钻杆，提升的速度和泵送的速度相适应，确保钻杆不被拔空，直至桩顶标高为止；

G:吊放钢筋笼：成桩后立即吊放钢筋笼，在钢筋笼内套上振动锤，用振动锤向钢筋笼施振，在施振的同时通过输浆管向钢筋笼下端射浆，最后在震动状态下拔出震动锤，将钢筋笼深度范围内的砼振捣密实。