CN103628479B - 一种井底动力头扩孔压预制桩施工方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种井底动力头扩孔植或压预制桩施工方法与装置。本发明提供的井底动力头扩孔植或压预制桩施工装置包括多功能桩锤（1），返浆管（2），进浆管（3），预制桩（4），储料柜（5），高压泵（6），井底液压驱动动力头（7），沉淀池（8），钻具（9），吊索（10），打桩机（11），通过钻具(9)对预制桩底部岩土的切屑、粉碎，然后通过高压冲洗液形成浆液，最后通过返浆管排入地面的沉淀池内的方法将预制桩底部岩土不断掏空，在井底液压驱动动力头、钻具、多功能桩锤、自身综合重量以及桩机额外施加压力共同作用不断实现沉桩，该施工方法与施工装置能顺利地实现在硬度较大的硬土层上进行植或压预制桩施工。

Description

一种井底动力头扩孔压预制桩施工方法与装置

技术领域

本发明涉及一种井底压桩施工方法与装置，具体涉及一种施工程序简单，能在硬度较大的硬土层上进行施工的井底动力头扩孔压预制桩施工方法与装置。

背景技术

传统的预制桩施工技术由于受到施工技术设备能力的限制在遭遇N值大于30及以上的硬土层，尤其是在遇到较密实的砂、砾石层、强风化岩土层时往往束手无策，或者采用的作业机械种类，施工方式，技术程序复杂繁琐。

发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种井底动力头扩孔压预制桩施工方法与装置。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种井底动力头扩孔压预制桩施工方法，其特征在于：

(一)、当用于空心桩施工时，其步骤包括：

(1)、首先使多功能桩锤夹紧预制桩，并对准桩位，同时将进浆管和储料柜连接；

(2)、将返浆管、进浆管及由吊索连接的井底液压驱动动力头和钻具垂直向下，穿过预制桩的中心孔，并且钻具伸出预制桩底部；

(3)、操作井底液压驱动动力头上的定位装置向外扩展，使其与预制桩中心孔的内壁卡紧，从而使井底液压驱动动力头固定在预制桩上；

(4)、当井底液压驱动动力头螺杆钻具开始旋转向下切割地层工作时，预制桩底部的土层被螺旋钻具连续不断地切削、粉碎，然后由高压泵加压储料柜内冲洗液通过进浆管混合携带入桩头位置，进行高压冲洗，以便井底液压驱动动力头带动钻具不断切削坚硬土层，一直达到预定深度；同时进入桩头部位的高压冲洗液在压预制桩的过程中不断与地下岩土形成浆液，依次通过井底液压驱动动力头与桩的内腔环状空隙、预制桩中心和返浆管排出地面沉淀池内；

(5)、预制桩在井底液压驱动动力头、钻具、多功能桩锤、自身综合重量以及桩机额外施加压力共同作用下到达设计标定的位置；

(6)、待预制桩桩达到设计标定深度时，调节井底液压驱动动力头的定位装置、使其与预制桩内壁分离，然后将井底液压驱动动力头与螺旋钻具拔出，完成预制桩沉桩施工；

(二)、当用于实心的预制桩施工时：只要将井底液压驱动动力头螺旋钻具加装相配套的反力定位装置后，通过负重钢丝绳悬挂于履带式起重机上即可进行作业。

一种实施权利上述方法的井底动力头扩孔压预制桩施工装置，包括多功能桩锤，返浆管，进浆管，预制桩，储料柜，高压泵，井底液压驱动动力头，沉淀池，钻具，吊索，打桩机，所述多功能桩锤安装在所述打桩机上，所述预制桩安装在多功能桩锤上，所述进浆管一端与高压泵的出口相连，另一端穿过多功能桩锤，通过预制桩的中心孔，到达预制桩的底端，所述高压泵位于放置在打桩机旁边的储料柜内，在所述多功能桩锤下端还连接有吊索，所述吊索的下端连接井底液压驱动动力头，所述井底液压驱动动力头的下端安装钻具，在所述井底液压驱动动力头的周向设置有向外扩张的定位装置，在所述多功能桩锤上还连接有能将施工过程中桩基孔内产生的泥浆导出至沉淀池内的返浆管。

在本发明的具体实施例子中，所述钻具为螺旋扩孔钻具或者偏心螺旋钻具。

本发明的积极进步效果在于：本发明提供的井底动力头扩孔压预制桩施工方法与装置，井底液压驱动动力头能固定在预制桩的内壁，在施工时，钻具可以将预制桩下部的土切削、粉碎，然后通过高压冲洗液形成浆液，最后通过返浆管排入地面的沉淀池内，然后预制桩在井底液压驱动动力头、钻具、多功能桩锤、自身综合重量以及桩机额外施加压力共同作用不断实现沉桩，该施工方法与施工装置能顺利地实现在硬度较大的硬土层上进行压预制桩施工。

附图说明

图1是本发明井底动力头扩孔压预制桩施工装置开始施工时的示意图；

图2是本发明井底动力头扩孔压预制桩施工装置作业时的示意图；

图3是本发明井底动力头扩孔压预制桩施工装置施工完成时的示意图；

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。图1是本发明井底动力头扩孔压预制桩施工装置开始施工时的示意图；图2是本发明井底动力头扩孔压预制桩施工装置作业时的示意图；图3是本发明井底动力头扩孔压预制桩施工装置施工完成时的示意图。

如图1和2所示，一种井底动力头扩孔压预制桩施工装置包括多功能桩锤1，返浆管2，进浆管3，预制桩4，储料柜5，高压泵6，井底液压驱动动力头7，沉淀池8，钻具9，吊索10，打桩机11，多功能桩锤1安装在打桩机11上，预制桩4安装在多功能桩锤1上，进浆管3一端与高压泵6的出口相连，另一端穿过多功能桩锤1，通过预制桩4的中心孔，到达预制桩4的底端，高压泵6位于放置在打桩机11旁边的储料柜5内，在多功能桩锤1下端还连接有吊索10，吊索10的下端连接井底液压驱动动力头7，井底液压驱动动力头7的下端安装钻具9，钻具9为螺旋扩孔钻具或者偏心螺旋钻具，当在硬度较大的硬土层上进行压预制桩施工时，优先选用偏心螺旋钻具。

在井底液压驱动动力头7的周向设置有向外扩张的定位装置，在多功能桩锤1上还连接有能将施工过程中桩基孔内产生的泥浆导出至沉淀池8内的返浆管2。

在采用该装置进行施工时，其施工步骤如下：(一)、当用于空心的预制桩施工时，其步骤包括：

(1)、首先使多功能桩锤夹紧预制桩，并对准桩位，同时将进浆管和储料柜连接；

(2)、将返浆管、进浆管及由吊索连接的井底液压驱动动力头和钻具垂直向下，穿过预制桩的中心孔，并且钻具伸出预制桩底部；

(3)、如图2所示，操作井底液压驱动动力头上的定位装置向外扩展，使其与预制桩中心孔的内壁卡紧，从而使井底液压驱动动力头固定在预制桩上；

(4)、当井底液压驱动动力头螺杆钻具开始旋转向下切割地层工作时，预制桩底部的土层被螺旋钻具连续不断地切削、粉碎，然后由高压泵加压储料柜内冲洗液通过进浆管混合携带入桩头位置，进行高压冲洗，以便井底液压驱动动力头带动钻具不断切削坚硬土层，一直达到预定深度；同时进入桩头部位的高压冲洗液在(植)压预制桩的过程中不断与地下岩土形成浆液，依次通过井底液压驱动动力头与桩的内腔环状空隙、预制桩中心和返浆管排出地面沉淀池内；

(5)、预制桩在井底液压驱动动力头、钻具、多功能桩锤、自身综合重量以及桩机额外施加压力共同作用下到达设计标定的位置；

(6)、待预制桩桩达到设计标定深度时，调节井底液压驱动动力头的定位装置、使其与预制桩内壁分离，然后将井底液压驱动动力头与螺旋钻具拔出，完成预制桩沉桩施工，如图3所示。

(二)、当井底液压驱动动力头扩孔压预制桩施工方法应用于非空心的其他实心预制桩作业时，只要将井底液压驱动动力头螺旋钻具加装相配套的反力定位装置后，通过负重钢丝绳悬挂于履带式起重机上即可进行作业，作业方式类似于常规的潜水钻机。

本发明提供的井底动力头扩孔压预制桩施工方法与装置，井底液压驱动动力头能固定在预制桩的内壁，在施工时，钻具可以将预制桩下部的土切削、粉碎，然后通过高压冲洗液形成浆液，最后通过返浆管排入地面的沉淀池内，然后预制桩在井底液压驱动动力头、钻具、多功能桩锤、自身综合重量以及桩机额外施加压力共同作用不断实现沉桩，该施工方法与施工装置能顺利地实现在硬度较大的硬土层上进行压预制桩施工。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种井底动力头扩孔压预制桩施工方法，其特征在于：

(一)、当用于空心桩施工时，其步骤包括：

(1)、首先使多功能桩锤夹紧预制桩，并对准桩位，同时将进浆管和储料柜连接；

(2)、将返浆管、进浆管及由吊索连接的井底液压驱动动力头和钻具垂直向下，穿过预制桩的中心孔，并且钻具伸出预制桩底部；

(3)、操作井底液压驱动动力头上的定位装置向外扩展，使其与预制桩中心孔的内壁卡紧，从而使井底液压驱动动力头固定在预制桩上；

(4)、当井底液压驱动动力头螺旋钻具开始旋转向下切割地层工作时，预制桩底部的土层被螺旋钻具连续不断地切削、粉碎，然后由高压泵加压储料柜内冲洗液通过进浆管混合携带入桩头位置，进行高压冲洗，以便井底液压驱动动力头带动钻具不断切削坚硬土层，一直达到预定深度；同时进入桩头部位的高压冲洗液在压预制桩的过程中不断与地下岩土形成浆液，依次通过井底液压驱动动力头与桩的内腔环状空隙、预制桩中心和返浆管排出地面沉淀池内；

(5)、预制桩在井底液压驱动动力头、钻具、多功能桩锤、自身综合重量以及桩机额外施加压力共同作用下到达设计标定的位置；

(6)、待预制桩达到设计标定深度时，调节井底液压驱动动力头的定位装置、使其与预制桩内壁分离，然后将井底液压驱动动力头与螺旋钻具拔出，完成预制桩沉桩施工；

(二)、当用于实心的预制桩施工时：只要将井底液压驱动动力头螺旋钻具加装相配套的反力定位装置后，通过负重钢丝绳悬挂于履带式起重机上即可进行作业。

2.一种实施权利要求1中的方法的井底动力头扩孔压预制桩施工装置，包括多功能桩锤(1)，返浆管(2)，进浆管(3)，预制桩(4)，储料柜(5)，高压泵(6)，井底液压驱动动力头(7)，沉淀池(8)，钻具(9)，吊索(10)，打桩机(11)，其特征在于：所述多功能桩锤(1)安装在所述打桩机(11)上，所述预制桩(4)安装在多功能桩锤(1)上，所述进浆管(3)一端与高压泵(6)的出口相连，另一端穿过多功能桩锤(1)，通过预制桩(4)的中心孔，到达预制桩(4)的底端，所述高压泵(6)位于放置在打桩机(11)旁边的储料柜(5)内，在所述多功能桩锤(1)下端还连接有吊索(10)，所述吊索(10)的下端连接井底液压驱动动力头(7)，所述井底液压驱动动力头(7)的下端安装钻具(9)，在所述井底液压驱动动力头(7)的周向设置有向外扩张的定位装置，在所述多功能桩锤(1)上还连接有能将施工过程中桩基孔内产生的泥浆导出至沉淀池(8)内的返浆管(2)。

3.根据权利要求2所述的井底动力头扩孔压预制桩施工装置，其特征在于，所述钻具(9)为螺旋扩孔钻具或者偏心螺旋钻具。