CN108018856A - 一种新型螺旋钻孔桩机及其施工方法 - Google Patents

一种新型螺旋钻孔桩机及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种新型螺旋钻孔桩机及其施工方法，包括可移动式钻机主体和钻杆，其特征在于：所述钻机主体包括机架、设置于机架上的立杆和连接在立杆一侧的主动力头，主动力头上端设有可拆卸密封接头，下端设有钻杆，立杆上开设有滑道供主动力头沿立杆上下移动，所述机架上设有混凝土泵，混凝土泵通过管道与可拆卸密封接头内部连通，待钻孔位置上方设有护筒及围圈，所述钻杆为内部为空心的上下贯通的杆体，钻杆底部设置预制桩尖。本发明能减少桩机施工的中间环节，提供施工效率，保证施工质量。

Description

一种新型螺旋钻孔桩机及其施工方法
技术领域
本发明属于钻孔桩机技术领域，具体涉及一种新型螺旋钻孔桩机及其施工方法。
背景技术
光伏电站项目，100MW设计有桩基15万根，数量庞大，然而桩径很小，一般为300mm左右，且大多位于半沙漠化或海边滩涂地区，桩基通常施工方法为，先成孔，后取出钻杆，移走桩机，再放置钢筋笼、支模，最后浇筑混凝土，因地质原因及施工流程间隔时间较长，容易出现塌孔或地下水侵孔现象，浇筑混凝土时易出现夹渣和缩颈现象，桩孔中有水时还易产生离析现象，桩基质量很难保证，施工周期较长，混凝土物料损耗较大；其次还有现浇混凝土后压入钢筋笼的方式，该方法难以控制钢筋笼的底部标高，以及钢筋的保护层厚度，质量控制难，且必须在混凝土初凝前完成。因此有必要设计一种新的钻孔装置和方法，能减少中间环节，提供施工效率，保证施工质量。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：
一种新型螺旋钻孔桩机，包括可移动式钻机主体和钻杆，其特征在于：所述钻机主体包括机架、设置于机架上的立杆和连接在立杆一侧的主动力头，主动力头上端设有可拆卸密封接头，下端设有钻杆，立杆上开设有滑道供主动力头沿立杆上下移动，所述机架上设有混凝土泵，混凝土泵通过管道与可拆卸密封接头内部连通，待钻孔位置上方设有护筒及围圈，所述钻杆为内部为空心的上下贯通的杆体，钻杆底部设置预制桩尖。
所述机架上设有气压泵，气压泵通过管道与可拆卸密封接头内部连通。
所述可拆卸密封接头为底部开口的箱体结构，可拆卸密封接头底部开口与主动力头上端通过相配合的凹凸卡口连接固定。
所述主动力头一端与立杆上滑道连接，主动力头中部为双层环状结构，内环底部连接有钻杆，外环上端开设卡口与可拆卸密封接头连接，内外环之间设置轴承。
所述护筒及围圈包括两组半圆形的护筒和围圈，半圆护筒两端呈齿口型，拼接后的两半护筒之间互相磁合并通过卡扣锁紧连接，围圈内径等于护筒外径，半圆围圈与半圆护筒之间通过卡扣连接。
所述钻杆包括主钻杆和盘旋设置在主钻杆上的螺旋钢板，主钻杆底部周向对称设有若干用于与预制桩尖配合的凸型卡口。
所述预制桩尖底部为圆锥体，圆锥上端设有与钻杆配合的圆形平台，平台上设有直径略小于钻杆内径的凸台，凸台上设有若干向上突出的预埋筋，圆台周向设有与钻杆底部配合的凹型卡口。
所述机架底部设有若干滚轮，方便移动整个桩机，机架上方设有供电装置，为整个装置内各动力部件供电，所述立杆一侧设有液压撑杆，通过液压撑杆调节立杆处于竖直状态。
一种应用上述螺旋钻孔桩机的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、放线测量：按设计图纸现场放线测量，确定桩心位置；
步骤2、预埋桩尖：采用人工挖孔，挖深20-30cm的桩穴，桩穴直径能保证预制桩尖埋入为宜，小于设计桩径，然后将预制桩尖置于桩穴内；
步骤3、二次定位：确认桩心偏差在设计允许范围内；
步骤4、桩机就位：将履带式桩机主体移动至桩孔位置，通过液压撑杆调整立杆保持竖直状态，将钻杆的凸型卡口对准预制桩尖的凹型卡口；
步骤5、钻孔下放钢筋笼：启动主动力头带动钻杆旋转，钻杆随着立柱上的滑道匀速下钻，通过钻杆上螺旋钢板切土直至设计孔深，移开可拆卸密封接头，将预制好的钢筋笼放入主钻杆内，再连接好密封接头；
步骤6、浇筑混凝土：启动混凝土泵，如果土质条件差可同时启动气压泵，将混凝土压入桩孔内，停留10-20秒，开始均匀提升钻杆，在钻杆离地面20cm左右时，将两个半圆护筒及围圈置于桩口拼合，松开半圆护筒和护筒围圈的卡扣，并将两个半圆护筒用卡扣固定；继续浇筑混凝土直至设计标高，人工抹面及安装预埋件；
步骤7、养护：移开钻机主体，进行混凝土养护，进行下个桩孔施工。
本发明具有如下优点：
1、成孔浇筑一体化，既保证桩基施工质量，又大大节省施工时间，适应性强，有效解决先成孔后压入钢筋笼的弊端；
2、采用预制钻尖，较好解决桩基成孔与混凝土浇筑一体化；
3、增设混凝土泵与气压泵，还可适用于复杂的地质环境，降低混凝土损耗，提高浇筑功效；
4、护筒由两个半圆护筒通过卡扣拼接而成，安拆方便，且能保证桩基外观质量。
附图说明
图1为本发明装置整体结构示意图；
图2为本发明预制桩尖结构示意图；
图3为本发明护筒结构俯视图；
图4为本发明钻杆底部截面示意图；
其中：1-钻机主体，2-液压撑杆，3-立杆，3-1-滑道，4-可拆卸密封接头，5-主动力头，6-钻杆，7-预制钻尖，8-混凝土泵，9-气压泵，10-滚轮，11-护筒及围圈，6-1-主钻杆，6-2-凸型卡口，6-3螺旋钢板，7-1-凹型卡口，7-2-预埋筋，11-1-护筒，11-2-围圈。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，如图1-4所示，一种新型螺旋钻孔桩机，包括可移动式钻机主体1和钻杆6，其特征在于：所述钻机主体1包括机架、设置于机架上的立杆3和连接在立杆一侧的主动力头5，主动力头5上端设有可拆卸密封接头4，下端设有钻杆6，立杆3上开设有滑道3-1供主动力头沿立杆上下移动，所述机架上设有混凝土泵8，混凝土泵8通过管道与可拆卸密封接头4内部连通，待钻孔位置上方设有护筒及围圈11，所述钻杆6为内部为空心的上下贯通的杆体，钻杆6底部设置预制桩尖7。
所述机架上设有气压泵9，气压泵9通过管道与可拆卸密封接头4内部连通。
所述可拆卸密封接头4为底部开口的箱体结构，可拆卸密封接头4底部开口与主动力头5上端通过相配合的凹凸卡口连接固定。
所述主动力头5一端与立杆3上滑道连接，可沿滑道上下移动，带动钻杆上下移动，主动力头5中部为双层环状结构，内环底部连接有钻杆6，外环上端开设卡口与可拆卸密封接头4连接，内外环之间设置轴承，内环外接动力源实现周向旋转，带动钻杆转动。
所述护筒及围圈11包括两组半圆形的护筒11-1和围圈11-2，半圆护筒两端呈齿口型，拼接后的两半护筒之间互相磁合并通过卡扣锁紧连接，围圈内径等于护筒外径，半圆围圈与半圆护筒之间通过卡扣连接。
所述钻杆6包括主钻杆6-1和盘旋设置在主钻杆上的螺旋钢板6-3，主钻杆底部周向对称设有若干用于与预制桩尖配合的凸型卡口6-2。
所述预制桩尖7底部为圆锥体，圆锥上端设有与钻杆6配合的圆形平台，平台上设有直径略小于钻杆6内径的凸台，凸台上设有若干向上突出的预埋筋7-2，圆台周向设有与钻杆6底部配合的凹型卡口7-1。
所述机架底部设有若干滚轮10，方便移动整个桩机，机架上方设有供电装置，所述立杆3一侧设有液压撑杆2，通过液压撑杆调节立杆3处于竖直状态。
一种应用上述螺旋钻孔桩机的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、放线测量：按设计图纸现场放线测量，确定桩心位置；
步骤2、预埋桩尖：采用人工挖孔，挖深20-30cm的桩穴，桩穴直径能保证预制桩尖7埋入为宜，小于设计桩径，然后将预制桩尖7置于桩穴内；
步骤3、二次定位：确认桩心偏差在设计允许范围内；
步骤4、桩机就位：将履带式桩机主体1移动至桩孔位置，通过液压撑杆2调整立杆3保持竖直状态，将钻杆6的凸型卡口6-2对准预制桩尖的凹型卡口7-1；
步骤5、钻孔下放钢筋笼：启动主动力头5带动钻杆6旋转，钻杆6随着立柱3上的滑道3-1匀速下钻，通过钻杆上螺旋钢板6-3切土直至设计孔深，移开可拆卸密封接头4，将预制好的钢筋笼放入主钻杆6-1内，再连接好密封接头；
步骤6、浇筑混凝土：启动混凝土泵8，如果土质条件差可同时启动气压泵9，将混凝土压入桩孔内，停留10-20秒，开始均匀提升钻杆6，在钻杆离地面20cm左右时，将两个半圆护筒及围圈11置于桩口拼合，松开半圆护筒11-1和护筒围圈11-2的卡扣，并将2个半圆护筒11-1用卡扣固定；继续浇筑混凝土直至设计标高，人工抹面及安装预埋件；
步骤7、养护：移开钻机主体，进行混凝土养护，进行下个桩孔施工。
本发明的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。

Claims (9)

1.一种新型螺旋钻孔桩机，包括可移动式钻机主体和钻杆，其特征在于：所述钻机主体包括机架、设置于机架上的立杆和连接在立杆一侧的主动力头，主动力头上端设有可拆卸密封接头，下端设有钻杆，立杆上开设有滑道供主动力头沿立杆上下移动，所述机架上设有混凝土泵，混凝土泵通过管道与可拆卸密封接头内部连通，待钻孔位置上方设有护筒及围圈，所述钻杆为内部为空心的上下贯通的杆体，钻杆底部设置预制桩尖。
2.如权利要求1所述的一种新型螺旋钻孔桩机，其特征在于：所述机架上设有气压泵，气压泵通过管道与可拆卸密封接头内部连通。
3.如权利要求1所述的一种新型螺旋钻孔桩机，其特征在于：所述可拆卸密封接头为底部开口的箱体结构，可拆卸密封接头底部开口与主动力头上端通过相配合的凹凸卡口连接固定。
4.如权利要求1所述的一种新型螺旋钻孔桩机，其特征在于：所述主动力头一端与立杆上滑道连接，主动力头中部为双层环状结构，内环底部连接有钻杆，外环上端开设卡口与可拆卸密封接头连接，内外环之间设置轴承。
5.如权利要求1所述的一种新型螺旋钻孔桩机，其特征在于：所述护筒及围圈包括两组半圆形的护筒和围圈，半圆护筒两端呈齿口型，拼接后的两半护筒之间互相磁合并通过卡扣锁紧连接，围圈内径等于护筒外径，半圆围圈与半圆护筒之间通过卡扣连接。
6.如权利要求1所述的一种新型螺旋钻孔桩机，其特征在于：所述钻杆包括主钻杆和盘旋设置在主钻杆上的螺旋钢板，主钻杆底部周向对称设有若干用于与预制桩尖配合的凸型卡口。
7.如权利要求1所述的一种新型螺旋钻孔桩机，其特征在于：所述预制桩尖底部为圆锥体，圆锥上端设有与钻杆配合的圆形平台，平台上设有直径略小于钻杆内径的凸台，凸台上设有若干向上突出的预埋筋，圆台周向设有与钻杆底部配合的凹型卡口。
8.如权利要求1所述的一种新型螺旋钻孔桩机，其特征在于：所述机架底部设有若干滚轮，机架上方设有供电装置，所述立杆一侧设有液压撑杆，通过液压撑杆调节立杆处于竖直状态。
9.一种应用权利要求1-8任一项所述新型螺旋钻孔桩机的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、放线测量：按设计图纸现场放线测量，确定桩心位置；
步骤2、预埋桩尖：采用人工挖孔，挖深20-30cm的桩穴，桩穴直径能保证预制桩尖埋入为宜，小于设计桩径，然后将预制桩尖置于桩穴内；
步骤3、二次定位：确认桩心偏差在设计允许范围内；
步骤4、桩机就位：将履带式桩机主体移动至桩孔位置，通过液压撑杆调整立杆保持竖直状态，将钻杆的凸型卡口对准预制桩尖的凹型卡口；
步骤5、钻孔下放钢筋笼：启动主动力头带动钻杆旋转，钻杆随着立柱上的滑道匀速下钻，通过钻杆上螺旋钢板切土直至设计孔深，移开可拆卸密封接头，将预制好的钢筋笼放入主钻杆内，再连接好密封接头；
步骤6、浇筑混凝土：启动混凝土泵，如果土质条件差可同时启动气压泵，将混凝土压入桩孔内，停留10-20秒，开始均匀提升钻杆，在钻杆离地面20cm左右时，将两个半圆护筒及围圈置于桩口拼合，松开半圆护筒和护筒围圈的卡扣，并将两个半圆护筒用卡扣固定；继续浇筑混凝土直至设计标高，人工抹面及安装预埋件；
步骤7、养护：移开钻机主体，进行混凝土养护，进行下个桩孔施工。
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