CN112482361A - 一种冲击钻灌注桩施工装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种冲击钻灌注桩施工装置，包括机架、钻锤、驱动机构和牵拉绳，所述机架上设置有监测机构和控制机构，所述监测机构用于监测牵拉绳靠近钻锤一段的偏移角度，所述控制机构用于控制驱动机构以阻止对牵拉绳的释放；所述监测机构包括垂直辅助件、距离测试单元和角度计算单元；所述垂直辅助件挂接于机架上；所述距离测试单元设置于垂直辅助件的自由端，用于测试所述垂直辅助件的自由端与所述牵拉绳靠近钻锤一段之间的水平间距作为偏移距离；所述角度计算单元与距离测试单元连接，用于接收所述偏移距离，并根据所述偏移距离与预设的计算公式计算出偏移角度。本申请具有使桩孔的倾斜角度位于规定的倾斜度范围内，以提高桩基施工质量的效果。

Description

一种冲击钻灌注桩施工装置及其施工方法

技术领域

本申请涉及建筑施工技术领域，尤其是涉及一种冲击钻灌注桩施工装置及其施工方法。

背景技术

钻孔灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、冲孔、钢管挤土或者人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩基础。钻孔灌注桩以其施工工艺成熟、承载力高、使用限制条件少等特点，被广泛的应用于地质条件较差的工程项目。在维持孔壁稳定性的前提下提高成孔效率是评价冲击成孔灌注桩工艺优劣的重要指标。

采用冲击钻施工钻孔灌注桩的桩基时，由于钻锤冲击产生的震动，以及护筒埋设本身的不平，常会导致灌注桩的护筒产生倾斜，护筒倾斜会导致钻孔灌注桩偏孔。为了克服护筒倾斜，一般采用水准仪定时测量灌注桩的护筒水平度。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有不能连续监控护筒的偏移状态，容易造成桩孔倾斜，影响桩基施工质量的缺陷。

发明内容

为了提高桩基施工质量，本申请提供了一种冲击钻灌注桩施工装置及其施工方法。

第一方面，本申请提供一种冲击钻灌注桩施工装置，采用如下的技术方案：

一种冲击钻灌注桩施工装置，包括机架、钻锤、驱动机构和牵拉绳，所述机架上设置有监测机构和控制机构，所述监测机构用于监测牵拉绳靠近钻锤一段的偏移角度，所述控制机构用于控制驱动机构以阻止对牵拉绳的释放；所述监测机构包括垂直辅助件、距离测试单元和角度计算单元；

所述垂直辅助件挂接于机架上；

所述距离测试单元设置于垂直辅助件的自由端，用于测试所述垂直辅助件的自由端与所述牵拉绳靠近钻锤一段之间的水平间距作为偏移距离；

所述角度计算单元与距离测试单元连接，用于接收所述偏移距离，并根据所述偏移距离与预设的计算公式计算出偏移角度。

通过采用上述技术方案，垂直辅助件挂接在机架上，使得垂直辅助件在机架上呈竖直状态；经测试垂直辅助件与牵拉绳靠近钻锤一段的间距，计算出钻锤冲击的偏移角度；当偏移角度大于预设角度时，经驱动机构阻止牵拉绳的释放，即阻止钻锤的下降，从而使桩孔的倾斜角度位于规定的倾斜度范围内，以提高桩基施工质量。

可选的，所述驱动机构包括驱动件、绕线轮和阻止组件，所述机架上设置有支撑架，所述绕线轮转动连接于支撑架上；所述驱动件固定于机架上，且用于驱使所述绕线轮转动以使牵拉绳缠绕在绕线轮上；所述阻止组件用于阻止所述绕线轮反向转动以阻止对牵拉绳的释放。

通过采用上述技术方案，驱动件驱使绕线轮转动，可以让牵拉绳缠绕在绕线轮上，从而对钻锤进行提升，便于释放牵拉绳后钻锤采用一定的冲程进行冲击；提高阻止组件阻止绕线轮反向转动，可以阻止牵拉绳的释放，从而使阻止钻锤的下降更加便捷。

可选的，所述阻止组件包括棘轮、棘爪和扭簧，所述棘轮固定于绕线轮的转轴上，所述棘爪转动连接于支撑架上，所述扭簧套接于棘爪的转轴上，且其两端分别固定于支撑架和棘爪上，所述扭簧用于使棘爪与棘轮相啮合；所述支撑架上设置有电磁铁，所述棘爪的自由端设置有铁块，当所述电磁铁吸附住铁块时，所述棘爪与棘轮相分离。

通过采用上述技术方案，当钻锤正常冲击成孔时，对电磁铁通电使得铁块吸附在电磁铁上，从而是棘爪与棘轮分离开来，减小对绕线轮的旋转造成影响的情况；当钻锤冲击的偏移角度大于预设角度时，通过扭簧使得棘爪与棘轮相啮合，从而阻止绕线轮的反向转动，操作便捷。

可选的，所述棘爪有多个，所述支撑架上设置有圆环罩，多个所述棘爪转动连接于圆环罩上，且均匀的分布于所述圆环罩的内壁上。

通过采用上述技术方案，多个棘爪分别与棘轮相配合，能够更好的阻止绕线轮反向转动；圆环罩对棘爪和扭簧进行遮挡，减少泥浆等杂质落入到棘爪上的情况，从而使棘爪的转动更加容易。

可选的，所述阻止组件包括齿轮、阻止条、气囊和充气泵，所述齿轮固定于绕线轮的转轴上，所述阻止条滑移连接于支撑架，所述阻止条的一端抵接于气囊的外表面，另一端抵接于齿轮的圆周面；所述支撑架上开设有用于限制气囊的限制腔，所述充气泵位于机架上，且用于对气囊进行充放气。

通过采用上述技术方案，当钻锤正常冲击成孔时，对气囊进行放气，使得齿轮可推动着阻止条向气囊移动，减小对绕线轮的旋转造成影响的情况；当钻锤冲击的偏移角度大于预设角度时，通过充气泵对气囊进行充气，使得阻止条插接在齿轮的两齿之间，从而阻止绕线轮的反向转动，结构简单。

可选的，所述支撑架的侧面设置有导向环和限制环，所述气囊位于导向环与限制环之间，所述限制腔由导向环、限制环和支撑架形成；所述阻止条有多个，所述导向环上开设有多个供阻止条移动的滑移孔。

通过采用上述技术方案，多个阻止条分别与齿轮相配合，能够更好的阻止绕线轮反向转动。

可选的，所述气囊的外表面设置有耐磨片，所述阻止条的一端固定于耐磨片上。

通过采用上述技术方案，耐磨片可以减小阻止条对气囊的磨损，从而提高气囊的使用寿命。

第二方面，本申请提供一种冲击钻灌注桩施工方法，采用如下的技术方案：

一种冲击钻灌注桩施工方法，包括以下步骤：

测定孔位，采用全站仪定位桩孔的位置，根据桩孔的位置拉十字型护桩，以十字型护桩为基准画出灌注桩轮廓线；

埋设护筒，根据灌注桩轮廓线挖设护筒填埋坑，将坑底平整后放入护筒，护筒的筒身竖直后用黏土回填；

泥浆制备，采用挖掘机在桩孔范围内挖设泥浆池，泥浆采用水、高粘度粘土和添加剂制备；

钻孔，通过上述施工装置对准十字型护桩的中心，该施工装置先用小冲程开孔，待开孔深度超过钻锤全高后，加冲程进行正常的冲击，钻孔时将泥浆注入桩孔内；

第一次清孔，继续向桩孔内注入泥浆，通过钻锤低冲程的反复冲搅，利用泥浆循环方式使孔底沉碴随着泥浆排出孔外；

钢筋笼制作与安装，钢筋笼由钢筋加工场分段制作，用吊车将钢筋笼吊入桩孔内，每下完一节钢筋笼后用钢管或方木固定，再用吊车吊住另一节钢筋笼进行焊接，依次将全部钢筋笼吊入桩孔内；

安装导管，采用吊车将导管吊入桩孔内；

第二次清孔，采用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉碴；

混凝土的灌注，通过导管向桩孔内灌注混凝土。

通过采用上述技术方案，设计十字型护桩可精确定位桩孔，便于施工装置的施工；埋设护筒不仅保护孔口，有效减少地面石块掉入孔内，同时保证泥浆水位，减小坍孔；两次清孔可有效清除孔底的沉碴，使灌注后的桩身不易断桩及夹泥，有效保证了桩身质量。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.垂直辅助件挂接在机架上，使得垂直辅助件在机架上呈竖直状态；经测试垂直辅助件与牵拉绳靠近钻锤一段的间距，计算出钻锤冲击的偏移角度；当偏移角度大于预设角度时，经驱动机构阻止牵拉绳的释放，即阻止钻锤的下降，从而使桩孔的倾斜角度位于规定的倾斜度范围内，以提高桩基施工质量；

2.驱动件驱使绕线轮转动，可以让牵拉绳缠绕在绕线轮上，从而将钻锤提高一段距离，便于释放牵拉绳后钻锤采用一定的冲程进行冲击；提高阻止组件阻止绕线轮反向转动，可以阻止牵拉绳的释放，从而使阻止钻锤的下降更加便捷。

附图说明

图1是本申请其中一个实施例的结构示意图；

图2是图1中支撑架、绕线轮和阻止组件的部分结构示意图；

图3是本申请另一个实施例的结构示意图；

图4是图3中支撑架、绕线轮和阻止组件的部分结构示意图。

附图标记说明：1、机架；101、底座；102、支座；2、钻锤；31、驱动件；32、绕线轮；331、棘轮；332、棘爪；333、扭簧；334、齿轮；335、阻止条；336、气囊；337、充气泵；4、牵拉绳；51、垂直辅助件；52、距离测试单元；6、控制机构；7、支撑架；8、电磁铁；9、铁块；10、圆环罩；11、导向环；12、限制环；13、滑移孔；14、耐磨片；15、第一转向轮；16、第二转向轮；17、主动轮；18、从动轮；19、皮带；20、连接杆。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-4及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例公开一种冲击钻灌注桩施工装置。

实施例1

参照图1和图2，一种冲击钻灌注桩施工装置，包括机架1、钻锤2、驱动机构和牵拉绳4，其中，机架1包括底座101和支座102，支座102的底端焊接固定在底座101的上表面，且支座102与底座101之间的夹角为钝角。支座102的上部与底座101之间焊接固定有两根连接杆20，使得底座101与支座102、连接杆20之间形成三角形，从而使机架1的结构更加稳固。其它申请中，支座102的底端转动连接在底座101上，支座102的上部转动连接有连接杆20，连接杆20远离支座102的一端可通过螺栓固定在底座101上；搬运存储机架1时，可以转动支座102的自由端使其靠近底座101的上表面，从而减小机架1所占用的空间。

驱动机构包括驱动件31、绕线轮32和阻止组件，其中，驱动件31为驱动电机，驱动电机通过螺栓固定在底座101上，驱动电机的输出轴上固定有主动轮17。底座101上焊接固定有支撑架7，绕线轮32转动连接在支撑架7上，绕线轮32的转轴上固定有从动轮18，主动轮17和从动轮18外套接有皮带19。驱动电机通电后将驱使主动轮17旋转，主动轮17的旋转经皮带19带动着从动轮18旋转，从而使得绕线轮32旋转。驱动电机和支撑架7均位于底座101远离支座102的一端。

底座101上转动连接有第一转向轮15，第一转向轮15位于底座101靠近支座102的一端。支座102上转动连接有第二转向轮16，第二转向轮16位于支座102远离底座101的一端。牵拉绳4的一端缠绕在绕线轮32上，另一端依次穿过第一转向轮15和第二转向轮16后，与钻锤2的顶部连接。通过第一转向轮15和第二转向轮16可以改变牵拉绳4的拉拽方向，驱动电机驱使绕线轮32旋转，可以使牵拉绳4缠绕在绕线轮32上，从而对钻锤2进行提升，便于释放牵拉绳4后钻锤2采用一定的冲程对钻孔冲程进行冲击。

机架1上安装有监测机构和控制机构6，监测机构用于监测牵拉绳4靠近钻锤2一段的偏移角度；监测机构包括垂直辅助件51、距离测试单元52和角度计算单元（图中未示出）。其中，垂直辅助件51挂接于机架1上，使得垂直辅助件51一般保持垂直状态。距离测试单元52安装在垂直辅助件51的自由端，用于测试垂直辅助件51的自由端与牵拉绳4靠近钻锤2一段之间的水平间距作为偏移距离。控制机构6用于控制驱动机构以阻止对牵拉绳4的释放，控制机构6安装在驱动电机上，角度计算单元安装在控制机构6内。

角度计算单元与距离测试单元52连接，用于接收偏移距离，并根据偏移距离与预设的计算公式计算出偏移角度。具体的，当牵拉绳4连接钻锤2的一段呈垂直状态时，垂直辅助件51的自由端与牵拉绳4靠近钻锤2一段之间的水平间距为S1；测试垂直辅助件51的自身长度为L，距离测试单元52测试出的偏移距离为S2，偏移角度为A，则预设的计算公式为cotA=L/(S2-S1)。

阻止组件用于阻止绕线轮32反向转动以阻止对牵拉绳4的释放。阻止组件包括棘轮331、棘爪332和扭簧333，棘轮331通过螺栓固定在绕线轮32的转轴上。其中，棘爪332转动连接在支撑架7上，扭簧333套接于棘爪332的转轴上，且其两端分别固定在支撑架7和棘爪332上，扭簧333用于使棘爪332与棘轮331相啮合。具体的，支撑架7的侧面焊接固定有圆环罩10，棘爪332有多个，多个棘爪332转动连接在圆环罩10上，且均匀的分布在圆环罩10的内壁上。多个棘爪332分别与棘轮331相配合，能够更好的阻止绕线轮32反向转动；圆环罩10对棘爪332和扭簧333进行遮挡，减少泥浆等杂质落入到棘爪332上的情况，从而使棘爪332的转动更加容易。

圆环罩10的内壁上固定有电磁铁8，棘爪332的自由端固定有铁块9，当电磁铁8吸附住铁块9时，棘爪332与棘轮331相分离。其中，电磁铁8的固定方式和铁块9的固定方式均可以采用嵌装的方式，也可以通过强力胶进行粘接。当钻锤2冲击的偏移角度大于预设角度时，通过扭簧333使得棘爪332与棘轮331相啮合，从而阻止绕线轮32的反向转动，操作便捷。

实施例1的实施原理为：垂直辅助件51挂接在机架1上，使得垂直辅助件51在机架1上呈竖直状态；经测试垂直辅助件51与牵拉绳4靠近钻锤2一段的间距，计算出钻锤2冲击的偏移角度；当偏移角度大于预设角度时，通过控制机构6使得电磁铁8断电，使得棘爪332与棘轮331在扭簧333的作用下相啮合，从而阻止绕线轮32的反向转动以阻止牵拉绳4的释放，即阻止钻锤2的下降，从而使桩孔的倾斜角度位于规定的倾斜度范围内，以提高桩基施工质量。

实施例2

参照图3和图4，本实施例与实施例1的不同之处在于，阻止组件包括齿轮334、阻止条335、气囊336和充气泵337，支撑架7的侧面焊接固定有导向环11和限制环12，限制环12位于导向环11外，其中，气囊336呈环形，且气囊336位于导向环11与限制环12之间，即导向环11、限制环12与支撑架7之间形成供气囊336放置的限制腔。充气泵337通过螺栓固定在底座101上，充气泵337的出气口与气囊336之间通过软管相连通，经充气泵337可以对气囊336进行充放气。

齿轮334通过螺栓固定在绕线轮32的转轴上，导向环11上开设有多个滑移孔13，多个滑移孔13均匀分布在导向环11的圆周面上。阻止条335滑移连接在滑移孔13内，阻止条335的一端抵接在气囊336的内环面，另一端抵接在齿轮334的圆周面。通过多个阻止条335分别与齿轮334相配合，能够更好的阻止绕线轮32反向转动。

气囊336的外表面粘结有耐磨片14，阻止条335的一端固定在耐磨片14上。通过耐磨片14可以减小阻止条335对气囊336的磨损，从而提高气囊336的使用寿命。其它申请中，阻止条335上套接有弹簧，弹簧的两端焊接固定在阻止条335和导向环11上，当弹簧自然状态下时，阻止条335与齿轮334相分离。

实施例2的实施原理为：当钻锤2正常冲击成孔时，通过对气囊336进行放气，使得齿轮334可推动着阻止条335向气囊336移动，减小阻止条335对绕线轮32的旋转造成影响；当钻锤2冲击的偏移角度大于预设角度时，通过充气泵337对气囊336进行充气，使得阻止条335插接在齿轮334的两齿之间，从而阻止绕线轮32的反向转动，结构简单。

本申请实施例还公开一种冲击钻灌注桩施工方法，包括以下步骤：

测定孔位，采用全站仪定位桩孔的位置，根据桩孔的位置拉十字型护桩，以十字型护桩为基准画出灌注桩轮廓线。

本申请实施例中，测定孔位之前，需要对钻孔场地进行清理平整。比如，钻孔场地位于浅水、陡坡或者淤泥中时，可采用筑岛、枕木或者型钢等搭设工作平台。拉好十字型护桩后，需要保护好；通过挂线和吊垂线的方式，并要求十字型护桩的中心偏差小于或者等于50mm。通过十字型护桩可以在钻孔和钢筋笼定位时对桩位进行检验。

埋设护筒，根据灌注桩轮廓线挖设护筒填埋坑，将坑底平整后放入护筒，护筒的筒身竖直后用黏土回填。

本申请实施例中，护筒采用厚度为8～12mm的A3钢板卷制，护筒内径应比桩直径大20cm。护筒在车间分节制造，在平台对接后整体下沉，下沉中随时用木楔在导向架与护筒之间调整偏差，护筒底脚要求到达卵石层顶面。具体的，护筒需要严密不漏水，黏土回填需要密实。护筒埋设的深度需要满足施工要求，比如，护筒上表面的位置小于或者等于50mm。护筒的倾斜度小于或者等于1%，孔内的水位应该高于护筒底脚0.5m以上。

泥浆制备，采用挖掘机在桩孔范围内挖设泥浆池，泥浆采用水、高粘度粘土和添加剂制备。

本申请实施例中，开挖泥浆池，选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，造浆量为2倍桩的混凝土体积，泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。

钻孔，通过上述施工装置对准十字型护桩的中心，该施工装置先用小冲程开孔，待开孔深度超过钻锤2全高后，加冲程进行正常的冲击，钻孔时将泥浆注入桩孔内。

具体的，冲孔时开孔进入护筒底口段，应采用小冲程开孔，使初成孔坚实、顺直和圆顺，能起到导向作用，并防止孔口坍塌。钻进深度超过钻锤2高度加上冲程后，方可进行正常的冲击。坚硬岩层应采用中、大冲程，松散地层应采用中、小冲程。当钻孔达到设计标高孔位后，对孔深、孔径、孔位和孔形、倾斜度、孔底地质情况进行检查，然后填写终孔记录，并及时通知监理工程师到现场检查验收。

本申请实施例中，为防止冲击振动使邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑混凝土的凝固，应待邻孔混凝土浇筑完毕，并达到2.5MPa抗压强度后方可开钻。每钻进2m或地层变化处，应在泥浆池中捞取钻渣样品，查明土质并记录，及时排除钻渣并置换泥浆。同时注意土层的变化，在岩土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。

第一次清孔，继续向桩孔内注入泥浆，通过钻锤2低冲程的反复冲搅，利用泥浆循环方式使孔底沉碴随着泥浆排出孔外。

本申请实施例中，一般采用抽渣法清孔，孔底沉渣厚度应满足设计要求，在设计无要求时，孔底沉渣厚度应不大于5cm。

钢筋笼制作与安装，钢筋笼由钢筋加工场分段制作，用吊车将钢筋笼吊入桩孔内，每下完一节钢筋笼后用钢管或方木固定，再用吊车吊住另一节钢筋笼进行焊接，依次将全部钢筋笼吊入桩孔内。

具体的，钢筋笼在钢筋加工车间分段制作，或现场制作，以定尺钢筋长度为宜。主筋在制作前必须整直，没有局部的弯折。主筋一般应尽量用整根钢筋，分段后的钢筋接头应相互错开，保证同一截面内的接头数目不超过主筋总数的50%，接头错开间距不小于35d（d为钢筋直径），且不得小于50cm。钢筋笼的焊接和绑扎必须牢固，应保证焊缝长度和饱满度。钢筋笼分段制作完后，吊运至现场进行边下放边连接。分段制作时采用搭接焊，两钢筋搭接端部应预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致，接头的长度单面焊不小于10d，双面焊不应小于5d。

本申请实施例中，钢筋笼起吊时，吊点应拴牢并布置于直径方向，起吊过程中必须防止钢筋笼变形，使钢筋笼吊起后呈自然垂直状态。吊入钢筋笼时对准孔位轻放和慢放，下放过程中，时刻注意观察孔内水位情况，如发现异常现象，马上停放，检查是否坍孔。钢筋笼下放至标高后，要检查钢筋笼是否中心偏位，使之满足规范要求，并用4根φ16钢筋将其与护筒焊接，或者与灌注平台连成一体，以防止钢筋笼在混凝土灌注过程中下沉或上浮。

安装导管，采用吊车将导管吊入桩孔内。

本申请实施例中，导管使用前应组装编号，根据孔深计算导管长度和节数，导管应顺直并进行水密试验，确认导管不漏水和拆接情况良好才能下入孔中。用吊机辅助下导管，下放导管时小心操作，避免挂碰钢筋笼。

第二次清孔，采用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉碴。

本申请实施例中，第二次清孔一般采用抽渣法进行清孔，孔底沉渣厚度不大于5cm。二次清孔完毕，将导管轻轻下放到底，然后再往上提升25～40cm，与导管的理论长度进行比较，吻合之后，将导管固定在灌注平台孔座上。

混凝土的灌注，通过导管向桩孔内灌注混凝土。

本申请实施例中，灌注混凝土前检测孔底沉渣厚度及泥浆指标，直至达到设计和规范要求。接上混凝土的灌注漏斗，开始灌注混凝土。灌注时，计算和控制首批封底混凝土数量，下落时有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土的深度在1～3 m，当桩身较长时，导管埋入混凝土中的深度可适当放大。

灌注过程中，应注意观察导管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。当导管提升到法兰接头露孔口以上有一定高度，可拆除1节或2节导管，具体的根据每节导管长度和工作平台距孔口高度而定。

需要拆除导管时，暂停灌注，先取走灌注漏斗，重新系牢井口的导管，并挂上升降设备，然后松动导管的接头螺栓或快速接头，同时降下吊导管用的吊钩挂上待拆的导管上端的吊环，待螺栓全部拆除或快速接头拆除后，吊起待拆的导管，徐徐放在地上，然后将灌注漏斗重新插入井口的导管内，校正好位置，继续灌注。其中，拆除导管动作要快，每根桩的浇筑时间宜控制在8小时内完成。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。

本申请实施例一种冲击钻灌注桩施工方法的实施原理为：设计十字型护桩可精确定位桩孔，便于施工装置的施工；埋设护筒不仅保护孔口，有效减少地面石块掉入孔内，同时保证泥浆水位，减小坍孔；两次清孔可有效清除孔底的沉碴，使灌注后的桩身不易断桩及夹泥，有效保证了桩身质量。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (8)

1.一种冲击钻灌注桩施工装置，包括机架(1)、钻锤(2)、驱动机构和牵拉绳(4)，其特征在于，所述机架(1)上设置有监测机构和控制机构(6)，所述监测机构用于监测牵拉绳(4)靠近钻锤(2)一段的偏移角度，所述控制机构(6)用于控制驱动机构以阻止对牵拉绳(4)的释放；所述监测机构包括垂直辅助件(51)、距离测试单元(52)和角度计算单元；

所述垂直辅助件(51)挂接于机架(1)上；

所述距离测试单元(52)设置于垂直辅助件(51)的自由端，用于测试所述垂直辅助件(51)的自由端与所述牵拉绳(4)靠近钻锤(2)一段之间的水平间距作为偏移距离；

所述角度计算单元与距离测试单元(52)连接，用于接收所述偏移距离，并根据所述偏移距离与预设的计算公式计算出偏移角度。

2.根据权利要求1所述的一种冲击钻灌注桩施工装置，其特征在于，所述驱动机构包括驱动件(31)、绕线轮(32)和阻止组件，所述机架(1)上设置有支撑架(7)，所述绕线轮(32)转动连接于支撑架(7)上；所述驱动件(31)固定于机架(1)上，且用于驱使所述绕线轮(32)转动以使牵拉绳(4)缠绕在绕线轮(32)上；所述阻止组件用于阻止所述绕线轮(32)反向转动以阻止对牵拉绳(4)的释放。

3.根据权利要求2所述的一种冲击钻灌注桩施工装置，其特征在于，所述阻止组件包括棘轮(331)、棘爪(332)和扭簧(333)，所述棘轮(331)固定于绕线轮(32)的转轴上，所述棘爪(332)转动连接于支撑架(7)上，所述扭簧(333)套接于棘爪(332)的转轴上，且其两端分别固定于支撑架(7)和棘爪(332)上，所述扭簧(333)用于使棘爪(332)与棘轮(331)相啮合；所述支撑架(7)上设置有电磁铁(8)，所述棘爪(332)的自由端设置有铁块(9)，当所述电磁铁(8)吸附住铁块(9)时，所述棘爪(332)与棘轮(331)相分离。

4.根据权利要求3所述的一种冲击钻灌注桩施工装置，其特征在于，所述棘爪(332)有多个，所述支撑架(7)上设置有圆环罩(10)，多个所述棘爪(332)转动连接于圆环罩(10)上，且均匀的分布于所述圆环罩(10)的内壁上。

5.根据权利要求2所述的一种冲击钻灌注桩施工装置，其特征在于，所述阻止组件包括齿轮(334)、阻止条(335)、气囊(336)和充气泵(337)，所述齿轮(334)固定于绕线轮(32)的转轴上，所述阻止条(335)滑移连接于支撑架(7)，所述阻止条(335)的一端抵接于气囊(336)的外表面，另一端抵接于齿轮(334)的圆周面；所述支撑架(7)上开设有用于限制气囊(336)的限制腔，所述充气泵(337)位于机架(1)上，且用于对气囊(336)进行充放气。

6.根据权利要求5所述的一种冲击钻灌注桩施工装置，其特征在于，所述支撑架(7)的侧面设置有导向环(11)和限制环(12)，所述气囊(336)位于导向环(11)与限制环(12)之间，所述限制腔由导向环(11)、限制环(12)和支撑架(7)形成；所述阻止条(335)有多个，所述导向环(11)上开设有多个供阻止条(335)移动的滑移孔(13)。

7.根据权利要求6所述的一种冲击钻灌注桩施工装置，其特征在于，所述气囊(336)的外表面设置有耐磨片(14)，所述阻止条(335)的一端固定于耐磨片(14)上。

8.一种冲击钻灌注桩施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

测定孔位，采用全站仪定位桩孔的位置，根据桩孔的位置拉十字型护桩，以十字型护桩为基准画出灌注桩轮廓线；

埋设护筒，根据灌注桩轮廓线挖设护筒填埋坑，将坑底平整后放入护筒，护筒的筒身竖直后用黏土回填；

泥浆制备，采用挖掘机在桩孔范围内挖设泥浆池，泥浆采用水、高粘度粘土和添加剂制备；

钻孔，通过权利要求1-7任意一项所述的一种冲击钻灌注桩施工装置对准十字型护桩的中心，该施工装置先用小冲程开孔，待开孔深度超过钻锤(2)全高后，加冲程进行正常的冲击，钻孔时将泥浆注入桩孔内；

第一次清孔，继续向桩孔内注入泥浆，通过钻锤(2)低冲程的反复冲搅，利用泥浆循环方式使孔底沉碴随着泥浆排出孔外；

钢筋笼制作与安装，钢筋笼由钢筋加工场分段制作，用吊车将钢筋笼吊入桩孔内，每下完一节钢筋笼后用钢管或方木固定，再用吊车吊住另一节钢筋笼进行焊接，依次将全部钢筋笼吊入桩孔内；

安装导管，采用吊车将导管吊入桩孔内；

第二次清孔，采用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉碴；

混凝土的灌注，通过导管向桩孔内灌注混凝土。

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