CN113356288B - 一种土层桩基纠偏方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土层桩基纠偏方法，所述方法包括以下步骤：S01、在土层上钻出初始桩孔；S02、在钻杆转动连接第一伸缩机构和第二伸缩机构，第一伸缩机构与钻杆垂直，第二伸缩机构与钻杆垂直，第二伸缩机构与第一伸缩机构伸缩方向相反且平行；S03、测量第一伸缩机构与第二伸缩机构的水平，如果第二伸缩机构远离钻杆的端部向下倾斜则控制第二伸缩机构伸长，控制第一伸缩机构伸长直到第一伸缩机构或第二伸缩机构水平；如果第二伸缩机构远离钻杆的端部向上倾斜则控制第一伸缩机构伸长，控制第二伸缩机构收缩直到第一伸缩机构或第二伸缩机构水平。以解决现有技术在不增加成本，不拖慢工程进度的情况下，不能保证保证桩孔不倾斜的问题。

Description

一种土层桩基纠偏方法

技术领域

本发明涉及一种土层桩基纠偏方法，属于土层桩基技术领域。

背景技术

土层桩基需要在土层上打出桩孔。现有桩孔主要通过钻机使用钻杆带动钻头在土层上打出。

通过钻机打桩孔时常存在桩孔倾斜的问题，特别是桩孔深度较深时这种问题尤为突出，为了解决钻机打桩孔倾斜的问题，所属领域的技术人员采用的办法是：一旦发现桩孔倾斜，就立即把钻头和钻杆取出重新定位，纠正钻头和钻杆方向后在原桩孔的基础上继续打，以保证桩孔的竖直。

但是，重新取出钻头和钻杆存在的问题是，取出过程和重新定位的过程较为费时费力，倾斜的部分不能使用，拖慢工程进度，导致成本上升。上述技术问题的存在，是由于钻杆长度过大以后微小的倾斜就会造成桩孔巨大的倾斜的特性造成的，目前是不可克服的。

现有的桩孔钻探技术，由于技术思路本身具有缺陷，导致了在不增加成本，不拖慢工程进度的情况下，保证桩孔不倾斜是不能实现的。

该技术难题的存在，阻碍了现有技术的进一步发展。同时，由于这一问题是现有技术的技术思路本身的缺陷带来的，现有技术也无法解决这个具有技术矛盾的技术问题，因此，要求在不增加成本，不拖慢工程进度的情况下，保证桩孔不倾斜，是所属技术领域一直渴望解决但是始终未能获得成功的技术难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种土层桩基纠偏方法，以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是：一种土层桩基纠偏方法，所述方法包括以下步骤：

S01、在土层上钻出初始桩孔；

S02、在钻杆转动连接第一伸缩机构和第二伸缩机构，第一伸缩机构与钻杆垂直，第二伸缩机构与钻杆垂直，第二伸缩机构与第一伸缩机构伸缩方向相反且平行，并使第一伸缩机构与第二伸缩机构均位于初始桩孔内；

S03、测量第一伸缩机构与第二伸缩机构的水平，如果第二伸缩机构远离钻杆的端部向下倾斜则控制第二伸缩机构伸长，控制第一伸缩机构伸长直到第一伸缩机构或第二伸缩机构水平；如果第二伸缩机构远离钻杆的端部向上倾斜则控制第一伸缩机构伸长，控制第二伸缩机构收缩直到第一伸缩机构或第二伸缩机构水平。

进一步地，第一伸缩机构转动连接在靠近钻头的钻杆上，第二伸缩机构转动连接靠近初始桩孔开口处的钻杆上。

进一步地，还包括：

控制器，所述控制器与第一伸缩机构电连接，控制器与第二伸缩机构电连接；

第一水平仪，所述第一水平仪设置在第一伸缩机构上，第一水平仪与控制器电连接；

第二水平仪，所述第二水平仪设置在第二伸缩机构上，第二水平仪与控制器电连接。

进一步地，所述第一伸缩机构包括：

第一轴承，所述第一轴承的内环固定连接在钻杆上，第一轴承的中轴线与钻杆中轴线重合；

第一下部伸缩杆，所述第一下部伸缩杆一端与第一轴承外环固定连接，第一下部伸缩杆与钻杆垂直，第一下部伸缩杆为电动液压伸缩杆且与控制器电连接；

第二下部伸缩杆，所述第二下部伸缩杆一端与第一轴承外环固定连接，第二下部伸缩杆与钻杆垂直，第二下部伸缩杆与第一下部伸缩杆垂直，第二下部伸缩杆为电动液压伸缩杆且与控制器电连接；

其中第一水平仪包括2个，2个第一水平仪分别设置在第一下部伸缩杆和第二下部伸缩杆上，并且分别与第一下部伸缩杆和第二下部伸缩杆长度方向平行。

进一步地，所述第二伸缩机构包括：

第二轴承，所述第二轴承的内环为非圆柱型，钻杆与第二轴承的内环相匹配，第二轴承的内环套接在钻杆上，第二轴承的中轴线与钻杆中轴线重合；

第一上部伸缩杆，所述第一上部伸缩杆一端与第二轴承外环固定连接，第一上部伸缩杆与钻杆垂直，第一上部伸缩杆为电动液压伸缩杆且与控制器电连接；

第二上部伸缩杆，所述第二上部伸缩杆一端与第二轴承外环固定连接，第二上部伸缩杆与钻杆垂直，第二上部伸缩杆与第一上部伸缩杆垂直，第二上部伸缩杆为电动液压伸缩杆且与控制器电连接；

其中第二水平仪包括2个，2个第二水平仪分别设置在第一上部伸缩杆和第二上部伸缩杆上，并且分别与第一上部伸缩杆和第二上部伸缩杆长度方向平行。

进一步地，所述第一伸缩机构还包括：

第一接触板，所述第一接触板包括2块，其中一块第一接触板固定连接在第一下部伸缩杆远离钻杆一端；另一块第一接触板固定连接在第二下部伸缩杆远离钻杆一端；第一接触板外侧面与桩孔内壁相匹配，且第一接触板外侧面与钻杆平行。

进一步地，所述第二伸缩机构还包括：

第二接触板，所述第二接触板包括2块，其中一块第二接触板固定连接在第一上部伸缩杆远离钻杆一端；另一块第二接触板固定连接在第二上部伸缩杆远离钻杆一端；第二接触板外侧面与桩孔内壁相匹配，且第二接触板外侧面与钻杆平行。

进一步地，还包括：

支撑杆，所述支撑杆包括两根，两根支撑杆分别左右固定在桩孔开口两侧的地面上，2根支撑杆通过绳子分别左右对称固定连接在第二轴承的外环上。

进一步地，还包括：

稳定轴承，所述稳定轴承的内环与钻杆相匹配，稳定轴承的内环套接在钻杆上，稳定轴承的外环与支撑杆固定连接。

本发明的有益效果是：

1） 本发明先在土层上钻出初始桩孔，然后通过第一伸缩机构或第二伸缩机构的水平判断钻杆的倾斜，如果钻杆倾斜则使用第一伸缩机构和第二伸缩机构伸缩将钻杆方向矫正使钻杆方向重新竖直，从而保证了桩孔方向的竖直，属于事前预防，无需重新取出钻头和钻杆，使得工程进度不会被拖慢，在不增加成本，不拖慢工程进度的情况下，保证桩孔不倾斜，解决了所属技术领域长久渴望解决的技术难题；

2） 本发明通过使第一伸缩机构靠近钻头，第二伸缩机构靠近桩孔开口，使得第一伸缩机构与第二伸缩机构距离足够大以产生足够大的力矩；

3） 本发明通过第一水平仪与第二水平仪测量第一伸缩机构和第二伸缩机构的水平，然后提供控制器根据测量结果自动控制第一伸缩机构与第二伸缩机构的伸缩实现钻杆方向的矫正；

4） 本发明通过第一轴承连接第一下部伸缩杆和第二下部伸缩杆，使得第一伸缩机构能够调节两个方向；

5）本发明通过第二轴承连接第一上部伸缩杆和第二上部伸缩杆，使得第二伸缩机构能够调节两个方向；

6）本发明通过第一接触板，使得第一下部伸缩杆和第二下部伸缩杆端部与桩孔内壁的接触面积更小，从而减小了对桩孔内壁的破坏；

7）本发明通过第二接触板，使得第一上部伸缩杆和第二上部伸缩杆端部与桩孔内壁的接触面积更小，从而减小了对桩孔内壁的破坏；

8）本发明通过支撑杆连接第二轴承，使得第二伸缩机构的位置始终位于桩孔开口位置；

9）本发明通过稳定轴承使得支撑杆在水平方向受到钻杆的支撑，避免了支撑杆倾斜。

附图说明

图1为本发明实施实例1的立体结构示意图；

图2为本发明实施实例1的侧视图；

图3为图2中D-D剖面线处的剖视图；

图4为本发明实施实例1的钻机的立体视图；

图5为图4中A处的局部视图；

图6为图4中B处的局部视图；

图7为本发明实施实例1的电路连接框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施实例1：参考图1至图7，为了在不增加成本，不拖慢工程进度的情况下，保证桩孔1-1不倾斜，本发明提供了一种土层桩基纠偏方法，所述方法包括以下步骤：

S01、在土层1上钻出初始桩孔；

S02、在钻杆3转动连接第一伸缩机构4和第二伸缩机构5，第一伸缩机构4与钻杆3垂直，第二伸缩机构5与钻杆3垂直，第二伸缩机构5与第一伸缩机构4伸缩方向相反且平行，并使第一伸缩机构4与第二伸缩机构5均位于初始桩孔内；

S03、测量第一伸缩机构4与第二伸缩机构5的水平，如果第二伸缩机构5远离钻杆3的端部向下倾斜则控制第二伸缩机构5伸长，控制第一伸缩机构4伸长直到第一伸缩机构4或第二伸缩机构5水平；如果第二伸缩机构5远离钻杆3的端部向上倾斜则控制第一伸缩机构4伸长，控制第二伸缩机构5收缩直到第一伸缩机构4或第二伸缩机构5水平。

为了使第一伸缩机构4与第二伸缩机构5距离足够大以产生足够大的力矩，进一步地，第一伸缩机构4转动连接在靠近钻头2的钻杆3上，第二伸缩机构5转动连接靠近初始桩孔开口处的钻杆3上。

为了自动控制第一伸缩机构4与第二伸缩机构5的伸缩实现钻杆3方向的矫正，进一步地，还包括：控制器9，所述控制器9与第一伸缩机构4导线连接，控制器9与第二伸缩机构5导线连接，具体地，控制器9可以是PLC等带外围电路的控制组件；第一水平仪4-2，所述第一水平仪4-2设置在第一伸缩机构4上，第一水平仪4-2与控制器9导线连接；第二水平仪5-2，所述第二水平仪5-2设置在第二伸缩机构5上，第二水平仪5-2与控制器9导线连接。

为了使第一伸缩机构4能够调节两个方向，进一步地，所述第一伸缩机构4包括：第一轴承4-1，所述第一轴承4-1的内环固定连接在钻杆3上，第一轴承4-1的中轴线与钻杆3中轴线重合；第一下部伸缩杆4-5，所述第一下部伸缩杆4-5一端与第一轴承4-1外环固定连接，第一下部伸缩杆4-5与钻杆3垂直，第一下部伸缩杆4-5为电动液压伸缩杆且与控制器9导线连接；第二下部伸缩杆4-3，所述第二下部伸缩杆4-3一端与第一轴承4-1外环固定连接，第二下部伸缩杆4-3与钻杆3垂直，第二下部伸缩杆4-3与第一下部伸缩杆4-5垂直，第二下部伸缩杆4-3为电动液压伸缩杆且与控制器9导线连接；其中第一水平仪4-2包括2个，2个第一水平仪4-2分别设置在第一下部伸缩杆4-5和第二下部伸缩杆4-3上，并且分别与第一下部伸缩杆4-5和第二下部伸缩杆4-3长度方向平行。

为了使第二伸缩机构5能够调节两个方向，进一步地，所述第二伸缩机构5包括：第二轴承5-1，所述第二轴承5-1的内环为非圆柱型，钻杆3与第二轴承5-1的内环相匹配，第二轴承5-1的内环套接在钻杆3上，第二轴承5-1的中轴线与钻杆3中轴线重合；第一上部伸缩杆5-5，所述第一上部伸缩杆5-5一端与第二轴承5-1外环固定连接，第一上部伸缩杆5-5与钻杆3垂直，第一上部伸缩杆5-5为电动液压伸缩杆且与控制器9导线连接；第二上部伸缩杆5-6，所述第二上部伸缩杆5-6一端与第二轴承5-1外环固定连接，第二上部伸缩杆5-6与钻杆3垂直，第二上部伸缩杆5-6与第一上部伸缩杆5-5垂直，第二上部伸缩杆5-6为电动液压伸缩杆且与控制器9导线连接；其中第二水平仪5-2包括2个，2个第二水平仪5-2分别设置在第一上部伸缩杆5-5和第二上部伸缩杆5-6上，并且分别与第一上部伸缩杆5-5和第二上部伸缩杆5-6长度方向平行。

为了使第一下部伸缩杆4-5和第二下部伸缩杆4-3端部与桩孔内壁的接触面积更小，以减小了对桩孔内壁的破坏，进一步地，所述第一伸缩机构4还包括：第一接触板4-4，所述第一接触板4-4包括2块，其中一块第一接触板4-4固定连接在第一下部伸缩杆4-5远离钻杆3一端；另一块第一接触板4-4固定连接在第二下部伸缩杆4-3远离钻杆3一端；第一接触板4-4外侧面与桩孔内壁相匹配，且第一接触板4-4外侧面与钻杆3平行。

为了使第一上部伸缩杆5-5和第二上部伸缩杆5-6端部与桩孔内壁的接触面积更小，从而减小了对桩孔内壁的破坏，进一步地，所述第二伸缩机构5还包括：第二接触板5-4，所述第二接触板5-4包括2块，其中一块第二接触板5-4固定连接在第一上部伸缩杆5-5远离钻杆3一端；另一块第二接触板5-4固定连接在第二上部伸缩杆5-6远离钻杆3一端；第二接触板5-4外侧面与桩孔内壁相匹配，且第二接触板5-4外侧面与钻杆3平行。

为了使第二伸缩机构5的位置始终位于桩孔开口位置，进一步地，还包括：支撑杆6，所述支撑杆6包括两根，两根支撑杆6分别左右固定在桩孔开口两侧的地面上，2根支撑杆6通过绳子8分别左右对称固定连接在第二轴承5-1的外环上。

为了避免了支撑杆6倾斜，进一步地，还包括：稳定轴承7，所述稳定轴承7的内环与钻杆3相匹配，稳定轴承7的内环套接在钻杆3上，稳定轴承7的外环与支撑杆6固定连接。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种土层桩基纠偏方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S01、在土层（1）上钻出初始桩孔；

S02、在钻杆（3）转动连接第一伸缩机构（4）和第二伸缩机构（5），第一伸缩机构（4）与钻杆（3）垂直，第二伸缩机构（5）与钻杆（3）垂直，第二伸缩机构（5）与第一伸缩机构（4）伸缩方向相反且平行，并使第一伸缩机构（4）与第二伸缩机构（5）均位于初始桩孔内；

S03、测量第一伸缩机构（4）与第二伸缩机构（5）的水平，如果第二伸缩机构（5）远离钻杆（3）的端部向下倾斜则控制第二伸缩机构（5）伸长，控制第一伸缩机构（4）伸长直到第一伸缩机构（4）或第二伸缩机构（5）水平；如果第二伸缩机构（5）远离钻杆（3）的端部向上倾斜则控制第一伸缩机构（4）伸长，控制第二伸缩机构（5）收缩直到第一伸缩机构（4）或第二伸缩机构（5）水平；

第一伸缩机构（4）转动连接在靠近钻头（2）的钻杆（3）上，第二伸缩机构（5）转动连接靠近初始桩孔开口处的钻杆（3）上。

2.根据权利要求1所述的土层桩基纠偏方法，其特征在于，还包括：

控制器（9），所述控制器（9）与第一伸缩机构（4）电连接，控制器（9）与第二伸缩机构（5）电连接；

第一水平仪（4-2），所述第一水平仪（4-2）设置在第一伸缩机构（4）上，第一水平仪（4-2）与控制器（9）电连接；

第二水平仪（5-2），所述第二水平仪（5-2）设置在第二伸缩机构（5）上，第二水平仪（5-2）与控制器（9）电连接。

3.根据权利要求2所述的土层桩基纠偏方法，其特征在于，所述第一伸缩机构（4）包括：

第一轴承（4-1），所述第一轴承（4-1）的内环固定连接在钻杆（3）上，第一轴承（4-1）的中轴线与钻杆（3）中轴线重合；

第一下部伸缩杆（4-5），所述第一下部伸缩杆（4-5）一端与第一轴承（4-1）外环固定连接，第一下部伸缩杆（4-5）与钻杆（3）垂直，第一下部伸缩杆（4-5）为电动液压伸缩杆且与控制器（9）电连接；

第二下部伸缩杆（4-3），所述第二下部伸缩杆（4-3）一端与第一轴承（4-1）外环固定连接，第二下部伸缩杆（4-3）与钻杆（3）垂直，第二下部伸缩杆（4-3）与第一下部伸缩杆（4-5）垂直，第二下部伸缩杆（4-3）为电动液压伸缩杆且与控制器（9）电连接；

其中第一水平仪（4-2）包括2个，2个第一水平仪（4-2）分别设置在第一下部伸缩杆（4-5）和第二下部伸缩杆（4-3）上，并且分别与第一下部伸缩杆（4-5）和第二下部伸缩杆（4-3）长度方向平行。

4.根据权利要求2所述的土层桩基纠偏方法，其特征在于，所述第二伸缩机构（5）包括：

第二轴承（5-1），所述第二轴承（5-1）的内环为非圆柱型，钻杆（3）与第二轴承（5-1）的内环相匹配，第二轴承（5-1）的内环套接在钻杆（3）上，第二轴承（5-1）的中轴线与钻杆（3）中轴线重合；

第一上部伸缩杆（5-5），所述第一上部伸缩杆（5-5）一端与第二轴承（5-1）外环固定连接，第一上部伸缩杆（5-5）与钻杆（3）垂直，第一上部伸缩杆（5-5）为电动液压伸缩杆且与控制器（9）电连接；

第二上部伸缩杆（5-6），所述第二上部伸缩杆（5-6）一端与第二轴承（5-1）外环固定连接，第二上部伸缩杆（5-6）与钻杆（3）垂直，第二上部伸缩杆（5-6）与第一上部伸缩杆（5-5）垂直，第二上部伸缩杆（5-6）为电动液压伸缩杆且与控制器（9）电连接；

其中第二水平仪（5-2）包括2个，2个第二水平仪（5-2）分别设置在第一上部伸缩杆（5-5）和第二上部伸缩杆（5-6）上，并且分别与第一上部伸缩杆（5-5）和第二上部伸缩杆（5-6）长度方向平行。

5.根据权利要求3所述的土层桩基纠偏方法，其特征在于，所述第一伸缩机构（4）还包括：

第一接触板（4-4），所述第一接触板（4-4）包括2块，其中一块第一接触板（4-4）固定连接在第一下部伸缩杆（4-5）远离钻杆（3）一端；另一块第一接触板（4-4）固定连接在第二下部伸缩杆（4-3）远离钻杆（3）一端；第一接触板（4-4）外侧面与桩孔内壁相匹配，且第一接触板（4-4）外侧面与钻杆（3）平行。

6.根据权利要求4所述的土层桩基纠偏方法，其特征在于，所述第二伸缩机构（5）还包括：

第二接触板（5-4），所述第二接触板（5-4）包括2块，其中一块第二接触板（5-4）固定连接在第一上部伸缩杆（5-5）远离钻杆（3）一端；另一块第二接触板（5-4）固定连接在第二上部伸缩杆（5-6）远离钻杆（3）一端；第二接触板（5-4）外侧面与桩孔内壁相匹配，且第二接触板（5-4）外侧面与钻杆（3）平行。

7.根据权利要求4所述的土层桩基纠偏方法，其特征在于，还包括：

支撑杆（6），所述支撑杆（6）包括两根，两根支撑杆（6）分别左右固定在桩孔开口两侧的地面上，2根支撑杆（6）通过绳子（8）分别左右对称固定连接在第二轴承（5-1）的外环上。

8.根据权利要求7所述的土层桩基纠偏方法，其特征在于，还包括：

稳定轴承（7），所述稳定轴承（7）的内环与钻杆（3）相匹配，稳定轴承（7）的内环套接在钻杆（3）上，稳定轴承（7）的外环与支撑杆（6）固定连接。

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