[发明专利]一种混凝土成桩工艺及其专用钻机

权利要求书

1.一种混凝土成桩工艺，其特征在于：该工艺包括以下步骤  ：

A、测定好桩位；

B、将长螺旋钻机移至工作位置；

C、竖直钻孔：长螺旋钻杆的底部设有竖直方向钻孔的第一钻头，长螺旋钻杆上靠近第一钻头位置处设有能沿横向方向逐渐张开并能闭合在第一钻头上的第二钻头；钻孔时，第二钻头闭合在第一钻头上形成向下钻孔的组合钻头，钻桩孔钻至要求深度，停止往下钻孔；

D、底部扩孔：该步骤通过将第二钻头逐渐张开将底部的桩孔进行横向扩孔，直至第二钻头完全张开，完成底部扩孔，形成底部带有横向部分的桩孔；

E、灌注混凝土：配置并均匀搅拌好灌注所需要的混凝土；在提升长螺旋钻杆的同时通过长螺旋钻杆上的钻杆孔进行混凝土的灌装，此时需要缓慢的提升长螺旋钻杆，在这个过程中要将第二钻头闭合到既不影响提升钻杆又不影响混凝土通过钻杆孔进行灌装的状态，在提升长螺旋钻杆的过程中钻出来的物料随着螺旋叶片上升，长螺旋钻杆和钻出物料上升后的竖直桩孔以及横向部分的桩孔通过灌装混凝土填充，形成底部带有横向部分的桩体；

F、桩孔中间横向扩孔：在灌注混凝土和提升长螺旋钻杆过程中，将长螺旋钻杆提升至需要进行横向钻孔的位置，停止提升和灌装混凝土，将第二钻头逐渐张开进行扩孔作业，扩孔完成后提升长螺旋钻杆并灌装混凝土，形成带有横向桩体的混凝土桩体；

G、根据横向钻孔位置的需要，重复桩孔中间横向扩孔作业；

H、在灌注混凝土的同时将长螺旋钻杆提升，直至完成具有底部横向部分桩体和中间横向桩体的混凝土桩体。

2.如权利要求1所述的一种混凝土成桩工艺，其特征在于：完成具有底部横向部分桩体和中间横向桩体的混凝土桩体后，向混凝土桩体内插入钢筋笼、预应力管桩。

3.如权利要求1所述的一种混凝土成桩工艺，其特征在于：步骤A中的测定桩位、步骤B中的将长螺旋钻机移至工作位置、步骤C中的竖直钻孔底部定位：步骤F中的桩孔中间横向扩孔位置的定位均通过GPS定位模块进行定位，GPS定位模块设置在第一钻头上。

4.如权利要求1或3所述的一种混凝土成桩工艺，其特征在于：步骤C竖直钻孔中，长螺旋钻杆的钻杆孔封闭。

5.如权利要求1所述的一种混凝土成桩工艺，其特征在于：在长螺旋钻杆的底部预设高压喷嘴，高压喷嘴在步骤C竖直钻孔、D底部扩孔、 F桩孔中间横向扩孔以及G重复桩孔中间横向扩孔作业时进行辅助钻孔。

6.如权利要求1所述的一种混凝土成桩工艺，其特征在于：步骤D底部扩孔、 F桩孔中间横向扩孔以及G重复桩孔中间横向扩孔作业时，通过磁致伸缩位移传感器进行监控。

7.一种混凝土成桩工艺的专用钻机，包括支架（22），所述支架（22）上设有长螺旋钻杆（18），所述长螺旋钻杆（18）上设有钻杆螺旋叶片（19），所述长螺旋钻杆（18）上设有用来灌装混凝土的钻杆孔(33)，长螺旋钻杆（18）的底部设有用来竖直方向钻孔的第一钻头（25），其特征在于：所述长螺旋钻杆上靠近第一钻头位置处设有用来在横向方向上钻孔的第二钻头（11）。

8.如权利要求7所述的一种混凝土成桩工艺的专用钻机，其特征在于：所述第一钻头（25）包括尖板（14），所述第二钻头（11）在所述第一钻头（25）位置处可沿竖直方向闭合和沿横向方向往外扩展。

9.如权利要求7所述的一种混凝土成桩工艺的专用钻机，其特征在于：所述长螺旋钻杆（18）的下部设有可将所述第二钻头（11）沿竖直方向闭合或沿横向方向往外扩展的传动装置和动力装置。

10.如权利要求9所述的一种混凝土成桩工艺的专用钻机，其特征在于：所述动力装置为工作油缸（7），所述工作油缸（7）设置在长螺旋钻杆（18）外表面上。

11.如权利要求10所述的一种混凝土成桩工艺用的专用钻机，其特征在于：所述第二钻头(11)和工作油缸（7）的数量分别为两个，每个工作油缸（7）对应一个第二钻头(11)，所述两个工作油缸（7）和两个第二钻头(11)分别相对设置。

12.如权利要求11所述的一种混凝土成桩工艺的专用钻机，其特征在于：所述第二钻头（11）与第一钻头（25）闭合时，两个第二钻头(11)与第一钻头（25）闭合形成十字形组合钻头。