[发明专利]桩工钻机用联动式护壁装置及使用其的施工方法

权利要求书

1.一种桩工钻机用联动式护壁装置，其特征在于：包括传力筒(1)、导向筒(2)、对中支架(3)、护筒(4)、拉拔护筒装置(5)及升降装置，所述传力筒(1)、导向筒(2)和对中支架(3)由上至下依次固定在桩工钻机的钻杆(6)上，所述拉拔护筒装置(5)为张闭式结构，当其闭合时能够夹持护筒(4)，当张开时能够松开护筒(4)，所述护筒(4)套装在钻杆(6)外且护筒(4)的内径大于钻杆(6)下端钻头(8)的外径，所述导向筒(2)和对中支架(3)的外径都小于护筒(4)的内径，所述传力筒(1)的下端面设有下端齿(101)，所述护筒(4)的上端面设有能够与下端齿(101)相互咬合的上端齿(401)，护筒(4)夹持在拉拔护筒装置(5)内，所述升降装置驱动拉拔护筒装置(5)上升或下降。

2.根据权利要求1所述的桩工钻机用联动式护壁装置，其特征在于：所述拉拔护筒装置(5)包括一卡板，所述卡板由两块钢板组成，每块钢板上都设有一半圆缺口，两个半圆缺口对称设置，每块钢板上都连接有一台液压泵，两台液压泵同时对称地控制卡板张开或闭合，当卡板闭合时，两个半圆缺口形成一整圆缺口。

3.根据权利要求1或2所述的桩工钻机用联动式护壁装置，其特征在于：所述升降装置包括上、下定滑轮组(9、10)及钢丝绳，所述上定滑轮组(9)安装在桩工钻机动力头(7)上，所述下定滑轮组(10)安装在拉拔护筒装置(5)上，所述上、下定滑轮组(9、10)间套设有所述钢丝绳。

4.根据权利要求3所述的桩工钻机用联动式护壁装置，其特征在于：所述对中支架(3)包括一钢制圆环，所述钢制圆环焊接在钻杆(6)外壁上，钻杆(6)位于圆环中心。

5.根据权利要求4所述的桩工钻机用联动式护壁装置，其特征在于：所述护筒(4)的上端外壁上设有一卡台(402)，所述卡台(402)位于上端齿(401)下方。

6.根据权利要求5所述的桩工钻机用联动式护壁装置，其特征在于：所述传力筒(1)与导向筒(2)均为对称双瓣结构，双瓣采用螺栓连接后包裹在钻杆(6)的外壁上且与钻杆(6)相固定。

7.根据权利要求6所述的桩工钻机用联动式护壁装置，其特征在于：所述传力筒(1)的下端齿(101)为沿传力筒(1)下端面均匀分布且齿距大于齿宽的平钢齿，所述护筒(4)的上端齿(401)也为沿护筒(4)上端面均匀分布且齿距大于齿宽的平钢齿，所述护筒(4)为钢护筒。

8.根据权利要求7所述的桩工钻机用联动式护壁装置，其特征在于：所述导向筒(2)的下端为倒锥形。

9.使用权利要求8所述的桩工钻机用联动式护壁装置的施工方法，其特征在于：包括以下步骤，

1)设备组装：在桩工钻机的钻杆(6)上从上往下依次安装传力筒(1)、导向筒(2)及对中支架(3)，套过双向螺旋挤扩钻头起吊拉拔护筒装置(5)，桩工钻机按照公知的方法就位，准备好混凝土泵，并制备灌注桩材，桩材为混凝土桩材或水泥粉煤灰碎石桩材或尾矿砂浆桩材或水泥钢渣桩材中的任意一种；

2)钻机旋压成孔及钢护筒旋入：桩工钻机就位后，启动钻机，利用双向螺旋挤扩钻头进行下旋挤扩成孔，待桩孔挤扩到一定深度后，钢护筒上端钢齿与传力筒(1)下端钢齿咬合，钢护筒下端抵达孔口，拉拔护筒装置(5)卡板张开，放开钢护筒，保证拉拔护筒装置(5)不影响钢护筒自由旋转且起到扶正作用，继续施加顺时针方向的扭矩和下压力，使钢护筒联动旋转入孔，待钢护筒上口部位及拉拔护筒装置(5)到达地面附近时，即可停钻，将钢护筒上端钢齿与传力筒下端钢齿分离；

3)钻头上旋提升与压灌混凝土：启动桩工钻机施加顺时针方向的扭矩和提拉力，使双向螺旋挤扩钻头旋转上行并再次旋转挤扩上部桩孔，在双向螺旋挤扩钻头上旋提升的同时，启动混凝土泵，向已完成挤扩的桩孔进行混凝土压灌，通过混凝土的压力挤扩，使已完成混凝土压灌桩段的成桩直径符合设计要求，这一桩孔混凝土压灌过程将持续到桩顶设计标高为止，之后将双向螺旋挤扩钻头从钢护筒中吊出；

4)植入钢筋笼、钢筋束或型钢：利用钻机桩架和副卷扬机实施钢筋笼、钢筋束或型钢的起吊与植入，当钢筋笼、钢筋束或型钢在自重下无法下沉时，利用振动锤将钢筋笼、钢筋束或型钢植入桩身，植入深度须符合设计要求；

5)拔出钢护筒：待上述各工序完成后，利用钻机动力头(7)的动力和拉拔护筒装置(5)卡住钢护筒上口部位将钢护筒拔出，至此完成基桩施工。

10.根据权利要求9所述的施工方法，其特征在于：所述步骤1)中，传力筒(1)与导向筒(2)都安装在桩工钻机动力头(7)下的第一根钻杆上，对中支架(3)安装在钻杆(6)的中下部，起始钻机成孔深度约为钢护筒长度或基坑深度，所述步骤2)中双向螺旋挤扩钻头以4至14转/分的转速下旋成孔，当钢护筒顶部到达指定标高，且双向螺旋挤扩钻头旋转钻扩成孔至设计深度即可停钻，所述步骤3)中双向螺旋挤扩钻头以1至4米/分的速度旋转提升。