[发明专利]一种建筑地基的施工装置及其施工方法

权利要求书

1.一种建筑地基的施工装置，包括有钻杆和钻头，其特征是：钻杆下端连接有直径较大的扩径体，扩径体的下端连接钻头，钻头外壁设有螺旋叶片，钻杆的内部为中空管道可输送混凝土，中空管道的下端与设置于钻头的底部的出料口相连通。

2.根据权利要求1所述的建筑地基的施工装置，其特征是：扩径体的直径大于外套管的直径且大于螺旋钻头的最大直径，扩径体的形状包括圆球形或者近圆球型或者圆柱型。

3.根据权利要求1所述的混凝土桩的施工装置，其特征是：为加强钻杆强度，在钻杆外可加设外套管，外套管的直径大于钻杆直径小于扩径体直径，外套管下端与扩径体连接。

4.一种建筑地基的施工方法，该方法采用上述权利要求1－3所述的建筑地基的施工装置，包括下述步骤：

1）将带有扩径体和钻头的钻杆，垂直对准桩位；

2）旋转钻杆，使钻头和扩径体同步旋转向下钻进，钻头切削土体形成桩孔，扩径体将切削出的土体挤压到桩孔壁中，同时挤扩土体增加桩孔直径，当遇到较硬土层时，旋转钻杆的同时对钻杆施加反压力；

3）持续进行上述步骤2）的操作直至设计深度，完成挤土钻进并扩径成孔的施工；

4）根据地质条件和荷载要求，选择下列方法之一进行桩底混凝土灌注施工：

方法A：向钻杆的内部通道中加压泵送混凝土，同时向上提升钻杆；

方法B：向钻杆的内部通道中加压泵送混凝土，同时向上提升钻杆一定高度后，向下旋转并反压钻杆至桩孔底部，使扩径体和螺旋叶片对桩孔底部的混凝土和虚土进行压制搅拌，该步骤可重复多次进行；

5）持续进行上述步骤4）的泵送混凝土和上提钻杆的操作，直至桩顶标高，在地基中形成混凝土桩体；

6）根据建筑物的基础形式，在混凝土桩体中反插钢筋笼或者在混凝土桩顶表面铺设垫层。

5.根据权利要求3和权利要求4所述的建筑地基的施工方法，其特征在于上述步骤1）中，当钻杆外部加设外套管时，将旋转钻杆和向上提升钻杆和对钻杆施加反压力的动作，改为旋转外套管和向上提升外套管和对外套管施加反压力。

6.根据权利要求4所述的建筑地基的施工方法，其特征在于上述步骤2）中，上述扩径体将切削出的土体挤压到桩孔壁中，同时挤扩土体增加桩孔直径，是指钻头和扩径体同时向下钻进时，由于扩径体的直径大于钻头的直径，钻头切削出的土体向上挤出时逐渐被挤压到桩孔壁中，同时扩径体向外和向下不断地挤扩土体，扩大了钻头钻进时形成的桩孔直径。

7.根据权利要求4所述的建筑地基的施工方法，其特征在于上述步骤2）中，上述对钻杆施加反压力，是指将钢丝绳穿过反压滑轮并分别连接卷扬机和钻杆上端，通过卷扬机收紧钢丝绳实现反压钻杆向下沉入。

8. 根据权利要求4所述的建筑地基的施工方法，其特征在于上述步骤4）中，上述向钻杆的内部通道中加压泵送的混凝土，可以用水泥或者碎石或者砂或者粉煤灰或者粗细骨料中的一种或几种拌合的混合料来替代。

9.根据权利要求4所述的建筑地基的施工方法，其特征在于上述步骤4）中，上述向上提升钻杆，是通过旋转钻杆或者静拔或者二者结合的方式实现的。

10.根据权利要求4所述的建筑地基的施工方法，其特征在于上述步骤6）中，上述根据建筑物的基础形式，在混凝土桩体中反插钢筋笼或者在混凝土桩顶表面铺设垫层，是指建筑物的基础形式是桩基时，选择在混凝土桩体中反插钢筋笼，建筑物的基础形式是复合地基时，选择在混凝土桩顶表面铺设垫层，垫层的材料包括砂石或者混凝土或者钢筋混凝土。