[发明专利]全套管式长螺旋钻孔桩机及利用该桩机施工的方法

说明书

本发明公开了一种全套管式长螺旋钻孔桩机及施工方法，该桩机包括上动力头(4)、第一卷扬机(5)、第一牵引绳(6)、下动力头(8)、第二卷扬机(9)和第二牵引绳(10)，上动力头(4)和下动力头(8)均与主桅杆(2)滑动配合，第一卷扬机(5)经第一牵引绳(6)与上动力头(4)连接，长螺旋钻杆(3)与上动力头(4)固定；第二卷扬机(9)经第二牵引绳(10)与下动力头(8)连接，下动力头(8)设有一根全套管(12)；该施工方法的关键为长螺旋钻杆(3)和全套管(12)在两个动力头(4)驱使下同步旋转进入土体。该桩机及施工方法不会塌孔、不会涌水、避免水泥浆流失。

技术领域

本发明涉及土木工程领域中的桩基施工技术，具体讲是一种全套管式长螺旋钻孔桩机及利用该桩机施工全套管式长螺旋钻孔压灌桩的方法。

背景技术

随着国家经济建设的发展及桩基施工技术的进步，软土地基的桩基应用也越来越广泛。现有的桩基技术的灌注桩类型中，长螺旋钻孔压灌桩由于具备无需泥浆护壁、无挤土效应、环保效果好、穿透力强、施工效率高等优点，得到越来越多地推广和应用。

长螺旋钻孔压灌桩是由长螺旋钻孔桩机成孔的。现有技术的长螺旋钻孔桩机包括底盘、主桅杆、长螺旋钻杆、动力头、卷扬机、牵引绳和泵送砼附属设备，主桅杆固定在底盘上，动力头与主桅杆滑动配合，桅杆顶部设有定滑轮，卷扬机与牵引绳一端连接，牵引绳绕过定滑轮且牵引绳的另一端与动力头固定，长螺旋钻杆固定在动力头下端，泵送砼附属设备的输料管与长螺旋钻杆的芯管连通，芯管底端的钻头尖处设有活门。卷扬机缠绕或放松牵引绳，使得动力头带动长螺旋钻杆上升或下降。所述的长螺旋是行业内通用的叫法，指钻杆的芯管的外圆周面上从上到下全部设有螺旋叶片。

利用传统的桩机的施工过程为：动力头驱动钻杆旋转向下钻孔，孔内土体被螺旋叶片向上推移至地面，钻孔达设计标高后，通过泵送砼附属设备将砼料输送入钻杆芯管内，芯管底端活门在砼料自重作用下开启实现对孔内灌砼，一边泵送砼一边提拔钻杆，直至钻头尖到达地表，最后插入钢筋笼成桩。

现有技术的桩机及利用该桩机钻孔成桩的方法存在以下缺陷：1、钻机在杂填土和地下水位较高的土层中钻进时容易塌孔，而且周围土体容易向孔中涌水，况且向孔内灌砼时砼料中水泥浆容易渗透到四周土体造成流失；2、插入钢筋笼的过程很难保证插入的铅直度，钢筋笼容易插偏，导致钢筋笼周围的砼保护层厚度偏差大。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是，提供一种在杂填土和地下水位较高的土层中钻进时，不会塌孔、不会涌水、避免灌砼时砼料中的水泥浆向土体流失，且能保证插入钢筋笼时不插偏的全套管式长螺旋钻孔桩机。

本发明的一个技术解决方案是，提供一种全套管式长螺旋钻孔桩机，它包括底盘、主桅杆、长螺旋钻杆、上动力头、第一卷扬机和第一牵引绳，主桅杆固定在底盘上，上动力头与主桅杆滑动配合，主桅杆上设有第一定滑轮组，第一牵引绳的一端与第一卷扬机连接而另一端绕过第一定滑轮组与上动力头固定，长螺旋钻杆与上动力头固定；该桩机还包括下动力头、第二卷扬机和第二牵引绳，主桅杆还设有第二定滑轮组，下动力头也滑动配合在主桅杆上，第二牵引绳的一端与第二卷扬机连接而另一端绕过第二定滑轮组与下动力头固定，下动力头可拆式连接有一根与长螺旋钻杆同心的全套管，下动力头上设有钻杆过孔，长螺旋钻杆穿过钻杆过孔插入全套管。

本发明要解决的另一个技术问题是，提供一种在杂填土和地下水位较高的土层中钻进时，不会塌孔、不会涌水、避免灌砼时砼料的水泥浆向土体流失，且能保证插入钢筋笼时不插偏的施工全套管式长螺旋钻孔压灌桩的方法。

本发明的另一个技术解决方案是，提供一种施工全套管式长螺旋钻孔压灌桩的方法，其步骤包括：

a、全套管式长螺旋钻孔桩机就位，使长螺旋钻杆的钻头尖对准桩基中心，并校正长螺旋钻杆的垂直度及其与全套管的同心度；