[发明专利]全套管螺旋钻机的改良结构及全套管螺纹灌注桩施工方法

权利要求书

1.一种全套管螺旋钻机的改良结构，其特征在于：包括双动力头螺旋钻机(2)，所述双动力头螺旋钻机(2)上安装有套管(1)，所述套管(1)上可拆卸安装有能够使其旋转的下动力头(4)，所述下动力头(4)上部设置有上动力头(5)；

所述上动力头(5)可拆卸地连接有能够在所述套管(1)内上下移动的螺旋钻杆(6)，所述螺旋钻杆(6)的下端连接有能够在所述套管(1)内移动的钻进器；

所述套管(1)至少部分外壁上一体成型有螺旋构件(3)，其中，所述螺旋构件(3)的螺旋方向与所述螺旋钻杆(6)的螺旋方向相反。

2.根据权利要求1所述的一种全套管螺旋钻机的改良结构,其特征在于:所述钻进器是潜孔锤(8)和钻头(9)中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种全套管螺旋钻机的改良结构，其特征在于：所述套管(1)至少包括两根套管可拆卸连接而成，任一所述套管(1)的一端均可与所述下动力头(4)可拆卸式连接；所述螺旋钻杆(6)至少包括两根带有螺旋叶片的钻杆，且相邻的钻杆之间可拆卸式连接。

4.根据权利要求1所述的一种全套管螺旋钻机的改良结构，其特征在于：至少部分所述螺旋构件(3)的厚度不小于3厘米；至少部分所述螺旋构件(3)垂直于所述套管(1)的高度不小于3厘米；至少部分所述螺旋构件(3)截面为梯形，且其根部厚度大于顶部厚度。

5.一种全套管全回转转机，其特征在于：所述全套管全回转转机(10)上安装有带有所述螺旋构件(2)的所述套管(1)。

6.一种全套管螺纹灌注桩施工方法，其特征在于，该施工方法包括如下步骤：

1)利用双动力头螺旋钻机(2)将带有螺旋构件(3)的套管(1)和带有钻进器的螺旋钻杆(6)对准桩位，启动上动力头(5)驱动所述螺旋钻杆(6)按其螺旋叶片方向旋转，利用钻进器钻进，同时启动下动力头(4)驱动所述套管(1)按照与所述螺旋钻杆(6)相反的方向旋转跟进，并且所述螺旋钻杆(6)将所述钻进器向上导出的土体与岩渣排出所述套管(1)外；

2)待所述套管(1)钻至设计深度，并将所述套管(1)内土体与岩渣清除干净后，关闭所述下动力头(4)和所述上动力头(5)，停止旋转所述套管(1)和所述螺旋钻杆(6)，将所述螺旋钻杆(6)提出所述套管(1)和所述下动力头(4)，并移开所述螺旋钻杆(6)；

3)将钢筋笼放入所述套管(1)，并向所述套管(1)内浇注混凝土，待混凝土浇注到预定高度后，将所述螺旋钻杆(6)放回所述套管(1)内混凝土及钢筋笼上，启动所述下动力头(4)按与所述套管(1)旋转钻进时相反的方向旋转提升；

4)在所述套管(1)提升的过程中，所述螺旋构件(3)旋转咬合、剪切桩孔孔壁土体，产生辅助提升套管的向上扭矩，并形成桩孔内壁螺纹空间；同时所述套管(1)内混凝土流入桩孔并填充孔壁上的螺纹空间，直至所述套管(1)完全提出地面，形成桩身带有混凝土螺牙的全套管螺纹灌注桩。

7.根据权利要求6所述的一种全套管螺纹灌注桩施工方法，其特征在于：若所需成桩深度大于桩架高度，沉管和钻进过程中，分离所述下动力头(4)与所述套管(1)、所述上动力头(5)与所述螺旋钻杆(6)的连接；通过可拆卸连接方式接入至少一根套管和螺旋钻杆，然后将所述下动力头(4)与所述套管(1)、所述上动力头(5)与所述螺旋钻杆(6)分别连接，再继续钻进，钻进完成后，应先拆除后接螺旋钻杆，再将所述螺旋钻杆(6)提出所述套管(1)与所述下动力头(4)并移开。在旋转提升所述套管(1)成桩的过程中，待后接入套管完全提出地面且管内混凝土完全流净后，应暂停提管，将后接入套管拆除后，继续旋转提升原套管，直至完全提出地面，并且旋转提管过程中可根据需要补灌混凝土。