[发明专利]一种碎石挤密桩用成桩设备及成桩施工方法

权利要求书

1.一种碎石挤密桩用成桩设备，其特征在于：包括呈竖向布设的钻杆(1)和驱动所述钻杆(1)连续转动并使所述钻杆(1)向下钻进与向上提升的驱动装置，所述钻杆(1)内部为供该碎石料下料的空心钻杆，所述钻杆(1)的下端设置有供所述碎石料出料的钻门(2)，所述钻门(2)为圆形结构，所述钻门(2)的直径不小于所述钻杆(1)的内径，所述钻门(2)为开合构件，所述开合构件包括水平布设的安装杆(2-2)和可沿所述安装杆(2-2)进行上下翻转的开合本体(2-1)，所述安装杆(2-2)的两端均与所述钻杆(1)固定连接，所述安装杆(2-2)位于所述钻杆(1)的中部，所述开合本体(2-1)的数量为两个，两个所述开合本体(2-1)均为半圆形平板。

2.按照权利要求1所述的一种碎石挤密桩用成桩设备，其特征在于：所述钻杆(1)的外壁上由上至下设置有搅拌叶片(3)，所述搅拌叶片(3)沿所述钻杆(1)外壁的周向呈螺旋线布设。

3.按照权利要求2所述的一种碎石挤密桩用成桩设备，其特征在于：所述搅拌叶片(3)的宽度由上至下均相同，所述搅拌叶片(3)的螺距由上向下均相同。

4.按照权利要求2或3所述的一种碎石挤密桩用成桩设备，其特征在于：所述搅拌叶片(3)的外侧均设置有切削齿或刀刃。

5.按照权利要求2所述的一种碎石挤密桩用成桩设备，其特征在于：所述搅拌叶片(3)的下端设置在所述钻门(2)的下方，所述搅拌叶片(3)的下端与所述钻门(2)之间的距离为8mm～12mm。

6.按照权利要求1所述的一种碎石挤密桩用成桩设备，其特征在于：所述安装杆(2-2)的长度不小于所述钻杆(1)的内径。

7.一种利用如权利要求1所述的成桩设备进行碎石挤密桩成型的施工方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一、施工准备：平整施工场地后，对所施工碎石挤密桩(5)的桩位进行放线测量，再将旋转钻机移至碎石挤密桩(5)的桩位所处位置处，使钻门(2)位于所施工碎石挤密桩(5)桩位的正上方，同时所述钻杆(1)呈竖向布设；

步骤二、钻杆下钻成孔：启动所述驱动装置，所述驱动装置带动所述钻杆(1)逆时针旋转，并通过控制所述驱动装置使所述钻杆(1)匀速竖直向下钻进，此时所述钻门(2)为闭合状态，直至所述钻门(2)钻进至所施工碎石挤密桩的桩底标高处，关闭所述驱动装置，使所述钻杆(1)停止旋转及钻进，形成所施工碎石挤密桩(5)的桩孔；

步骤三、初步灌入碎石料：在所述钻杆(1)的入口处灌入碎石料，使所述碎石料填满所述空心钻杆的内部时，停止碎石料的灌入；

步骤四、提升钻杆及再次灌入碎石料：启动所述驱动装置，所述驱动装置带动所述钻杆(1)顺时针旋转，并通过控制所述驱动装置使所述钻杆(1)匀速竖直向上提升，在所述钻杆(1)提升的过程中，所述钻门(2)打开，使所述碎石料连续地进入步骤二中形成的所述桩孔内；

在所述碎石料进入所述桩孔的过程中，当所述空心钻杆内碎石料的高度低于所述空心钻杆高度的1/2～2/3时，在所述钻杆(1)的入口处灌入碎石料，使所述碎石料填满所述空心钻杆的内部；

步骤五、桩体成型：重复步骤三至步骤四，直至所施工碎石挤密桩(5)成型。

8.按照权利要求7所述的施工方法，其特征在于：步骤二中所述钻杆(1)匀速竖直向下钻进的速度为0.2m/min～0.5m/min；

步骤二中所述钻杆(1)每匀速竖直向下钻进2m～3m，控制所述驱动装置使所述钻杆(1)停止下钻，同时所述钻杆(1)持续旋转不小于15s；

步骤二中所述钻门(2)钻进至所施工碎石挤密桩(5)的桩底标高处时，控制所述驱动装置使所述钻杆(1)停止下钻，同时所述钻杆(1)持续旋转30s～40s。

9.按照权利要求7所述的施工方法，其特征在于：在步骤三的碎石料灌入之前，对所述碎石料进行加工，所述碎石料的粒径不大于所述钻杆(1)的内径。

10.按照权利要求7所述的施工方法，其特征在于：步骤四中控制所述驱动装置使所述钻杆(1)匀速竖直向上提升的速度为0.6m/min～1.2m/min；

步骤四中控制所述驱动装置使所述钻杆(1)每匀速竖直向上提升1m～1.5m后，控制所述驱动装置使所述钻杆(1)匀速竖直向下反插0.5m～0.8m，且在每次反插结束后控制所述驱动装置使所述钻杆(1)停止下钻，同时所述钻杆(1)持续旋转10s～20s。