[发明专利]砂砾地层干挖粘土护壁成孔灌注桩施工装置

说明书

本发明公开了砂砾地层干挖粘土护壁成孔灌注桩施工装置，该装置包括驱动电机、安装底板、竖向导轨、螺杆、滑动板、转动杆a、转动杆b、转动副a、转动副b、平移副、滑槽、钢丝绳和水平板通过钻机施压反转和利用孔内土体孔隙水将粘土与孔壁周围土体结合，形成护壁，以此循环直至设计孔深。挖孔灌注桩粘土护壁方案相比泥浆护壁钻孔灌注桩，主要优势在于用一定含水量的粘土替代了传统泥浆，节省了工艺时间，不仅施工速度明显加快，同时经济效益也十分明显，除施工速度也较快，同时节约大量水资源，桩基工程造价降低，具有广泛的应用前景和经济效益。

技术领域

本发明涉及砂砾地层干挖粘土护壁成孔灌注桩施工装置，属于桥梁施工工艺技术领域。

背景技术

近年来，随着我国大量桥梁的建设，桥梁新的施工工艺不断涌现，旋挖转作为桩基施工的一种新兴的施工工艺，虽然在国际上已有几十年的发展历史，但在中国才刚有近十年的历史，成为发展最快的一种新型桩孔施工方法，旋挖钻孔灌注桩技术被誉为“绿色施工工艺”，具有装机功率大、输出扭矩大、轴向压力大、机动灵活、施工效率高、成桩质量好及环境污染小特点,能够满足各类大型建筑基础工程施工要求，目前广泛应用市政建设、公路桥梁、工业和民用建筑、地下连续墙、水利、防渗护坡等基础施工。国内的专家认为：旋挖钻机在国内今后几年仍有很大的市场。

目前常用的成孔技术主要有干挖成孔、泥浆护壁成孔等。干挖成孔具有噪音小、低振动、无废气排放、占用场地小、起吊及运输方便、进度快、成孔干净等优点，且需电力较小,比较经济，但干挖成孔作业对地质状况要求较高，否则容易造成塌孔；泥浆护壁成孔技术目前应用最为广泛，但该工艺施工环节较多，施工中易出现质量问题的因素较多，且施工速度较慢，成本也较高；

另外，在粘土护壁成孔技术中，钢筋笼的定位尤为关键。钢筋笼在吊装过程中，保证钢筋笼与钻孔之间的垂直度定位非常重要，钢筋笼与粘土护壁发生碰撞后很容易得到造成施工质量的下降。

粘土护壁成孔技术通过压力和孔内土体孔隙水将粘土与孔壁周围土体相粘结，形成泥皮，确保钻进过程中不出现塌孔现象。

旋挖钻机施工作为一种新兴的施工工艺，虽然应用广泛，但施工中遇到问题也越来越多，钻孔过程中的坍孔、孔深偏斜、扩孔、缩孔、卡钻等问题妨碍了旋挖钻的进一步发展，目前在复杂地层中的旋挖钻孔技术研究相对薄弱。本发明针对砂砾地层干钻粘土护壁成孔灌注桩进行研究，进一步丰富了旋挖钻的应用范围。

发明内容

本发明的目的在于提升砂砾地层干挖粘土护壁成孔灌注桩的施工质量，首先针对钢筋笼的吊装定位采用刚性连接件，同时在吊装过程中易于出现的定位偏差进行自动调整，保证吊装质量，另外，基于本装置进行的干钻灌注桩粘土护壁方案相比泥浆护壁钻孔灌注桩，用一定含水量的粘土替代了传统泥浆，节省了工艺时间，不仅施工速度明显加快，同时经济效益也十分明显，除施工速度也较快，同时节约大量水资源，桩基工程造价降低，并且具有广泛的应用前景和经济效益。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为砂砾地层干挖粘土护壁成孔灌注桩钢筋笼吊装调整施工装置，该装置包括驱动电机1、安装底板2、竖向导轨3、螺杆4、滑动板5、转动杆a6、转动杆b7、转动副a8、转动副b9、平移副10、滑槽11、钢丝绳12和水平板13；安装底板2固定在吊车机架上；钢丝绳12一端系在钢筋笼14的周向位置，另一端与钢丝绳箍连接；驱动电机1分布在安装底板2的周向，安装底板2的中间设有竖向导轨3；滑动板5的中间部分与竖向导轨3相配合，滑动板5能够沿竖向导轨3竖直移动；驱动电机1的输出轴与螺杆4连接，螺杆4安装在滑动板5的周向，滑动板5的周向设有螺孔，滑动板5与螺杆4为螺纹配合；

水平板13与滑动板5之间通过转动杆a6连接，转动杆a6与滑动板5之间通过转动副a8连接，转动杆a6与水平板13之间通过平移副10连接；水平板13上滑槽11，滑槽11与平移副10相配合。