[发明专利]一种斜桩搅拌钻机的施工方法

权利要求书

1.一种斜桩搅拌钻机的施工方法，所述斜桩搅拌钻机包括桩机底盘、桩架系统、支撑系统、穿心动力头、导正动力头、钻杆、钻头；桩机底盘包括上底盘、下底盘、驾驶舱、卷扬、动力系统、支腿；桩架系统包括顶部固定桩架、中部旋转桩架、底部固定桩架，顶部固定桩架与中部旋转桩架之间、中部旋转桩架与底部固定桩架之间均采用回转系统连接，底部固定桩架与上底盘之间采用铰接进行连接；顶部固定桩架与中部旋转桩架之间、中部旋转桩架与底部固定桩架之间均设置有锁销；回转系统包括液压马达、回转支承和啮合齿轮，回转支承共设置两个，分别为顶部回转支承和底部回转支承，回转支承包括支承内圈和支承外圈，支承外圈下部向内设置传动圆环，传动圆环与支承外圈通过焊接连接，传动圆环内圈截面设置内齿轮，啮合齿轮与内齿轮相互咬合，啮合齿轮与液压马达之间采用键连接进行连接固定；支承外圈与中部旋转桩架之间采用焊接或螺栓连接，顶部回转支承的支承内圈与顶部固定桩架之间采用焊接或螺栓连接，底部回转支承的支承内圈与底部固定桩架之间采用焊接或螺栓连接；液压马达共设置两个，分别为顶部液压马达和底部液压马达，顶部液压马达设置在顶部固定桩架内部，顶部液压马达与顶部固定桩架采用螺栓进行连接，底部液压马达设置在底部固定桩架内部，底部液压马达与底部固定桩架采用螺栓进行连接；支撑系统包括斜支撑、撑杆和钢丝绳，斜支撑上部、下部分别与顶部固定桩架、上底盘之间采用铰接进行连接，撑杆下端与上底盘之间采用铰接进行连接，撑杆包括杆架主体、滑轮、导向槽、滑杆和支撑槽，撑杆通过支撑槽搭接于斜支撑上，钢丝绳上端固定于顶部固定桩架上，钢丝绳自顶部固定桩架斜向下穿过导向槽直至斜向下缠绕于卷扬上；中部旋转桩架设置有驱动马达、驱动齿轮、一号从动齿轮、二号从动齿轮、三号从动齿轮、链条、滑轨、提升卷扬、提绳、绕绳滑轮、穿心动力头、导正动力头，驱动马达与驱动齿轮采用键连接进行连接固定，链条依次经过驱动齿轮、一号从动齿轮、穿心动力头、二号从动齿轮、三号从动齿轮最终绕回驱动齿轮形成闭合回路，链条分别穿心动力头上部、下部之间采用销接进行连接，提绳固定于导正动力头上部，提绳导正动力头上部自向上绕过绕绳滑轮直至缠绕于提升卷扬上，穿心动力头、导正动力头均通过圆弧卡口搭接于滑轨上；钻杆内置于穿心动力头、导正动力头中部，导正动力头位于穿心动力头上方，钻杆为多节可加接钻杆，钻杆下部与钻头之间采用销连接的方式进行连接；导正动力头内部设置液压卡钳，对钻杆进行夹持或释放；钻杆通长设置键槽，穿心动力头内部设置卡键，当卡键进入键槽时，穿心动力头可带动钻杆旋转，其特征在于：

步骤1：钻机安装、调试、移机就位；

将穿心动力头、导正动力头、钻杆、钻头置于远离斜支撑一侧，启动动力系统，将斜桩搅拌钻机试运行5-10分钟，移动斜桩搅拌钻机至设定位置，准备施工；

步骤2：向基坑外侧搅拌的机械准备；

调整斜支撑、撑杆，使顶部固定桩架、中部旋转桩架、底部固定桩架三者与上底盘之间的角度在60度至90度范围，保持斜桩搅拌钻机在设计基坑区域范围内，并调整斜桩搅拌钻机位置使钻头指向基坑外侧；

步骤3：向基坑外侧搅拌施工操作流程；

启动液压卡钳使得其加持钻杆，启动穿心动力头，使得穿心动力头正向旋转，并向上或向下以0.1-2m/min的速度移动钻杆，直至卡键进入键槽，穿心动力头带动钻杆旋转后，释放液压卡钳；启动驱动马达正向转动，驱动马达带动驱动齿轮、一号从动齿轮、二号从动齿轮、三号从动齿轮、链条整体正向转动，进而使得钻杆、钻头向下移动，向下移动速度为0.1-4m/min，导正动力头按相同速度同步向下移动，与此同时，钻头端部开始喷射固化剂浆液或粉末，下钻过程固化剂掺量为搅拌土体质量的5%-20%直至下钻搅拌至设定深度；下钻搅拌至设定深度开始向上提钻，关闭穿心动力头，关闭驱动马达，钻头端部停止喷射固化剂浆液或粉末，启动液压卡钳使得其加持钻杆，启动穿心动力头，使得穿心动力头反向旋转，并向上或向下以0.1-2m/min的速度移动钻杆，直至卡键进入键槽，穿心动力头带动钻杆旋转后，释放液压卡钳；然后启动驱动马达反向转动，驱动马达带动驱动齿轮、一号从动齿轮、二号从动齿轮、三号从动齿轮、链条整体反向转动，进而使得钻杆、钻头向上移动，向下移动速度为0.5-4m/min，导正动力头按相同速度同步向上移动，与此同时，钻头端部开始喷射固化剂浆液或粉末，提钻过程固化剂掺量为搅拌土体质量的5%-20%直至提钻搅拌至地面；关闭穿心动力头、关闭驱动马达，并启动液压卡钳使得其加持钻杆，钻头端部停止喷射固化剂浆液或粉末，完成斜桩搅拌施工；

步骤4：向基坑外侧植桩；

完成搅拌施工后，在30-180min时间内，采用静压或锤击等方式将预制桩植入搅拌桩内部，应保证预制桩中轴线与搅拌桩中轴线的角度差不大于5度；

步骤5：向基坑外侧搅拌的机械准备；

调整斜支撑、撑杆，使顶部固定桩架、中部旋转桩架、底部固定桩架三者与上底盘之间的角度为90度；释放锁销，使得顶部固定桩架与中部旋转桩架之间、中部旋转桩架与底部固定桩架之间均解除锁定并可以发生相对旋转；调整钻头端部位置高度高于中部旋转桩架的底部，同时启动顶部固定桩架与中部旋转桩架之间、中部旋转桩架与底部固定桩架之间的液压马达，使得中部旋转桩架顺时针或逆时针旋转180度，此时穿心动力头、导正动力头、钻杆、钻头置于靠近斜支撑一侧，关闭液压马达，并闭合锁销，使得顶部固定桩架与中部旋转桩架之间、中部旋转桩架与底部固定桩架之间均保持锁定状态；调整斜支撑、撑杆，使顶部固定桩架、中部旋转桩架、底部固定桩架三者与上底盘之间的角度在90度至120度范围，保持斜桩搅拌钻机在设计基坑区域范围内，并调整斜桩搅拌钻机位置使钻头指向基坑内侧；

步骤6：向基坑内侧搅拌施工操作流程；

向基坑内侧搅拌施工操作流程与步骤3向基坑外侧搅拌施工操作流程一致，重复步骤3操作即可；

步骤7：向基坑内侧植桩；

完成搅拌施工后，在30-180min时间内，采用静压或锤击等方式将预制桩植入搅拌桩内部，应保证预制桩中轴线与搅拌桩中轴线的角度差不大于5度；

步骤8：基坑内侧、外侧斜桩连接；

待基坑内侧、外侧斜桩施工完毕后，采用钢筋支架将内侧、外侧预制桩进行连接，并浇筑混凝土，形成钢筋混凝土连接梁；

步骤9：施工完毕；

完成上述步骤后，斜桩搅拌钻机移位进行其他位置的斜桩施工，重复步骤1-步骤8操作，直至完成所有斜桩搅拌、植入、连接后，施工完毕。