[发明专利]一种用于流砂层地质的人工挖孔桩复合型施工设备及方法

权利要求书

1.一种用于流砂层地质的人工挖孔桩复合型施工设备，其特征在于：包括抽水真空泵、储蓄池、排水管、注浆管、蓄浆池和注浆真空泵，抽水真空泵与储蓄池连接，与储蓄池连接的排水管放置于孔桩内，注浆真空泵与蓄浆池连接，与蓄浆池连接的注浆管放置于孔桩内；还包括全自动钢圆筒设备，其由钢圆筒模板和支撑系统组成，钢圆筒模板由主体圆曲板及副体伸缩板交替拼装而成；支撑系统的上部支撑架的一端与主体圆曲板铰接，其另一端铰接在第一连接矩形筒上，下部支撑架一端与上部支撑架中部固定连接，其另一端与第二连接矩形筒铰接；所述第一连接矩形筒与第二连接矩形筒上下相对设置，伸缩杆下端与第二连接矩形筒固定连接，伸缩杆下端中部与第一连接矩形筒连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于流砂层地质的人工挖孔桩复合型施工设备，其中，第一连接矩形筒下端固定有第一固定缓冲块，第二连接矩形筒的上端牢固连接有第二固定缓冲块，在第一固定缓冲块与第二固定缓冲块之间设置有螺旋弹簧。

3.根据权利要求1所述的一种用于流砂层地质的人工挖孔桩复合型施工设备，其中，还包括圆球杆，其固定在伸缩杆的上部。

4.根据权利要求1所述的一种用于流砂层地质的人工挖孔桩复合型施工设备，其中，主体圆曲板的两个侧面设置有凹槽，副体伸缩板的两侧插入所述凹槽内，在主体圆曲板的两侧还设置有圆槽，旋转按钮通过螺纹与圆槽连接，用于将主体圆曲板与副体伸缩板固定。

5.根据权利要求1所述的一种用于流砂层地质的人工挖孔桩复合型施工设备，其中，主体圆曲板上窄下宽。

6.根据权利要求1所述的一种用于流砂层地质的人工挖孔桩复合型施工设备，其中，下部支撑架由前后两部分组成，其中部由弹性连接件连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于流砂层地质的人工挖孔桩复合型施工设备，其中，还包括圆筒桩，其包括三层，外围密实包裹一层GCL复合式土工膜，夹心层由粘土和粘土剂构成，内层为由毛竹编织成的圆柱体；圆柱桩设置于钢圆筒模板下方。

8.根据权利要求1所述的一种用于流砂层地质的人工挖孔桩复合型施工设备，其中，还包括包裹着一层土工织物的环形圆管，环形圆管的周边等间距焊接了注射管，注射管与环形圆管之间的角度在30度到45度之间；所述环形圆管设置在圆筒桩下方并与所述注浆管连通。

9.根据权利要求8所述的一种用于流砂层地质的人工挖孔桩复合型施工设备，其中，所述环形圆管右端空心部位与连接管紧密连接，连接处涂抹密封胶泥，两管连接口处设有可控旋转器式活塞。

10.根据权利要求1-9所述的一种用于流砂层地质的人工挖孔桩复合型施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）用全站仪测量定位出桩孔中心点，并以此中心点为圆心，平整一块工作场地，其场地的横截面大于桩孔面积；

2）开挖首节桩孔时，先用风镐和铁锹开挖约1m的桩孔深度；

3）将全自动钢圆筒设备放入上面开挖好的结构空间，利用全自动钢圆筒内置的支撑体系以及自重自动下沉，此过程中每开挖一节桩孔，应通过工作地面连接的注浆管完成护壁混凝土的灌注；

4）重复步骤3，当遇到流沙层时，用做好的毛竹尖桩按桩的直径圈好压入流砂层，沿上阶护壁圈按@300插入，每模横纵编成圆筒状；其圆筒状的毛竹外围密实包裹GCL复合式土工膜，以此进而逐层往下施工；

5）当开挖施工到中风化时，先启动地面真空泵的排水管抽出位于流砂层底部圆孔内的地下水，启动注浆真空泵，通过注浆管将预先在储浆池中调配的含有2%－3%抗渗剂的C10混凝土传送到外围已预先密裹好土工织物的环形圆管，井下施工人员通过可控旋转器控制混凝土进入与环形圆管焊接的各注射管，注射管的尖端插入圆孔孔壁，结合自下而上反扩法完成桩孔最后的扩大头施工。