[发明专利]一种冲击钻灌注桩施工装置及其施工方法

权利要求书

1.一种冲击钻灌注桩施工装置，包括机架(1)、钻锤(2)、驱动机构和牵拉绳(4)，其特征在于，所述机架(1)上设置有监测机构和控制机构(6)，所述监测机构用于监测牵拉绳(4)靠近钻锤(2)一段的偏移角度，所述控制机构(6)用于控制驱动机构以阻止对牵拉绳(4)的释放；所述监测机构包括垂直辅助件(51)、距离测试单元(52)和角度计算单元；

所述垂直辅助件(51)挂接于机架(1)上；

所述距离测试单元(52)设置于垂直辅助件(51)的自由端，用于测试所述垂直辅助件(51)的自由端与所述牵拉绳(4)靠近钻锤(2)一段之间的水平间距作为偏移距离；

所述角度计算单元与距离测试单元(52)连接，用于接收所述偏移距离，并根据所述偏移距离与预设的计算公式计算出偏移角度。

2.根据权利要求1所述的一种冲击钻灌注桩施工装置，其特征在于，所述驱动机构包括驱动件(31)、绕线轮(32)和阻止组件，所述机架(1)上设置有支撑架(7)，所述绕线轮(32)转动连接于支撑架(7)上；所述驱动件(31)固定于机架(1)上，且用于驱使所述绕线轮(32)转动以使牵拉绳(4)缠绕在绕线轮(32)上；所述阻止组件用于阻止所述绕线轮(32)反向转动以阻止对牵拉绳(4)的释放。

3.根据权利要求2所述的一种冲击钻灌注桩施工装置，其特征在于，所述阻止组件包括棘轮(331)、棘爪(332)和扭簧(333)，所述棘轮(331)固定于绕线轮(32)的转轴上，所述棘爪(332)转动连接于支撑架(7)上，所述扭簧(333)套接于棘爪(332)的转轴上，且其两端分别固定于支撑架(7)和棘爪(332)上，所述扭簧(333)用于使棘爪(332)与棘轮(331)相啮合；所述支撑架(7)上设置有电磁铁(8)，所述棘爪(332)的自由端设置有铁块(9)，当所述电磁铁(8)吸附住铁块(9)时，所述棘爪(332)与棘轮(331)相分离。

4.根据权利要求3所述的一种冲击钻灌注桩施工装置，其特征在于，所述棘爪(332)有多个，所述支撑架(7)上设置有圆环罩(10)，多个所述棘爪(332)转动连接于圆环罩(10)上，且均匀的分布于所述圆环罩(10)的内壁上。

5.根据权利要求2所述的一种冲击钻灌注桩施工装置，其特征在于，所述阻止组件包括齿轮(334)、阻止条(335)、气囊(336)和充气泵(337)，所述齿轮(334)固定于绕线轮(32)的转轴上，所述阻止条(335)滑移连接于支撑架(7)，所述阻止条(335)的一端抵接于气囊(336)的外表面，另一端抵接于齿轮(334)的圆周面；所述支撑架(7)上开设有用于限制气囊(336)的限制腔，所述充气泵(337)位于机架(1)上，且用于对气囊(336)进行充放气。

6.根据权利要求5所述的一种冲击钻灌注桩施工装置，其特征在于，所述支撑架(7)的侧面设置有导向环(11)和限制环(12)，所述气囊(336)位于导向环(11)与限制环(12)之间，所述限制腔由导向环(11)、限制环(12)和支撑架(7)形成；所述阻止条(335)有多个，所述导向环(11)上开设有多个供阻止条(335)移动的滑移孔(13)。

7.根据权利要求6所述的一种冲击钻灌注桩施工装置，其特征在于，所述气囊(336)的外表面设置有耐磨片(14)，所述阻止条(335)的一端固定于耐磨片(14)上。

8.一种冲击钻灌注桩施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

测定孔位，采用全站仪定位桩孔的位置，根据桩孔的位置拉十字型护桩，以十字型护桩为基准画出灌注桩轮廓线；

埋设护筒，根据灌注桩轮廓线挖设护筒填埋坑，将坑底平整后放入护筒，护筒的筒身竖直后用黏土回填；

泥浆制备，采用挖掘机在桩孔范围内挖设泥浆池，泥浆采用水、高粘度粘土和添加剂制备；

钻孔，通过权利要求1-7任意一项所述的一种冲击钻灌注桩施工装置对准十字型护桩的中心，该施工装置先用小冲程开孔，待开孔深度超过钻锤(2)全高后，加冲程进行正常的冲击，钻孔时将泥浆注入桩孔内；

第一次清孔，继续向桩孔内注入泥浆，通过钻锤(2)低冲程的反复冲搅，利用泥浆循环方式使孔底沉碴随着泥浆排出孔外；

钢筋笼制作与安装，钢筋笼由钢筋加工场分段制作，用吊车将钢筋笼吊入桩孔内，每下完一节钢筋笼后用钢管或方木固定，再用吊车吊住另一节钢筋笼进行焊接，依次将全部钢筋笼吊入桩孔内；

安装导管，采用吊车将导管吊入桩孔内；

第二次清孔，采用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉碴；

混凝土的灌注，通过导管向桩孔内灌注混凝土。