[发明专利]钻进和夯实一体的长螺旋钻机及钻进夯实方法

说明书

本发明公开了一种长螺旋钻机，长螺旋钻杆的顶部通过旋转密封接头连接有导气管，导气管连接有气泵；长螺旋钻杆下部安装有电动推杆，电动推杆的伸出杆向下连接有气锤；长螺旋钻杆内部沿上下方向设有导气孔，导气孔上端通过旋转密封接头与导气管相连通，导气孔下端通过软管与气锤相连接；安装腔底端的长螺旋钻杆沿周向均匀铰接有若干钻头架；旋转密封接头处的长螺旋钻杆上设有电刷装置，电动推杆的连接线路通过电刷装置引出长螺旋钻杆并与驾驶室内的电控装置相连接。使用本发明，不再需多种机械设备交叉作业，因而节约了来回移动大型设备的时间，大幅提高了施工效率；由于不再需要使用夯实机，施工的设备成本明显降低。

技术领域

本发明涉及建筑工程领域，具体是建筑桩基施工技术领域，尤其涉及一种建筑桩基施工用长螺旋钻机。

背景技术

经济迅猛发展给建筑工程技术带来一定的压力。尤其是对于城市的高层建筑在高度与数量上与日俱增，不仅需要建筑人员提高相关技术和水平，更对施工设备的要求越来越高。为了提高地基承载力，地基处理中挤密桩施工工艺的引入得到了建筑师越来越多的关注和认可。根据成孔方法，可以分为振动沉管、锤击沉管、冲击或钻孔等几类。根据填料不同分为灰土挤密桩和土挤密桩。其中使用长螺旋钻机钻孔配合夯机等施工机具技术操作简便，施工速度快，成桩质量好，而且具有成本低，噪音小的优点，使得长螺旋钻机得到了广泛使用。

长螺旋钻机是完成灌注桩施工的机械设备，包括底盘组件，底盘组件具有行走机构和回转工作台，回转工作台上设有钻塔、驾驶室和起架装置等，钻塔通过吊绳和动滑轮装置吊装有动力头，动滑轮装置包括轮架和安装在轮架上的动滑轮，吊绳绕过动滑轮。动力头用于沿塔身上下运动；动力头安装有长螺旋钻杆。钻孔时，动力头带动长螺旋钻杆旋转并在钻具自身重量的作用下不断下降，实现钻孔作业。

虽然长螺旋钻机在建筑工程上应用的越来越多，但在建筑工程灰土挤密桩施工过程中，使用长螺旋钻机成孔后，铲车灌注灰土，再使用强夯打桩夯实机进行夯实，对夯实机要求高扩径效果差，且多次填料循环步骤，造成了多种机械交叉作业，降低了施工效率，仅在施工过程中完成成孔降低了机械利用率，增加了施工成本，因而长螺旋钻机在灰土挤密桩上利用率较低。

目前在施工中并没有有效的提高施工效率和成桩质量、减少施工机具的方法；降低对施工机具的高要求，只能通过多种机械交叉作业满足施工要求，降低了施工机具的利用率，最终限制了长螺旋钻机的使用范围。同时挤密桩在我国使用广泛，如果能解决长螺旋钻机在挤密桩上利用率低的困难，不仅突破了技术难题，优化了施工工艺，也使长螺旋钻机在施工中突破施工工艺的限制，获得更广泛的应用与发展。

因此，如何提供一种长螺旋钻机，实现同时钻孔和夯实一体，就成为了本领域内技术人员所亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种长螺旋钻机，成孔并灌注灰土后无须更换夯实机即可进行夯实作业，大幅降低设备成本并提高施工效率。

为实现上述目的，本发明的钻进和夯实一体的长螺旋钻机包括底盘组件，底盘组件具有行走机构和回转工作台，回转工作台上设有钻塔和驾驶室，钻塔通过吊绳和动滑轮装置吊装有动力头，动力头用于沿塔身上下运动，动力头向下安装有长螺旋钻杆；

长螺旋钻杆的顶部通过旋转密封接头连接有导气管，导气管连接有气泵；动力头向下安装有固定架，固定架安装与旋转密封接头的固定部分相连接；

长螺旋钻杆下部设有安装腔，安装腔内固定安装有电动推杆，电动推杆的伸出杆向下连接有气锤；长螺旋钻杆内部沿上下方向设有导气孔，导气孔上端通过旋转密封接头与导气管相连通，导气孔下端通过软管与气锤相连接；

安装腔底端的长螺旋钻杆沿周向均匀铰接有若干钻头架；

电动推杆的伸出杆处于收回状态下气锤底端高于各钻头架且各钻头架围成尖端朝下的锥形从而形成钻头；

电动推杆的伸出杆处于伸出状态下气锤向下撑开各钻头架并低于各钻头架，此时气锤用于夯实作业；