[发明专利]一种超大直径钻孔桩成孔的旋挖钻机及施工方法

说明书

本发明公开了一种超大直径钻孔桩成孔的旋挖钻机及施工方法，旋挖钻机包括主体、切削体和导向体，该切削体和导向体固定在主体上；主体的筒体的上部和下部设置有安装座，安装座的加压板传递旋挖钻机的动力头提供的加压力，安装座的侧面形成四方头基体与切削体配合来传递扭矩。本发明超大直径钻孔桩成孔的施工方法包括以下步骤：(1)钢护筒埋设；(2)Φ4500mm直径钻孔施工；(3)超大直径钻孔桩扩孔施工；(4)采用全断面钻具将孔底扫平；(5)一次清孔；(6)下钢筋笼；(7)二次清孔；(8)灌注混凝土。本发明实现了Φ4500mm以上的超大直径旋挖钻具的拆解运输，填补了在超大直径钻孔桩领域旋挖钻机施工方法的空白，减少钻机的整体重量，降低了施工成本。

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域中的旋挖钻机，尤其涉及一种超大直径钻孔桩成孔的旋挖钻机及施工方法。

背景技术

随着经济建设的高速发展，基础工程建设不断拓宽，旋挖钻机以其施工便捷、效率高、成本低、环保好等显著优点已被广泛应用于各类基础设施建设中。近年来，随着大型桥梁工程建设脚步的加快，旋挖钻机施工的钻孔桩直径日益增大，旋挖钻具配套的钻具制造和运输成本，以及旋挖钻机施工方法正面临着前所未有的挑战。拟建西堠门公铁两用大桥主塔墩基础设计采用18根φ6300mm的超大直径钻孔桩，而在钻孔直径大于φ4500mm的超大直径钻孔桩成孔的旋挖钻机及施工方法技术方面尚无可借鉴案例。

传统直径φ2500mm～φ4500mm的大直径钻孔桩的施工中通常采用分级钻进技术钻进成孔，即优先采用小直径钻头钻进，再使用扩大直径钻头依次扩孔钻进直至设计孔径和深度。针对φ6300mm的超大直径钻孔桩，采用传统的分级钻进技术钻进成孔使用的旋挖钻机及施工方法存在诸多不足和问题：

一方面，直径φ6300mm钻孔桩在钻孔时，分级次数较多，所需的旋挖钻具数量也相应增加，尤其是超大直径旋挖钻具为了保证强度，重量急剧增加，直接增加大量的施工成本；另一方面，直径φ4500mm～φ6300mm的旋挖钻具运输宽度超宽，不仅运输难度大，也极大地增加了运输成本和风险，甚至无法运输；另外一个不足之处是传统的分级钻进技术，其旋挖钻具主要为岩石筒钻和捞砂斗，无法满足超大直径钻孔桩的施工需求，为了保证钻孔桩的钻孔质量和安全施工，不仅需要多种类型的旋挖钻具配合施工，也需要一种全新的施工方法来实现该目的。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术存在的技术问题，本发明提出一种超大直径钻孔桩成孔的旋挖钻机及施工方法，实现了Φ4500mm以上超大直径旋挖钻具的拆解运输和施工现场组装，拆分后的各部件均满足普通运输要求，解决超大直径旋挖钻机运输难的问题，降低运输的难度和施工成本。本发明的施工方法通过更换导向体和切削体实现了下导向钻具、上导向钻具、全断面钻具多种类型钻具的结合使用，满足Φ4500mm以上的超大直径钻孔桩分级钻进施工的需求，填补了在超大直径钻孔桩领域旋挖钻机施工中的空白，减少钻机的整体重量，在保证成孔的速度和质量的同时降低了施工成本。

技术方案：本发明超大直径钻孔桩成孔的旋挖钻机包括主体、切削体和导向体，该切削体和导向体固定在主体上；

主体的筒体的上部和下部设置有安装座，安装座的加压板传递旋挖钻机的动力头提供的加压力，安装座的侧面形成四方头基体与切削体配合来传递扭矩。

切削体包括多个切削体单元，切削体单元与主体组成外圆内方的切削体。

导向体包括多个导向体单元，导向体单元与主体组成外圆内方的导向体。

主体的四方头基体与切削体的第一方箱和导向体的第二方箱配合进行扭矩和加压力的传递。

本发明超大直径钻孔桩成孔的施工方法包括以下步骤：

(1)埋设双层钢护筒：首先采用振动锤、液压锤将双层钢护筒埋设到位，将护筒插入稳定土层，尤其在水上平台施工时，保证施工安全和孔位准确；