一種鉆孔擴底灌漿靜壓管樁施工裝置及施工方法
【技術領域】
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[0001]本發明涉及一種鉆孔擴底灌漿靜壓管粧施工裝置及施工方法。
【背景技術】
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[0002]現有建筑粧基(碼頭、港口除外)施工大多采用直徑600以下的管粧，管粧施工時如果遇到土壤密度大、地質較硬的地層難以貫通時，為避免管粧的損壞，一般多采用灌注粧，或者采用對環境污染較大的柴油錘錘擊機施工，而且由于擠土效應會對附近的建筑物地基進行二次傷害，局限了管粧的使用范圍。大量超高層建筑由于對粧的承載力都很高，常規的陸地粧機粧基施工工藝又無法解決大直徑管粧的施工，故大直徑的管粧在陸地也無法推廣使用，而一直采用現場澆筑的灌注粧施工工藝。灌注粧施工時現場大面積的鉆孔、取土、排污，現場綁扎鋼筋籠、現場澆注混凝土，耗用混凝土和鋼筋多，用工多，勞動強度大，施工效率低，成本高，工期長，質量不穩定，混凝土強度只有管粧的一半，施工驗收也難以檢測，承臺連接也復雜、需要破粧頭損壞粧頭混凝土結構，混凝土無預應力耐久性也差。近年來也有剛開發的先鉆孔、底部擴孔澆注混凝土靜鉆根植管粧的工法，由于是鉆孔后要提桿并用泥漿護壁，在提桿和植管粧時，鉆孔直徑略大于管粧直徑，植粧時僅靠管粧自重沉入，孔內壁容易受管粧自身(管粧自重大、一根管粧自重幾到十幾噸)搖擺、碰撞造成內壁泥土、碎石、卵砂塌落而導致與底部擴大部分已澆注混凝土分層隔離，管粧與土壤孔壁基本沒有摩擦力，施工時極易受車輛和設備自重及移動影響，管粧受擠壓易偏移，地殼、地層位移時會產生錯位滑移，導致該粧位產生沉降。而且它每個粧位施工周期長，必須等澆筑混凝土2小時初凝狀態固結后才能置入管粧，還需在管粧外壁注入混凝土固結后才能撤去沉粧設備，否則管粧會偏位，施工復雜、質量也不穩定。該工法更不能適應預制方粧的施工，有很大的局限性。

【發明內容】

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[0003]本發明為了彌補現有技術的不足，提供了一種鉆孔擴底灌漿靜壓管粧施工裝置及施工方法，它結構設計合理，施工工藝簡單，成本低，質量穩定，在沉粧完畢后注入混凝土快，撤去沉粧設備快，工期短，效率高，解決了現有技術中存在的問題。
[0004]本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是:
[0005]—種鉆孔擴底灌漿靜壓管粧施工裝置，包括靜壓機，在靜壓機上設有用來夾持管粧的夾持器，在夾持器兩側的靜壓機上分別設有回轉吊車和回轉桁架，在回轉桁架的頂部設有一輸出軸朝下設置的鉆機，鉆機的輸出軸與豎直設置的鉆孔裝置相連，所述鉆孔裝置包括一帶有螺旋葉片的螺旋套管，在螺旋套管內設有一鉆芯管，螺旋套管和鉆芯管通過插銷固連，在螺旋套管的底部一側設有切向出風口，在鉆芯管底部內側設有一可伸縮的鉆桿機構。
[0006]所述鉆桿機構包括一設在鉆芯管底部內側的活塞桿朝下設置的油缸，油缸的活塞桿分別與兩連桿的一端鉸接相連，兩連桿的另一端分別與一鉆桿的中部鉸接相連，兩鉆桿的內端鉸接相連。
[0007]在管粧底部安裝有倒角鋼圈。
[0008]在管粧底部安裝有若干根帶鉤錨固鋼筋。
[0009]—種鉆孔擴底灌漿靜壓管粧施工方法，包括如下步驟:
[0010](1)先將靜壓機移動至管粧預施工位置；
[0011](2)通過回轉吊車吊裝第一管粧移動至靜壓機的夾持器位置，通過夾持器將第一管粧夾持后接近地表并壓入數米，然后將回轉桁架的鉆機與第一鉆孔裝置連接，通過回轉桁架帶動第一鉆孔裝置移動對準第一管粧，并將第一鉆孔裝置插裝入第一管粧內；
[0012](3)控制第一鉆孔裝置的油缸動作，使油缸的活塞桿伸長，通過連桿帶動鉆桿動作，使鉆桿的鉆孔直徑比所需要施工的管粧直徑略小2-3cm ;
[0013](4)啟動鉆機帶動第一鉆孔裝置工作向地下進行鉆孔，碎土被旋轉的螺旋葉片排出至地面收集裝置內，當所鉆的孔至比第一管粧長度略短1米時停止鉆機，并將鉆機與第一鉆孔裝置分離，通過靜壓機將第一管粧壓入至所鉆孔內；
[0014](5)通過回轉吊車吊入第二管粧至第一管粧頂部上方保持40cm間隙，在第二管粧與第一管粧之間安裝隔離凳，然后將回轉桁架的鉆機與第二鉆孔裝置連接，通過回轉桁架帶動第二鉆孔裝置移動對準第二管粧，并將第二鉆孔裝置插裝入第二管粧內，在隔離凳側面開孔部位對接第二鉆孔裝置和第一鉆孔裝置，然后撤除隔離凳，將第二管粧與第一管粧焊接或機械連接；
[0015](6)啟動鉆機帶動第二鉆孔裝置和第一鉆孔裝置同時工作向地下進行鉆孔，碎土被旋轉的螺旋葉片排出至地面收集裝置內，當所鉆的孔至比第二管粧與第一管粧長度之和略短1米時停止鉆機，并將鉆機與第二鉆孔裝置分離，通過靜壓機將第二管粧與第一管粧壓入至所鉆孔內；
[0016](7)通過回轉吊車吊入第η管粧至第η-l管粧頂部上方保持40cm間隙，重復步驟(5)和￠)，達到設計要求后，再控制第一鉆孔裝置的油缸動作，使油缸的活塞桿繼續伸長，通過連桿帶動鉆桿向外延伸，擴大鉆桿的鉆孔范圍，啟動鉆機，帶動各鉆孔裝置同時工作，使第一鉆孔裝置的鉆桿所鉆擴大腔的直徑是第一管粧直徑的2倍，深度是管粧直徑的2-3倍；
[0017](8)從鉆芯管內壓入壓縮空氣，壓縮空氣從切向出風口切向吹入擴大腔，將擴大腔內的碎土吹入旋轉的螺旋葉片上排出至地面收集裝置內；
[0018](9)控制第一鉆孔裝置的油缸動作，使油缸的活塞桿收縮，通過連桿帶動鉆桿收縮至鉆芯管內，通過回轉桁架將所有鉆芯管及鉆孔裝置從螺旋套管中分離并被提出地面；
[0019](10)通過壓力栗將快凝膨脹混凝土經螺旋套管內栗入并充滿整個擴大腔；
[0020](11)通過回轉桁架將所有螺旋套管從管粧中提出地面；
[0021](12)通過靜壓機施壓使管粧底部進入擴大腔深度的1/2，然后撤離靜壓機、回轉吊車和回轉桁架；
[0022](13)將收集裝置內的碎土回注入管粧內，施工完成。
[0023]在第一管粧底部安裝有倒角鋼圈。
[0024]在第一管粧底部安裝有若干根帶鉤錨固鋼筋。
[0025]本發明采用上述方案，結構設計合理，施工工藝簡單，成本低，質量穩定，在沉粧完畢后注入混凝土快，撤去沉粧設備快，工期短，效率高，同樣適用于預制方粧、預制竹節粧、預制多邊形粧等粧基施工。
【附圖說明】
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[0026]圖1為本發明的結構示意圖。
[0027]圖2為本發明鉆孔裝置的剖視結構示意圖。
[0028]圖中，1、靜壓機，2、管粧，3、夾持器，4、回轉吊車，5、回轉桁架，6、鉆機，7、螺旋套管，8、螺旋葉片，9、鉆芯管，10、插銷，11、切向出風口，12、油缸，13、連桿，14、鉆桿，15、擴大腔，16、帶鉤錨固鋼筋，17、倒角鋼圈。
【具體實施方式】
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[0029]為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過【具體實施方式】，并結合其附圖，對本發明進行詳細闡述。
[0030]如圖1-2所示，一種鉆孔擴底灌漿靜壓管粧施工裝置，包括靜壓機1，在靜壓機1上設有用來夾持管粧2的夾持器3，在夾持器3兩側的靜壓機1上分別設有回轉吊車4和回轉桁架5，在回轉桁架5的頂部設有一輸出軸朝下設置的鉆機6，鉆機6的輸出軸與豎直設置的鉆孔裝置相連，所述鉆孔裝置包括一帶有螺旋葉片8的螺旋套管7，在螺旋套管7內設有一鉆芯管9，螺旋套管7和鉆芯管9通過插銷10固連，在螺旋套管7的底部一側設有切向出風口 11，在鉆芯管9底部內側設有一可伸縮的鉆桿機構。
[0031]所述鉆桿機構包括一設在鉆芯管9底部內側的活塞桿朝下設置的油缸12，油缸12的活塞桿分別與兩連桿13的一端鉸接相連，兩連桿13的另一端分別與一鉆桿14的中部鉸接相連，兩鉆桿14的內端鉸接相連。
[0032]在管粧2底部安裝有倒角鋼圈17，可在管粧壓入時起導向和擠土密實增加側壁摩擦作用。
[0033]在管粧2底部安裝有若干根帶鉤錨固鋼筋16，以增加管粧底部與擴大腔內混凝土的融合固化程度。
[0034]—種鉆孔擴底灌漿靜壓管粧施工方法，包括如下步驟:
[0035](1)先將靜壓機移動至管粧預施工位置；
[0036](2)通過回轉吊車吊裝第一管粧移動至靜壓機的夾持器位置，通過夾持器將第一管粧夾持后接近地表并壓入數米，然后將回轉桁架的鉆機與第一鉆孔裝置連接，通過回轉桁架帶動第一鉆孔裝置移動對準第一管粧，并將第一鉆孔裝置插裝入第一管粧內；
[0037](3)控制第一鉆孔裝置的油缸動作，使油缸的活塞桿伸長，通過連桿帶動鉆桿動作，使鉆桿的鉆孔直徑比所需要施工的管粧直徑略小2-3cm ;
[0038](4)啟動鉆機帶動第一鉆孔裝置工作向地下進行鉆孔，碎土被旋轉的螺旋葉片排出至地面收集裝置內，當所鉆的孔至比第一管粧長度略短1米時停止鉆機，并將鉆機與第一鉆孔裝置分離，通過靜壓機將第一管粧壓入至所鉆孔內，此時第一管粧頂部高于地面1米;
[0039](5)通過回轉吊車吊入第二管粧至第一管粧頂部上方保持40cm間隙，在第二管粧與第一管粧之間安裝隔離凳，不讓第二管粧搖晃確保下方安全操作，然后將回轉桁架的鉆機與第二鉆孔裝置連接，通過回轉桁架帶動第二鉆孔裝置移動對準第二管粧，并將第二鉆孔裝置插裝入第二管粧內，在隔離凳側面開孔部位對接第二