一种钻孔灌注桩桩身与桩帽一体化钻进成孔方法技术

本发明专利技术公开了一种钻孔灌注桩桩身与桩帽一体化钻进成孔方法，包括步骤：一、桩帽施工装置加工：根据所施工钻孔灌注桩中桩身与桩帽的直径以及桩帽的高度，对桩帽施工装置进行加工；桩帽施工装置包括桩帽钻头和对桩帽钻头进行导向的钻头导向架，桩帽钻头包括钻筒和沿钻筒圆周方向由上至下布设在下部外侧壁上的螺旋钻刀；二、钻机就位；三、桩帽施工装置安装；四、桩帽成型孔钻进；五、桩身成型孔钻进。本发明专利技术方法步骤简单、设计合理且施工简便、使用效果好，通过在长螺旋桩机上增设桩帽钻头和钻头导向架组成桩帽施工装置，采用长螺旋桩机钻杆带动桩帽施工装置转动完成桩帽成型孔钻进，无需增设动力设备，能实现桩帽与桩身一体化钻进成孔施工。

【技术实现步骤摘要】
一种钻孔灌注桩桩身与桩帽一体化钻进成孔方法
本专利技术属于桩基施工
，尤其是涉及一种钻孔灌注桩桩身与桩帽一体化钻进成孔方法。
技术介绍
钻孔灌注桩具有较高的安全性及较强的稳定性，即混凝土浆液渗透至土层深处，能使土层与灌注桩体紧密结合起来，从而使地基更加牢固可靠，同时灌注桩能够有效控制地基沉降，从而对土层产生压实效果；钻孔灌注桩对土层起着较好的渗透、压密及劈裂作用，且三者间的相互作用能使土层更加稳固。实际施工时，钻孔灌注桩是指用螺旋钻机、潜水钻机等钻孔机械就地钻出桩孔并在桩孔中灌注混凝土(或先在桩孔中吊放钢筋笼)而成的桩，施工时无振动、不挤土，但桩的沉降量稍大。螺旋钻机宜用于地下水位以上的粘性土、砂土及人工填土等，钻削下来的土块沿钻杆上的螺旋叶片上升排出孔外，孔径300mm左右，钻孔深度8m～12m，根据土质和含水量选择钻杆。长螺旋桩机也称为长螺旋钻机，该机包括液压步履桩架和钻进系统两部分。其中，桩架一般采用液压步履式底盘，自动化程度高，可自行行走及360度回转，设有四条液压支腿及一条行走油缸以辅助行走及回转同时增加施工时的整机稳定性，可整机进行转运。桩架的立柱为可折叠式箱型立柱。钻进系统包括动力头与钻具，动力头的输出轴与螺旋钻具为中空式，桩机采用长螺旋成孔，可通过钻杆中进行混凝土(或泥浆)泵送并完成桩体施工，即能钻孔成孔一机一次完成，也可用于干法成孔、注浆置换改变钻具后还可采取深层搅拌等多种工法进行施工。目前，采用长螺旋钻机进行钻孔灌装桩施工时，桩身成型后，再进行桩帽施工，并且需要进行桩周土开挖、截桩头、桩帽施工、桩周回填夯实等工序，具有工序多、施工时间长、成本较高等缺点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种钻孔灌注桩桩身与桩帽一体化钻进成孔方法，其方法步骤简单、设计合理且施工简便、使用效果好，通过在长螺旋桩机上增设桩帽钻头和钻头导向架组成桩帽施工装置，采用长螺旋桩机钻杆带动桩帽施工装置转动完成桩帽成型孔钻进，无需增设动力设备，能实现桩帽与桩身一体化钻进成孔施工。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种钻孔灌注桩桩身与桩帽一体化钻进成孔方法，其特征在于：所施工钻孔灌注桩包括桩身和同轴布设在桩身上部的桩帽，所述桩身和桩帽连接为一体且二者的横截面均为圆形，所述桩帽和桩身均呈竖直向布设；所述桩身的直径由下至上均相同；对所施工钻孔灌注桩进行桩身与桩帽一体化钻进成孔施工时，包括以下步骤：步骤一、桩帽施工装置加工：根据所施工钻孔灌注桩中桩身与桩帽的直径以及桩帽的高度，对桩帽施工装置进行加工；所述桩帽施工装置包括对所施工钻孔灌注桩的桩帽进行成孔施工的桩帽钻头和对桩帽钻头进行导向的钻头导向架，所述钻头导向架安装在桩帽钻头上，所述桩帽钻头呈竖直向布设，所述钻头导向架呈水平布设；所述桩帽钻头包括钻筒和沿钻筒圆周方向由上至下布设在下部外侧壁上的螺旋钻刀，所述钻筒为由下至上同轴套装在长螺旋桩机的钻杆上且由钻杆带动进行同步转动的圆柱形钢套筒，所述钻杆上设置有推动钻筒同步进行转动的旋转推动机构，所述旋转推动机构与钻杆底端的竖向间距不大于钻筒的高度；所述螺旋钻刀为螺旋刀片且其高度不小于桩帽的高度；所述桩帽为圆柱形桩帽或圆锥台形桩帽，所述螺旋钻刀为对所述圆柱形桩帽的桩帽成型孔进行钻取的圆柱形钻刀或对所述圆锥台形桩帽的桩帽成型孔进行钻取的圆锥台形钻刀；所述圆柱形桩帽的直径由下至上均相同，所述圆柱形桩帽的直径大于桩身的直径；所述圆柱形钻刀的外径由下至上均相同且其外径与所述圆柱形桩帽的直径相同，所述圆柱形钻刀的宽度由下至上均相同。所述圆锥台形桩帽的直径由下至上逐渐增大，所述圆锥台形桩帽的底部直径与桩身的直径相同；所述圆锥台形钻刀的外径由下至上逐渐增大且其底部外径与桩身的直径相同，所述圆锥台形钻刀的宽度由下至上逐渐增大；所述钻头导向架包括同轴套装于钻筒上的固定套环和将固定套环安装于长螺旋桩机的桩架上的套环固定件，所述固定套环和所述套环固定件均呈水平布设，所述套环固定件的一端与固定套环连接且其另一端与所述桩架连接；步骤二、钻机就位：将长螺旋桩机移动至所施工钻孔灌注桩的施工区域，并使钻杆位于所施工钻孔灌注桩的桩位正上方；步骤三、桩帽施工装置安装：在步骤二中移动到位的长螺旋桩机上安装桩帽施工装置；对所述桩帽施工装置进行安装时，将钻筒由下至上同轴套装在钻杆下部，并使钻筒底部与钻杆的底部相平齐；同时，将钻头导向架的所述套环固定件与长螺旋桩机的所述桩架连接；步骤四、桩帽成型孔钻进：采用钻杆由上至下进行钻进，钻进过程中通过钻杆上的所述旋转推动机构推动桩帽钻头同步由上至下进行钻进，获得施工成型的桩帽成型孔；本步骤中，所述钻杆与所述桩帽施工装置组成桩帽钻进成孔装置；步骤五、桩身成型孔钻进：断开钻杆与桩帽钻头之间的连接，并采用钻杆继续由上向下钻进，获得施工成型的桩身成型孔。上述一种钻孔灌注桩桩身与桩帽一体化钻进成孔方法，其特征是：步骤五中所述桩身成型孔成型后，向上提升钻杆直至钻杆从桩帽成型孔内提出，同时将桩帽钻头从桩帽成型孔内提出。上述一种钻孔灌注桩桩身与桩帽一体化钻进成孔方法，其特征是：步骤一中所述钻头导向架为能沿所述桩架进行竖向上下移动并带动桩帽钻头同步进行上下移动的移动式导向架，所述固定套环套装于桩帽钻头的上部外侧，所述螺旋钻刀位于固定套环下方；所述钻筒的上部外侧壁上设置有对固定套环进行限位的套环限位件，所述套环限位件包括上限位件和位于所述上限位件正下方的下限位件，所述上限位件和所述下限位件均呈水平布设且二者均固定于钻筒的上部外侧壁上；所述固定套环为卡装于所述上限位件和所述下限位件之间的圆柱形套环。上述一种钻孔灌注桩桩身与桩帽一体化钻进成孔方法，其特征是：所述长螺旋桩机包括所述桩架和钻进系统，所述桩架包括立柱和带动立柱进行移动的移动机构；所述钻进系统包括钻具和对所述钻具进行驱动的动力头，所述立柱上设置有供动力头进行上下移动的导轨；所述套环固定件包括卡装于所述导轨上且能沿所述导轨进行上下移动的卡装件，所述固定套环和卡装件通过连接件进行连接固定，所述卡装件和所述连接件布设于同一水平面上。上述一种钻孔灌注桩桩身与桩帽一体化钻进成孔方法，其特征是：所述卡装件包括两个对称卡装在所述导轨上且位于同一水平面上的卡爪，所述卡爪呈水平布设且其前侧设置有卡装在所述导轨上的卡装槽，所述卡爪后端固定在所述连接件上。上述一种钻孔灌注桩桩身与桩帽一体化钻进成孔方法，其特征是：步骤一中所述钻杆包括芯杆和由下至上布设在所述芯杆外侧的螺纹叶片，所述芯杆为圆柱形杆，所述螺旋钻刀为螺纹钻刀，所述螺纹叶片和螺旋钻刀的螺纹方向相同；所述钻筒上设置有供所述旋转推动机构推动的被推动件；所述被推动件包括多个沿圆周方向布设在钻筒顶部的动力传送件，所述旋转推动机构包括多个布设在所述螺纹叶片上且对动力传送件进行推动的旋转推动件，每个所述动力传送件均由一个所述旋转推动件进行推动，每个所述旋转推动件均位于所推动的动力传送件后侧。上述一种钻孔灌注桩桩身与桩帽一体化钻进成孔方法，其特征是：多个所述动力传送件均布设于同一水平面上；每个所述动力传送件均包括一个固定于钻筒顶部外侧的竖向挡块和安装在竖向挡块上的水平销轴，所述竖向挡块上开有供水平销轴插装的通孔；多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻孔灌注桩桩身与桩帽一体化钻进成孔方法，其特征在于：所施工钻孔灌注桩包括桩身(16)和同轴布设在桩身(16)上部的桩帽(17)，所述桩身(16)和桩帽(17)连接为一体且二者的横截面均为圆形，所述桩帽(17)和桩身(16)均呈竖直向布设；所述桩身(16)的直径由下至上均相同；对所施工钻孔灌注桩进行桩身与桩帽一体化钻进成孔施工时，包括以下步骤：步骤一、桩帽施工装置加工：根据所施工钻孔灌注桩中桩身(16)与桩帽(17)的直径以及桩帽(17)的高度，对桩帽施工装置进行加工；所述桩帽施工装置包括对所施工钻孔灌注桩的桩帽(17)进行成孔施工的桩帽钻头(2)和对桩帽钻头(2)进行导向的钻头导向架(1)，所述钻头导向架(1)安装在桩帽钻头(2)上，所述桩帽钻头(2)呈竖直向布设，所述钻头导向架(1)呈水平布设；所述桩帽钻头(2)包括钻筒(6)和沿钻筒(6)圆周方向由上至下布设在下部外侧壁上的螺旋钻刀(7)，所述钻筒(6)为由下至上同轴套装在长螺旋桩机(15)的钻杆(15‑1)上且由钻杆(15‑1)带动进行同步转动的圆柱形钢套筒，所述钻杆(15‑1)上设置有推动钻筒(6)同步进行转动的旋转推动机构，所述旋转推动机构与钻杆(15‑1)底端的竖向间距不大于钻筒(6)的高度；所述螺旋钻刀(7)为螺旋刀片且其高度不小于桩帽(17)的高度；所述桩帽(17)为圆柱形桩帽或圆锥台形桩帽，所述螺旋钻刀(7)为对所述圆柱形桩帽的桩帽成型孔(21)进行钻取的圆柱形钻刀或对所述圆锥台形桩帽的桩帽成型孔(21)进行钻取的圆锥台形钻刀；所述圆柱形桩帽的直径由下至上均相同，所述圆柱形桩帽的直径大于桩身(16)的直径；所述圆柱形钻刀的外径由下至上均相同且其外径与所述圆柱形桩帽的直径相同，所述圆柱形钻刀的宽度由下至上均相同。所述圆锥台形桩帽的直径由下至上逐渐增大，所述圆锥台形桩帽的底部直径与桩身(16)的直径相同；所述圆锥台形钻刀的外径由下至上逐渐增大且其底部外径与桩身(16)的直径相同，所述圆锥台形钻刀的宽度由下至上逐渐增大；所述钻头导向架(1)包括同轴套装于钻筒(6)上的固定套环(4)和将固定套环(4)安装于长螺旋桩机(15)的桩架上的套环固定件，所述固定套环(4)和所述套环固定件均呈水平布设，所述套环固定件的一端与固定套环(4)连接且其另一端与所述桩架连接；步骤二、钻机就位：将长螺旋桩机(15)移动至所施工钻孔灌注桩的施工区域，并使钻杆(15‑1)位于所施工钻孔灌注桩的桩位正上方；步骤三、桩帽施工装置安装：在步骤二中移动到位的长螺旋桩机(15)上安装桩帽施工装置；对所述桩帽施工装置进行安装时，将钻筒(6)由下至上同轴套装在钻杆(15‑1)下部，并使钻筒(6)底部与钻杆(15‑1)的底部相平齐；同时，将钻头导向架(1)的所述套环固定件与长螺旋桩机(15)的所述桩架连接；步骤四、桩帽成型孔钻进：采用钻杆(15‑1)由上至下进行钻进，钻进过程中通过钻杆(15‑1)上的所述旋转推动机构推动桩帽钻头(2)同步由上至下进行钻进，获得施工成型的桩帽成型孔(21)；本步骤中，所述钻杆(15‑1)与所述桩帽施工装置组成桩帽钻进成孔装置；步骤五、桩身成型孔钻进：断开钻杆(15‑1)与桩帽钻头(2)之间的连接，并采用钻杆(15‑1)继续由上向下钻进，获得施工成型的桩身成型孔(22)。...

【技术特征摘要】
1.一种钻孔灌注桩桩身与桩帽一体化钻进成孔方法，其特征在于：所施工钻孔灌注桩包括桩身(16)和同轴布设在桩身(16)上部的桩帽(17)，所述桩身(16)和桩帽(17)连接为一体且二者的横截面均为圆形，所述桩帽(17)和桩身(16)均呈竖直向布设；所述桩身(16)的直径由下至上均相同；对所施工钻孔灌注桩进行桩身与桩帽一体化钻进成孔施工时，包括以下步骤：步骤一、桩帽施工装置加工：根据所施工钻孔灌注桩中桩身(16)与桩帽(17)的直径以及桩帽(17)的高度，对桩帽施工装置进行加工；所述桩帽施工装置包括对所施工钻孔灌注桩的桩帽(17)进行成孔施工的桩帽钻头(2)和对桩帽钻头(2)进行导向的钻头导向架(1)，所述钻头导向架(1)安装在桩帽钻头(2)上，所述桩帽钻头(2)呈竖直向布设，所述钻头导向架(1)呈水平布设；所述桩帽钻头(2)包括钻筒(6)和沿钻筒(6)圆周方向由上至下布设在下部外侧壁上的螺旋钻刀(7)，所述钻筒(6)为由下至上同轴套装在长螺旋桩机(15)的钻杆(15-1)上且由钻杆(15-1)带动进行同步转动的圆柱形钢套筒，所述钻杆(15-1)上设置有推动钻筒(6)同步进行转动的旋转推动机构，所述旋转推动机构与钻杆(15-1)底端的竖向间距不大于钻筒(6)的高度；所述螺旋钻刀(7)为螺旋刀片且其高度不小于桩帽(17)的高度；所述桩帽(17)为圆柱形桩帽或圆锥台形桩帽，所述螺旋钻刀(7)为对所述圆柱形桩帽的桩帽成型孔(21)进行钻取的圆柱形钻刀或对所述圆锥台形桩帽的桩帽成型孔(21)进行钻取的圆锥台形钻刀；所述圆柱形桩帽的直径由下至上均相同，所述圆柱形桩帽的直径大于桩身(16)的直径；所述圆柱形钻刀的外径由下至上均相同且其外径与所述圆柱形桩帽的直径相同，所述圆柱形钻刀的宽度由下至上均相同。所述圆锥台形桩帽的直径由下至上逐渐增大，所述圆锥台形桩帽的底部直径与桩身(16)的直径相同；所述圆锥台形钻刀的外径由下至上逐渐增大且其底部外径与桩身(16)的直径相同，所述圆锥台形钻刀的宽度由下至上逐渐增大；所述钻头导向架(1)包括同轴套装于钻筒(6)上的固定套环(4)和将固定套环(4)安装于长螺旋桩机(15)的桩架上的套环固定件，所述固定套环(4)和所述套环固定件均呈水平布设，所述套环固定件的一端与固定套环(4)连接且其另一端与所述桩架连接；步骤二、钻机就位：将长螺旋桩机(15)移动至所施工钻孔灌注桩的施工区域，并使钻杆(15-1)位于所施工钻孔灌注桩的桩位正上方；步骤三、桩帽施工装置安装：在步骤二中移动到位的长螺旋桩机(15)上安装桩帽施工装置；对所述桩帽施工装置进行安装时，将钻筒(6)由下至上同轴套装在钻杆(15-1)下部，并使钻筒(6)底部与钻杆(15-1)的底部相平齐；同时，将钻头导向架(1)的所述套环固定件与长螺旋桩机(15)的所述桩架连接；步骤四、桩帽成型孔钻进：采用钻杆(15-1)由上至下进行钻进，钻进过程中通过钻杆(15-1)上的所述旋转推动机构推动桩帽钻头(2)同步由上至下进行钻进，获得施工成型的桩帽成型孔(21)；本步骤中，所述钻杆(15-1)与所述桩帽施工装置组成桩帽钻进成孔装置；步骤五、桩身成型孔钻进：断开钻杆(15-1)与桩帽钻头(2)之间的连接，并采用钻杆(15-1)继续由上向下钻进，获得施工成型的桩身成型孔(22)。2.按照权利要求1所述的一种钻孔灌注桩桩身与桩帽一体化钻进成孔方法，其特征在于：步骤五中所述桩身成型孔(22)成型后，向上提升钻杆(15-1)直至钻杆(15-1)从桩帽成型孔(21)内提出，同时将桩帽钻头(2)从桩帽成型孔(21)内提出。3.按照权利要求1或2所述的一种钻孔灌注桩桩身与桩帽一体化钻进成孔方法，其特征在于：步骤一中所述钻头导向架(1)为能沿所述桩架进行竖向上下移动并带动桩帽钻头(2)同步进行上下移动的移动式导向架，所述固定套环(4)套装于桩帽钻头(2)的上部外侧，所述螺旋钻刀(7)位于固定套环(4)下方；所述钻筒(6)的上部外侧壁上设置有对固定套环(4)进行限位的套环限位件，所述套环限位件包括上限位件和位于所述上限位件正下方的下限位件，所述上限位件和所述下限位件...

【专利技术属性】
技术研发人员：仲维玲，朱红桃，
申请(专利权)人：中铁二十局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61