组合矩形截面钢筋混凝土桩旋挖成孔施工方法技术

本发明专利技术涉及的组合矩形截面钢筋混凝土桩旋挖成孔施工方法，包括以下施工步骤：组装方孔钻头，并将方孔钻头安装在驱动钻杆上；放样定位出矩形桩孔的边线，并浇筑混凝土护圈；设计方孔钻头钻进作业的组合方式，并定位出方孔钻头成孔的中心点位；将驱动钻杆与成孔的中心点位对齐，向下钻进；将方孔钻头从桩孔内提出，提升活动弧形侧板清除方孔钻头内的钻渣将驱动钻杆底端的前置导向杆对准其他的中心点位或插入前一次开挖的导向钻孔内，重复上述步骤进行旋挖钻进以及钻渣的清理作业，直至开挖至设计深度；矩形桩孔开挖完成后，进行矩形钢筋混凝土桩的浇筑施工。通过方孔钻头组合钻进，可实现不同截面尺寸矩形桩孔的开挖，适用性强。强。强。

【技术实现步骤摘要】
组合矩形截面钢筋混凝土桩旋挖成孔施工方法


[0001]本专利技术涉及矩形截面钢筋混凝土桩桩孔开挖施工，尤其涉及一种矩形桩孔方孔旋挖钻头组合开挖成孔施工方法。

技术介绍

[0002]在进行桩基施工时，通常需要先开挖桩孔，现有桩孔开挖设备开挖的桩孔主要为圆形截面。对于方形截面的桩孔，主要采用人工作业的方式进行开挖，开挖效率低，施工周期长，安全风险大。
[0003]专利《抗滑桩旋挖钻快速成孔及砼浇筑的施工方法》（申请号：201711118631.3）提出了一种利用机械设备快速成孔的方法，首先采用常规圆形截面的桩孔开挖机械设备施作引孔，然后再使用矩形修边器修边。这种方法需要多种设备互相配合，另外需要反复清理孔壁上刮下来的土体，施工效率慢。
[0004]专利《抗滑桩方孔成孔设备》（申请号：202021692933.9）提出了一种方孔成孔设备，通过采用莱洛三角形型式的钻刀在土体上开挖出方形的孔洞，但是这种设备需要在桩孔顶部设置钻框及支架，对钻刀的切割截面进行限制，这就需要钻刀的长度需要大于桩孔的深度，导致桩孔的深度取决与钻刀的长度，难以满足深孔钻进的需求。且本技术提出的成孔设备，仅能够进行正方形钻孔的施工，难以满足长、宽不等的矩形截面桩孔的开挖作业。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对矩形截面桩孔开挖施工过程中存在的问题，针对性的提出了一种组合矩形截面钢筋混凝土桩旋挖成孔施工方法。为了达到目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术涉及的组合矩形截面钢筋混凝土桩旋挖成孔施工方法，包括以下施工步骤：步骤1、方孔钻头组装，将旋挖翼板安装固定在中心限位套筒上，并将固定弧形侧板安装固定在旋挖翼板外侧；将驱动钻杆插入方孔钻头的中心限位套筒内，驱动钻杆穿过中心限位套筒，驱动钻杆上的外齿轮与中心限位套筒的内齿轮啮合，在中心限位套筒的两端分别安装偏心连接轴承，偏心连接轴承一端与中心限位套筒转动连接，偏心连接轴承的另一端与驱动钻杆转动连接；将活动弧形侧板安装在固定弧形侧板上。
[0006]步骤2、在地面上放样定位出矩形桩孔的边线，并沿边线浇筑混凝土护圈。
[0007]步骤3、采取多次钻进的方式开挖矩形桩孔，依据矩形桩孔的尺寸以及方孔钻头成孔的尺寸，设计方孔钻头钻进作业的组合方式，并定位出每次方孔钻头成孔的中心点位。
[0008]步骤4、将驱动钻杆底端的前置导向杆与方孔钻头成孔的中心点位对齐，驱动钻杆顶端与钻机相连，开启钻机通过驱动钻杆带动方孔钻头向下钻进；钻进过程中，通过驱动钻杆上的注浆通道，向开挖面注入水或泥浆湿润土体，从而降低方孔钻头旋挖作业的难度，提高旋挖作业的效率。
[0009]步骤5、旋挖钻进至方孔钻头内装满钻渣后，向上提升驱动钻杆将方孔钻头从桩孔内提出，然后向上提升活动弧形侧板，将钻渣从活动弧形侧板与固定弧形侧板之间清理干净，然后下放活动弧形侧板使其恢复原位。
[0010]步骤6、将驱动钻杆底端的前置导向杆对准其他的中心点位或插入前一次开挖的导向钻孔内，按照步骤4、步骤5所述方法进行旋挖钻进以及钻渣的清理作业，直至开挖至设计深度。
[0011]步骤7、矩形桩孔开挖完成后，进行矩形钢筋混凝土桩的施工，首先向矩形桩孔内下放钢筋笼，然后向矩形桩孔内灌注混凝土，完成矩形钢筋混凝土桩的施工。
[0012]优选地，所述步骤1中，所述方孔钻头由旋挖翼板、中心限位套筒、固定弧形侧板、活动弧形侧板组成，所述固定弧形侧板及活动弧形侧板由三块圆弧形钢板拼接而成，所述旋挖翼板的外轮廓与固定弧形侧板相契合，所述固定弧形侧板、活动弧形侧板、旋挖翼板水平投影的外轮廓为莱洛三角形；所述旋挖翼板底端有合金齿，通过合金齿切削土体，实现钻进方孔开挖作业。
[0013]优选地，所述步骤1中，所述偏心连接轴承的两端分别有大圆环和小圆环，所述大圆环和小圆环的轴线互相偏离，所述偏心连接轴承的大圆环套在中心限位套筒上，所述偏心连接轴承的小圆环套在驱动钻杆上，所述偏心连接轴承与中心限位套筒、驱动钻杆的接触面分别设有密封圈凹槽及滚珠凹槽，所述滚珠凹槽的上、下侧均设有密封圈凹槽，所述密封圈凹槽内设置有密封圈，所述滚珠凹槽内设置有滚珠，所述驱动钻杆可相对偏心连接轴承转动，所述中心限位套筒可相对偏心连接轴承转动。通过偏心连接轴承使驱动钻杆与中心限位套筒保持偏心状态，同时驱动钻杆的外齿轮与中心限位套筒的内齿轮保持啮合状态，通过驱动钻杆驱动中心限位套筒绕驱动钻杆的轴线偏心转动，同时中心限位套筒可相对自身轴线自传（即方孔钻头绕驱动钻杆的轴线偏心转动，同时方孔钻头可相对自身轴线自传）。所述密封圈可有效防止泥土进入中心限位套筒内，影响中心限位套筒内齿轮与驱动钻杆外齿轮保持啮合状态。
[0014]优选地，所述步骤1中，所述驱动钻杆为中空结构，内部设有注浆通道，所述驱动钻杆的下端设有溢浆孔，所述溢浆孔与注浆通道连通；所述步骤4中，所述水或泥浆经注浆通道注入，经溢浆孔流出；钻进过程中根据桩孔深度加长驱动钻杆。
[0015]优选地，所述步骤1中，所述中心限位套筒上内齿轮的直径与驱动钻杆外齿轮的直径之比为4:3，所述步骤4中，所述方孔钻头外轮廓的运动轨迹为圆角方形，多个圆角方形的桩孔组合形成矩形桩孔。
[0016]优选地，所述步骤4中，所述前置导向杆的下端设有前置钻头，通过前置钻头切削土体将前置导向杆插入土体内，引导驱动钻杆保持竖向钻进，避免方孔钻头转动过程中导致驱动钻杆底部晃动产生较大的横向位移，提高钻进过程中的稳定性，同时提高方形桩孔的成孔质量。
[0017]优选地，所述步骤1中，所述固定弧形侧板顶部及活动弧形侧板的底部分别设有企口，所述固定弧形侧板与活动弧形侧板的企口互相咬合；所述固定弧形侧板内壁设有限位套筒，所述活动弧形侧板的内壁设有限位杆，所述限位杆插入限位套筒内；通过设置企口、限位套筒、限位杆等结构，避免活动弧形侧板与固定弧形侧板之间发生错位。
[0018]采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、本技术采用方孔钻头进行成孔作业，可以有效地提升施工作业效率，提高了施工作业的安全性。
[0019]2、适用性强：通过方孔钻头组合钻进，可以实现不同截面尺寸矩形桩孔的开挖作业。
[0020]3、前置导向杆与驱动钻孔、方形桩孔的竖向轴线在同一条直线上，前置导向杆提前钻入，可有效避免方孔钻头在钻进过程中产生横向晃动，保证了方形桩孔的孔壁成孔质量，避免出现孔壁超挖的情况。
[0021]4、驱动钻杆能够对方孔钻头进行有效的横向限位，无需在地面上设置限位框对方孔钻头进行限位，从而降低方孔钻头的长度，降低方孔钻头与孔壁的摩擦力，提高钻进作业效率。
[0022]5、驱动钻杆可进行加长，可根据桩孔的深度灵活地调整驱动钻杆的长度，实现深孔钻进的作业需求。
[0023]6、采用旋挖钻进的作业方式，钻渣存储于方孔钻头内，通过提升方孔钻头上的活动弧形侧板，可快速地清理方孔钻头内的钻渣，提高清渣作业效率。
附图说明
[0024]图1是方形孔旋挖本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.组合矩形截面钢筋混凝土桩旋挖成孔施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：步骤1、方孔钻头组装，将旋挖翼板（11）安装固定在中心限位套筒（13）上，并将固定弧形侧板（151）安装固定在旋挖翼板（11）外侧；将驱动钻杆（2）插入方孔钻头的中心限位套筒（13）内，驱动钻杆（2）穿过中心限位套筒（13），驱动钻杆（2）上的外齿轮（21）与中心限位套筒（13）的内齿轮（14）啮合，在中心限位套筒（13）的两端分别安装偏心连接轴承（3），偏心连接轴承（3）一端与中心限位套筒（13）转动连接，偏心连接轴承（3）的另一端与驱动钻杆（2）转动连接；将活动弧形侧板（152）安装在固定弧形侧板（151）上；步骤2、在地面上放样定位出矩形桩孔（44）的边线，并沿边线浇筑混凝土护圈（4）；步骤3、采取多次钻进的方式开挖矩形桩孔（44），依据矩形桩孔（44）的尺寸以及方孔钻头成孔的尺寸，设计方孔钻头钻进作业的组合方式，并定位出方孔钻头成孔的中心点位；步骤4、将驱动钻杆（2）底端的前置导向杆（22）与方孔钻头成孔的中心点位对齐，驱动钻杆（2）顶端与钻机相连，开启钻机通过驱动钻杆（2）带动方孔钻头向下钻进；钻进过程中，通过驱动钻杆（2）上的注浆通道（24），向开挖面注入水或泥浆湿润土体（41）；步骤5、旋挖钻进至方孔钻头内装满钻渣（42）后，向上提升驱动钻杆（2）将方孔钻头从桩孔内提出，然后向上提升活动弧形侧板（152），将钻渣（42）从活动弧形侧板（152）与固定弧形侧板（151）之间清理干净，然后下放活动弧形侧板（152）使其恢复原位；步骤6、将驱动钻杆（2）底端的前置导向杆（22）对准其他的中心点位或插入前一次开挖的导向钻孔（43）内，按照步骤4、步骤5所述方法进行旋挖钻进以及钻渣（42）的清理作业，直至开挖至设计深度；步骤7、矩形桩孔（44）开挖完成后，进行矩形钢筋混凝土桩（45）的施工，首先向矩形桩孔（44）内下放钢筋笼（46），然后向矩形桩孔（44）内灌注混凝土（47），完成矩形钢筋混凝土桩（45）的施工。2.根据权利要求1所述组合矩形截面钢筋混凝土桩旋挖成孔施工方法，其特征在于，所述步骤1中，所述方孔钻头由旋挖翼板（11）、中心限位套筒（13）、固定弧形侧板（151）、活动弧形侧板（152）组成，所述固定弧形侧板（151）及活动弧形侧板（152）由三块圆弧形钢板拼接而成，所述旋挖翼板（11）的外轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClE二一B七零零，
申请(专利权)人：杭州昂创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：