本申请涉及岩土工程领域，尤其是涉及一种穿越软土和下层岩土的超长灌注桩成孔设备及方法，包括旋挖钻头、旋挖钻机、钢管套筒、冲击钻机、第一冲击钻头以及第二冲击钻头，旋挖钻头能够在旋挖钻机的驱动下对上层软土进行旋挖成孔，当旋挖到下层岩土时，旋挖钻头难以继续旋挖成孔，使用第一冲击钻头来判断并解决下层岩土是否存在斜坡，如若不存在斜坡，则使用第二冲击钻头继续下钻成孔，如若存在斜坡则继续使用第一冲击钻头进行处理，直至斜坡被平整后再使用第二冲击钻头继续下钻成孔，直至达到持力层深度满足设计要求。本申请有效地解决了穿越软土的超长灌注桩施工过程中遇到倾斜岩层时相关技术难以解决的问题。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及岩土工程领域，尤其是涉及一种穿越软土和下层岩土的超长灌注桩成孔设备及方法。
技术介绍
1、随着我国经济的快速发展，越来越多的超高层建筑、桥梁高架、港口码头、地下结构和隧道等大型工程再逐步涌现，上述这些工程，相较于小型工程，对于地基的承载力要求是更高的，通常都会使用超长灌注桩来作为基础桩基。因此桩体通常会遇到复杂的地质情况，复杂的地质情况通常包括但不限于软土地质、弱岩地质、岩溶地质、沉积物地质等。
2、相关技术中，遇到的复杂地质情况也不是单一的，例如会遇到需要超长灌注桩穿越软土层并进入岩土层的情况，遇到这种工况时，需要旋挖钻和冲击钻共同作用成孔再进行灌注，施工过程复杂。
3、对于上述相关技术，对于如何使超长灌注桩在上层软土下层岩土的地质情况进行安全施工，已经得到了较好的解决。然而，桩基施工的过程中，遇到上层软土，下层倾斜的岩土坡时，无论是旋挖钻还是冲击钻，都容易造成钻杆倾斜，从而导致桩孔倾斜，严重影响桩基的垂直度，进而影响桩基的安全。
技术实现思路
1、为了解决相关技术中桩基施工的过程中，遇到上层软土，下层倾斜的岩土坡时，导致钻杆倾斜，从而导致桩孔倾斜，严重影响桩基的垂直度，进而影响桩基的安全的问题。本申请提供一种穿越软土和下层岩土的超长灌注桩成孔设备及方法。
2、本申请提供的一种穿越软土和下层岩土的超长灌注桩成孔设备及方法采用如下的技术方案：
3、第一方面，本申请提供一种穿越软土和下层岩土的超长灌注桩成孔设备，包括：
4、旋挖钻头，所述旋挖钻头转动连接在旋挖钻机上，所述旋挖钻头用于对上层软土进行旋挖，以形成旋挖孔；
5、钢管套筒，所述钢管套筒设置在所述旋挖孔处，以对所述旋挖孔进行支撑；
6、第一冲击钻头，所述第一冲击钻头转动连接在冲击钻机上，所述第一冲击钻头用于对下层岩土进行冲击，以形成第一冲击孔；以及
7、第二冲击钻头，所述第二冲击钻头转动连接在冲击钻机上，所述第二冲击钻头用于对下层岩土进行冲击，以形成第二冲击孔，所述第二冲击孔的直径大于所述第一冲击孔的直径。
8、通过采用上述技术方案，将本申请的成孔设备设置成旋挖钻头、钢管套筒、第一冲击钻头和第二冲击钻头的组合，使得当要对上层软土下层为倾斜岩层进行桩基施工时，首先使用旋挖钻头对上层软土进行旋挖成孔，当旋挖至一定深度后，使用钢管套筒对旋挖好的孔洞进行支撑，接着继续使用旋挖钻头进行旋挖，当旋挖明显受到阻碍时，则表明遇到了下层岩层，此时需要使用第一冲击钻头进行冲击成孔，第一冲击钻头能够对下层岩层冲击形成第一冲击孔，工作人员通过第一冲击钻头判断下层岩层是否存在倾斜的状况，当存在时，则通过第一冲击钻头对倾斜的岩层进行处理，处理平整后，再使用第二冲击钻头进行进一步的冲击成孔，有效地保障了整个桩孔的垂直度。本申请一定程度上解决了相关技术中桩基施工的过程中，遇到上层软土，下层倾斜的岩土坡时，导致钻杆倾斜，从而导致桩孔倾斜，严重影响桩基的垂直度，进而影响桩基的安全的问题。
9、可选的，所述第一冲击钻头上设置连接有冲击杆，所述冲击杆与所述第一冲击钻头连接处设置有压力传感器，所述冲击杆设置有多个，多个所述冲击杆沿所述第一冲击钻头远离冲击钻机的一端均匀分布，所述压力传感器设置有多个，多个所述压力传感器与多个所述冲击杆一一对应。
10、通过采用上述技术方案，冲击杆的多个以及压力传感器的多个设置，使得工作人员能够更好地判断是哪一区域的下层岩土的标高较高，进而便于后期进行精准处理。
11、可选的，所述冲击杆远离冲击钻机的一端的直径大于所述冲击杆靠近冲击钻机的一端的直径。
12、通过采用上述技术方案，其一便于第一冲击钻头冲击成孔，其二更加便于后期对第一冲击孔进行精准定位。
13、可选的，所述第一冲击钻头内还滑动连接有平整机构，所述平整机构包括平整环、安装座、吸附件以及雷管，所述平整环滑动连接在所述第一冲击钻头内，所述平整环与所述第一冲击钻头间设置有锁定组件，所述安装座与所述平整环固定连接，所述安装座上转动连接有铰接座，所述吸附件能够与所述铰接座卡接，所述雷管与所述吸附件卡接，所述吸附件能够吸附在所述冲击杆上。
14、通过采用上述技术方案，将平整机构设置成平整环、安装座、吸附件以及雷管的组合，使得当第一冲击钻头检测到下层岩土标高较高的区域时，工作人员将该区域范围内的吸附件安装好雷管，接着调节平整环，同时抬升第一冲击钻头，下降的平整环能够带动雷管精准地落入到第一冲击孔的范围内，进而实现精准的定位爆破，有效地处理了下层岩土为倾斜坡面的问题。需要注意的是，本申请中雷管爆破后，通常而言是不会对冲击杆造成损坏的，因为冲击杆采用的高强度的合成钢锻造而成，即使损坏了冲击杆，但是本申请要解决的问题是对下层岩土倾斜的岩层进行成孔爆破，且每次爆破前都是要对雷管进行安装的，安装雷管的同时，如果发现冲击杆损坏，可以对冲击杆进行修补。
15、可选的，所述锁定组件包括锁定块、锁定槽、调节件以及锁定件，所述锁定块固定连接在所述第一冲击钻头上，所述锁定槽开设在所述平整环上，所述锁定件活动连接在锁定块上，所述锁定件能够容置在所述锁定槽内，所述调节件活动连接在所述锁定块上，以调节所述锁定件的位置。
16、通过采用上述技术方案，锁定组件的设置，使得当第一冲击钻头还在冲击钻探的时候，平整机构能够被稳定锁定在第一冲击钻头内，当第一冲击钻头探测到不平整的下层岩土时，能够快速解除对平整机构的锁定。
17、可选的，所述锁定块内还设置有传动组件，所述传动组件包括第一齿轮、第二齿轮以及齿条，所述第一齿轮与所述调节件同轴设置，所述第二齿轮转动连接在所述锁定块内，所述齿条固定连接在所述锁定件上，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，所述第二齿轮上还设置有与所述第二齿轮同轴设置的连接齿轮，所述连接齿轮与所述齿条啮合。
18、通过采用上述技术方案，传动组件的设置，更加便于工作人员对锁定组件进行精确调节。
19、可选的，所述吸附件为磁铁。
20、通过采用上述技术方案，使得当平整环下降后，吸附件能够快速转向吸附在冲击杆上，以便雷管进入到第一冲击孔的范围内。
21、可选的，所述平整环上还设置有复位杆，所述复位杆的一端固定连接在所述平整环上，所述复位杆的另一端向着冲击钻机的方向穿出所述第一冲击钻头。
22、通过采用上述技术方案，复位杆的设置，使得当精准爆破完毕后，工作人员抬升复位杆即可实现平整组件的抬升，将平整组件抬升好后，使用锁定组件将平整组件再次锁定好即可，以便第一冲击钻头在下一桩位进行使用。
23、可选的，所述雷管为远程爆破雷管。
24、通过采用上述技术方案，有效地保障了现场工作人员的作业安全的同时能够有效地对下层岩土倾斜的部位进行爆破平整。
25、第二方面，本申请还提供一种穿越软土和下层岩土的超长灌注桩成孔方法，用于本申请的穿越软土和下层本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.穿越软土和下层岩土的超长灌注桩成孔设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的穿越软土和下层岩土的超长灌注桩成孔设备，其特征在于，所述锁定组件（6）包括锁定块（61）、锁定槽（62）、调节件（63）以及锁定件（64），所述锁定块（61）固定连接在所述第一冲击钻头（2）上，所述锁定槽（62）开设在所述平整环（51）上，所述锁定件（64）活动连接在锁定块（61）上，所述锁定件（64）能够容置在所述锁定槽（62）内，所述调节件（63）活动连接在所述锁定块（61）上，以调节所述锁定件（64）的位置。
3.根据权利要求2所述的穿越软土和下层岩土的超长灌注桩成孔设备，其特征在于，所述锁定块（61）内还设置有传动组件（7），所述传动组件（7）包括第一齿轮（71）、第二齿轮（72）以及齿条（73），所述第一齿轮（71）与所述调节件（63）同轴设置，所述第二齿轮（72）转动连接在所述锁定块（61）内，所述齿条（73）固定连接在所述锁定件（64）上，所述第一齿轮（71）与所述第二齿轮（72）啮合，所述第二齿轮（72）上还设置有与所述第二齿轮（72）同轴设置的连接齿轮（74），所述连接齿轮（74）与所述齿条（73）啮合。
4.根据权利要求1所述的穿越软土和下层岩土的超长灌注桩成孔设备，其特征在于，所述吸附件（53）为磁铁。
5.根据权利要求1所述的穿越软土和下层岩土的超长灌注桩成孔设备，其特征在于，所述平整环（51）上还设置有复位杆（8），所述复位杆（8）的一端固定连接在所述平整环（51）上，所述复位杆（8）的另一端向着冲击钻机的方向穿出所述第一冲击钻头（2）。
6.根据权利要求5所述的穿越软土和下层岩土的超长灌注桩成孔设备，其特征在于，所述雷管（54）为远程爆破雷管（54）。
7.一种穿越软土和下层岩土的超长灌注桩成孔方法，应用于权利要求1-6中任意一项所述的穿越软土和下层岩土的超长灌注桩成孔设备，其特征在于，包括以下步骤：
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【技术特征摘要】
1.穿越软土和下层岩土的超长灌注桩成孔设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的穿越软土和下层岩土的超长灌注桩成孔设备，其特征在于，所述锁定组件（6）包括锁定块（61）、锁定槽（62）、调节件（63）以及锁定件（64），所述锁定块（61）固定连接在所述第一冲击钻头（2）上，所述锁定槽（62）开设在所述平整环（51）上，所述锁定件（64）活动连接在锁定块（61）上，所述锁定件（64）能够容置在所述锁定槽（62）内，所述调节件（63）活动连接在所述锁定块（61）上，以调节所述锁定件（64）的位置。
3.根据权利要求2所述的穿越软土和下层岩土的超长灌注桩成孔设备，其特征在于，所述锁定块（61）内还设置有传动组件（7），所述传动组件（7）包括第一齿轮（71）、第二齿轮（72）以及齿条（73），所述第一齿轮（71）与所述调节件（63）同轴设置，所述第二齿轮（72）转动连接在所述锁定块（61）内，所述齿条（73）固定连接在所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐磊，陈佳茹，彭晨鑫，俞思怡，曹君，李子乔，陈彦孜，何梓阳，余光远，王永卿，
申请(专利权)人：上海建工一建集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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