【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑施工，更具体地说，本专利技术涉及一种钻孔灌注桩施工装置及其施工方法。
技术介绍
1、灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。
2、其中，运用最广的泥浆护壁施工法主要包括：平整场地、泥浆制备、埋设护筒、铺设工作平台、安装钻机并定位、钻进成孔、清孔并检查成孔质量、下放钢筋笼、灌注水下混凝土、拔出护筒和检查质量等操作步骤。
3、在钻孔灌注桩中，埋设钢护筒可以固定桩孔位置，并在钻孔时对钻头进行导向作用，同时也可以防止孔壁坍塌、隔离地表水进和保护孔口地面，护筒要求坚固耐用，不漏水，其内径应比钻孔直径大，一般常用钢护筒，而为了能够对护筒进行重复利用，在施工结束，混凝土桩体凝固后，需要使用相应设备将护筒拔出，对于普通的、地表土质较好的施工环境，护筒无需涉及太深，因此，下埋的护筒高度并不高，在施工结束后，护筒与混凝土桩体以及护筒外部底层之间的接触区域相对较少，拉拔护筒时较为容易，因此在拔出护筒时，对护筒以及对桩体的损伤较小，施工本身不受影响，操作较为简单。
4、但是，对于呈流塑状高压缩性的淤泥质土层，需要增加护筒长度，且埋设护筒时，需要使用压力设备将护筒有效下压，因此导致护筒所受底层应力较大，而且在混凝土桩体完全凝固后，在外部土层的压力以及内部混凝土桩体的反向压力下，导致护筒的拔出阻力较大，操作较为困难，如果单纯的增加拉把力度，由于护筒长
技术实现思路
1、本专利技术提供的一种钻孔灌注桩施工装置及其施工方法，所要解决的问题是：现有的护筒长度较长时，拉拔护筒阻力较大容易对护筒以及混凝土桩体造成损伤，增加护管拔出难度，影响施工质量。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种钻孔灌注桩施工装置，包括双层护筒结构，双层护筒结构用于埋设在桩孔顶部，双层护筒结构包括内护筒和外护筒，内护筒与外护筒之间设置有施压区间，施压区间中填充形成松散层；
3、定位结构，定位结构安装在桩孔顶部，定位结构用于对内护筒的安装和拉拔进行导向，定位结构包括支撑架体，支撑架体的顶部设置有定位组件，定位组件通过接触对内护筒的外壁对内护筒进行导向；
4、支撑架体中还设置有加压组件，加压组件用于对施压区间中的松散层进行加压，使松散层紧实，并对内护筒形成向内挤压的内应力，对外护筒形成向外挤压的外应力；
5、施工装置还包括排料结构，排料结构用于在混凝土凝固后将施压区间中的松散层排出，使内护筒和外护筒受松散层挤压的应力得以释放。
6、在一个优选的实施方式中，定位组件设置为多组，且多组定位组件沿圆周分布在支撑架体上，定位组件包括液压缸，液压缸的输出端固定安装有定位板，定位板上转动安装有转辊。
7、在一个优选的实施方式中，加压组件包括加压环板，加压环板对应施压区间设置，加压环板通过升降架与双层护筒结构连接，加压环板与升降架固定连接，升降架竖向滑动设置在双层护筒结构中，升降架与双层护筒结构之间设置有升降驱动器，升降驱动器用于驱动升降架升降。
8、在一个优选的实施方式中，加压环板的内侧壁和外侧壁上均设置有填充囊体，加压环板的底壁固定安装有加压囊体，填充囊体和加压囊体均连接有流体输送设备，流体输送设备通过向填充囊体和加压囊体中输送流体使填充囊体产生横向的膨胀并使加压囊体产生竖向的膨胀。
9、在一个优选的实施方式中，排料结构包括排料管，排料管的底部设置为抽料口，排料管连接抽取设备，加压环板上设置有穿孔，穿孔用于使排料管穿过，穿孔上设置有可拆卸的封盖结构。
10、在一个优选的实施方式中，升降架上设置有与穿孔对应的导向套，支撑架体上转动安装有转动架，升降架通过导杆滑动安装在转动架上方，升降驱动器安装在升降架与转动架之间。
11、在一个优选的实施方式中，排料管的底端上设置有两组击振器，两组击振器分别对应内护筒的外部和外护筒的内壁设置，两组击振器分别用于在排料管沿施压区间圆周运动时对内护筒和外护筒的表面击打使其产生振动。
12、在一个优选的实施方式中，击振器为磁力吸附并贴合在内护筒或外护筒表面的振动器结构，该振动器上设置有强磁结构和滚轮结构，强磁结构用于将振动器吸附在内护筒或外护筒表面，滚轮结构用于支撑振动器在内护筒或外护筒表面行走。
13、在一个优选的实施方式中，击振器包括牵引架，牵引架通过绳索与排料管连接，牵引架中转动安装有转动环，转动环的表面固定连接有多个支杆，支杆的端部安装有强磁体，支杆的端部设置有铰接座，强磁体转动安装在支杆的铰接座内。
14、一种钻孔灌注桩施工方法，包括以下步骤：
15、步骤一、施工定位，在场地上安装标准确定施工位置；
16、步骤二、安装外护筒，制作外护筒，并将外护筒打设就位；
17、步骤三、外护筒挖空，将外护筒内部土层挖出；
18、步骤四、安装支撑架体，将支撑架体按照标准位置安装在外护筒外围；
19、步骤五、安装内护筒，利用定位组件对内护筒进行定位导向，并将内护筒打设在外护筒内；
20、步骤六、填充施压区间，向施压区间中不断填充松散层材料，例如干沙粒，或者其他固体颗粒，填充过程中不断的振动和夯压松散层材料，对内护筒和外护筒形成挤压应力；
21、步骤七、钻孔和灌注桩施工，在内护筒内进行机械钻孔，钻孔后利用定位组件导向投放钢筋笼，再灌注混凝土；
22、步骤八、松散层泄压，混凝土凝固后，泄去对施压区间内松散层材料的压力，并将松散层材料排出；
23、步骤九、起吊内护筒和外护筒，先将内护筒用吊装设备起吊，起吊过程中利用定位组件对内护筒导向，使其竖直上升，并在起吊过程中击打内护筒使其振动，避免卡死，而后再对外护筒进行起吊；
24、步骤十、土层回填，向起吊后桩体周围的空间填充土料。
25、本专利技术的有益效果在于：本专利技术采用了双层护筒结构，而且双层护筒之间填充了材料，因此，内护筒的壁厚可以大大的减小，从而有利于内护筒产生微小形变，更容易拔出，而施工时先通过向施压区间中投放相应材料，形成对内护筒和外护筒的挤压应力，在混凝土凝固成型后，排出松散层后，施加在内护筒外壁的挤压应力消失，内护筒产生复位形变，即产生向外的微小的扩张形变，从而减小内护筒与混凝土桩体的贴合程度，减少与凝固后桩体的应力，使内护筒更加容易拔出，而且拔出时对混凝土桩体以及内护筒本身的损伤较小，能够保证有效的施工质量，提高内护筒的使用寿命。
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1.一种钻孔灌注桩施工装置，其特征在于：包括双层护筒结构（1），所述双层护筒结构（1）用于埋设在桩孔顶部，所述双层护筒结构（1）包括内护筒（11）和外护筒（12），所述内护筒（11）与外护筒（12）之间设置有施压区间（13），所述施压区间（13）中填充形成松散层；
2.根据权利要求1所述的一种钻孔灌注桩施工装置，其特征在于：所述定位组件（22）设置为多组，且多组所述定位组件（22）沿圆周分布在支撑架体（21）上，所述定位组件（22）包括液压缸（221），所述液压缸（221）的输出端固定安装有定位板（222），所述定位板（222）上转动安装有转辊（223）。
3.根据权利要求2所述的一种钻孔灌注桩施工装置，其特征在于：所述加压组件包括加压环板（4），所述加压环板（4）对应施压区间（13）设置，所述加压环板（4）通过升降架（51）与双层护筒结构（1）连接，所述加压环板（4）与升降架（51）固定连接，所述升降架（51）竖向滑动设置在双层护筒结构（1）中，所述升降架（51）与双层护筒结构（1）之间设置有升降驱动器（52），所述升降驱动器（52）用于驱动升降架（51
4.根据权利要求3所述的一种钻孔灌注桩施工装置，其特征在于：所述加压环板（4）的内侧壁和外侧壁上均设置有填充囊体（42），所述加压环板（4）的底壁固定安装有加压囊体（43），所述填充囊体（42）和加压囊体（43）均连接有流体输送设备，所述流体输送设备通过向填充囊体（42）和加压囊体（43）中输送流体使填充囊体（42）产生横向的膨胀并使加压囊体（43）产生竖向的膨胀。
5.根据权利要求4所述的一种钻孔灌注桩施工装置，其特征在于：所述排料结构（3）包括排料管（31），所述排料管（31）的底部设置为抽料口（32），所述排料管（31）连接抽取设备，所述加压环板（4）上设置有穿孔（41），所述穿孔（41）用于使排料管（31）穿过，穿孔（41）上设置有可拆卸的封盖结构。
6.根据权利要求5所述的一种钻孔灌注桩施工装置，其特征在于：所述升降架（51）上设置有与穿孔（41）对应的导向套（53），所述支撑架体（21）上转动安装有转动架（5），所述升降架（51）通过导杆滑动安装在转动架（5）上方，所述升降驱动器（52）安装在升降架（51）与转动架（5）之间。
7.根据权利要求6所述的一种钻孔灌注桩施工装置，其特征在于：所述排料管（31）的底端上设置有两组击振器（6），两组所述击振器（6）分别对应内护筒（11）的外部和外护筒（12）的内壁设置，两组所述击振器（6）分别用于在排料管（31）沿施压区间（13）圆周运动时对内护筒（11）和外护筒（12）的表面击打使其产生振动。
8.根据权利要求7所述的一种钻孔灌注桩施工装置，其特征在于：所述击振器（6）为磁力吸附并贴合在内护筒（11）或外护筒（12）表面的振动器结构，该振动器上设置有强磁结构和滚轮结构，强磁结构用于将振动器吸附在内护筒（11）或外护筒（12）表面，滚轮结构用于支撑振动器在内护筒（11）或外护筒（12）表面行走。
9.根据权利要求7所述的一种钻孔灌注桩施工装置，其特征在于：所述击振器（6）包括牵引架（61），所述牵引架（61）通过绳索与排料管（31）连接，所述牵引架（61）中转动安装有转动环（62），所述转动环（62）的表面固定连接有多个支杆（63），所述支杆（63）的端部安装有强磁体（64），所述支杆（63）的端部设置有铰接座，所述强磁体（64）转动安装在支杆（63）的铰接座内。
10.一种如权利要求3所述施工装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种钻孔灌注桩施工装置，其特征在于：包括双层护筒结构（1），所述双层护筒结构（1）用于埋设在桩孔顶部，所述双层护筒结构（1）包括内护筒（11）和外护筒（12），所述内护筒（11）与外护筒（12）之间设置有施压区间（13），所述施压区间（13）中填充形成松散层；
2.根据权利要求1所述的一种钻孔灌注桩施工装置，其特征在于：所述定位组件（22）设置为多组，且多组所述定位组件（22）沿圆周分布在支撑架体（21）上，所述定位组件（22）包括液压缸（221），所述液压缸（221）的输出端固定安装有定位板（222），所述定位板（222）上转动安装有转辊（223）。
3.根据权利要求2所述的一种钻孔灌注桩施工装置，其特征在于：所述加压组件包括加压环板（4），所述加压环板（4）对应施压区间（13）设置，所述加压环板（4）通过升降架（51）与双层护筒结构（1）连接，所述加压环板（4）与升降架（51）固定连接，所述升降架（51）竖向滑动设置在双层护筒结构（1）中，所述升降架（51）与双层护筒结构（1）之间设置有升降驱动器（52），所述升降驱动器（52）用于驱动升降架（51）升降。
4.根据权利要求3所述的一种钻孔灌注桩施工装置，其特征在于：所述加压环板（4）的内侧壁和外侧壁上均设置有填充囊体（42），所述加压环板（4）的底壁固定安装有加压囊体（43），所述填充囊体（42）和加压囊体（43）均连接有流体输送设备，所述流体输送设备通过向填充囊体（42）和加压囊体（43）中输送流体使填充囊体（42）产生横向的膨胀并使加压囊体（43）产生竖向的膨胀。
5.根据权利要求4所述的一种钻孔灌注桩施工装置，其特征在于：所述排料结构（3）包括排料管（31），所述排料管（31）的底部设置为抽料口（32），所述排料管（3...
【专利技术属性】
技术研发人员：娄小军，黄原，宋连杰，张乐，安明皓，晏阳，杜晓峰，万河河，张国皓，杜振华，崔思洋，
申请(专利权)人：中铁建工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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