一种长螺旋钻孔压灌桩施工设备及方法与流程

本发明涉及建筑物的桩基础，尤其涉及一种长螺旋钻孔压灌桩施工设备及方法。

背景技术：

1、随着国家经济建设的发展及桩基施工技术的进步，软土地基的桩基应用也越来越广泛。现有的桩基技术的灌注桩类型中，长螺旋钻孔压灌桩由于具备无需泥浆护壁、无挤土效应、环保效果好、穿透力强、施工效率高等优点，得到越来越多地推广和应用。

2、长螺旋钻孔压灌桩是在长螺旋干钻法基础上发展的压灌混凝土桩成桩技术，该技术是利用长螺旋钻机钻孔至设计深度，在提钻的同时利用混凝土输送泵通过钻杆中心通道，以一定的压力将混凝土压至桩孔中，混凝土灌注到设计标高后，再借助专用的振动设备将钢筋笼插入混凝土中至设计标高形成的钢筋混凝土灌注桩。在实际施工过程中，由于施工工艺及场地限制，通常施工场地平整后，施工机具就位后进行桩基施工。实际施工中常常需要灌桩低于场地整平标高桩体，即场地平整标高往往高于桩顶设计标高很多，而由于施工方式，为保证桩身质量，桩顶实际施工浇筑标高又通常高于场地标高0.5m左右，这样施工的桩顶标高通常比桩顶设计标高高出6-10m。这样不仅造成巨大的材料浪费，后期基坑开挖亦是“桩林”密布，施工机械设备行走于“桩林”中，很容易擦碰到已经浇筑完成的桩体，不仅基坑开挖困难，也对桩身质量造成巨大的隐患。

技术实现思路

1、为解决现有技术问题，本发明的目的在于提供了一种长螺旋钻孔压灌桩施工设备及方法，具有节约材料、便于基坑开挖、保障桩身质量的效果，同时实现借助长螺旋施工钻孔压灌桩的技术。具体内容如下：

2、一种长螺旋钻孔压灌桩施工设备，包括：

3、外层钢护筒，为圆柱体型中空筒体；外层钢护筒下端由筒外壁向筒体轴心方向斜向上设置有下插斜面，使外层钢护筒下端内部中空部分形成锥台形状；下插斜面顶部连接外层钢护筒壁水平设置有承载平台；

4、内层钢护筒，活动设置安装在外层钢护筒内部，下端连接承载平台，内层钢护筒内壁直径等于锥台形状上台面的直径；内层钢护筒顶部设置有上盖，用于盖住外层钢护筒顶部；上盖上开设有牵引孔；

5、土工布，设置安装在内层钢护筒底部，土工布展开后为圆形，能完全盖住内层钢护筒下端端口；内层钢护筒下端端部外表面均匀间隔设置有若干固定扣环，土工布外沿对应固定扣环位置均匀间隔设置有若干活动扣环，土工布中其中一侧活动扣环固定连接在对应位置的固定扣环上，另一侧活动扣环分别连接有牵引绳，牵引绳穿过对应活动扣环位置的固定扣环后从沿内层钢护筒与外层钢护筒中间区域从牵引孔穿出，未使用状态下土工布与牵引绳均放置于内层钢护筒与外层钢护筒中间区域内，通过拉动牵引绳能将土工布拉出盖住内层钢护筒下端端口。

6、进一步地，内层钢护筒外壁上设置有若干牵引扣环，牵引绳穿过牵引扣环后从牵引孔中穿出。

7、进一步地，上盖边缘向下设置有卡槽，用于卡住外层钢护筒筒壁。

8、进一步地，承载平台边缘竖直设置有环状挡面，内层钢护筒下端端部设置有与环状挡面配合使用的承台结构。

9、进一步地，土工布外沿设置有压边金属条。

10、一种长螺旋钻孔压灌桩施工设备方法，包括以下步骤：

11、s1、测量定位，根据测绘部门提供的控制点进行桩位投测，确定待钻孔压灌桩位置；

12、s2、下插双层钢护筒，利用双层钢护筒自重或振动锤将双层钢护筒筒底在桩位处垂直插入至设计标高一处；

13、s3、钻孔灌混凝土，利用桩机钻至预定桩孔深度即标高4后压灌混凝土5至桩顶设计标高二以上，

14、s4、拔出内层钢护筒；

15、s5、下插钢筋笼，利用振动杆将钢筋笼底部垂直插入桩内至设计标高三处并上提振动杆；

16、s6、二次浇注砼并振捣密实；

17、s7、拔出外层钢护筒，利用振动锤将外层钢护筒拔出，并回填至场地整平标高；

18、其中标高一为双层钢护筒底部所在平面，标高二为灌桩桩顶设计标高，标高三为钢筋笼底部所在平面，标高四为桩孔预定深度，标高三水平面低于标高一且略高于标高四，标高一水平面低于标高二水平面。

19、进一步地，步骤s4拔出内层钢护筒时，先通过牵引绳将土工布从内层钢护筒与外层钢护筒之间的空间中拉出，使土工布完全包裹住内层钢护筒下端，然后拔出内层钢护筒。

20、进一步地，在步骤s3钻孔灌混凝土中，压灌混凝土至桩顶设计标高二以上20cm处；步骤s4拔出内层钢护筒时，提升内层钢护筒10cm后，将土工布从内层钢护筒与外层钢护筒之间的空间中拉出，使土工布完全包裹住内层钢护筒下端，然后拔出内层钢护筒。

21、本发明相对现有技术存在如下有益效果：

22、一、采用此方法施工的钻孔压灌桩，在后续基坑土方开挖时，便于基坑开挖，施工机械设备不存在行走于“桩林”中，不会擦碰到已经浇筑完成的桩体，不仅提高机械工作效率，降低施工机械碰撞的隐患，同时减少施工人员碰撞“桩林”的安全风险。

23、二、常规施工方法施工钻孔压灌桩时，下插钢筋笼会导致孔壁周边掉落的泥皮、泥块等随着钢筋笼插入至桩身，导致桩身夹渣、断桩等后果，严重影响桩身质量，本方法能将孔壁周边泥皮泥块随土工布包裹底部的内层钢护筒一块拔出，确保泥块及泥渣彻底清除，提高工程可靠性，减少废桩数量，保证桩身质量的同时达到长螺旋钻孔压灌桩施工的目的。

24、三、相比较常规方法的桩顶通常要浇筑至场地整平标高以上0.5m左右，此方法施工的桩顶接近桩顶设计标高，较常规方法施工至平整场地标高节约材料，一般每颗桩可节约6-10m桩长，节约混凝土材料，具有较大的经济效益。

技术特征：

1.一种长螺旋钻孔压灌桩施工设备，其特征在于，包括：

2.如权利要求1的一种长螺旋钻孔压灌桩施工设备，其特征在于：内层钢护筒(2)外壁上设置有若干牵引扣环(22)，牵引绳(4)穿过牵引扣环(22)后从牵引孔(211)中穿出。

3.如权利要求1的一种长螺旋钻孔压灌桩施工设备，其特征在于：上盖(21)边缘向下设置有卡槽，用于卡住外层钢护筒(1)筒壁。

4.如权利要求1的一种长螺旋钻孔压灌桩施工设备，其特征在于：承载平台(12)边缘竖直设置有环状挡面(13)，内层钢护筒(2)下端端部设置有与环状挡面(13)配合使用的承台(24)结构。

5.如权利要求1的一种长螺旋钻孔压灌桩施工设备，其特征在于：土工布(3)外沿设置有压边金属条(32)。

6.基于权利要求1设备的一种长螺旋钻孔压灌桩施工设备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.如权利要求6的一种长螺旋钻孔压灌桩施工设备方法，其特征在于：步骤s4拔出内层钢护筒(2)时，先通过牵引绳(4)将土工布(3)从内层钢护筒(2)与外层钢护筒(1)之间的空间中拉出，使土工布(3)完全包裹住内层钢护筒(2)下端，然后拔出内层钢护筒(2)。

8.如权利要求7的一种长螺旋钻孔压灌桩施工设备方法，其特征在于：在步骤s3钻孔灌混凝土(5)中，压灌混凝土(5)至桩顶设计标高二以上20cm处；步骤s4拔出内层钢护筒(2)时，提升内层钢护筒(2)向上10cm后，将土工布(3)从内层钢护筒(2)与外层钢护筒(1)之间的空间中拉出，使土工布(3)完全包裹住内层钢护筒(2)下端，然后拔出内层钢护筒(2)。

技术总结本发明公开了一种长螺旋钻孔压灌桩施工设备及方法，使用双层钢护筒结构，使用如下步骤，S1、测量定位，根据测绘部门提供的控制点进行桩位投测，确定待钻孔压灌桩位置；S2、下插双层钢护筒，利用双层钢护筒自重或振动锤将双层钢护筒筒底在桩位处垂直插入至设计标高一处；S3、钻孔灌混凝土，利用桩机钻至预定桩孔深度后压灌混凝土至桩顶设计标高二以上，S4、拔出内层钢护筒；S5、下插钢筋笼，利用振动杆将钢筋笼底部垂直插入桩内至设计标高三处并上提振动杆；S6、二次浇注砼并振捣密实；S7、拔出外层钢护筒，利用振动锤将外层钢护筒拔出，并回填至场地整平标高。此方法施工的钻孔压灌桩让施工机械设备在后续作业中不会擦碰到已经浇筑完成的桩体。技术研发人员：郝建云,赵欢,杨静,周春生,杨丽丽,赵春国,马锦垚,肖咏健,邵国翔受保护的技术使用者：云南省公路科学技术研究院技术研发日：技术公布日：2024/6/5