旋挖钻机与钢筋笼布施一体化设备及地基施工方法

本申请涉及地层施工的，尤其涉及一种旋挖钻机与钢筋笼布施一体化设备及地基施工方法。

背景技术：

1、旋挖钻机具有成孔速度快、污染少、机动性强等特点，主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用。

2、目前的地基施工通常是通过旋挖挤压的方式将松动土体挤进钻头内部，再将钻头提起，倒出泥土，再重复性的钻进、提起，往复的动作使用的时间较长，再结合护壁支护、下钢筋笼、注浆凝固等工序，导致地基施工的整体时间偏长，影响作业效率。

技术实现思路

1、本申请提供了一种旋挖钻机与钢筋笼布施一体化设备及地基施工方法，以解决现有技术中采用旋挖挤压的方式，以及挖掘后再进行护壁支护、下钢筋笼、注浆凝固等工序，导致施工过程需要消耗的时间较长的问题。

2、第一方面，本申请提供了一种旋挖钻机与钢筋笼布施一体化设备，包括：

3、设备主体；

4、挖掘组件，可转动地与所述设备主体连接，且所述挖掘组件远离所述设备主体的一端设置有钻头结构和排渣口，以破碎和排出岩土；

5、排渣组件，包括排渣钻杆和套管，所述排渣钻杆可转动地与所述设备主体连接，所述套管套设在所述排渣钻杆的周外侧形成排渣通道，所述排渣通道与所述排渣口连通；

6、布施组件，用于钢筋笼的布施，包括安装架和施压结构，所述钢筋笼套设在所述挖掘组件与所述排渣组件的周外侧，且与所述安装架可拆卸地连接，掘进完成后，所述施压结构抵推所述安装架使所述安装架与所述钢筋笼分离。

7、根据本申请的一些实施例，排渣钻杆包括转轴和螺旋片，所述钻头结构与所述转轴固定连接，所述螺旋片与所述套管间隙配合。

8、根据本申请的一些实施例，所述钻头结构包括环形钻头架和安装板，所述安装板与所述转轴的一端固定连接，所述环形钻头架环绕并固定安装在所述安装板上，所述安装板远离所述转轴的一侧设置有多个第一钻齿，所述安装板与所述环形钻头架之间形成的镂空区域为所述排渣口。

9、根据本申请的一些实施例，所述安装板靠近所述排渣口的边界设置有第二钻齿，沿靠近所述排渣口至远离所述排渣口的方向，所述第二钻齿的厚度逐渐增加。

10、根据本申请的一些实施例，所述钻头结构还包括多个钻头臂，所述钻头臂上设置有多个第三钻齿，所述钻头臂与所述环形钻头架活动连接，各所述钻头臂均相对所述环形钻头架具有掘进状态和回收状态。

11、根据本申请的一些实施例，各所述钻头臂均与所述环形钻头架可转动地连接，且所述钻头臂转动形成的平面穿过所述环形钻头架的圆心。

12、根据本申请的一些实施例，所述安装架包括多个支架杆和沿所述支架杆长度均匀布置的多个支撑杆，所述支撑杆与所述支架杆可转动地连接，且所述支撑杆与所述支架杆之间设置有加强杆，所述加强杆的第一端与所述支架杆可转动地连接，所述加强杆的第二端可与所述支撑杆卡合。

13、根据本申请的一些实施例，所述施压结构为多个油缸，多个所述支架杆一一对应地连接在所述油缸的输出端。

14、第二方面，本申请提供了一种地基施工方法，所述地基施工方法应用如上述的旋挖钻机与钢筋笼布施一体化设备，所述地基施工方法包括：

15、s10，在所述安装架的周外侧形成所述钢筋笼；

16、s20，启动所述设备主体上的驱动件，驱使所述钻头结构和所述排渣钻杆旋转，进行岩土的破碎和排出，以形成灌注孔；

17、s30，所述挖掘组件达到预设掘进深度时，回收所述挖掘组件和所述排渣组件，并驱动所述施压结构，以带动所述安装架和所述钢筋笼到达所述灌注孔底部，驱动所述安装架与所述钢筋笼分离，并将所述施压结构从所述灌注孔内拉出；

18、s40，注浆形成灌注桩；

19、s50，挤密作业。

20、根据本申请的一些实施例，所述驱使所述挖掘组件和所述排渣组件旋转，还包括：

21、s21，驱动所述钻头结构的多个钻头臂伸出，进入掘进状态；

22、s22，所述钻头臂伸出后，沿所述钻头结构和所述排渣钻杆的旋转轴线掘进。

23、本申请提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

24、本申请提供的一种旋挖钻机与钢筋笼布施一体化设备及地基施工方法，其中，一种旋挖钻机与钢筋笼布施一体化设备，包括：设备主体、挖掘组件、排渣组件和布施组件，挖掘组件可转动地与设备主体连接，且挖掘组件远离设备主体的一端设置有钻头结构和排渣口，以破碎和排出岩土；排渣组件包括排渣钻杆和套管，排渣钻杆可转动地与设备主体连接，套管套设在排渣钻杆的周外侧形成排渣通道，排渣通道与排渣口连通；布施组件用于钢筋笼的布施，包括安装架和施压结构，钢筋笼套设在挖掘组件与排渣组件的周外侧，且与安装架可拆卸地连接，掘进完成后，施压结构抵推安装架使安装架与钢筋笼分离。通过挖掘组件和排渣组件实现了挖掘和排渣的同步进行，不需要往复提拉倒出渣土，降低了作业难度，同时布施组件直接带动钢筋笼跟随挖掘组件伸入地下，在完成掘进的时候钢筋笼也完成了部署，进一步地减少了作业流程提高施工效率。本申请有效地解决了现有技术中采用旋挖挤压的方式，以及挖掘后再进行护壁支护、下钢筋笼、注浆凝固等工序，导致施工过程需要消耗的时间较长的问题。

技术特征：

1.一种旋挖钻机与钢筋笼布施一体化设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的旋挖钻机与钢筋笼布施一体化设备，其特征在于，排渣钻杆（31）包括转轴（311）和螺旋片（312），所述钻头结构（21）与所述转轴（311）固定连接，所述螺旋片（312）与所述套管（32）间隙配合。

3.根据权利要求2所述的旋挖钻机与钢筋笼布施一体化设备，其特征在于，所述钻头结构（21）包括环形钻头架（211）和安装板（212），所述安装板（212）与所述转轴（311）的一端固定连接，所述环形钻头架（211）环绕并固定安装在所述安装板（212）上，所述安装板（212）远离所述转轴（311）的一侧设置有多个第一钻齿（213），所述安装板（212）与所述环形钻头架（211）之间形成的镂空区域为所述排渣口（22）。

4.根据权利要求3所述的旋挖钻机与钢筋笼布施一体化设备，其特征在于，所述安装板（212）靠近所述排渣口（22）的边界设置有第二钻齿（214），沿靠近所述排渣口（22）至远离所述排渣口（22）的方向，所述第二钻齿（214）的厚度逐渐增加。

5.根据权利要求3所述的旋挖钻机与钢筋笼布施一体化设备，其特征在于，所述钻头结构（21）还包括多个钻头臂（215），所述钻头臂（215）上设置有多个第三钻齿（216），所述钻头臂（215）与所述环形钻头架（211）活动连接，各所述钻头臂（215）均相对所述环形钻头架（211）具有掘进状态和回收状态。

6.根据权利要求5所述的旋挖钻机与钢筋笼布施一体化设备，其特征在于，各所述钻头臂（215）均与所述环形钻头架（211）可转动地连接，且所述钻头臂（215）转动形成的平面穿过所述环形钻头架（211）的圆心。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的旋挖钻机与钢筋笼布施一体化设备，其特征在于，所述安装架（41）包括多个支架杆（411）和沿所述支架杆（411）长度均匀布置的多个支撑杆（412），所述支撑杆（412）与所述支架杆（411）可转动地连接，且所述支撑杆（412）与所述支架杆（411）之间设置有加强杆（413），所述加强杆（413）的第一端与所述支架杆（411）可转动地连接，所述加强杆（413）的第二端可与所述支撑杆（412）卡合。

8.根据权利要求7所述的旋挖钻机与钢筋笼布施一体化设备，其特征在于，所述施压结构（42）为多个油缸，多个所述支架杆（411）一一对应地连接在所述油缸的输出端。

9.一种地基施工方法，其特征在于，所述地基施工方法应用如权利要求1至8中任一项所述的旋挖钻机与钢筋笼布施一体化设备，所述地基施工方法包括：

10.根据权利要求9所述的地基施工方法，其特征在于，所述驱使所述挖掘组件（20）和所述排渣组件（30）旋转，还包括：

技术总结本申请涉及一种旋挖钻机与钢筋笼布施一体化设备及地基施工方法，其中，一种旋挖钻机与钢筋笼布施一体化设备，包括：设备主体、挖掘组件、排渣组件和布施组件。通过挖掘组件和排渣组件实现了挖掘和排渣的同步进行，不需要往复提拉倒出渣土，降低了作业难度，同时布施组件直接带动钢筋笼跟随挖掘组件伸入地下，在完成掘进的时候钢筋笼也完成了部署，进一步地减少了作业流程提高施工效率。本申请有效地解决了现有技术中采用旋挖挤压的方式，以及挖掘后再进行护壁支护、下钢筋笼、注浆凝固等工序，导致施工过程需要消耗的时间较长的问题。技术研发人员：姜晓明,何肖辉,赵卫平,王科学,孙志成,吴宇飞,边文辉,翟兆玺,李喆,刘远建,殷小亮,何俊,杨帆,张真煌,张宝,杨贵均,唐丽茹,刘凯,姜秉成受保护的技术使用者：中国矿业大学（北京）技术研发日：技术公布日：2024/6/26