[發明專利]用于大口徑空心樁的施工機械及其施工方法和用途

無效

• 申請號: 200710060558.9
• 申請日: 2007-12-29
• 公開（公告）號: CN101215836A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 雷玉華
• 申請（專利權）人: 雷玉華
• 主分類號: E02D5/44
• 分類號: E02D5/44;E02D7/26;E21B7/00
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司
• 代理人: 王曉紅

技術領域

本發明涉及一種建筑施工機械及其施工方法，尤其是大口徑基樁或頂管穿越工程的用于大口徑空心樁的施工機械及其施工方法和用途。

背景技術

現有的大口徑大載荷基樁的類型主要有鉆孔灌注樁、預制樁等；鉆孔灌注樁的成孔方法有正反循環鉆孔、旋挖鉆孔和螺旋鉆孔、陀螺鉆成孔等成孔法。上述方法分別存有成孔速度慢，護壁(尤其是液化砂土)困難的不足，而打入預制樁的樁徑、樁長都很有限，且遇粉土、粉砂或卵石、風化巖等地層均沉樁困難，易把樁尖打爆或把樁身擠爆從而導致樁的載荷力很受限制。這是目前國內外市場在高承載力樁型施工中遇到的普遍問題，亟需解決。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種用于大口徑空心樁的施工機械及其施工方法和用途，滿足大直徑、大樁長、高荷載基樁的施工。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種用于大口徑空心樁的施工機械，包括鉆孔系統、排注系統、壓樁系統，所述的鉆孔系統包括帶有高噴射流注水裝置的鉆頭、鉆頭動力裝置、鉆頭步履鉆進裝置、位于鉆頭上部與鉆頭一體形成的圓筒狀護壁圈；所述的壓樁系統包括吊裝裝置、樁機移動裝置、壓樁裝置；所述的排注系統包括高噴射流注水裝置、注砼裝置和排漿管；在空心樁的鉆進端的內腔中固定有固定箱，固定箱的上端與吊裝裝置相連，固定箱的下端底盤可拆卸地固定在空心樁的鉆進端的法蘭上，固定箱內部固定有鉆頭步履鉆進裝置，鉆頭動力裝置位于固定箱的下端底盤的外部，連接在鉆頭步履鉆進裝置上，鉆頭通過水接頭連接在鉆頭動力裝置上；與注砼裝置連接的注砼管穿過固定箱固定在下端底盤上，排漿管穿過固定箱固定在下端底盤上，與高噴射流注水裝置連接的高噴管穿過固定箱固定在水接頭進口端，在水接頭出口端連接有高噴噴嘴，高噴噴嘴位于鉆頭鉆齒的中部。

所述的排注系統還包括高噴射流注漿裝置，與高噴射流注漿裝置連接的高噴射流注漿管穿過固定箱固定在水接頭進口端，在水接頭出口端連接有高噴射流注漿噴嘴，高噴射流注漿噴嘴設置在鉆頭護壁圈的上部。

所述的鉆頭為一個或多個。

所述的空心樁為護筒、鋼管樁或預制管樁中的一種。

一種用于大口徑空心樁的施工機械的施工方法，包括以下步驟：

a、啟動裝在空心樁鉆進端的鉆頭，啟動高噴射流注水裝置，切割土體，鉆孔造漿，使泥漿通過排漿系統排出；

b、當土層不太硬，鉆進與壓樁能保持同步時，同步將空心樁壓入；

c、當遇到硬層或風化巖，啟動步履鉆進裝置，先鉆孔一定深度，再壓樁一定深度，這樣循環鉆進壓樁，即異步壓樁；

d、鉆孔達到設計深度后，高噴射流注水裝置停止注水，用高噴射流注水裝置向樁端土中高壓噴注水泥漿，使樁端土得以加固，控制壓力，擴大旋噴直徑以形成擴大頭；

e、提鉆注砼，成樁。

本發明用于大口徑空心樁的施工機械的施工方法，也可以是包括以下步驟：

a、啟動裝在空心樁鉆進端的鉆頭，啟動高噴射流注水裝置，切割土體，鉆孔造漿，使泥漿通過排漿系統排出，同時啟動高噴射流注漿裝置，向樁周土體中噴注水泥漿，使樁周土變成水泥土樁并與空心樁形成組合樁；

b、當土層不太硬，鉆進與壓樁能保持同步時，同步將空心樁壓入；

c、當遇到硬層或風化巖，啟動步履鉆進裝置，先鉆孔一定深度，再壓樁一定深度，這樣循環鉆進壓樁，即異步壓樁；

d、鉆孔達到設計深度后，高噴射流注水裝置停止注水，用高噴射流注水裝置向樁端土中高壓噴注水泥漿，使樁端土得以加固，控制壓力，擴大旋噴直徑以形成擴大頭；

e、提鉆注砼，成樁。

所述的步驟e為：為封住樁底口，在提鉆時同時注砼，到一定深度，停止注砼，提出鉆具及動力裝置，放入鋼筋籠，再次注砼，成樁。

所述的步驟e為：邊注砼邊提鉆，直至達到標高，提出鉆具。

還包括，成樁后再置入鋼筋籠。

用于大口徑空心樁的施工機械在大口徑、超長、大載荷的基樁和頂管穿越工程中的應用。

本發明的有益效果是：

1、本發明的設備與工法，集鉆進成孔與壓樁(或頂進)于一體，使預制樁的擠土成樁變成了鉆孔沉樁，這使沉樁過程中樁的側摩阻力大大降低，而端阻力幾乎成為零。由于沉樁阻力的大大降低，施工時樁身不會再因穿過硬土夾層，或為進入設計的持力層粉砂層或風化巖，而將樁頭打爆，將樁身夾爆或在夾樁時因抱夾力太大而造成樁身強度的破壞；預應力管樁、鋼管樁的直徑就可以設計的更大，穿過的硬土層就不再成為問題。