[發明專利]一種高壓線低凈空環境下CFG樁鉆機結構及施工方法

在審

• 申請號: 202011563927.8
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112727359A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 李文生;李家宏;劉小滔;程宗明;吳梅發;蔡捷;曾大平;鄒小衛
• 申請（專利權）人: 中鐵廣州工程局集團深圳工程有限公司;中鐵廣州工程局集團有限公司
• 主分類號: E21B7/02
• 分類號: E21B7/02;E21B19/084;E21B15/00;E21B17/22;E21B17/00;E21B17/046;E02D5/34;E02D7/00
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 牟建鑫

1.一種高壓線低凈空環境下CFG樁鉆機結構，包括本體(1)及安裝在本體(1)上的鉆桿(2)，其特征在于：所述本體(1)包括基座(11)及豎直安裝在所述基座(11)上端面一側的立柱(12)，所述基座(11)的上端面安裝有卷揚機(3)，所述立柱(12)的上端部轉動連接有兩組定滑輪(121)，所述立柱(12)背離所述基座(11)的一側端面上滑動連接有卡座(4)，所述卡座(4)上連接有注漿管(41)，所述卷揚機(3)上繞結的鋼絲繩(42)經兩組所述定滑輪(121)的轉動進而與所述支座(4)(112)的上端面栓結固定，所述卡座(4)上固定有豎直向下延伸的電機(43)，所述鉆桿(2)與所述電機(43)的輸出軸同軸轉動，所述鉆桿(2)包括均為圓管狀的主桿(21)及副桿(22)，所述注漿管(41)與所述副桿(22)的內部連通，所述主桿(21)的下端部貫通設置；所述副桿(22)插接入所述主桿(21)內部，所述主桿(21)的外周面凸設有環繞設置的螺旋(211)，所述主桿(21)上端部的外周面上固定有鎖緊組件，所述副桿(22)上端部及下端部的外周面上均凹設有與所述鎖緊組件正對的插孔(221)，所述鎖緊組件與各組所述副桿(22)上端部及下端部的各組所述插孔(221)插接固定，使所述鉆桿(2)的長度得到調整。

2.根據權利要求1所述的一種高壓線低凈空環境下CFG樁鉆機結構，其特征在于：所述鎖緊組件包括若干組呈彈簧式的插銷(5)，所述主桿(21)上端部的外周面上貫通開設有若干組壁孔(212)，各組所述壁孔(212)關于所述主桿(21)的軸線等角度圓周分布，各組所述插銷(5)與各組所述壁孔(212)插接固定，各組所述插銷(5)與所述副桿(22)上的所述插孔(221)插接固定。

3.根據權利要求1所述的一種高壓線低凈空環境下CFG樁鉆機結構，其特征在于：所述副桿(22)的外周面上凸設有若干組筋條(222)，所述主桿(21)的內周面凹設有與各組筋條(222)形狀配合的滑槽(213)，所述筋條(222)的延伸方向平行于所述副桿(22)的軸線，各組所述筋條(222)與正對設置的所述滑槽(213)插接滑動。

4.根據權利要求1所述的一種高壓線低凈空環境下CFG樁鉆機結構，其特征在于：所述基座(11)的上端面及所述立柱(12)之間安裝有液壓桿(111)，所述立柱(12)的下端部與所述基座(11)的上端面鉸接，所述基座(11)的上端面固定有用于支撐所述立柱(12)的支座(112)，所述支座(112)的上端部凹設有與所述立柱(12)卡接配合的槽口結構。

5.根據權利要求1所述的一種高壓線低凈空環境下CFG樁鉆機結構，其特征在于：所述立柱(12)背離所述基座(11)的一側端面上固定有套環(122)，所述鉆桿(2)與所述套環(122)插接轉動。

6.根據權利要求1所述的一種高壓線低凈空環境下CFG樁鉆機結構，其特征在于：所述基座(11)的四角位置均安裝有豎直設置的液壓缸(113)，各組所述液壓缸(113)的下端面與地面(8)抵接。

7.根據權利要求1所述的一種高壓線低凈空環境下CFG樁鉆機結構，其特征在于：所述基座(11)的上端面在靠近所述立柱(12)的位置上安裝有換向滑輪(114)，所述支座(112)上貫通開設有通口(1121)，所述鋼絲繩(42)穿過所述通口(1121)并與所述換向滑輪(114)繞結。

8.根據權利要求1所述的一種高壓線低凈空環境下CFG樁鉆機結構，其特征在于：所述基座(11)遠離所述立柱(12)的一側進行延伸并安裝有配重塊(6)。

9.根據權利要求1所述的一種高壓線低凈空環境下CFG樁鉆機結構，其特征在于：所述基座(11)的下方安裝有基臺(7)，所述基臺(7)的上端部與所述基座(11)的下端面插接轉動，所述基臺(7)的兩側均轉動連接有履帶輪(71)。

10.一種高壓線低凈空環境下CFG樁結構的施工方法，其特征在于：

a. 進行高壓線下CFG樁的施工前，先對部分準備工作進行準備，進行鉆機的進場；

b. 對待進行CFG樁施工的地面(8)進行測量放樣，對具體的位置進行標定；

c. 進行混凝土的制備，混凝土儲存在混凝土罐車中，罐車上安裝有泵送裝置，泵送裝置及鉆機上的注漿管(41)之間密封連接；施工人員驅動鉆機在高壓線下的地面(8)移動，使各組套環(122)與地面(8)上標識的位置正對，對各組液壓缸(113)進行驅動，使各組液壓缸(113)的下端面與地面(8)抵接，實現對鉆機的定位；

d. 將鎖緊組件與副桿(22)上端部的插孔(221)插接固定；驅動卷揚機(3)，使鋼絲繩(42)從卷揚機(3)上脫卷，鋼絲繩(42)繞過滑輪，鋼絲繩(42)下端栓結的卡座沿著立柱(12)向下滑動；驅動電機(43)使鉆桿(2)不斷轉動，副桿(22)與主桿(21)插接固定，使鉆桿(2)不斷向地下鉆進至鎖緊組件位于套環(122)的高度位置；

e. 進行鉆桿(2)長度的調整，將各組鎖件組件從副桿(22)上端部的各組插孔(221)中拔出，驅動卷揚機(3)反轉，使鋼絲繩(42)拉動卡座沿立柱(12)向上運動，使電機(43)向上運動，副桿(22)受拉不斷從主桿(21)內部拔出，實現副桿(22)的提拔；當副桿(22)的下端部與主桿(21)的上端部靠近時，將各組鎖緊組件與副桿(22)下端部的各組插孔(221)進行插接，實現鉆桿(2)的長度調整，并再次驅動卷揚機(3)及電機(43)，鉆桿(2)在高壓線下的限高環境中進行成樁，達到CFG樁的深度要求；

f. 完成CFG樁鉆孔后，進行鉆桿(2)的拔管及混凝土的注漿成樁，注漿管(41)與罐車上的泵送裝置連接，卷揚機(3)反轉，卡座(4)沿立柱(12)向上運動，進行鉆桿(2)的拔管作業，同時鉆桿(2)內部輸送的水泥砂漿從主桿(21)下端部的開口不斷輸出，輸出的水泥砂漿對CFG樁的下端部進行填充，隨著鉆桿(2)不斷向上拔出，水泥砂漿不斷對CFG樁進行填充；當卡座(4)運動至立柱(12)的豎直上端時，主桿(21)的上端部高于套環(122)的上端面，停止進行混凝土的泵送，施工人員將各組鎖緊組件從副桿(22)上端部的各組插孔(221)中拔出，并驅動卷揚機(3)反轉，使卡座(4)沿著立柱(12)向下運動，使該副桿(22)向主桿(21)內部插接，當副桿(22)完全插入主桿(21)內部后，施工人員再將各組鎖緊組件與副桿(22)上端部的插孔(221)插接固定，進一步進行拔管及注漿作業；

g. 鉆桿(2)拔管時，施工人員不斷對樁口(81)的棄土進行清理，避免鉆桿(2)完成拔出后，棄土向樁口(81)內部掉落；施工人員操作鉆機向下一標識點移動，參照前述的過程進行下一組CFG樁的成樁作業；

h.待樁口(81)內部的混凝土砂漿失水硬化后，進行各組CFG樁的檢測，完成對各組CFG樁的施工過程。