反循環鑽機鑽孔、錘擊成孔、擴孔、清渣的施工設備的製作方法
2023-07-30 10:56:21 1
專利名稱：反循環鑽機鑽孔、錘擊成孔、擴孔、清渣的施工設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是反循環鑽機鑽孔、錘擊成孔、擴孔、清渣的施工設備，屬於建築施工技術領域。
背景技術：
隨著國民經濟的發展，各類民用與工業建築日益走向高層化，灌注樁以其特有的大承載力優勢得到許多設計單位、建設單位的認可。確實是一種經濟適用的基礎形式。受建築結構類型、荷載分布情況、地質條件、施工設備和施工條件等因素的影響， 樁型的選擇受到很大限制，尤其是在遇到包含淤泥或淤泥質土或流沙層等地下水位較高的不良地質條件時，按照目前乾濕法的各類擠土樁或非擠土成樁工藝，常見的有管樁、預製樁、鑽孔灌注樁、挖孔樁等。其中管樁、管式方樁、預製樁雖具工廠化生產、施工進度塊等優點。但其缺陷是擠土樁承載力低、樁端不能打入硬質土層和巖石層，施打時錘擊噪音大，樁周圍地面易隆起，引起已就位鄰樁上浮、接樁焊接質量難控制，抗震、抗拔、抗腐蝕能力差， 容易出現斷樁，不適用於高層建築尤其是建築壽命大於50年及抗震大於7級以上的建築， 僅適用於低級別的一般建築工程使用；挖孔樁的優點是承載力高，其抗拔、抗剪及抗腐蝕能力較好，其缺陷是樁孔在流沙淤泥層中的深度大於16米，工人挖空作業安全係數不高；鑽孔灌注樁優點是承載力高，其抗拔、抗剪及抗腐蝕能力優於其他樁型，廣泛應用於高層民用建築、橋梁、道路、水利等建築物的基礎，但其缺陷是施工速度慢，樁端沉渣不易清除，樁端阻力降低，影響單樁承載力，建設成本升高，制約了鑽孔灌注樁的應用與發展。
發明內容本實用新型提出的是一種反循環鑽機鑽孔、錘擊、擴底、清渣的施工設備，其目的旨在克服現有技術所存在的上述缺陷，改進現有施工設備，在反循環鑽孔灌注樁基礎上增加帶有擴孔裝置的衝擊錘及清渣管，使其具有施工安全、工效高、質量高、施工工藝易操作、 施工成本易控制等優點。從而拓寬在不良地質條件下，各類建築工程的樁型設計選擇，實現高效、高質量、低成本和人員安全施工。本實用新型的技術解決方案反循環鑽機鑽孔、錘擊成孔、擴孔、清渣的施工設備， 結構包括步履式打樁機、A卷揚機、B卷揚機、動力頭軌道、動力頭、鑽杆、帶有擴孔裝置的衝擊錘、移動式沉渣分離池、清渣管，樁孔、拋石塊墊層、龍門架，其中A卷揚機及B卷揚機安裝在步履式打樁機上，B卷揚機通過鋼絲繩與動力頭相連，動力頭與鑽杆相連，動力頭在動力頭軌道上滑動及固定，動力頭滑道與步履式打樁機相連，A卷揚機通過鋼絲繩與帶有擴孔裝置的衝擊錘相連，清渣管與移動式沉渣分離池相連，龍門架通過鋼絲繩與帶有擴孔裝置的衝擊錘相連，帶有擴孔裝置的衝擊錘位於樁孔內，拋石塊墊層位於樁孔底部。帶有擴孔裝置的衝擊錘的結構包括衝擊錘、擴孔錘、可滑動擴孔錘錘體、擴孔錘滑道、擴孔錘導向清渣管，其中擴孔錘滑道附著可滑動擴孔錘錘體上滑動，擴孔錘與衝擊錘相連，擴孔錘導向清渣管位於衝擊錘中間。擴孔錘導向清渣管與清渣管相連。[0007]本實用新型的優點其具有施工安全、工效高、質量高、施工工藝易操作、施工成本易控制等優點。拓寬在不良地質條件下，各類建築工程的樁型設計選擇，實現高效、高質量、 低成本和人員安全施工。1.反循環鑽機與衝擊錘結合，具有鑽孔速度快、嵌巖能力強；可將拋石墊層擊入土層中，並向持力層水平面與下部強制擠壓填充石料，因衝擊錘夯擊石塊使其進入硬土層中從而改善樁端持力層的密度與強度；2.反循環鑽機與擴孔錘導向清渣管結合，邊錘擊邊清渣，能與鑽機配合最後清渣；3.衝擊錘與擴孔錘結合，形成擴大頭，擴底端面直徑與樁身截面比值增大，有效提高單樁承載力，降低建築成本，確保樁基工程質量； 4.反循環鑽機與衝擊擴孔錘結合，可做到鑽孔、擴孔、清渣、拋石，實現功能共享，發揮最大優勢，提升工作效率；5.移動式沉渣分離池能夠將泥塊沉渣分離運出場地，避免泥漿汙染環境。
附圖1是反循環鑽機鑽孔示意圖。附圖2是反循環鑽機錘擊擴孔示意圖。附圖3是反循環鑽機清渣示意圖。附圖4是樁端拋石示意圖。附圖5是衝擊擴孔錘提升狀態圖。附圖6是衝擊擴孔錘擴孔狀態圖。附圖7是帶有擴孔裝置衝擊錘平面圖。附圖8是擴孔錘擊裝置滑道示意圖。附圖中的1是步履式打樁機、2是A卷揚機、3是B卷揚機、4是動力頭軌道、5是動力頭、6是鑽杆、7是帶有擴孔裝置的衝擊錘、7-1是衝擊錘、7-2是擴孔錘、7-2-1是可滑動擴孔錘錘體、7-2-2是擴孔錘滑道、7-3擴孔錘導向清渣管、8是移動式沉渣分離池、9是清渣管，10是樁孔、11是拋石塊墊層、12是龍門架。
具體實施方式
對照附圖1，其結構包括步履式打樁機1、A卷揚機2、B卷揚機3、動力頭軌道4、動力頭5、鑽杆6，其中A卷揚機2及B卷揚機3安裝在步履式打樁機1上，B卷揚機3通過鋼絲繩與動力頭5相連，動力頭5與鑽杆6相連，動力頭5在動力頭軌道4上滑動，動力頭滑道4與步履式打樁機1相連。對照附圖2，其結構包括步履式打樁機1、A卷揚機2、B卷揚機3、動力頭軌道4、動力頭5、帶有擴孔裝置的衝擊錘7，其中A卷揚機2及B卷揚機3安裝在步履式打樁機1上， B卷揚機3通過鋼絲繩與動力頭5相連，A卷揚機2通過鋼絲繩與帶有擴孔裝置的衝擊錘7 相連，動力頭5在動力頭軌道4上固定，動力頭滑道4與步履式打樁機1相連。對照附圖3，其結構包括步履式打樁機1、A卷揚機2、B卷揚機3、動力頭軌道4、動力頭5、帶有擴孔裝置的衝擊錘7、移動式沉渣分離池8、清渣管9，其中A卷揚機2及B卷揚機3安裝在步履式打樁機1上，B卷揚機3通過鋼絲繩與動力頭5相連，A卷揚機2通過鋼絲繩與帶有擴孔裝置的衝擊錘7相連，動力頭5在動力頭軌道4上固定，動力頭滑道4與步履式打樁機1相連，清渣管9與帶有擴孔裝置的衝擊錘7相連，清渣管9與移動式沉渣分離池8相連。對照附圖4，其結構包括帶有擴孔裝置的衝擊錘7、清渣管9、樁孔10、拋石塊墊層 11、龍門架12，其中龍門架12通過鋼絲繩與帶有擴孔裝置的衝擊錘7相連，帶有擴孔裝置的衝擊錘7位於樁孔10內，清渣管9與帶有擴孔裝置的衝擊錘7相連，拋石塊墊層11位於樁孔12底部。對照附圖5、圖6，其結構包括衝擊錘7-1、可滑動擴孔錘錘體7-2-1、擴孔錘滑道 7-2-2、擴孔錘導向清渣管7-3，其中擴孔錘滑道7-2-2與衝擊錘7_1相連，可滑動擴孔錘錘體7-2-1附著擴孔錘滑道7-2-2在鋼絲繩的牽引下上下滑動，擴孔錘導向清渣管7-3位於衝擊錘7-1中間。對照附圖7，其結構包括衝擊錘7-1、擴孔錘7-2、擴孔錘導向清渣管7-3，其中擴孔錘7-2與衝擊錘7-1相連，擴孔錘導向清渣管7-3位於衝擊錘7-1中間。對照附圖8，其結構包括可滑動擴孔錘錘體7-2-1、擴孔錘滑道7-2-2，擴孔錘滑道 7-2-2附著可滑動擴孔錘錘體7-2-1上滑動。
實施例本實用新型應用於連雲港藤花園小區的施工，該小區總建築面積約12萬平方米， 有高層及部分小高層，樁基工程設計為900-1200mm直徑鑽孔樁，長度為18米至M米，設計要求按照樁長18米打試樁，應設計要求，用不同的施工分別試打四根灌注樁。1.按照現行鑽孔規範要求，試打直徑800mm的灌注樁，按國家規範要求，樁底部沉渣不大於5cm，成樁後靜載實驗，其極限承載力為2200KN。2.按照現行鑽孔規範要求，試打直徑800的灌注樁，最後清渣管9與擴孔錘導向清渣管7-3相連進行最後清渣，成樁後靜載實驗，其極限承載力為^OOKN。3.按照現行鑽孔規範要求，試打直徑800的灌注樁，衝擊錘7-1與擴孔錘7_2結合，形成擴大頭，清渣管9與擴孔錘導向清渣管7-3相連邊錘擊邊清渣，成樁後靜載實驗，其極限承載力為4800KN。4.施工中首先用鑽杆鑽孔，其結構包括步履式打樁機1、A卷揚機2、B卷揚機3、 動力頭軌道4、動力頭5、鑽杆6，其中A卷揚機2及B卷揚機3安裝在步履式打樁機1上，B 卷揚機3通過鋼絲繩與動力頭5相連，動力頭5與鑽杆6相連，動力頭5在動力頭軌道4上滑動，動力頭滑道4與步履式打樁機1相連。進行鑽孔作業，當鑽孔過程中遇到地下拋填大石塊，鑽頭難以繼續。拆掉鑽杆，A卷揚機2通過鋼絲繩與帶有擴孔裝置的衝擊錘7相連， 進行錘擊作業，當錘擊至指定深度時，進行擴孔施工。完成擴孔後，將渣管9與擴孔錘導向清渣管7-3相連，清渣管9與移動式沉渣分離池8相連，進行清渣，確保樁孔底部淤渣被徹底清除。最後，向樁孔底部拋入石塊並錘擊，使石塊均勻、密布與樁底。成樁後靜載實驗，其極限承載力為6000KN。本實用新型採用反循環鑽機與衝擊錘結合，具有鑽孔速度快、嵌巖能力強；可將拋石墊層擊入土層中，並向持力層水平面與下部強制擠壓填充石料，因衝擊錘夯擊石塊使其進入硬土層中從而改善樁端持力層的密度與強度；反循環鑽機與擴孔錘導向清渣管結合， 邊錘擊邊清渣，能與鑽機配合最後清渣；衝擊錘與擴孔錘結合，形成擴大頭，擴底端面直徑與樁身截面比值增大，有效提高單樁承載力，降低建築成本，確保樁基工程質量；反循環鑽機與衝擊擴孔錘結合，可做到鑽孔、擴孔、清渣、拋石，實現功能共享，發揮最大優勢，提升工作效率；移動式沉渣分離池能夠將泥塊沉渣分離運出場地，避免泥漿汙染環境。試樁結果見下表注A為鑽孔灌注樁採用常規鑽機按現行國家標準施工的工藝設備B為鑽孔灌注樁採用反循環鑽機鑽杆與衝擊擴孔錘導向清渣管連接的清渣工藝C為鑽孔灌注樁採用衝擊擴孔錘擴底清渣後使樁端面增大的擴孔施工工藝與設備D為鑽孔灌注樁採用先擴底清渣後，再拋石，衝擊錘將石塊錘擊入土後再成樁的施工工藝與設備。
權利要求1.反循環鑽機鑽孔、錘擊成孔、擴孔、清渣的施工設備，其特徵是包括步履式打樁機、A 卷揚機、B卷揚機、動力頭軌道、動力頭、鑽杆、帶有擴孔裝置的衝擊錘、移動式沉渣分離池、 清渣管，樁孔、拋石塊墊層、龍門架，其中A卷揚機及B卷揚機安裝在步履式打樁機上，B卷揚機通過鋼絲繩與動力頭相連，動力頭與鑽杆相連，動力頭在動力頭軌道上滑動及固定，動力頭滑道與步履式打樁機相連，A卷揚機通過鋼絲繩與帶有擴孔裝置的衝擊錘相連，清渣管與移動式沉渣分離池相連，龍門架通過鋼絲繩與帶有擴孔裝置的衝擊錘相連，帶有擴孔裝置的衝擊錘位於樁孔內，拋石塊墊層位於樁孔底部。
2.根據權利要求1所述的反循環鑽機鑽孔、錘擊成孔、擴孔、清渣的施工設備，其特徵是帶有擴孔裝置的衝擊錘，其結構包括衝擊錘、擴孔錘、可滑動擴孔錘錘體、擴孔錘滑道、擴孔錘導向清渣管，其中擴孔錘滑道附著可滑動擴孔錘錘體上滑動，擴孔錘與衝擊錘相連，擴孔錘導向清渣管位於衝擊錘中間，擴孔錘導向清渣管與清渣管相連。
專利摘要本實用新型是反循環鑽機鑽孔、錘擊成孔、擴孔、清渣的施工設備，動力頭帶動鑽杆鑽孔；帶有擴孔裝置的衝擊錘錘擊成孔，並用擴孔錘擴孔；鑽機鑽杆與衝擊擴孔錘的導向清渣管連接，利用鑽機泥漿泵將孔底沉渣吸出，通過鑽杆排入移動式沉渣分離池，並在樁底拋石，形成墊層。優點反循環鑽機與衝擊錘結合，具有鑽孔速度快、嵌巖能力強；反循環鑽機與擴孔錘導向清渣管結合，邊錘擊邊清渣，能與鑽機配合最後清渣；衝擊錘與擴孔錘結合，形成擴大頭，擴底端面直徑與樁身截面比值增大，有效提高單樁承載力，反循環鑽機與衝擊擴孔錘結合，做到鑽孔擴孔、清渣、拋石，實現功能共享，移動式沉渣分離池能夠將泥塊沉渣分離運出場地，避免泥漿汙染環境。
文檔編號E02D5/44GK201982013SQ20112013090
公開日2011年9月21日 申請日期2011年4月28日 優先權日2011年4月28日
發明者徐守田 申請人:徐守田