防扩径窜孔的长螺旋钻孔灌注装置及其施工方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及建筑桩基施工技术领域，特别是涉及防扩径窜孔的长螺旋钻孔灌注装置及其施工方法，长螺旋钻孔在软质土中打桩存在扩径、窜孔的问题，防扩径窜孔的长螺旋钻孔灌注装置，包括动力头和钻杆，钻杆靠近动力头的一端设置有可进行360°旋转的高压水管旋转接头，钻杆内设置有供混凝土输送的套管，套管与钻杆之间设置有多节内置管，多节内置管由多部分管道组合而成，与高压水管旋转接头连通并转动连接，高压水管旋转接头连通用于提供液体速凝剂的输送装置，多节内置管另一端设置喷淋装置，灌注混凝土的同时，将液体速凝剂喷在混凝土表面，提高桩体凝固速度，有效的防止软弱土质中窜孔，扩径，在建筑桩基施工技术领域具有良好的发展前景。

Long spiral drilling grouting device and its construction method to prevent expanding and channeling

【技术实现步骤摘要】
防扩径窜孔的长螺旋钻孔灌注装置及其施工方法
本专利技术涉及建筑桩基施工
，特别是涉及防扩径窜孔的长螺旋钻孔灌注装置及其施工方法。
技术介绍
经济迅猛发展给建筑工程技术带来一定的压力，尤其是对于城市的高层建筑在高度与数量上与日俱增，不仅需要建筑人员提高相关技术和水平，更对施工设备的要求越来越高，为了提高地基承载力，钻孔灌注桩施工工艺的引入得到了建筑师越来越多的关注和认可，根据成孔方法，可以分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。长螺旋钻孔灌注桩技术操作简便，既能钻孔又能压灌混凝土，避免了多种机械交叉作业，混凝土灌注桩速度快，成桩质量好，而且具有成本低，噪音小的优点，使得长螺旋钻孔灌注桩得到了广泛使用，但在建筑工程桩基施工过程中，长螺旋钻孔钻孔灌注桩更适用于粘性土、粉土、砂土等地基，对于湿陷性黄土、淤泥质土等软弱土较不适用，原因是在软弱土层中泵送混凝土时由于土质软弱受混凝土挤压成孔性差，极易出现桩体扩径、窜孔等现象，不仅造成施工成本大大增加，工程质量也难以保证。目前施工中通过超灌来满足承载力要求，弥补长螺旋钻孔在软质土中打桩的缺陷，但并不能完全解决桩体扩径、窜孔的问题，桩身质量依然存在问题，从而限制了长螺旋钻孔灌注桩的使用范围。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术提供防扩径窜孔的长螺旋钻孔灌注装置及其施工方法，解决长螺旋钻孔在软质土中打桩，由于不能快速定型而造成地的桩体存在扩径、窜孔的问题。其技术方案是，防扩径窜孔的长螺旋钻孔灌注装置，包括动力头和用于打孔的钻杆，所述钻杆远离动力头的一端设置钻头，所述钻头为锥形钻头，钻杆通过动力头提供动力在地面形成钻孔，所述钻杆靠近动力头的一端设置有可进行360°旋转的高压水管旋转接头，所述高压水管旋转接头作为解决旋转绕管辅助装置通过固定钢架焊接在动力头外壳上，所述钻杆内设置有供混凝土输送的套管，所述套管形成新的供混凝土进入钻孔内的通道，所述套管与钻杆之间设置有多节内置管，所述多节内置管由多部分管道组合而成，所述多节内置管靠近动力头的一端与高压水管旋转接头相连通，所述多节内置管与高压水管旋转接头连通的一节随钻杆同心转动，所述高压水管旋转接头连通用于提供液体速凝剂的输送装置，所述多节内置管另一端设置将液体速凝剂喷出的喷淋装置，所述输送装置与高压水管旋转接头远离钻杆的外表面上的接口连通，并将液体速凝剂传送至高压水管旋转接头内，所述多节内置管端部与高压水管旋转接头位于内表面上的接口连通，进入高压水管旋转接头内的液体速凝剂通过多节内置管最终由带有多个喷淋孔的喷淋装置喷射出，所述多节内置管位于套管外，因此液体速凝剂喷出后位于混凝土外表面，加速混凝土表面的凝固速度，达到快速定型的目的，从而避免混凝土在软质土壤中扩径或窜孔。更进一步，所述动力头下方设置供高压水管旋转接头安装的固定架，所述固定架为钢板架并与动力头的外壳固定连接，所述固定连接方式可为焊接，所述高压水管旋转接头通过固定架与动力头的外壳固定焊接。更进一步，所述输送装置包括导管、用于提供喷射动力的空压机和用于储存液体速凝剂的储液箱，所述导管包括连通高压水管旋转接头与空压机的第一导管和用于连通空压机与储液箱的第二导管，第二导管从储液罐中吸取液体速凝剂，由空压机提供动力，再通过第一导管进入高压水管旋转接头。更进一步，所述空压机前端出风口连接第一导管，所述空压机的另一侧进风口处连接第二导管。更进一步，所述导管为橡胶材料制成的橡胶软管。更进一步，所述多节内置管有多个，各所述多节内置管绕钻杆圆周、按照打孔的方向等距排列。更进一步，所述套管和多节内置管均为钢管，所述套管和多节内置管均同钻杆固定连接，套管和做为液体速凝剂导管的多节内置管均不受机械应力采用焊接的方式同钻杆连接，套管与钻杆接好后，两根多节内置管与钻杆分别采用机械连接。更进一步，所述空压机为可移动活塞式空压机。更进一步，所述高压水管旋转接头为万向旋转接头。防扩径窜孔的长螺旋钻孔灌注装置在施工中的操作方法为：S1、将钻杆下钻至设计标高深度；S2、准备泵送混凝土，并开启空压机，此时液体速凝剂通过输送装置压入高压水管旋转接头、流经多节内置管，最后由喷淋装置喷出并与经套管注入的混凝土混合，加速混凝土凝结速度。S3、灌注混凝土过程中，钻杆上提，同时不断喷淋液体速凝剂，这样当钻杆拔出时液体速凝剂与桩体充分融合，使混凝土迅速凝固。S4、关闭空压机及混凝土泵送设备，灌注结束。本专利技术的技术效果是，通过长螺旋钻孔灌注装置，在施工中，灌注混凝土的同时，将液体速凝剂喷在混凝土表面，达到成桩过程中直接使速凝剂和桩体充分融合的效果，提高桩体凝固速度，有效的防止软弱土质中窜孔，扩径，提高了长螺旋钻孔灌注装置在软质土中打桩的桩身质量，使长螺旋钻孔灌注装置在软弱土质中得到较好的应用，扩大其施工范围，节省了混凝土用量，设计精巧，结构简单，使用效果良好，制造成本较低。附图说明图1是本专利技术结构示意图。图2是本专利技术钻杆剖面结构示意图。1.动力头、2.高压水管旋转接头、3.内置细钢管、4.钻杆内套管、5.喷淋装置、6.旋转接头固定架、71.第一导管、72.第二导管、8.空压机、9.液体速凝剂储液箱、10.钻杆。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在本专利技术的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，还需要说明的是，在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。实施例一：由图1至图2给出，防扩径窜孔的长螺旋钻孔灌注装置，包括动力头1和用于打孔的钻杆10，所述钻杆10远离动力头1的一端设置钻头，所述钻头为锥形钻头，钻杆通过动力头提供动力在地面形成钻孔，所述钻杆10靠近动力头1的一端设置有可进行360°旋转的高压水管旋转接头2，所述高压水管旋转接头为万向旋转接头，所述高压水管旋转接头2作为解决旋转绕管辅助装置通过固定钢架焊接在动力头外壳上，所述钻杆10内设置有供混凝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.防扩径窜孔的长螺旋钻孔灌注装置，包括动力头（1）和钻杆（10），所述钻杆（10）远离动力头（1）的一端设置钻头，其特征在于，所述钻杆（10）靠近动力头（1）的一端设置有可进行360°旋转的高压水管旋转接头（2），所述钻杆（10）内设置有供混凝土输送的套管（4），所述套管（4）与钻杆（10）之间设置有多节内置管（3），所述多节内置管（3）由多部分管道组合而成，所述多节内置管（3）靠近动力头（1）的一端与高压水管旋转接头（2）相连通，所述多节内置管（3）与高压水管旋转接头（2）连通的一节随钻杆（10）同心转动，所述高压水管旋转接头（2）连通用于提供液体速凝剂的输送装置，所述多节内置管（3）另一端设置将液体速凝剂喷出的喷淋装置（5）。/n

【技术特征摘要】
1.防扩径窜孔的长螺旋钻孔灌注装置，包括动力头（1）和钻杆（10），所述钻杆（10）远离动力头（1）的一端设置钻头，其特征在于，所述钻杆（10）靠近动力头（1）的一端设置有可进行360°旋转的高压水管旋转接头（2），所述钻杆（10）内设置有供混凝土输送的套管（4），所述套管（4）与钻杆（10）之间设置有多节内置管（3），所述多节内置管（3）由多部分管道组合而成，所述多节内置管（3）靠近动力头（1）的一端与高压水管旋转接头（2）相连通，所述多节内置管（3）与高压水管旋转接头（2）连通的一节随钻杆（10）同心转动，所述高压水管旋转接头（2）连通用于提供液体速凝剂的输送装置，所述多节内置管（3）另一端设置将液体速凝剂喷出的喷淋装置（5）。


2.根据权利要求1所述的防扩径窜孔的长螺旋钻孔灌注装置，其特征在于，所述动力头（1）下方设置供高压水管旋转接头（2）安装的固定架（6），所述固定架（6）为钢板架并与动力头（1）的外壳固定连接。


3.根据权利要求1所述的防扩径窜孔的长螺旋钻孔灌注装置，其特征在于，所述输送装置包括导管、用于提供喷射动力的空压机（8）和用于储存液体速凝剂的储液箱（9），所述导管包括连通高压水管旋转接头（2）与空压机（8）的第一导管（71）和用于连通空压机（8）与储液箱（9）的第二导管（72）。


4.根据权利要求3所述的防扩径窜孔的长螺旋钻孔灌注...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪传明，李亮亮，陈高强，张辉，冯学磊，蒋小雪，余胜，谢卫陈，郭强，范艳超，
申请(专利权)人：河南省第二建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41