【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于软土地基桩孔施工，具体涉及一种软土地基钻孔设备及其施工方法。
技术介绍
1、钻孔灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔或者人工挖掘等手段在地基上形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。而对于钻孔灌注桩的施工方法主要有泥浆护壁方法以及全套管施工法两种。
2、其中，泥浆护壁方式主要包括以下步骤：平整场地→混凝土泥浆制备→埋设护筒→铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔→下放钢筋笼→灌注混凝土→拔出护筒→检查质量。
3、现有技术中一种长螺旋钻孔机，其主要包括钻孔机主体以及固定连接于钻孔机主体的驱动垫的钻杆，且钻杆的外周面固定连接有螺旋部。当长螺旋钻孔机钻孔完毕后，操作人员可以直接将钻杆脱离钻孔，此时，钻孔内的泥渣便可以在螺旋部的带动下直接脱离钻孔，进而完成对钻孔的清孔操作。
4、上述现有技术中，在对钻孔进行清孔操作时，一旦钻孔的孔底位于地下水水面以下时，在清孔完毕后钻孔内将存在部分积水，所以在对钻孔进行灌注混凝土时需要首先寻找抽水泵来对钻孔进行抽水，存在钻孔灌注桩的施工操作较为繁琐的缺陷。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术的专利技术目的是提供一种软土地基钻孔设备及其施工方法，用以解决现有技术中对钻孔内积水处理较为繁琐的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种软土地基钻孔设备，包括钻杆和钻头，钻头设置在钻杆的底部，钻杆为中空结构，钻杆内设有抽吸结构，抽吸结构具有输出端，钻头包括：壳体、管道
3、优选地，所述壳体内固设有支撑板，支撑板为中空结构、与壳体的中心轴轴向垂直，所述连接杆的另一端贯穿壳体与支撑板连接、并通过支撑板的中空结构与管道的背离所述抽吸结构的一端连通。
4、优选地，通孔上都设有吸头，流体进入吸头，经连接杆、支撑板、管道后流至抽吸结构。
5、优选地，吸头包括本体、圆形滤网、升降结构。本体为锥台体形状壳体，本体具有第一端和第二端，第一端的直径大于第二端的直径，本体的第一端和第二端开口，本体的第一端与通孔连接；圆形滤网固设在本体的第二端、与本体的中心轴轴向垂直；处于第二端的本体内壁沿周向设有台阶，圆形滤网与台阶的侧壁滑动连接；升降结构设置在本体内，升降结构具有输出端，升降结构的输出端与圆形滤网连接，升降结构用于驱动圆形滤网在台阶的侧壁上滑动。
6、更优选地，升降结构包括驱动件、第一转轴、第一锥齿轮、第二转轴、第二锥齿轮、凸轮、支撑杆。驱动件固定安装在台阶的台面上，驱动件具有输出端；第一转轴的一端与驱动件的输出端相连，驱动件用于驱动第一转轴转动；第一锥齿轮套装固定在第一转轴的另一端；第二转轴水平设置，第二转轴的一端与本体的内壁转动连接，第二锥齿轮套装固定在第二转轴的另一端，第二锥齿轮与第一锥齿轮相啮合实现转动传动；凸轮套装固定在第二转轴轴向中心处；支撑杆的一端设置在圆形滤网上、另一端与凸轮相抵接。驱动件被启动后，带动第一转轴旋转，通过第一锥齿轮、第二锥齿轮传动带动第二转轴旋转，第二转轴带动凸轮旋转，凸轮周期性抵接固定块，从而驱动圆形滤网在台阶的侧壁上升降滑动。
7、更优选地，支撑杆为伸缩杆、一端固定在圆形滤网上，固定块设置在伸缩杆的自由端，凸轮通过固定块与支撑杆相抵接；弹簧套装在支撑杆杆身上，弹簧的中心轴与支撑杆的中心轴重合，弹簧的一端与圆形滤网连接、另一端与固定块连接。
8、优选地，所述钻杆内设有搅拌结构。
9、本专利技术还提供一种软土地基钻孔设备的施工方法，所述软土地基钻孔设备是上述的软土地基钻孔设备，包括以下步骤：
10、步骤1：依次进行平整场地、埋设护筒、铺设工作平台，通过驱动钻杆向下完成对指定地点的钻孔操作；
11、步骤2：启动抽吸结构对钻孔内的积水进行抽水操作；
12、步骤3：向钻杆内按设计要求添加水泥、砂、石以及水，第二步中抽入钻杆内积水作为按设计要求作为混凝土制备所需水量的一部分，启动钻杆内的搅拌结构进行搅拌，完成混凝土的制备，得到混凝土泥浆；
13、步骤4：使钻杆脱离钻孔，同时采用灌浆设备或者直接倾倒将步骤三中制备的混凝土泥浆逐渐填充至钻孔内，进而完成对钻孔的清孔以及灌注混凝土操作；
14、步骤5：将钢筋笼放置于钻孔内，随后拔出护筒，并最终检测钻孔质量。
15、优选地，所述步骤中，对钻孔内的积水进行抽水操作包括以下步骤：
16、2.1：启动抽吸结构，钻孔内的积水通过吸头经支撑板、管道被吸入至钻杆内；
17、2.2：同步启动驱动件，驱动第一转轴及其上的第一锥齿轮转动，从而带动与其啮合的第二锥齿轮以及第二转轴转动，使得凸轮转动，从而使得与凸轮抵接的支撑杆在弹簧的弹力下伸缩，带动圆形滤网在台阶的内壁上升降滑动，避免泥浆堆积堵塞圆形滤网。
18、与现有技术相比，本专利技术的优点和有益效果：
19、本专利技术在钻孔后可以直接对孔内的积水进行抽吸，使得积水由钻头被抽吸至钻杆内，避免还需要额外对孔内积水进行清理的过程，同时也省去寻找抽水泵并通过抽水泵对钻孔进行抽水的操作；同时，本专利技术在对积水抽取完毕后，还可以在钻杆内直接添加混凝土原料、水完成混凝土的制备工作，可以重复利用钻杆内的积水，节省水资源。此外，为了避免在抽吸孔内积水时，大颗粒的泥浆堵塞管道，本专利技术还设置了圆形滤网以及升降结构，升降结构用于驱动圆形滤网升降，可以避免泥浆堵塞管道和圆形滤网。
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1.一种软土地基钻孔设备，包括钻杆(1)和钻头(2)，钻头(2)设置在钻杆(1)的底部，其特征在于，钻杆(1)为中空结构，钻杆(1)内设有抽吸结构，抽吸结构具有输出端，钻头(2)包括壳体(21)、管道(22)、连接杆(23)、通孔(24)；中空的壳体(21)为圆锥体形状，壳体(21)直径大的一端与钻杆(1)的一端连接；管道(22)竖直设置在壳体(21)内，管道(22)的一端与壳体(21)的内壁连接固定，管道(22)的另一端与抽吸结构的输入端连接；多个中空的连接杆(23)呈环形阵列式间隔固定设置在壳体(21)外壁的周向，每个连接杆(23)的外侧壁上开设有多个通孔(24)，多个通孔(24)沿连接杆(23)中心轴轴向均匀排列，连接杆(23)的一端封闭、另一端与管道(22)连通；流体经连接杆(23)、管道(22)后抽吸至抽吸结构。
2.根据权利要求1所述的软土地基钻孔设备，其特征在于，所述壳体(21)内固设有支撑板(25)，支撑板(25)为中空结构、与壳体(21)的中心轴轴向垂直，所述连接杆(23)的另一端贯穿壳体(21)与支撑板(25)连接、并通过支撑板(25)的中空结构与
3.根据权利要求1所述的软土地基钻孔设备，其特征在于，通孔(24)上都设有吸头(3)，流体进入吸头(3)，经连接杆(23)、支撑板(25)、管道(22)后流至抽吸结构。
4.根据权利要求3所述的软土地基钻孔设备，其特征在于，吸头(3)包括本体(31)、圆形滤网(32)、升降结构(4)；本体(31)为锥台体形状壳体，本体(31)具有第一端和第二端，第一端的直径大于第二端的直径，本体(31)的第一端和第二端开口，本体(31)的第一端与通孔(24)连接；圆形滤网(32)固设在本体(31)的第二端、与本体(31)的中心轴轴向垂直；处于第二端的本体(31)内壁沿周向设有台阶(33)，圆形滤网(32)与台阶(33)的侧壁滑动连接；升降结构(4)设置在本体(31)内，升降结构(4)具有输出端，升降结构(4)的输出端与圆形滤网(32)连接，升降结构(4)用于驱动圆形滤网(32)在台阶(33)的侧壁上滑动。
5.根据权利要求4所述的软土地基钻孔设备，其特征在于，升降结构包括驱动件(41)、第一转轴(42)、第一锥齿轮(43)、第二转轴(44)、第二锥齿轮(45)、凸轮(46)、支撑杆(47)；驱动件(41)固定安装在台阶(33)的台面上，驱动件(41)具有输出端；第一转轴(42)的一端与驱动件(41)的输出端相连，驱动件(41)用于驱动第一转轴(42)转动；第一锥齿轮(43)套装固定在第一转轴(42)的另一端；第二转轴(44)水平设置，第二转轴(44)的一端与本体(31)的内壁转动连接，第二锥齿轮(45)套装固定在第二转轴(44)的另一端，第二锥齿轮(45)与第一锥齿轮(43)相啮合实现转动传动；凸轮(46)套装固定在第二转轴(44)轴向中心处；支撑杆(47)的一端设置在圆形滤网(32)上、另一端与凸轮(46)相抵接；驱动件(41)被启动后，带动第一转轴(42)旋转，通过第一锥齿轮(43)、第二锥齿轮(45)传动带动第二转轴(44)旋转，第二转轴(44)带动凸轮(46)旋转，凸轮(46)周期性抵接固定块(48)，从而驱动圆形滤网(32)在台阶(33)的侧壁上升降滑动。
6.根据权利要求5所述的软土地基钻孔设备，其特征在于，支撑杆(47)为伸缩杆、一端固定在圆形滤网(32)上，固定块(48)设置在伸缩杆的自由端，凸轮(46)通过固定块(48)与支撑杆(47)相抵接；弹簧(49)套装在支撑杆(47)杆身上，弹簧(49)的中心轴与支撑杆(47)的中心轴重合，弹簧(49)的一端与圆形滤网(32)连接、另一端与固定块(48)连接。
7.根据权利要求1所述的软土地基钻孔设备，其特征在于，所述钻杆内设有搅拌结构。
8.一种软土地基钻孔设备的施工方法，所述软土地基钻孔设备是权利要求1-7中任一项所述的软土地基钻孔设备，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于，所述步骤2中，对钻孔内的积水进行抽水操作包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种软土地基钻孔设备，包括钻杆(1)和钻头(2)，钻头(2)设置在钻杆(1)的底部，其特征在于，钻杆(1)为中空结构，钻杆(1)内设有抽吸结构，抽吸结构具有输出端，钻头(2)包括壳体(21)、管道(22)、连接杆(23)、通孔(24)；中空的壳体(21)为圆锥体形状，壳体(21)直径大的一端与钻杆(1)的一端连接；管道(22)竖直设置在壳体(21)内，管道(22)的一端与壳体(21)的内壁连接固定，管道(22)的另一端与抽吸结构的输入端连接；多个中空的连接杆(23)呈环形阵列式间隔固定设置在壳体(21)外壁的周向，每个连接杆(23)的外侧壁上开设有多个通孔(24)，多个通孔(24)沿连接杆(23)中心轴轴向均匀排列，连接杆(23)的一端封闭、另一端与管道(22)连通；流体经连接杆(23)、管道(22)后抽吸至抽吸结构。
2.根据权利要求1所述的软土地基钻孔设备，其特征在于，所述壳体(21)内固设有支撑板(25)，支撑板(25)为中空结构、与壳体(21)的中心轴轴向垂直，所述连接杆(23)的另一端贯穿壳体(21)与支撑板(25)连接、并通过支撑板(25)的中空结构与管道(22)的背离所述抽吸结构的一端连通。
3.根据权利要求1所述的软土地基钻孔设备，其特征在于，通孔(24)上都设有吸头(3)，流体进入吸头(3)，经连接杆(23)、支撑板(25)、管道(22)后流至抽吸结构。
4.根据权利要求3所述的软土地基钻孔设备，其特征在于，吸头(3)包括本体(31)、圆形滤网(32)、升降结构(4)；本体(31)为锥台体形状壳体，本体(31)具有第一端和第二端，第一端的直径大于第二端的直径，本体(31)的第一端和第二端开口，本体(31)的第一端与通孔(24)连接；圆形滤网(32)固设在本体(31)的第二端、与本体(31)的中心轴轴向垂直；处于第二端的本体(31)内壁沿周向设有台阶(33)，圆形滤网(32)与台阶(33)的侧壁滑动连接；升降结构(4)设置在本体(31)内，升降结构(4)具有输出端，升降结构(4)的输出端与圆形滤网(32)连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁柱，王凌，王典，张璐，周千惠，潘友富，刘大伟，徐梦冰，
申请(专利权)人：广州地铁设计研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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