本发明涉及旋挖桩施工,特别涉及一种旋挖桩施工装置及旋挖桩施工方法。
背景技术:
1、旋挖桩施工是一种常见的桩基施工方法,主要用于大型建筑、桥梁、港口等工程的基础施工,其主要包括钻机定位、钻孔、清孔、钢筋笼安装、混凝土浇筑和桩顶处理等流程。
2、在进行旋挖钻孔施工过程中,由于地质条件复杂,不同的土层的软硬度不同,较软的土层钻进过程易发生塌孔,较硬的土层会钻进困难,并使钻头磨损严重,为了提高钻孔质量,面对不同的土层时,常常需要更换不同的钻具,而钻具的更换过程复杂繁琐,会严重影响钻孔效率。
技术实现思路
1、解决的技术问题:在不同的土层进行钻进时,需要对钻具进行更换调整,操作过程复杂繁琐,影响钻孔效率。
2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种旋挖桩施工装置及旋挖桩施工方法,进而解决了背景技术中提及的技术问题。
3、技术方案:
4、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:
5、一种旋挖桩施工装置,包括旋挖钻机、吊臂和钻杆,所述钻杆位于吊臂的左侧,且钻杆的顶部设置有经吊臂引导后与旋挖钻机相连的吊绳,所述钻杆的底部安装有钻具组件,所述钻具组件包括钻头基座和旋挖钻头,所述钻头基座与旋挖钻头的顶部卡接固定,所述钻头基座的内侧且靠近底端处安装有固定板,所述固定板上设置有环形阵列分布的导向座,所述导向座上滑动连接有相互对称的立柱,所述立柱贯穿固定板,且延伸至旋挖钻头的内部,所述立柱的底部安装有第一钻组和第二钻组,所述第一钻组和第二钻组之间相互间隔分布,所述立柱的上方设置有对第二钻组和第二钻组进行调节的控制架,所述钻头基座的顶部安装有对控制架进行调控的控制机构。
6、在一种可能的实现方式中,所述钻头基座的外壁底端焊接固定有环形阵列分布的卡板,所述钻头基座的顶部焊接固定有与钻杆相连的连接架,所述旋挖钻头的顶部为开口结构,所述旋挖钻头的顶部且位于钻头基座的外侧焊接固定有卡座,所述钻头基座顺时针旋转后带动卡板与卡座卡接固定。
7、在一种可能的实现方式中,所述旋挖钻头的底部焊接固定有底板,所述底板上开设有内外两组呈环形阵列分布的弧形槽,所述底板的中心处设置有空腔,且空腔的内侧焊接固定有导土叶,所述底板的底部且靠近边缘处安装有若干均匀分布的清渣钻头,所述旋挖钻头的圆周外壁上且靠近底端处设置有侧刃口。
8、在一种可能的实现方式中,所述立柱滑动设置在导向座上,所述立柱的顶部开设有连接腔,所述立柱上且位于连接腔的下方开设有两个上下平行分布的插孔,所述固定板上且靠近导向座处安装有液压插销,所述液压插销贯穿导向座,且与插孔插接配合,两组所述立柱相对侧的侧壁顶端均设置有挡板,所述导向座上且靠近中心处安装有伸缩杆,所述伸缩杆的内侧安装有第一弹簧,所述伸缩杆的顶部焊接固定有推板,所述推板的上表面与挡板的下表面接触。
9、在一种可能的实现方式中,所述第一钻组包括内外两组环形阵列分布的第一弧形板,所述第一弧形板的底部安装有若干均匀分布的第一钻头,所述第二钻组包括内外两组环形阵列分布的第二弧形板,所述第二弧形板的底部安装有若干均匀分布的第二钻头,各个所述第一弧形板和第二弧形板均位于同心圆弧上,且分别与弧形槽一一对应。
10、在一种可能的实现方式中,所述控制架的外侧设置有相互交错分布的第一悬臂和第二悬臂,所述第一悬臂的端部与外侧的立柱接触,所述第二悬臂的外端部与内侧的立柱接触,所述控制机构包括安装在钻头基座顶部的第一液压缸,所述第一液压缸的底部固定连接有控制座,所述控制座的底部与控制架之间转动连接,所述控制座的内侧安装有驱动控制架转动的电机。
11、在一种可能的实现方式中,所述第一悬臂、所述第二悬臂的底部边缘处均设置有锁止座,所述锁止座与连接腔卡接配合,所述锁止座的内侧滑动连接有对称分布的插块,所述插块与连接腔的内壁插接配合,左右两侧的插块之间设置有上下平行的第二弹簧,所述锁止座的内部中心处安装有电磁铁,所述电磁铁与插块之间磁吸配合。
12、在一种可能的实现方式中,所述钻杆的外侧设有定位组件,所述定位组件包括定位座和环形座,所述定位座的中心处设置有定位环,所述定位环的上方设置有升降座,所述定位座的顶部且靠近四角处安装有驱动升降座升降的多级液压缸,所述环形座设置在升降座的上方,环形座的左侧设置有与升降座转动连接的活动座。
13、在一种可能的实现方式中,所述活动座的内侧设置有与环形座内侧壁连通的滑槽,所述滑槽的内侧滑动连接有挤压块,所述活动座的左侧安装有驱动挤压块滑动的电动推杆,所述环形座的前后两侧均焊接固定有连接杆,所述环形座的前后两侧均设有第二液压缸,所述第二液压缸的一端与连接杆转动连接,所述第二液压缸的另一端与升降座转动连接,所述环形座的上方设有卡接配合的盖板,所述盖板的中心处设置有导管套。
14、除此之外,还提供了一种旋挖桩施工方法,包括上述的旋挖桩施工装置,还包括以下步骤:桩位放样、埋设护筒、钻具安装、钻孔、排土、埋设管桩、安装导管和混凝土浇筑。
15、有益效果:本方案通过设置有第一钻组、第二钻组和控制架,当处于不同的土层时,只需要通过控制机构和控制架将第一钻组或第二钻组推动至旋挖钻头的底部,从而实现根据土层变化快速对钻具进行调节,有效提高钻孔效率,并降低钻具的磨损。
16、本方案中,通过设置有立柱和液压插销,在调节或钻孔时,通过液压插销可对立柱进行锁止固定,增强对第一钻组和第二钻组的固定效果,且调节过程中,通过第一弹簧和伸缩杆相互配合,可使第一钻组或第二钻组快速复位,方便进行调节更换,另外,通过锁止座和插块可进行辅助复位,降低回弹压力,避免第一弹簧因回弹性能不足而影响复位效果。
17、本方案中,在进行排土时,需要使控制架带动第一钻组或第二钻组先移动至最高处,之后,钻杆带动钻头基座逆时针旋转与旋挖钻头,分离时,可带动第一钻组或第二钻组同步转动,并对旋挖钻头内部压实的土壤进行疏松,使第一钻组和第二钻组在具有挖土的功能同时,具有搅拌松土的作用,从而便于旋挖钻头进行后续排土。
1.一种旋挖桩施工装置,其特征在于,包括:旋挖钻机(1)、吊臂(11)和钻杆(12),所述钻杆(12)位于吊臂(11)的左侧,且钻杆(12)的顶部设置有经吊臂(11)引导后与旋挖钻机(1)相连的吊绳(13),所述钻杆(12)的底部安装有钻具组件,所述钻具组件包括钻头基座(2)和旋挖钻头(3),所述钻头基座(2)与旋挖钻头(3)的顶部卡接固定,所述钻头基座(2)的内侧且靠近底端处安装有固定板(21),所述固定板(21)上设置有环形阵列分布的导向座(4),所述导向座(4)上滑动连接有相互对称的立柱(41),所述立柱(41)贯穿固定板(21),且延伸至旋挖钻头(3)的内部,所述立柱(41)的底部安装有第一钻组(5)和第二钻组(6),所述第一钻组(5)和第二钻组(6)之间相互间隔分布,所述立柱(41)的上方设置有对第二钻组(6)和第二钻组(6)进行调节的控制架(7),所述钻头基座(2)的顶部安装有对控制架(7)进行调控的控制机构。
2.如权利要求1所述的一种旋挖桩施工装置,其特征在于:所述钻头基座(2)的外壁底端焊接固定有环形阵列分布的卡板(22),所述钻头基座(2)的顶部焊接固定有与钻杆(12)相连的连接架(23),所述旋挖钻头(3)的顶部为开口结构,所述旋挖钻头(3)的顶部且位于钻头基座(2)的外侧焊接固定有卡座(31),所述钻头基座(2)顺时针旋转后带动卡板(22)与卡座(31)卡接固定。
3.如权利要求1所述的一种旋挖桩施工装置,其特征在于:所述旋挖钻头(3)的底部焊接固定有底板(32),所述底板(32)上开设有内外两组呈环形阵列分布的弧形槽(33),所述底板(32)的中心处设置有空腔,且空腔的内侧焊接固定有导土叶(34),所述底板(32)的底部且靠近边缘处安装有若干均匀分布的清渣钻头(35),所述旋挖钻头(3)的圆周外壁上且靠近底端处设置有侧刃口(36)。
4.如权利要求1所述的一种旋挖桩施工装置,其特征在于:所述立柱(41)滑动设置在导向座(4)上,所述立柱(41)的顶部开设有连接腔(42),所述立柱(41)上且位于连接腔(42)的下方开设有两个上下平行分布的插孔(43),所述固定板(21)上且靠近导向座(4)处安装有液压插销(44),所述液压插销(44)贯穿导向座(4),且与插孔(43)插接配合,两组所述立柱(41)相对侧的侧壁顶端均设置有挡板(45),所述导向座(4)上且靠近中心处安装有伸缩杆(46),所述伸缩杆(46)的内侧安装有第一弹簧(47),所述伸缩杆(46)的顶部焊接固定有推板(48),所述推板(48)的上表面与挡板(45)的下表面接触。
5.如权利要求1所述的一种旋挖桩施工装置,其特征在于:所述第一钻组(5)包括内外两组环形阵列分布的第一弧形板(51),所述第一弧形板(51)的底部安装有若干均匀分布的第一钻头(52),所述第二钻组(6)包括内外两组环形阵列分布的第二弧形板(61),所述第二弧形板(61)的底部安装有若干均匀分布的第二钻头(62),各个所述第一弧形板(51)和第二弧形板(61)均位于同心圆弧上,且分别与弧形槽(33)一一对应。
6.如权利要求1所述的一种旋挖桩施工装置,其特征在于:所述控制架(7)的外侧设置有相互交错分布的第一悬臂(71)和第二悬臂(72),所述第一悬臂(71)的端部与外侧的立柱(41)接触,所述第二悬臂(72)的外端部与内侧的立柱(41)接触,所述控制机构包括安装在钻头基座(2)顶部的第一液压缸(73),所述第一液压缸(73)的底部固定连接有控制座(74),所述控制座(74)的底部与控制架(7)之间转动连接,所述控制座(74)的内侧安装有驱动控制架(7)转动的电机(75)。
7.如权利要求6所述的一种旋挖桩施工装置,其特征在于:所述第一悬臂(71)、所述第二悬臂(72)的底部边缘处均设置有锁止座(76),所述锁止座(76)与连接腔(42)卡接配合,所述锁止座(76)的内侧滑动连接有对称分布的插块(77),所述插块(77)与连接腔(42)的内壁插接配合,左右两侧的插块(77)之间设置有上下平行的第二弹簧(78),所述锁止座(76)的内部中心处安装有电磁铁(79),所述电磁铁(79)与插块(77)之间磁吸配合。
8.如权利要求1所述的一种旋挖桩施工装置,其特征在于:所述钻杆(12)的外侧设有定位组件,所述定位组件包括定位座(8)和环形座(9),所述定位座(8)的中心处设置有定位环(81),所述定位环(81)的上方设置有升降座(82),所述定位座(8)的顶部且靠近四角处安装有驱动升降座(82)升降的多级液压缸(83),所述环形座(9)设置在升降座(82)的上方,环形座(9)的左侧设置有与升降座(82)转动连接的活动座(91)。
9.如权利要求8所述的一种旋挖桩施工装置,其特征在于:所述活动座(91)的内侧设置有与环形座(9)内侧壁连通的滑槽(92),所述滑槽(92)的内侧滑动连接有挤压块(93),所述活动座(91)的左侧安装有驱动挤压块(93)滑动的电动推杆(94),所述环形座(9)的前后两侧均焊接固定有连接杆(95),所述环形座(9)的前后两侧均设有第二液压缸(96),所述第二液压缸(96)的一端与连接杆(95)转动连接,所述第二液压缸(96)的另一端与升降座(82)转动连接,所述环形座(9)的上方设有卡接配合的盖板(97),所述盖板(97)的中心处设置有导管套(98)。
10.一种旋挖桩施工方法,包括权利要求1至9任一项所述的旋挖桩施工装置,其特征在于,包括以下步骤:桩位放样、埋设护筒(14)、钻具安装、钻孔、排土、埋设管桩(15)、安装导管(17)和混凝土浇筑。