专利名称：逆向引孔机及用该引孔机进行pba边桩施工的方法
技术领域：
本发明属于建筑工程机械技术领域，尤其是涉及一种逆向引孔机及用该引孔机进行PBA边桩施工的方法。
背景技术：
现有PBA (即地铁暗挖车站洞桩法)边桩施工方法为先进行桩位放样，根据放样位置进行第一节土方开挖，第一节开挖高度可根据桩径及地质情况确定，根据设计图纸尺寸土方开挖完成后，进行护壁钢筋绑扎，然后进行立模，并浇筑护壁混凝土；第一节护壁混凝土浇筑后，在孔洞口安装人工挖孔桩垂直提升系统(一般釆用电动葫芦、卷扬机或辘栌)，第二节土方开挖直至桩底土方开挖均由垂直提升系统完成开挖土方形成的人工挖孔桩弃渣的运输，并且根据土方开挖的进度按照设计要求进行护壁钢筋绑扎和护壁混凝土浇筑的施工直至桩底；最后进行成孔验收，验收合格后绑扎桩体钢筋笼并浇筑桩体混凝土。
这种现有施工方法具有以下缺点1、需要在孔洞口设置垂直提升系统，进行垂直提升弃渣，孔洞口垂直提升系统的操作会对孔洞内操作工人产生安全隐患；2、人工挖孔桩弃渣由孔洞底部垂直提升至孔洞口，垂直提升操作劳动强度较大，降低了成桩的施工速度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种逆向引孔机及用该引孔机进行PBA边桩施工的方法，其引孔机结构紧凑，使用操作简便，用该引孔机进行PBA边桩施工的方法有效降低了操作工人的劳动强度，提高人工挖孔桩的施工效率，且保证了孔洞内操作工人的安全。为解决上述技术问题，本发明釆用的技术方案是 一种逆向引孔机，其
特征在于包括立柱、安装在所述立柱顶部并使立柱保持稳定的横撑以及安
装在所述立柱底部并调节立柱高度的千斤顶，所述立柱上且位于横撑的下方从上到下依次设置有出土溜槽板、倒链和滑简，其中，所述滑简套装在立柱上且外部固定有电动机，所述倒链与电动机相连接并带动电动机沿立柱上下运动，所述电动机通过变速器连接有钻杆并带动钻杆转动，所述钻杆竖直设置且顶部带有钻头，所述出土溜槽板倾斜向下设置且在相对钻杆的位置开有通孔，所述钻杆的上段部分通过所述通孔伸出在出土溜槽板的上方。
所述立柱上供滑简上下滑动的滑动段由并列设置的两根钢管构成，所述滑简由并列设置且固定连接的两个简状体构成，且所述简状体与所述钢管的
半径对应配合。
所述钻杆为组装式结构，且组成该钻杆的各节段之间通过螺扣连接。所述倒链为手动式倒链。
所述横撑由角钢制成，且所述角钢的开口向上设置。
用该逆向引孔机进行PBA边桩施工的方法包括以下步骤
步骤一、测量放样确定边桩桩位中心线，并围绕所述边桩桩位中心线在上导洞底部设置护桩；
步骤二、破除下导洞初衬在下导洞的顶部根据步骤一中边桩桩位中心线同轴确定破除位置，人工破除初衬，并形成下导洞引孔；
步骤三、逆向引孔机就位根据步骤一中边桩桩位中心线及步骤二中下导洞引孔的位置，将逆向引孔机在下导洞内就位并固定；
步骤四、逆向引孔使用逆向引孔机从步骤二中下导洞引孔处开始且以步骤一中边桩桩位中心线为引孔路径，由下到上向上进行引孔作业，直至上导洞底部初衬，从而形成边桩逆向孔；
步骤五破除上导洞初衬人工破除上导洞底部的部分初衬，所破除位置与步骤四中边桩逆向孔相对应；
步骤六桩体土方开挖并浇筑护壁混凝土人工作业从步骤五中上导洞
6初衬破除处向下开挖孔洞，直至下导洞，开挖中形成的人工挖孔桩弃渣直接经步骤四中生成的边桩逆向孔排放至下导洞，且每开挖一定距离，进行绑扎支护钢筋、立模及浇筑混凝土作业，从而在土方开挖作业的同步形成边桩护
壁；
步骤七桩体混凝土浇筑进行孔位检验后，绑扎桩体钢筋，进行下导洞桩体立模，再浇筑混凝土，从而形成边桩桩体。
所述步骤四中使用逆向引孔机进行引孔作业的具体操作步骤为
(a) 通过千斤顶调节立柱的高度，使横撑的顶端抵在下导洞的顶面上，从而使逆向引孔机在作业时保持稳定；
(b) 手动调节倒链，使电动机沿立柱向上移动，直至钻杆顶部的钻头位于步骤二中下导洞引孔内并与密实土体接触；
(c) 启动电动机，电动机带动钻杆转动，逆向引孔机开始引孔作业，直至上导洞底部初衬，在引孔作业过程中，手动调节倒链使电动机沿立柱连续向上运动，以保证钻头与密实土体接触。
所述步骤(c)中逆向引孔机进行引孔作业过程中，通过螺扣在钻杆底部连接所述节段以增加钻杆的长度。
所述步骤三和步骤四中在电动机的底部设置有支撑件。
所述支撑件为脚手架。
本发明与现有技术相比具有以下优点本发明逆向引孔机结构紧凑，使用操作简便，使用该逆向引孔机进行PBA边桩施工的方法广泛适用于砂砾层、粘土等无水地质情况，不需要设置垂直提升系统，开挖中形成的人工挖孔桩弃渣直接经边桩逆向孔排放至下导洞，所以，在施工中无需向地面垂直提升人工挖孔桩弃渣，有限降低了操作工人的劳动强度，提高人工挖孔桩的施工效率，且保证了孔洞内搡作工人的安全。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图l为本发明逆向引孔机的结构示意图。图2为图1的侧视图。
图3为本发明施工方法中下导洞引孔形成后的施工状态示意图。
图4为本发明施工方法中逆向引孔机就位后的施工状态示意图。
图6为本发明施工方法中桩体土方开挖后的施工状态示意图。图7为本发明施工方法中桩体土方开挖结東后的施工状态示意图,图8为本发明施工方法中边桩桩体形成后的施工状态示意图。附图标记说明
l一横撑；4一钻杆
7—滑简10—边桩桩位中心线13—条形基础；16—边桩桩体；
2—出土溜槽板；
5 —立柱；
8 —千斤顶；
ll一下导洞引孑L;
14一逆向引孔机；
17—边桩护壁；
3—倒链；
6—电动机；
9一上导洞；
12 —下导洞；
15—边桩逆向孔；
18—人工挖孔桩弃渣(
具体实施例方式
如图1和图2所示，本发明逆向引孔机用于进行PBA边桩施工，逆向引孔机包括立柱5、横撑l以及千斤顶8，其中，横撑1安装在立柱5顶部，且在逆向引孔机14作业时横撑1的顶端抵在下导洞12的顶面上，从而使逆向引孔机14在作业时保持稳定，千斤顶8安装在立柱5底部并用来调节立柱5作业时的高度。立柱5上且位于横撑1的下方从上到下依次设置有出土溜槽板2、倒链3和滑简7，其中，滑简7套装在立柱5上，且滑简7的外部固定有电动机6，倒链3与电动机6相连接，且通过调节倒链3带动电动机6沿立柱5上下运动，电动机6通过变速器连接有钻杆4并带动钻杆4依工况要求的速度转动，钻杆4竖直设置且顶部带有钻头，出土溜槽板2倾斜向下设置且在相对钻杆4的位置开有通孔，钻杆4的上段部分通过所述通孔伸出在出土溜槽板2的上方，这样，在保证钻头正常引孔作业的同时，引孔作业中 生成的弃渣沿出土溜槽板2排放到下导洞12内，以方便站立在钻头下方的操 作工人的施工。
为保证电动机6在沿立柱5滑动时立柱5的稳定性能，立柱5上供滑简 7上下滑动的滑动段由并列设置的两根钢管构成，与其相对应，滑简7由并 列设置且固定连接的两个简状体构成，且简状体与钢管的半径对应配合。
钻杆7为组装式结构，且组成该钻杆7的各节段之间通过螺扣连接，这 样，能有效保证钻杆7具有足够的钻杆长度，使钻头能完成各个高度的引孔 作业，其螺扣连接方式使钻杆7安装、拆卸及运输十分方便。
本实施例中，电动机6选用三相异步电动机，倒链3为手动式倒链，横 撑1由角钢制成，该角钢尺寸为100xl00xl0且开口向上设置。
使用该逆向引孔机进行PBA边桩施工的方法包括以下步骤
步骤一、测量放样确定边桩桩位中心线IO,并围绕边桩桩位中心线IO 在上导洞9底部设置护桩，本实施方式中，护桩的数量为四个；
步骤二、破除下导洞12初衬如图3所示，在下导洞12的顶部根据步 骤一中边桩桩位中心线10同轴确定破除位置，人工破除初衬，并形成下导洞 引孔ll，本实施例中，下导洞9底部设置有条形基础13，所需形成的边桩 桩体直径为100cm，下导洞引孔ll半径为15cm;
步骤三、逆向引孔机14就位如图4所示，根据步骤一中边桩桩位中心 线IO及步骤二中下导洞引孔11的位置，将逆向引孔机14在下导洞12内就 位并固定；
步骤四、逆向引孔如图5所示，使用逆向引孔机14从步骤二中下导洞 引孔11处开始且以步骤一中边桩桩位中心线10为引孔路径，由下到上向上 进行引孔作业，直至上导洞9底部初衬，从而形成边桩逆向孔15,本实施例 中，边桩逆向孔15半径为20 cm;
步骤五破除上导洞9初衬人工破除上导洞9底部的部分初衬，所破 除位置与步骤四中边桩逆向孔15相对应；
9步骤六桩体土方开挖并浇筑护壁混凝土如图6和图7所示，人工作 业从步骤五中上导洞9初衬破除处向下开挖孔洞，直至下导洞12,开挖中形 成的人工挖孔桩弃渣18直接经步骤四中生成的边桩逆向孔15排放至下导洞 12,且每开挖一定距离后，进行绑扎支护钢筋、立模及浇筑混凝土作业，从 而在土方开挖作业的同步形成边桩护壁17，本实施例中，每向下开挖lm土 方后，就进行对应的边桩护壁17施工；
步骤七桩体混凝土浇筑如图8所示，进行孔位检验后，绑扎桩体钢 筋，进行下导洞桩体立模，再浇筑混凝土，从而形成边桩桩体16。
其中，步骤四中使用逆向引孔机14进行引孔作业的具体操作步骤为 (a )通过千斤顶8调节立柱5的高度，使横撑1的顶端抵在下导洞12 的顶面上，从而使逆向引孔机14在作业时保持稳定；
(b) 手动调节倒链3，使电动机6沿立柱5向上移动，直至钻杆4顶部 的钻头位于步骤二中下导洞引孔ll内并与密实土体接触；
(c) 启动电动机6，电动机6带动钻杆4转动，逆向引孔机14开始引 孔作业，直至上导洞9底部初衬，在引孔作业过程中，手动调节倒链3使电 动机6沿立柱5连续向上运动，以保证钻头与密实土体接触，且通过变速器 使钻杆4的转速保持在60转/分。
步骤(c)中逆向引孔机14进行引孔作业过程中，当钻杆4长度不够时， 通过螺扣在钻杆4底部连接节段以增加钻杆4的长度，从而保证逆向引孔机 14能正常工作。
步骤三和步骤四中，为保证电动机6的安装牢靠，在电动机6的底部设 置有支撑件，且一般选用施工中常见的脚手架作为支撑件。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是 根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构 变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
权利要求
1.一种逆向引孔机，其特征在于包括立柱(5)、安装在所述立柱(5)顶部并使立柱(5)保持稳定的横撑(1)以及安装在所述立柱(5)底部并调节立柱(5)高度的千斤顶(8)，所述立柱(5)上且位于横撑(1)的下方从上到下依次设置有出土溜槽板(2)、倒链(3)和滑筒(7)，其中，所述滑筒(7)套装在立柱(5)上且外部固定有电动机(6)，所述倒链(3)与电动机(6)相连接并带动电动机(6)沿立柱(5)上下运动，所述电动机(6)通过变速器连接有钻杆(4)并带动钻杆(4)转动，所述钻杆(4)竖直设置且顶部带有钻头，所述出土溜槽板(2)倾斜向下设置且在相对钻杆(4)的位置开有通孔，所述钻杆(4)的上段部分通过所述通孔伸出在出土溜槽板(2)的上方。
2. 按照权利要求1所述的逆向引孔机，其特征在于所述立柱(5 )上供 滑简(7)上下滑动的滑动段由并列设置的两根钢管构成，所述滑简(7)由 并列设置且固定连接的两个简状体构成，且所述简状体与所述钢管的半径对 应配合。
3. 按照权利要求1所述的逆向引孔机，其特征在于所述钻杆(7)为组 装式结构，且组成该钻杆(7)的各节段之间通过螺扣连接。
4. 按照权利要求1所述的逆向引孔机，其特征在于所述倒链(3)为手动式倒链。
5. 按照权利要求l所述的逆向引孔机，其特征在于所述横撑(l)由 角钢制成，且所述角钢的开口向上设置。
6. —种用如权利要求l、 2、 3、 4或5所述逆向引孔机进行PBA边桩施工 的方法，其特征在于包括以下步骤步骤一、测量放样确定边桩桩位中心线(10)，并围绕所述边桩桩位 中心线(10)在上导洞(9)底部设置护桩；步骤二、破除下导洞(12)初衬在下导洞(12)的顶部根据步骤一中 边桩桩位中心线(10)同轴确定破除位置，人工破除初衬，并形成下导洞引孔(11);步骤三、逆向引孔机(14)就位根据步骤一中边桩桩位中心线(10) 及步骤二中下导洞引孔(11)的位置，将逆向引孔机(14)在下导洞(12) 内就位并固定；步骤四、逆向引孔使用逆向引孔机(14)从步骤二中下导洞引孔(11) 处开始且以步骤一中边桩桩位中心线(10)为引孔路径，由下到上向上进行 引孔作业，直至上导洞(9)底部初衬，从而形成边桩逆向孔(15);步骤五破除上导洞(9)初衬人工破除上导洞(9)底部的部分初衬， 所破除位置与步骤四中边桩逆向孔(15)相对应；步骤六桩体土方开挖并浇筑护壁混凝土人工作业从步骤五中上导洞 (9)初衬破除处向下开挖孔洞，直至下导洞(12)，开挖中形成的人工挖孔 桩弃渣(18)直接经步骤四中生成的边桩逆向孔(15)排放至下导洞(12)， 且每开挖一定距离，进行绑扎支护钢筋、立模及浇筑混凝土作业，从而在土 方开挖作业的同步形成边桩护壁(17);步骤七桩体混凝土浇筑进行孔位检验后，绑扎桩体钢筋，进行下导 洞桩体立模，再浇筑混凝土，从而形成边桩桩体(16)。
7. 按照权利要求6所述的用逆向引孔机进行PBA边桩施工的方法，其特 征在于所述步骤四中使用逆向引孔机(14 )进行引孔作业的具体操作步骤为(a) 通过千斤顶(8)调节立柱(5)的高度，使横撑(1)的顶端抵在 下导洞(12)的顶面上，从而使逆向引孔机(14)在作业时保持稳定；(b) 手动调节倒链(3),使电动机(6)沿立柱(5)向上移动，直至 钻杆(4)顶部的钻头位于步骤二中下导洞引孔(11)内并与密实土体接触；(c) 启动电动机(6),电动机(6)带动钻杆(4)转动，逆向引孔机 U4)开始引孔作业，直至上导洞(9)底部初衬，在引孔作业过程中，手动调节倒链(3)使电动机(6)沿立柱(5)连续向上运动，以保证钻头与密实 土体接触。
8. 按照权利要求7所述的用逆向引孔机进行PBA边桩施工的方法，其特征在于所述步骤(c)中逆向引孔机(14)进行引孔作业过程中，通过螺扣 在钻杆(4)底部连接所述节段以增加钻杆(4)的长度。
9. 按照权利要求6所述的用逆向引孔机进行PBA边桩施工的方法，其特 征在于所述步骤三和步骤四中在电动机(6)的底部设置有支撑件。、
10. 按照权利要求9所述的用逆向引孔机进行PBA边桩施工的方法，其特 征在于所述支撑件为脚手架。
全文摘要
本发明公开了一种逆向引孔机及用该引孔机进行PBA边桩施工的方法，该逆向引孔机包括立柱、横撑以及千斤顶，立柱上设置有出土溜槽板、倒链和滑筒，其中，滑筒套装在立柱上且外部固定有电动机，倒链与电动机相连接，电动机连接有带钻头的钻杆，出土溜槽板倾斜向下设置，且钻杆的上段部分伸出在出土溜槽板的上方；该施工的方法包括以下步骤测量放样，破除下导洞初衬，逆向引孔机就位，逆向引孔，破除上导洞初衬，桩体土方开挖并浇筑护壁混凝土以及桩体混凝土浇筑。本发明引孔机结构紧凑，使用操作简便，用该引孔机进行PBA边桩施工的方法能有效降低劳动强度，提高施工效率，且保证孔洞内操作工人的安全。
文档编号E21B17/00GK101555798SQ20091002250
公开日2009年10月14日 申请日期2009年5月14日 优先权日2009年5月14日
发明者飞 吕, 孙志斌, 林 张, 欣 易, 李玉宏, 杨建军, 白云鹏, 范恒秀, 巍 郎 申请人:中铁一局集团有限公司