全套管式长螺旋钻孔桩机及利用该桩机施工的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及土木工程领域中的粧基施工技术，具体讲是一种全套管式长螺旋钻孔粧机及利用该粧机施工全套管式长螺旋钻孔压灌粧的方法。
【背景技术】
[0002]随着国家经济建设的发展及粧基施工技术的进步，软土地基的粧基应用也越来越广泛。现有的粧基技术的灌注粧类型中，长螺旋钻孔压灌粧由于具备无需泥浆护壁、无挤土效应、环保效果好、穿透力强、施工效率高等优点，得到越来越多地推广和应用。
[0003]长螺旋钻孔压灌粧是由长螺旋钻孔粧机成孔的。现有技术的长螺旋钻孔粧机包括底盘、主桅杆、长螺旋钻杆、动力头、卷扬机、牵引绳和栗送砼附属设备，主桅杆固定在底盘上，动力头与主桅杆滑动配合，桅杆顶部设有定滑轮，卷扬机与牵引绳一端连接，牵引绳绕过定滑轮且牵引绳的另一端与动力头固定，长螺旋钻杆固定在动力头下端，栗送砼附属设备的输料管与长螺旋钻杆的芯管连通，芯管底端的钻头尖处设有活门。卷扬机缠绕或放松牵引绳，使得动力头带动长螺旋钻杆上升或下降。所述的长螺旋是行业内通用的叫法，指钻杆的芯管的外圆周面上从上到下全部设有螺旋叶片。
[0004]利用传统的粧机的施工过程为:动力头驱动钻杆旋转向下钻孔，孔内土体被螺旋叶片向上推移至地面，钻孔达设计标高后，通过栗送砼附属设备将砼料输送入钻杆芯管内，芯管底端活门在砼料自重作用下开启实现对孔内灌砼，一边栗送砼一边提拔钻杆，直至钻头尖到达地表，最后插入钢筋笼成粧。
[0005]现有技术的粧机及利用该粧机钻孔成粧的方法存在以下缺陷:1、钻机在杂填土和地下水位较高的土层中钻进时容易塌孔，而且周围土体容易向孔中涌水，况且向孔内灌砼时砼料中水泥浆容易渗透到四周土体造成流失;2、插入钢筋笼的过程很难保证插入的铅直度，钢筋笼容易插偏，导致钢筋笼周围的砼保护层厚度偏差大。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的一个技术问题是，提供一种在杂填土和地下水位较高的土层中钻进时，不会塌孔、不会涌水、避免灌砼时砼料中的水泥浆向土体流失，且能保证插入钢筋笼时不插偏的全套管式长螺旋钻孔粧机。
[0007]本发明的一个技术解决方案是，提供一种全套管式长螺旋钻孔粧机，它包括底盘、主桅杆、长螺旋钻杆、上动力头、第一卷扬机和第一牵引绳，主桅杆固定在底盘上，上动力头与主桅杆滑动配合，主桅杆上设有第一定滑轮组，第一牵引绳的一端与第一卷扬机连接而另一端绕过第一定滑轮组与上动力头固定，长螺旋钻杆与上动力头固定;该粧机还包括下动力头、第二卷扬机和第二牵引绳，主桅杆还设有第二定滑轮组，下动力头也滑动配合在主桅杆上，第二牵引绳的一端与第二卷扬机连接而另一端绕过第二定滑轮组与下动力头固定，下动力头可拆式连接有一根与长螺旋钻杆同心的全套管，下动力头上设有钻杆过孔，长螺旋钻杆穿过钻杆过孔插入全套管。
[0008]本发明要解决的另一个技术问题是，提供一种在杂填土和地下水位较高的土层中钻进时，不会塌孔、不会涌水、避免灌砼时砼料的水泥浆向土体流失，且能保证插入钢筋笼时不插偏的施工全套管式长螺旋钻孔压灌粧的方法。
[0009]本发明的另一个技术解决方案是，提供一种施工全套管式长螺旋钻孔压灌粧的方法，其步骤包括:
[0010]a、全套管式长螺旋钻孔粧机就位，使长螺旋钻杆的钻头尖对准粧基中心，并校正长螺旋钻杆的垂直度及其与全套管的同心度；
[0011]b、长螺旋钻杆在上动力头驱使下向土体钻进，而全套管在下动力头驱使下与长螺旋钻杆同步旋转沉入土体，同步下沉的过程中，钻头尖比全套管低；长螺旋钻杆钻进过程中，土体顺着长螺旋钻杆的螺旋叶片上升至下动力头处排出；
[0012]C、长螺旋钻杆的钻头尖到达孔底设计深度后，栗送砼附属设备经长螺旋钻杆的芯管栗送混凝土，并持续20s以上，然后一边旋转拔升长螺旋钻杆一边继续栗送、压灌混凝土，直至长螺旋钻杆的钻头尖提升到高于粧顶设计标高的位置，压灌过程结束；
[0013]d、松开下动力头与全套管的连接使得两者脱离，将全套管留在粧位中，然后将粧机移走，使得粧位上方空无障碍；
[0014]e、用插筋器将钢筋笼插入粧位混凝土中；
[0015]f、用吊机吊住振动箱，将振动箱移至粧位顶部，将振动箱与全套管连接固定，然后一边振动一边拔出全套管。
[0016]本发明全套管式长螺旋钻孔粧机及利用该粧机施工全套管式长螺旋钻孔压灌粧的方法与现有技术相比，具有以下优点和效果。
[0017]首先，在长螺旋钻杆下钻的过程中，全套管同步下沉，也就是说，全套管在下钻过程中始终起到护壁的作用，这就有效避免了在杂填土和地下水位较高的土层中钻进时塌孔的状况，而且孔外土体的水被全套管阻隔，也就杜绝了孔内涌水；同样，在压灌混凝土的过程中，全套管能避免孔内的水泥浆向孔外土体渗透，避免了砼料的水泥浆流失到土体中；况且，由于全套管的顶端高出地面，插入钢筋笼时能起到导向作用，确保钢筋笼对准全套管中心也就是对准粧位中心，防止由于钢筋笼插偏导致的钢筋笼的砼保护层厚度不均匀的状况。
【附图说明】
[0018]图1是本发明全套管式长螺旋钻孔粧机的正视结构示意图。
[0019]图2是本发明施工全套管式长螺旋钻孔压灌粧的方法在插入钢筋笼时的正视结构示意图。
[0020]图3是本发明施工全套管式长螺旋钻孔压灌粧的方法在拔出全套管时的正视结构示意图。
[0021 ]图中所示1、底盘，2、主桅杆，3、长螺旋钻杆，4、上动力头，5、第一卷扬机，6、第一牵引绳，7、第一定滑轮，8、下动力头，9、第二卷扬机，10、第二牵引绳，11、第二定滑轮，12、全套管，13、钻杆过孔，14、钢筋笼，15、吊机，16、振动台，17、传力钢管，18、起重臂，19、振动箱。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0023]如图1所示，本发明全套管式长螺旋钻孔粧机，它包括底盘1、主桅杆2、长螺旋钻杆
3、上动力头4、第一卷扬机5、第一牵引绳6、下动力头8、第二卷扬机9和第二牵引绳10。主桅杆2固定在底盘I上，主桅杆2顶部设有第一定滑轮组7和第二定滑轮组11，两个滑轮组均设有前后两个滑轮，第一定滑轮组7的两个滑轮居于第二定滑轮组11两个滑轮的一侧，这样的设计便于第一牵引绳6与第二牵引绳10相互错开。
[0024]上动力头4和下动力头8均与主桅杆2滑动配合，具体的说，上