混凝土灌注桩旋挖组件及基于此的长护筒施工方法与流程

本发明涉及土木工程，具体地说，涉及混凝土灌注桩旋挖组件及基于此的长护筒施工方法。

背景技术：

1、目前，工地施工挖设桩基时需要用到旋挖钻机钻头，首先通过钻头在底面向下打出安装孔，之后将护筒插入安装孔内，之后钻头伸入安装孔内继续向下打出桩孔；当打安装孔时遇到地质条件差，土质较为疏松的情况下，在打安装孔时需要打出较深的安装孔，之后将较长的护筒插入安装孔内，再将钻头伸入安装孔内继续向下打出桩孔。

2、在制作旋挖钻机钻头时，是根据桩径大小制作的固定尺寸钻头，这种钻头要求护筒的内径必须比钻头直径大，护筒还需要预留适当的钻头工作空间，这样所打出的安装孔的孔径就需要与护筒口径相同，以方便安装护筒，这样成孔后，安装孔的孔径势必比桩孔口径大，当浇筑混凝土时需要将护筒取出，安装孔的孔径进一步扩大，造成不可避免的混凝土超方情况，增加了项目部的成本。

技术实现思路

1、本发明提供了混凝土灌注桩旋挖组件及基于此的长护筒施工方法。，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。

2、为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

3、混凝土灌注桩旋挖组件，其包括组件主体，组件主体包括形状呈圆柱形的钻头，钻头直径与护筒内径相同；钻头内部设有空腔，钻头外侧壁处设有两个与空腔相通的第一通孔；空腔内靠近第一通孔处设有转动块，转动块靠近第一通孔一端的侧壁处，设有多个沿转动块长度方向排列的第一子钻头；空腔内还设有推动机构，推动机构用于推动转动块伸出第一通孔，以保持钻头直径与桩孔口径一致。

4、通过本发明，防止了混凝土超方情况，节省了项目部的成本。

5、作为优选，推动机构包括穿过钻头上端侧壁伸入空腔内的伸缩杆，伸缩杆横截面呈矩形，伸缩杆伸入空腔内的一端设有安装块；转动块靠近安装块的一端侧壁向外延伸形成凸块，凸块处设有形状呈椭圆形的第二通孔，安装块上设有穿过第二通孔的限位柱；空腔内靠近第一通孔的侧壁处设有第一安装板，转动块远离凸块的一端与第一安装板铰接；伸缩杆下移推动转动块沿铰接处转动，第一子钻头伸出第一通孔。。

6、通过本发明，较佳的保证了该钻头所钻桩孔符合规定大小；方便了钻头在护筒内移动。

7、作为优选，钻头下端设有用于封堵空腔的密封板，密封板上设有与空腔相通的第三通孔；密封板中心处设有立柱，立柱两侧设有沿密封板径向设置的第二安装板，第二安装板远离密封板的一端面处，设有多个沿第二安装板长度排列设置的第二子钻头。

8、通过本发明，方便了钻头在施工时将桩孔内的泥土清理。

9、作为优选，第二安装板远离密封板的一端面自立柱向密封板外侧逐渐凹陷形成第一倾斜面。

10、通过本发明，方便钻头钻入土层。

11、作为优选，密封板一端侧壁铰接于钻头下端侧壁处，密封板远离铰接处的一端设有第一挂钩；钻头顶端设有套筒，套筒处设有穿过套筒伸入空腔内的拉杆，拉杆伸入空腔内的一端铰接有铰接杆，铰接杆远离拉杆的一端铰接有与第一挂钩相配合的第二挂钩；第二挂钩等分点处铰接于空腔内侧壁处，拉杆下移推动第二挂钩沿铰接处转动；

12、套筒内侧壁沿周向向外扩张形成环形槽，拉杆伸入环形槽内的外侧壁沿周向向外扩张形成第一凸缘；环形槽内设有用于推动第一凸缘向上移动的第一弹簧。

13、通过本发明，较佳的防止了密封板打开。

14、作为优选，第一挂钩上端面处设有第二倾斜面，第二挂钩下端面处设有与第二倾斜面相配合的第三倾斜面。

15、通过本发明，较佳的方便连接第一挂钩与第二挂钩。

16、作为优选，空腔内侧壁处设有供拉杆穿过的限位环。

17、通过本发明，提升了拉杆移动时的稳定性。

18、作为优选，钻头外侧壁沿周向向内凹陷形成限位槽，限位槽处设有套于钻头外侧壁处并伸入限位槽内的套环，套环外侧壁伸出限位槽；套环包括形状呈半圆形的第一套环和第二套环，第一套环两端侧壁向内凹陷形成安装腔，第二套环两端设有穿过第一套环两端侧壁伸入安装腔内的滑动杆，滑动杆伸入安装腔内的一端外侧壁沿周向向外扩张形成第二凸缘；安装腔内设有套于滑动杆上的第二弹簧。

19、通过本发明，较佳的防止了钻头所钻桩孔位置偏移。

20、作为优选，第一套环和第二套环伸出限位槽的侧壁向内凹陷形成第四倾斜面。

21、通过本发明，方便了钻头伸入护筒内。

22、本发明中提供了基于混凝土灌注桩旋挖组件的长护筒施工方法，包括如下步骤，

23、s1：开挖安装孔；

24、s2：下护筒；

25、s3：开挖桩孔；

26、s4：第一次注浆；

27、s5：拆除护筒；

28、s6：第二次注浆；

29、施工人员首先通过钻机上的旋挖钻头挖出安装孔，完成s1；之后通过吊机将护筒放入挖好后的安装孔内，完成s2；在护筒放置完成后，钻机将旋挖钻头更换成该钻头，之后通过钻机上的钻杆将钻头放入到护筒底部，然后钻杆带动钻头转动，在钻杆推动钻头向下移动的过程中，钻杆挤压伸缩杆，使伸缩杆下移并推动安装块下移，从而推动转动块沿铰接处转动，使转动块上的第一子钻头伸出第一通孔，从而增大钻头所钻孔的直径，使其与安装孔直径一致；当钻杆向上移动时，钻杆拉动伸缩杆，从而使转动块转动，并带着第一子钻头缩回空腔内，缩小钻头外径，使钻头从护筒中通过；完成s3；当桩孔挖出后，通过管道向桩孔内注入混凝土，完成s4；当混凝土注满桩孔后，通过吊机吊出护筒，完成s5；当护筒吊出安装孔后，继续向安装孔内注入混凝土，直至注满安装孔，完成s6。

30、通过本发明，该方法在施工时所需要的安装孔孔径较小，在之后灌注混凝土的过程中节省了混凝土的用量，从而防止了混凝土超方情况，节省了项目部的成本。

技术特征：

1.混凝土灌注桩旋挖组件，其特征在于：包括组件主体(100)，组件主体(100)包括形状呈圆柱形的钻头(190)，钻头(190)直径与护筒内径相同；钻头(190)内部设有空腔(620)，钻头(190)外侧壁处设有两个与空腔(620)相通的第一通孔(260)；空腔(620)内靠近第一通孔(260)处设有转动块(140)，转动块(140)靠近第一通孔(260)一端的侧壁处，设有多个沿转动块(140)长度方向排列的第一子钻头(150)；空腔(620)内还设有推动机构，推动机构用于推动转动块(140)伸出第一通孔(260)，以保持钻头(190)直径与桩孔口径一致。

2.根据权利要求1所述的混凝土灌注桩旋挖组件，其特征在于：推动机构包括穿过钻头(190)上端侧壁伸入空腔(620)内的伸缩杆(110)，伸缩杆(110)横截面呈矩形，伸缩杆(110)伸入空腔(620)内的一端设有安装块(170)；转动块(140)靠近安装块(170)的一端侧壁向外延伸形成凸块(141)，凸块(141)处设有形状呈椭圆形的第二通孔(180)，安装块(170)上设有穿过第二通孔(180)的限位柱(142)；空腔(620)内靠近第一通孔(260)的侧壁处设有第一安装板(130)，转动块(140)远离凸块(141)的一端与第一安装板(130)铰接；伸缩杆(110)下移推动转动块(140)沿铰接处转动，第一子钻头(150)伸出第一通孔(260)。

3.根据权利要求1所述的混凝土灌注桩旋挖组件，其特征在于：钻头(190)下端设有用于封堵空腔(620)的密封板(630)，密封板(630)上设有与空腔(620)相通的第三通孔(660)；密封板(630)中心处设有立柱(650)，立柱(650)两侧设有沿密封板(630)径向设置的第二安装板(640)，第二安装板(640)远离密封板(630)的一端面处，设有多个沿第二安装板(640)长度排列设置的第二子钻头(160)。

4.根据权利要求3所述的混凝土灌注桩旋挖组件，其特征在于：第二安装板(640)远离密封板(630)的一端面自立柱(650)向密封板(630)外侧逐渐凹陷形成第一倾斜面(710)。

5.根据权利要求3所述的混凝土灌注桩旋挖组件，其特征在于：密封板(630)一端侧壁铰接于钻头(190)下端侧壁处，密封板(630)远离铰接处的一端设有第一挂钩(410)；钻头(190)顶端设有套筒(220)，套筒(220)处设有穿过套筒(220)伸入空腔(620)内的拉杆(210)，拉杆(210)伸入空腔(620)内的一端铰接有铰接杆(240)，铰接杆(240)远离拉杆(210)的一端铰接有与第一挂钩(410)相配合的第二挂钩(250)；第二挂钩(250)等分点处铰接于空腔(620)内侧壁处，拉杆(210)下移推动第二挂钩(250)沿铰接处转动；

6.根据权利要求5所述的混凝土灌注桩旋挖组件，其特征在于：第一挂钩(410)上端面处设有第二倾斜面(420)，第二挂钩(250)下端面处设有与第二倾斜面(420)相配合的第三倾斜面(430)。

7.根据权利要求5所述的混凝土灌注桩旋挖组件，其特征在于：空腔(620)内侧壁处设有供拉杆(210)穿过的限位环(230)。

8.根据权利要求1所述的混凝土灌注桩旋挖组件，其特征在于：钻头(190)外侧壁沿周向向内凹陷形成限位槽(610)，限位槽(610)处设有套于钻头(190)外侧壁处并伸入限位槽(610)内的套环(510)，套环(510)外侧壁伸出限位槽(610)；套环(510)包括形状呈半圆形的第一套环(810)和第二套环(830)，第一套环(810)两端侧壁向内凹陷形成安装腔(920)，第二套环(830)两端设有穿过第一套环(810)两端侧壁伸入安装腔(920)内的滑动杆(940)，滑动杆(940)伸入安装腔(920)内的一端外侧壁沿周向向外扩张形成第二凸缘(930)；安装腔(920)内设有套于滑动杆(940)上的第二弹簧(910)。

9.根据权利要求8所述的混凝土灌注桩旋挖组件，其特征在于：第一套环(810)和第二套环(830)伸出限位槽(610)的侧壁向内凹陷形成第四倾斜面(820)。

10.基于混凝土灌注桩旋挖组件的长护筒施工方法，包括权利要求1-9中任一所述的混凝土灌注桩旋挖组件所实现，包括如下步骤，

技术总结
本发明涉及土木工程技术领域，具体地说，涉及混凝土灌注桩旋挖组件及基于此的长护筒施工方法。混凝土灌注桩旋挖组件包括组件主体，组件主体包括钻头；钻头内部设有空腔，钻头外侧壁处设有第一通孔；空腔内设有转动块，转动块靠近第一通孔一端的侧壁处，设有多个第一子钻头；空腔内还设有推动机构。基于混凝土灌注桩旋挖组件的长护筒施工方法，包括开挖安装孔；下护筒；开挖桩孔；第一次注浆；拆除护筒；第二次注浆；防止了混凝土超方情况，节省了项目部的成本。

技术研发人员：申旭明,邵勇,娄涛,覃继华,吴其俊,王旭,晏才学,黄帅,李明,戚文博
受保护的技术使用者：中铁十局集团第三建设有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15