一种新型的多轴成孔桩改进施工设备及其施工方法与流程

本发明涉及建筑桩基铺设领域，更具体地说，涉及一种新型的多轴成孔桩改进施工设备及其施工方法。

背景技术：

1、随着现代工程建设的发展，建筑高度以及地下空间的深度不断增加，桩基及围护工程也不断发展，成孔桩、成孔墙在基础及基坑工程中的广泛应用。

2、对于深基坑而言，由于预制桩受桩长、接桩以及压桩力等方面因素的限制，单桩承载力达不到建筑结构设计所需的要求，因此大型建筑深基础多采用钻孔灌注桩作为工程桩，可采用钻孔灌注桩甚至地下连续墙作为围护桩，坑内水平向支撑下立柱桩也常常采用钻孔灌注桩的形式，但灌注桩的形式均为圆形截面，主要是因为钻头随着钻头做同心旋转，进而钻进得到圆形灌注桩孔，圆形灌注桩孔之间存在较大空隙，导致多个灌注桩形成的承载力降低。

3、而地下连续墙施工成本特别高，而且需要预先施工三轴槽壁加固等，此外成槽机及履带吊等机械设备吨位较大，工程场地地基承载力难以保证该类机械在场地内平稳行走并且在保证严格的垂直度要求下进行成槽及吊装施工，需在大吨位机械进场前先施工中在道路供大型设备行走施工，不论是施工机械，或是正式地下连续墙施工前的准备措施，耗费成本巨大，较多工程施工场地较为紧张，大型施工机械施工空间不足的情况时有发生，从而造成施工现场机械安排混乱，且施工进度缓慢。

技术实现思路

1、1.要解决的技术问题

2、针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种新型的多轴成孔桩改进施工设备及其施工方法，可以实现通过勒洛钻头以小偏心旋转，以及多个勒洛钻头同时钻孔的方式，使得灌注孔形状为方形，减小灌注孔之间空隙，提高多个灌注桩承载力，提高工作效率。

3、2.技术方案

4、为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

5、一种新型的多轴成孔桩改进施工设备，包括支架，所述支架中部等距固定安装有三个液压旋转动力头，所述液压旋转动力头下端固定安装有泥浆管，所述泥浆管下端外部套接有方形扶正器，所述泥浆管下端固定连接有偏心回转器，所述偏心回转器下端固定连接有勒洛钻头，所述泥浆管中部外端套接有磨盘，所述液压旋转动力头远离泥浆管的一端固定连接有卷扬机，所述泥浆管上端外部固定连接有泥浆泵，所述泥浆泵远离泥浆管的一端连接有泥浆池，所述泥浆管外侧位于方形扶正器上侧滑动连接有护筒，通过勒洛钻头以小偏心旋转，以及多个勒洛钻头同时钻孔的方式，使得灌注孔形状为方形，减小灌注孔之间空隙，提高多个灌注桩承载力，提高工作效率。

6、进一步的，所述方形扶正器包括主框体，所述主框体中部固定连接有多个龙骨，所述主框体中部固定连接有轴承，使得方形扶正器不易损坏。

7、进一步的，所述偏心回转器包括壳体，所述壳体上下两端均固定连接有导流管，位于所述壳体上端的导流管下端固定连接有吸浆管，位于所述壳体下端的导流管上端固定连接有排浆管，所述壳体下端开设有落料口，所述落料口下端拆卸连接有挡板，使得勒洛钻头能够做偏心回转运动。

8、进一步的，所述勒洛钻头包括空心钻头，所述空心钻头上端固定连接有钻杆，所述钻杆外端等角度固定连接有三个翼板，所述翼板远离钻杆的一端固定连接有导正环，所述导正环下端等角度固定连接有三排侧切齿，使得勒洛钻头能够对地面进行钻孔操作。

9、进一步的，所述液压旋转动力头包括液压油缸，所述液压油缸下端固定连接有下部旋转头，所述液压油缸外端上部固定连接有过油口，所述过油口中部固定连接有油管，所述液压油缸外端下部固定连接有液压分配器，使得泥浆管能够转动，且液压旋转动力头通过泥浆管带动勒洛钻头转动。

10、进一步的，所述轴承套接在勒洛钻头外侧，且方形扶正器随勒洛钻头下沉，使得方形扶正器不会随着勒洛钻头旋转，且方形扶正器能够控制勒洛钻头钻孔不易偏移。

11、进一步的，所述吸浆管位于壳体上端中心位置，且排浆管位于壳体下端中部偏心位置，并且导流管远离壳体的一端均安装法兰盘，使得勒洛钻头能够做偏心回转运动，且法兰盘能够将勒洛钻头与偏性回转器进行连接。

12、进一步的，所述导正环边缘形状为勒洛三角形，且空心钻头壳进行拆卸，使得勒洛钻头进行小偏心旋转时能够钻出方形孔洞，且空心钻头能够进行更换。

13、进一步的，所述护筒的形状为方形，且护筒的壁厚为20mm，使得护筒能够进入勒洛钻头钻出的孔洞中，且护筒能够对孔洞内壁进行支撑。

14、基于权利要求至任一项多轴成孔桩改进施工设备的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

15、s1：压实平整场地，将三个液压旋转动力头(11)安装在支架(5)中部，采用十字交叉法进行桩位测量放样并复核，打入定位钢筋，埋设护筒(10)，设置泥浆池(9)及土方堆放区域；

16、s2:将设备安装在特定位置进行钻孔操作，同时把控钻孔灌注桩垂直度在1/200-1/100之间，方形扶正器(2)使得勒洛钻头(4)向下钻孔过程中不易发生偏移；

17、s3:利用钻杆(402)进行第一次清孔，采用一定比例的新配泥浆泥浆比重为1.05～1.20置换孔内的旧泥浆，在地表利用常规的真空泵通过钻杆、偏心回转器、钻头内部组成的空心孔道系统吸出底部钻渣，从而汇集至地表泥浆池9中；

18、s4:将钢筋笼沉放至设计标高后进行入孔固定，并确保保护层厚度要求，钢筋笼下放过程中，孔壁虚土坠落，底部沉渣淤积，通过导管再进行第二次清孔操作；

19、s5：混凝土灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间，导管埋深为2-6m，超灌高度为0.8-1.0m，桩身灌注充盈系数宜大于1.1，同时砼浇筑时初灌量同时制作混凝土试块；

20、s6：灌注完毕后，孔口等位置的护筒10可回收利用，处于地面以上的护筒部分待混凝土强度达到5mpa以后再进行拆除。

21、3.有益效果

22、相比于现有技术，本发明的优点在于：

23、(1)本方案通过通过勒洛钻头以小偏心旋转，以及多个勒洛钻头同时钻孔的方式，使得灌注孔形状为方形，减小灌注孔之间空隙，提高多个灌注桩承载力，提高工作效率。

24、(2)方形扶正器包括主框体，主框体中部固定连接有多个龙骨，主框体中部固定连接有轴承，使得方形扶正器不易损坏。

25、(3)偏心回转器包括壳体，壳体上下两端均固定连接有导流管，位于壳体上端的导流管下端固定连接有吸浆管，位于壳体下端的导流管上端固定连接有排浆管，壳体下端开设有落料口，落料口下端拆卸连接有挡板，使得勒洛钻头能够做偏心回转运动。

26、(4)勒洛钻头包括空心钻头，空心钻头上端固定连接有钻杆，钻杆外端等角度固定连接有三个翼板，翼板远离钻杆的一端固定连接有导正环，导正环下端等角度固定连接有三排侧切齿，使得勒洛钻头能够对地面进行钻孔操作。

27、(5)液压旋转动力头包括液压油缸，液压油缸下端固定连接有下部旋转头，液压油缸外端上部固定连接有过油口，过油口中部固定连接有油管，液压油缸外端下部固定连接有液压分配器，使得泥浆管能够转动，且液压旋转动力头通过泥浆管带动勒洛钻头转动。

28、(6)轴承套接在勒洛钻头外侧，且方形扶正器随勒洛钻头下沉，使得方形扶正器不会随着勒洛钻头旋转，且方形扶正器能够控制勒洛钻头钻孔不易偏移。

29、(7)吸浆管位于壳体上端中心位置，且排浆管位于壳体下端中部偏心位置，并且导流管远离壳体的一端均安装法兰盘，使得勒洛钻头能够做偏心回转运动，且法兰盘能够将勒洛钻头与偏性回转器进行连接。

30、(8)导正环边缘形状为勒洛三角形，且空心钻头壳进行拆卸，使得勒洛钻头进行小偏心旋转时能够钻出方形孔洞，且空心钻头能够进行更换。

31、(9)护筒的形状为方形，且护筒的壁厚为20mm，使得护筒能够进入勒洛钻头钻出的孔洞中，且护筒能够对孔洞内壁进行支撑。