一种硬质岩结合地层的旋挖钻桩基施工装置及方法与流程

本发明涉及桥梁桩基围堰施工，尤其涉及一种硬质岩结合地层的旋挖钻桩基施工装置及方法。

背景技术：

1、桥梁施工时需要在河床上建墩(桩基)，建墩前需要在河床上建造围堰，围堰建造完毕后，在围堰内进行桩基建造。目前由于河床中的地质层大多为硬质岩，这就增大了围堰建造的难度。

2、现阶段常见的围堰多为锁扣钢管，锁扣钢管相互衔接锁扣形成一个围堰，然后在围堰内安装堰口撑来提高围堰的承载强度和密封度。但是由于锁扣钢管的锁扣结构和硬质岩石层阻碍作用，导致两个相邻的锁扣钢管的衔接阻力更大，也就是说在冲击锁扣钢管时，该锁扣钢管会出现移位的问题，移位时，已经安装的锁扣光管会通过锁扣对待安装的锁扣钢管施加更大的阻力，不仅影响安装速度，还安装后容易出现锁扣钢管倾斜的问题，影响后续的锁扣钢管的安装。锁扣钢管安装后，容易出现围堰内壁不齐平的问题，这就增大了堰口撑安装的难度，而且安装后，容易导致堰口撑难以和围堰内的所有锁扣钢管处于间距相等的状态，影响后续的密封处理。

3、为此，本发明提出了一种硬质岩结合地层的旋挖钻桩基施工装置及方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了解决锁扣钢管对接和衔接阻力大的问题，围堰形成后内壁处于不齐平影响堰口撑安装的问题，而提出的一种硬质岩结合地层的旋挖钻桩基施工装置及方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种硬质岩结合地层的旋挖钻桩基施工装置，包括施工平台，所述施工平台上设置有桩基口，所述施工平台的顶部设置有位于桩基口边侧的导向梁，该导向梁上设置有滑块，所述滑块的一侧上下滑动连接有立柱，所述立柱的顶部通过v型杆悬挂连接有内活动撑架和位于内活动撑架一侧的外活动限位架，所述内活动撑架上设置有内膨胀驱动插杆，所述外活动限位架上设置有外夹紧环架，所述施工平台的顶部设置有龙门架，该龙门架上设置有升降杆，该升降杆的底部固定连接有悬挂柱，该悬挂柱的底部铰接有四个撑杆，四个所述撑杆的自由端均固定连接有推板，所述悬挂柱上相对的撑杆为同步同向摆动设置。

4、作为上述技术方案的进一步描述：

5、所述导向梁的两端固定连接有支腿，所述施工平台的顶部开设有靠近桩基口边侧且和支腿插接配合的定位槽，所述导向梁上转动连接有和滑块旋合连接的丝杠，所述滑块的一侧固定连接有立柱上下滑动配合的导向套。

6、作为上述技术方案的进一步描述：

7、所述内活动撑架包括顶托板，所述内膨胀驱动插杆包括顶部和顶托板底部固定连接的桩柱和设置在桩柱外周的若干个偏心辊，所述偏心辊的顶部设置有摆臂，所述桩柱的顶部开设有插孔，所述摆臂的一侧滑动连接有销轴。

8、作为上述技术方案的进一步描述：

9、所述外夹紧环架包括位于顶托板一侧的定位板，该定位板开设有c型环口，所述外夹紧环架包括和定位板一端旋合连接的夹紧轴和位于c型环口内的v型辊，该v型辊和定位板滑动连接其上的辊架的一侧和夹紧轴的一端转动连接。

10、作为上述技术方案的进一步描述：

11、所述悬挂柱的底部固定连接有圆台，该圆台的底部开设有下层齿轮仓和上层式齿轮仓，所述下层齿轮仓内转动连接有相互啮合的两个下齿轮，所述上层式齿轮仓内转动连接有相互啮合的两个上齿轮，所述下齿轮和上齿轮的外周壁均固定连接有和撑杆固定连接的衔接杆，所述下齿轮和上齿轮的旋转轴线垂直。

12、作为上述技术方案的进一步描述：

13、所述推板的一侧设置有转辊。

14、一种硬质岩结合地层的旋挖钻桩基施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、搭建施工平台，在施工平台上使用旋转钻顺序加工形成多个插槽，加工时对旋挖钻进行扶正控制，使得所有的插槽围成一个方形。

15、步骤二、吊放单根锁扣钢管至单个插槽内，然后使用护筒扶持使锁扣钢管处于竖直状态，并确保锁扣钢管上的锁扣套处于衔接位置。

16、步骤三、使用冲击锤敲击锁扣钢管的顶部，使得锁扣钢管插入至插槽内的底部。

17、步骤四、借助内活动撑架和外夹紧环架在已安装的锁扣钢管的一侧吊装另一个锁扣钢管，然后冲击安装，以此方式完成所有的锁扣钢管的插槽安装并形成方形围堰。

18、步骤五、使用四个推板对堰口内周壁支撑整型。

19、步骤六、在堰口内吊放堰口撑，然后在堰口撑和锁扣钢管之间安装垫料。

20、步骤七、在堰口撑内安装大口径柱撑。

21、作为上述技术方案的进一步描述：

22、在相邻的锁扣钢管衔接处安装止水封条或者浇筑混凝土。

23、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

24、1、本发明中，本发明中通过设置内活动撑架和外活动限位架方便已安装的锁扣钢管和未安装的锁扣钢管对接，而且锤击待安装的锁扣钢管时能大大降低待安装的锁扣钢管和已安装锁扣钢管交错运动的阻力，大大提高两个锁扣钢管锁扣连接的效率。

25、2、本发明中，通过设置龙门架、升降杆、悬挂柱和四个撑杆，并在四个撑杆的自由端安装推板，该种设置能对安装完后的锁扣钢管进行矫正整平处理，方便堰口撑的安装和对接，提高锁扣钢管间的密封度。

26、3、本发明中，通过对旋挖转进行扶正控制，使得加工的锁扣钢管用插槽处于竖直状态，提高锁扣钢管锤击安装后的竖直度，通过先对围堰内的锁扣钢管矫正整平，再在围堰内安装堰口撑，能降低堰口撑安装的难度，同时提高整个围堰的承载强度，方便后续的密封处理。

技术特征：

1.一种硬质岩结合地层的旋挖钻桩基施工装置，包括施工平台(1)，所述施工平台(1)上设置有桩基口(2)，其特征在于，所述施工平台(1)的顶部设置有位于桩基口(2)边侧的导向梁(3)，该导向梁(3)上设置有滑块(4)，所述滑块(4)的一侧上下滑动连接有立柱(5)，所述立柱(5)的顶部通过v型杆(8)悬挂连接有内活动撑架(9)和位于内活动撑架(9)一侧的外活动限位架(101)，所述内活动撑架(9)上设置有内膨胀驱动插杆(91)，所述外活动限位架(101)上设置有外夹紧环架(1011)，所述施工平台(1)的顶部设置有龙门架(102)，该龙门架(102)上设置有升降杆(103)，该升降杆(103)的底部固定连接有悬挂柱(104)，该悬挂柱(104)的底部铰接有四个撑杆(105)，四个所述撑杆(105)的自由端均固定连接有推板(1051)，所述悬挂柱(104)上相对的撑杆(105)为同步同向摆动设置。

2.根据权利要求1所述的一种硬质岩结合地层的旋挖钻桩基施工装置，其特征在于，所述导向梁(3)的两端固定连接有支腿(31)，所述施工平台(1)的顶部开设有靠近桩基口(2)边侧且和支腿(31)插接配合的定位槽(11)，所述导向梁(3)上转动连接有和滑块(4)旋合连接的丝杠(106)，所述滑块(4)的一侧固定连接有立柱(5)上下滑动配合的导向套(41)。

3.根据权利要求1所述的一种硬质岩结合地层的旋挖钻桩基施工装置，其特征在于，所述内活动撑架(9)包括顶托板(92)，所述内膨胀驱动插杆(91)包括顶部和顶托板(92)底部固定连接的桩柱(911)和设置在桩柱(911)外周的若干个偏心辊(912)，所述偏心辊(912)的顶部设置有摆臂(9121)，所述桩柱(911)的顶部开设有插孔(9111)，所述摆臂(9121)的一侧滑动连接有销轴(91211)。

4.根据权利要求3所述的一种硬质岩结合地层的旋挖钻桩基施工装置，其特征在于，所述外夹紧环架(1011)包括位于顶托板(92)一侧的定位板(10111)，该定位板(10111)开设有c型环口(101111)，所述外夹紧环架(1011)包括和定位板(10111)一端旋合连接的夹紧轴(10112)和位于c型环口(101111)内的v型辊(10113)，该v型辊(10113)和定位板(10111)滑动连接其上的辊架的一侧和夹紧轴(10112)的一端转动连接。

5.根据权利要求1所述的一种硬质岩结合地层的旋挖钻桩基施工装置，其特征在于，所述悬挂柱(104)的底部固定连接有圆台(1041)，该圆台(1041)的底部开设有下层齿轮仓(10411)和上层式齿轮仓(10412)，所述下层齿轮仓(10411)内转动连接有相互啮合的两个下齿轮(104111)，所述上层式齿轮仓(10412)内转动连接有相互啮合的两个上齿轮(104121)，所述下齿轮(104111)和上齿轮(104121)的外周壁均固定连接有和撑杆(105)固定连接的衔接杆，所述下齿轮(104111)和上齿轮(104121)的旋转轴线垂直。

6.根据权利要求5所述的一种硬质岩结合地层的旋挖钻桩基施工装置，其特征在于，所述推板(1051)的一侧设置有转辊(10511)。

7.一种硬质岩结合地层的旋挖钻桩基施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种硬质岩结合地层的旋挖钻桩基施工方法，其特征在于，在相邻的锁扣钢管衔接处安装止水封条或者浇筑混凝土。

技术总结
本发明公开了一种硬质岩结合地层的旋挖钻桩基施工装置，包括施工平台，所述施工平台上设置有桩基口，所述施工平台的顶部设置有位于桩基口边侧的导向梁，该导向梁上设置有滑块，所述滑块的一侧上下滑动连接有立柱，所述立柱的顶部通过V型杆悬挂连接有内活动撑架和位于内活动撑架一侧的外活动限位架，所述内活动撑架上设置有内膨胀驱动插杆。本发明中，通过设置内活动撑架和外活动限位架，使得两个锁扣钢管的对接和衔接更加便利，通过设置撑杆等组件使得堰口撑的投放和固定更加便利。一种硬质岩结合地层的旋挖钻桩基施工方法，本方法通过利用施工装置对锁扣钢管和堰口撑进行安装，大大降低了安装的难度，提高了密封防水的效果。

技术研发人员：乔海银,孙龙,费飞龙,沈洋,李志博,孙军锋,杨宝,叶家强
受保护的技术使用者：湖北省工业建筑集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15