權(quán)利要求書: 1.一種用于旋挖鉆機施工形成灌注樁的護筒,其特征在于,所述護筒(2)包括壁厚為8~50mm的圓柱形護筒體(2.2)以及設(shè)置在護筒體(2.2)頂端和底端的臺階型連接段,在臺階型連接段處均設(shè)置有用于護筒(2)與護筒裝置中的其它結(jié)構(gòu)進行上下連接的通孔二(2.6)以及進行周向定位的第二定位結(jié)構(gòu),所述第二定位結(jié)構(gòu)包括第二定位鍵(2.7)和/或第二定位孔(2.1),所述臺階型連接段處的壁厚為護筒體壁厚的4/5以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于旋挖鉆機施工形成灌注樁的護筒,其特征在于,同一個護筒的頂端為外臺階型連接段時,其底端為內(nèi)臺階型連接段;同一個護筒的頂端為內(nèi)臺階型連接段時,其底端為外臺階型連接段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于旋挖鉆機施工形成灌注樁的護筒,其特征在于,所述護筒的臺階型連接段的壁厚為護筒體壁厚的2/5~3/5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于旋挖鉆機施工形成灌注樁的護筒,其特征在于,設(shè)置在護筒體上端的臺階型連接段處的第二定位鍵為上端窄下端寬的結(jié)構(gòu),此處的第二定位孔(2.1)為上端開口下端封閉的結(jié)構(gòu);設(shè)置在護筒體下端的臺階型連接段處的第二定位鍵(2.7)為上端寬下端窄的結(jié)構(gòu),此處的第二定位孔為下端開口上端封閉的結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于旋挖鉆機施工形成灌注樁的護筒,其特征在于,所述第二定位鍵(2.7)為U型結(jié)構(gòu)或倒U型結(jié)構(gòu),所述第二定位孔為U型結(jié)構(gòu)或倒U型結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于旋挖鉆機施工形成灌注樁的護筒,其特征在于,所述第二定位孔內(nèi)焊接設(shè)置有第二U型套,所述第二U型套為包含U型內(nèi)孔的結(jié)構(gòu),所述第二定位孔或第二U型套的尺寸設(shè)置為用于與驅(qū)動套(1)、另一個護筒(2)或筒靴(3)上的U型定位鍵匹配。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~6中任意一項所述的用于旋挖鉆機施工形成灌注樁的護筒,其特征在于,所述通孔二(2.6)中設(shè)置有第二圓臺環(huán)或第二螺紋環(huán),所述第二圓臺環(huán)的徑向外壁與通孔二匹配,其內(nèi)部為圓臺形通孔結(jié)構(gòu),且靠近護筒體(2.2)的徑向外側(cè)為圓臺形通孔的大徑端,而靠近護筒體(2.2)的徑向內(nèi)側(cè)為圓臺形通孔的小徑端,所述第二螺紋環(huán)的徑向外壁與通孔二匹配,其內(nèi)部為螺紋通孔結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于旋挖鉆機施工形成灌注樁的護筒,其特征在于,所述第二圓臺環(huán)或第二螺紋環(huán)焊接設(shè)置在通孔二(2.6)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~6中任意一項所述的用于旋挖鉆機施工形成灌注樁的護筒,其特征在于,所述護筒體(2.2)的外徑為1~2米。
說明書: 一種用于旋挖鉆機施工形成灌注樁的護筒技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本實用新型涉及樁工機械領(lǐng)域,特別是涉及一種用于旋挖鉆機施工形成灌注樁的護筒。背景技術(shù)[0002] 灌注樁是一種就位成孔,灌注混凝土或鋼筋混凝土而制成的樁。常用的有:(1)鉆孔灌注樁:用螺旋鉆機、潛水鉆機等就地成孔灌注混凝土而成樁,施工時無振動、不擠土,但樁的沉降量稍大。螺旋鉆機宜用于地下水位以上的粘性土、砂土及人工填土等,鉆削下來的土塊沿鉆桿上的螺旋葉片上升排出孔外,孔徑300mm左右,鉆孔深度8~12m,根據(jù)土質(zhì)和含水量選擇鉆桿。潛水鉆機宜用于粘性土、砂土、淤泥和淤泥質(zhì)土等,尤宜于地下水位較高的土層中成孔。鉆孔時為防止坍孔用泥漿護壁。在粘土中用清水鉆進,自造泥漿護壁;在砂土中應(yīng)注入制備的泥漿鉆進。利用泥漿循環(huán)排除鉆削下的土屑,鉆至要求深度后要清孔以排除沉在孔底的土屑,減少樁的沉降量。(2)沉管灌注樁:用錘擊或振動將帶有鋼筋混凝土樁靴(樁尖)或活瓣式樁靴的鋼管沉入土中,然后灌注混凝土同時拔管而成樁。用錘擊沉管、拔管者稱錘擊灌注樁;用激振器的振動沉管、拔管者稱振動灌注樁。此法成樁易發(fā)生斷樁、縮頸、吊腳樁、樁靴進水和進泥等弊病,施工中注意檢查并及時處理。此外,還有用炸藥使樁孔底部形成擴大頭以增大承載能力的爆擴灌注樁。[0003] 護筒用于鉆孔灌注樁施工作業(yè),為鋼材制作,圓柱狀。一般為鋼護筒,壁厚為10mm或以上,一般作為施工預(yù)防固定作用。護筒連接處要求筒內(nèi)無突出物,應(yīng)耐拉、耐壓,不漏水。[0004] 旋挖鉆機是一種全液壓驅(qū)動設(shè)備,根據(jù)實際需求可實現(xiàn)多種功能的施工機器,在樁基礎(chǔ)工地中廣泛用于周期性循環(huán)切削鉆進取土成孔的灌注樁施工。作為成孔利器,旋挖鉆機具有成孔速度快、作業(yè)安全高效、成孔質(zhì)量好、樁基承載力強、設(shè)備性能成熟可靠、性價比高、同時滿足環(huán)保高要求的特點,因此旋挖鉆機市場需求量也越來越多,目前國內(nèi)市場保有量近10萬臺。[0005] 在施工過程中,為了保護樁孔、設(shè)備及人員安全,需要對樁孔內(nèi)下放護筒(簡稱下護筒)。護筒強度支撐孔壁防止塌孔,護筒長度可實現(xiàn)鉆孔時強制導(dǎo)向,防止偏孔。目前,灌注樁下護筒的施工方法主要有以下五種方式:[0006] 1、動力頭下護筒。動力頭不裝鉆斗,且需拆下動力頭甩土盤,用螺栓(或銷軸)連接裝上套管(包括護筒和筒靴)驅(qū)動器,利用動力頭的輸出扭矩和加壓力埋設(shè)套管。利用這種方法下護筒主要問題在于拆卸甩土盤比較麻煩,在下護筒的過程中,若遇到較大阻力需要對護筒內(nèi)部取土時則不方便(因沒有甩土壓盤無法打開鉆斗斗門),下完護筒后的鉆孔又必須要拆下套管驅(qū)動器,重新裝上動力頭甩土盤,以便斗門開鎖泄土。[0007] 2、搓管機下護筒。搓管機由底架、夾鉗、升/壓缸、回轉(zhuǎn)缸、連接桿、滑塊和箱體組成。通過在旋挖鉆機底盤外接液壓能,驅(qū)動左右回轉(zhuǎn)油缸約25°和升/壓油缸將套管鉆入或拔起。搓管機自身需要與旋挖鉆機底盤相連固定。這種方法效率高,但移動和拆裝困難,所需人力物力大,施工成本大。[0008] 3、震動錘下護筒。用履帶吊或挖機加長臂吊起震動錘,在護筒上振動將套管埋入與拔起。同樣這種方法需要其他輔助設(shè)備,同時對護筒的要求也高,可下放比較長的護筒,但需要用到其他大型設(shè)備,施工成本大。[0009] 4、全回轉(zhuǎn)鉆機下護筒。全回轉(zhuǎn)鉆機和搓管機作用一樣,需要外接液壓能,但與搓管機相比,它能正反360°旋轉(zhuǎn),同時也需要將自身與旋挖鉆機底座相連固定。這種方法效率比搓管機更高,但移動和拆裝困難,所需人力物力更大,施工成本也大。[0010] 5、鉆斗下護筒。鉆好預(yù)制孔,將護筒吊至孔的上方,利用旋挖鉆機鉆桿鉆斗的重量頂著護筒的邊緣把護筒往下壓,因受力不平衡容易損壞護筒。[0011] 以上方法各有利弊,從經(jīng)濟與效益的角度出發(fā),本領(lǐng)域需要一種新的用于灌注樁施工的護筒裝置及灌注樁下護筒的施工方法,也相應(yīng)需要一種用于旋挖鉆機施工形成灌注樁的護筒。實用新型內(nèi)容
[0012] 本實用新型提供了一種灌注樁下護筒的施工方法,具體是一種鉆桿下護筒的方法,而這種方法的實施需要用到一種灌注樁的護筒裝置和相應(yīng)的護筒。[0013] 本實用新型首先提供一種用于旋挖鉆機施工形成灌注樁的護筒,所述護筒包括壁厚為8~50mm的圓柱形護筒體以及設(shè)置在護筒體頂端和底端的臺階型連接段,在臺階型連接段處均設(shè)置有用于護筒與護筒裝置中的其它結(jié)構(gòu)進行上下連接的通孔二以及進行周向定位的第二定位結(jié)構(gòu),所述第二定位結(jié)構(gòu)包括第二定位鍵和/或第二定位孔,所述臺階型連接段處的壁厚為護筒體壁厚的4/5以下。[0014] 在一種具體的實施方式中,同一個護筒的頂端為外臺階型連接段時,其底端為內(nèi)臺階型連接段;同一個護筒的頂端為內(nèi)臺階型連接段時,其底端為外臺階型連接段。[0015] 在一種具體的實施方式中,所述護筒的臺階型連接段的壁厚為護筒體壁厚的2/5~3/5。[0016] 在一種具體的實施方式中,設(shè)置在護筒體上端的臺階型連接段處的第二定位鍵為上端窄下端寬的結(jié)構(gòu),此處的第二定位孔為上端開口下端封閉的結(jié)構(gòu);設(shè)置在護筒體下端的臺階型連接段處的第二定位鍵為上端寬下端窄的結(jié)構(gòu),此處的第二定位孔為下端開口上端封閉的結(jié)構(gòu)。[0017] 在一種具體的實施方式中,所述第二定位鍵為U型結(jié)構(gòu)或倒U型結(jié)構(gòu),所述第二定位孔為U型結(jié)構(gòu)或倒U型結(jié)構(gòu)。[0018] 在一種具體的實施方式中,所述第二定位孔內(nèi)焊接設(shè)置有第二U型套,所述第二U型套為包含U型內(nèi)孔的結(jié)構(gòu),所述第二定位孔或第二U型套的尺寸設(shè)置為用于與驅(qū)動套、另一個護筒或筒靴上的U型定位鍵匹配。[0019] 在一種具體的實施方式中,所述通孔二中設(shè)置有第二圓臺環(huán)或第二螺紋環(huán),所述第二圓臺環(huán)的徑向外壁與通孔二匹配,其內(nèi)部為圓臺形通孔結(jié)構(gòu),且靠近護筒體的徑向外側(cè)為圓臺形通孔的大徑端,而靠近護筒體的徑向內(nèi)側(cè)為圓臺形通孔的小徑端,所述第二螺紋環(huán)的徑向外壁與通孔二匹配,其內(nèi)部為螺紋通孔結(jié)構(gòu)。[0020] 在一種具體的實施方式中,所述第二圓臺環(huán)或第二螺紋環(huán)焊接設(shè)置在通孔二中。[0021] 在一種具體的實施方式中,所述護筒體的外徑為1~2米。[0022] 本實用新型還提供一種灌注樁下護筒的施工方法,所述施工方法包括使用一種護筒裝置,所述護筒裝置包括驅(qū)動套1、一節(jié)或多節(jié)護筒2、筒靴3以及連接銷4,[0023] 所述驅(qū)動套1包括兩塊平行設(shè)置的第一方孔板1.1和兩塊平行設(shè)置的第二方孔板1.2,四塊方孔板豎直固定設(shè)置在圓形底板1.5上,且四塊方孔板固定連接而共同形成用于插入鉆桿方頭的方孔1.9,在每塊第一方孔板1.1和第二方孔板1.2的右端均設(shè)置有與圓形底板1.5固定連接的加強筋1.4,所述圓形底板1.5的板面下方設(shè)置有圓筒1.8,所述方孔1.9的中心線與圓筒1.8的中軸線重合;在所述圓筒1.8上設(shè)置有用于驅(qū)動套1與其下方的護筒2或筒靴3上下連接的通孔一1.6,在所述圓筒1.8上還設(shè)置有用于驅(qū)動套1與其下方的護筒2或筒靴3在周向定位的第一定位結(jié)構(gòu),所述第一定位結(jié)構(gòu)包括第一定位鍵1.7和/或第一定位孔;
[0024] 所述護筒2包括壁厚為8~50mm的圓柱形護筒體2.2以及設(shè)置在護筒體2.2頂端和底端的臺階型連接段,在臺階型連接段處均設(shè)置有用于護筒2與護筒裝置中的其它結(jié)構(gòu)進行上下連接的通孔二2.6以及進行周向定位的第二定位結(jié)構(gòu),所述第二定位結(jié)構(gòu)包括第二定位鍵2.7和/或第二定位孔2.1,所述臺階型連接段處的壁厚為護筒體壁厚的4/5以下;[0025] 所述筒靴3包括壁厚為8~50mm的圓柱形筒靴體3.1、設(shè)置在筒靴體3.1頂端的第三臺階型連接段以及設(shè)置在筒靴體3.1底端的鉆齒3.2,在所述第三臺階型連接段處設(shè)置有用于筒靴3與護筒裝置中的其它結(jié)構(gòu)進行上下連接的通孔三3.4以及進行周向定位的第三定位結(jié)構(gòu),所述第三定位結(jié)構(gòu)包括第三定位鍵和/或第三定位孔3.3,所述第三臺階型連接段的壁厚為筒靴體壁厚的4/5以下;[0026] 所述連接銷4用于在上下方向連接驅(qū)動套1、護筒2和筒靴3,所述連接銷4包括處于護筒裝置徑向外側(cè)的螺紋段4.1和徑向內(nèi)側(cè)的圓臺段4.3,且在所述螺紋段4.1的徑向中心位置設(shè)置有緊固孔4.2,所述緊固孔4.2用于將所述連接銷4固定設(shè)置在驅(qū)動套1、護筒2或筒靴3的通孔中;[0027] 所述施工方法包括如下步驟:[0028] A、驅(qū)動套與鉆桿連接:用銷軸7使得驅(qū)動套1與鉆桿66底部連接;[0029] B、驅(qū)動套與筒靴連接:周向?qū)?,將?qū)動套上的第一定位鍵或第一定位孔與筒靴3的第三定位孔或第三定位鍵對準插入;也可以還使用連接銷4連接驅(qū)動套與筒靴,從而在周向、軸向和徑向全方位固定驅(qū)動套與筒靴;[0030] C、定位旋挖鉆機與鉆孔的位置:確保筒靴中心對準待鉆孔的中心;步驟A至步驟C的順序可以調(diào)換;[0031] D、下筒靴:利用鉆桿傳遞的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動和下壓力作為動力源,開始切削鉆進下筒靴;[0032] E、下第一節(jié)護筒:下筒靴到便于工人拆裝連接銷的合適位置時,具體是到筒靴頂部高出地面10cm~1.3m的高度時,如果之前在步驟B裝了連接銷,則拆下驅(qū)動套與筒靴之間的連接銷,如果步驟B中沒裝連接銷,則不需拆連接銷;先將第一節(jié)護筒的底部與筒靴的頂部用連接銷相連,再使得驅(qū)動套與該護筒的頂部在周向上定位對準,讓定位鍵插入定位孔中,使得驅(qū)動套與該護筒周向定位,即可開始下第一節(jié)護筒;也可以在驅(qū)動套與第一節(jié)護筒的頂部周向定位后,再在此處裝入連接銷使得驅(qū)動套與第一節(jié)護筒的頂部在周向、軸向和徑向全方位固定;優(yōu)選在步驟E中下第一節(jié)護筒之前驅(qū)動套與第一節(jié)護筒的頂部并不使用連接銷;[0033] F、下后續(xù)的護筒:當?shù)谝还?jié)護筒鉆進到便于工人拆裝連接銷的合適位置時,具體是到第一節(jié)護筒頂部高出地面10cm~1.5m的高度時,則先斷開驅(qū)動套與第一節(jié)護筒頂部的連接,此時至少包括斷開此處定位鍵與定位孔的連接,如果步驟E中在驅(qū)動套與第一節(jié)護筒的頂部之間裝入了連接銷,則此處還包括拆卸該連接銷;然后在第一節(jié)護筒上增加第二節(jié)標準護筒,用連接銷將第二節(jié)護筒的底部與第一節(jié)護筒的頂部連接,再在驅(qū)動套與第二節(jié)護筒的頂部處,讓定位鍵插入定位孔中,使得二者周向定位,即可開始下第二節(jié)護筒;也可以在驅(qū)動套與第二節(jié)護筒的頂部周向定位后,再在此處裝入連接銷使得驅(qū)動套與第二節(jié)護筒的頂部在周向、軸向和徑向全方位固定;優(yōu)選在步驟F中下第二節(jié)護筒之前驅(qū)動套與第二節(jié)護筒的頂部并不使用連接銷;[0034] G、完成下護筒:循環(huán)以上步驟F,一直到所需的護筒深度,完成下護筒。[0035] 本實用新型中,當步驟B中使用連接銷時,則先實施步驟B再實施步驟C,因為步驟B中的連接銷已經(jīng)在周向、軸向和徑向全方位固定驅(qū)動套與筒靴,這樣在步驟C中可以由鉆桿和驅(qū)動套吊起筒靴,順利地使得筒靴中心對準待鉆孔的中心;步驟B中的連接銷在后續(xù)的步驟E中需要先拆除。當步驟B中并不使用連接銷時,則一般先實施步驟C再實施步驟B,先使用吊車或者是旋挖鉆機自帶的副卷揚將筒靴吊起,確保筒靴中心對準待鉆孔的中心,再使得驅(qū)動套和筒靴上的定位鍵和定位孔間周向?qū)?,即可開始步驟D,即旋轉(zhuǎn)下筒靴。[0036] 本實用新型在實施步驟D時不必使用連接銷,是因為下筒靴的過程中不必將筒靴向上提起,而只需鉆桿和驅(qū)動套對筒靴正向鉆進的下壓力即可下筒靴。[0037] 本實用新型中,在驅(qū)動套、護筒和筒靴的周向上,一般共周向均勻設(shè)置8~12個連接銷,在施工過程中,可以先周向?qū)ΨQ地連接2~4個連接銷,也可以擰上更多的連接銷或直接擰上所有的連接銷。[0038] 本實用新型中,當步驟E中在下第一節(jié)護筒之前,驅(qū)動套與第一節(jié)護筒的頂部使用連接銷連接時,因為護筒的高度達2~4米或以上,因而在第一節(jié)護筒的頂部擰上連接銷會有些不便,因而優(yōu)選在步驟E中下第一節(jié)護筒之前驅(qū)動套與第一節(jié)護筒的頂部并不使用連接銷;而使用吊車或者是旋挖鉆機自帶的副卷揚將第一節(jié)護筒吊起,使其底部與筒靴的頂部周向?qū)?,并在第一?jié)護筒的底部與筒靴的頂部之間裝上連接銷,即可開始下第一節(jié)護筒。[0039] 在一種具體的實施方式中,步驟G中還包括在鉆桿上裝上鉆斗取土的過程;具體地,若在下護筒過程中因地質(zhì)結(jié)構(gòu)對護筒阻力較大,使得下護筒的速度過低時,此時先斷開鉆桿與驅(qū)動套的連接,改為在鉆桿上裝上鉆斗,并采用鉆斗在護筒內(nèi)部取土鉆進以減小護筒內(nèi)部土層對護筒阻力的方法,阻力降低后再切換為驅(qū)動套下護筒,直至完成下護筒。[0040] 在一種具體的實施方式中,在驅(qū)動套1四塊方孔板上部的外側(cè)還設(shè)置有方形的加強環(huán)1.3;所述加強筋1.4為靠近方孔板的位置高度大而遠離圓形底板1.5中心點的位置高度小,且板面豎直設(shè)置和包含傾斜頂邊的加強筋。[0041] 在一種具體的實施方式中,同一個護筒2的頂端為外臺階型連接段時,其底端為內(nèi)臺階型連接段;同一個護筒的頂端為內(nèi)臺階型連接段時,其底端為外臺階型連接段,且護筒2的臺階型連接段的壁厚為護筒體壁厚的2/5~3/5;所述筒靴3的第三臺階型連接段為外臺階型或內(nèi)臺階型,且第三臺階型連接段的壁厚為筒靴體壁厚的2/5~3/5。
[0042] 在一種具體的實施方式中,所述第一定位鍵1.7為上端寬下端窄且凸起在圓筒1.8外壁徑向外側(cè)的結(jié)構(gòu),所述第一定位孔為下端開口上端封閉的結(jié)構(gòu);設(shè)置在護筒體上端的臺階型連接段處的第二定位鍵為上端窄下端寬的結(jié)構(gòu),此處的第二定位孔2.1為上端開口下端封閉的結(jié)構(gòu);設(shè)置在護筒體下端的臺階型連接段處的第二定位鍵2.7為上端寬下端窄的結(jié)構(gòu),此處的第二定位孔為下端開口上端封閉的結(jié)構(gòu);所述第三定位鍵為上端窄下端寬的結(jié)構(gòu),所述第三定位孔3.3為上端開口下端封閉的結(jié)構(gòu)。[0043] 在一種具體的實施方式中,所述第一定位鍵1.7為U型結(jié)構(gòu),所述第一定位孔為倒U型結(jié)構(gòu);所述第二定位鍵2.7為U型結(jié)構(gòu)或倒U型結(jié)構(gòu),所述第二定位孔為U型結(jié)構(gòu)或倒U型結(jié)構(gòu);所述第三定位鍵為倒U型結(jié)構(gòu),所述第三定位孔3.3為U型結(jié)構(gòu)。[0044] 在一種具體的實施方式中,所述第一定位孔內(nèi)焊接設(shè)置有第一U型套,所述第一U型套為包含U型內(nèi)孔的結(jié)構(gòu),所述第一定位孔或第一U型套的尺寸設(shè)置為用于與護筒(2)或筒靴(3)上的U型定位鍵匹配;所述第二定位孔內(nèi)焊接設(shè)置有第二U型套,所述第二U型套為包含U型內(nèi)孔的結(jié)構(gòu),所述第二定位孔或第二U型套的尺寸設(shè)置為用于與驅(qū)動套1、另一個護筒2或筒靴3上的U型定位鍵匹配;所述第三定位孔內(nèi)焊接設(shè)置有第三U型套,所述第三U型套為包含U型內(nèi)孔的結(jié)構(gòu),所述第三定位孔或第三U型套的尺寸設(shè)置為用于與驅(qū)動套1或護筒2上的U型定位鍵匹配。[0045] 在一種具體的實施方式中,所述通孔一1.6中設(shè)置有第一圓臺環(huán)或第一螺紋環(huán),所述第一圓臺環(huán)的徑向外壁與通孔一匹配,其內(nèi)部為圓臺形通孔結(jié)構(gòu),且靠近圓筒1.8的徑向外側(cè)為圓臺形通孔的大徑端,而靠近圓筒1.8的徑向內(nèi)側(cè)為圓臺形通孔的小徑端,所述第一螺紋環(huán)的徑向外壁與通孔一匹配,其內(nèi)部為螺紋通孔結(jié)構(gòu);所述通孔二2.6中設(shè)置有第二圓臺環(huán)或第二螺紋環(huán),所述通孔三3.4中設(shè)置有第三圓臺環(huán)或第三螺紋環(huán),其均與通孔一1.6中設(shè)置的第一圓臺環(huán)或第一螺紋環(huán)有相同的連接固定方式。[0046] 本實用新型中,相比于直接在驅(qū)動套1、護筒2或筒靴3上加工U形孔和特殊形狀的通孔來說,先加工好U型套、圓臺環(huán)或螺紋環(huán),再將其焊接在U形定位孔(U型套)和通孔(圓臺環(huán)和螺紋環(huán))中,該加工方式更方便和簡單,可以直接對U型套、圓臺環(huán)和螺紋環(huán)等小構(gòu)件進行精雕細琢,還可以批量加工;此外,也便于這些小構(gòu)件磨損后及時更換。在使用U型套、圓臺環(huán)或螺紋環(huán)后,定位孔和通孔的加工精度要求大幅降低,有利于護筒裝置的生產(chǎn)和維護的效率。[0047] 在一種具體的實施方式中,所述第一圓臺環(huán)或第一螺紋環(huán)焊接設(shè)置在通孔一1.6中,所述第二圓臺環(huán)或第二螺紋環(huán)焊接設(shè)置在通孔二2.6中,所述第三圓臺環(huán)或第三螺紋環(huán)焊接設(shè)置在通孔三3.4中。[0048] 在一種具體的實施方式中,所述圓筒1.8的外徑為1~2米,所述圓形底板1.5的直徑大于等于所述圓筒1.8的外徑;所述護筒體2.2和筒靴體3.1的外徑均為1~2米;所述鉆齒包括斗齒或截齒,且所述鉆齒交替向筒靴體3.1的內(nèi)壁內(nèi)側(cè)凸出和向筒靴體3.1的外壁外側(cè)凸出。[0049] 實用新型的優(yōu)點和積極效果:[0050] 1、本實用新型靈活性好。驅(qū)動套與鉆桿方頭采用銷軸連接,與背景技術(shù)中的下護筒方法相比,在實際使用中拆裝與轉(zhuǎn)場搬運方便,零部件制作簡單,加工成本低,能讓施工變得更便利。[0051] 2、本實用新型實用性好。筒靴下端朝下端徑向內(nèi)外相間地鑲嵌合金鉆齒,包括截齒或斗齒,通過旋轉(zhuǎn)和軸壓,環(huán)切各類地層及巖石,減緩埋沒套管的阻力,提升套管鉆入能力,防止塌孔和引偏。該方法在實際使用中操作簡捷,同時節(jié)約大量人力物力,節(jié)約時間,減少大量的工作量。[0052] 3、本實用新型經(jīng)濟性好。無需另接管路,不必伸出支架固定在旋挖鉆機的底盤上,一套護筒能反復(fù)使用,維護成本低。[0053] 4、本實用新型提高作業(yè)效率。本實用新型在實際使用中無需鉆預(yù)制孔,驅(qū)動套與鉆桿方頭采用銷軸連接,避免繁復(fù)的拆裝,簡單高效,為用戶創(chuàng)造更多利潤。[0054] 總的來說,本實用新型提供一種旋挖鉆機在灌注樁施工中通過鉆桿加壓與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動護筒下放的施工方法及相應(yīng)的護筒。本實用新型給工地施工提供了一種經(jīng)濟實用、高效節(jié)能的施工方法,在降低施工成本,為用戶創(chuàng)造更多利益的同時,讓施工更安全、安心。附圖說明[0055] 圖1為本實用新型所述旋挖鉆機及護筒裝置結(jié)構(gòu)示意圖。[0056] 圖2為本實用新型所述護筒裝置結(jié)構(gòu)示意圖。[0057] 圖3為連接銷立體結(jié)構(gòu)圖。[0058] 圖4為圖3所示連接銷的剖面示意圖。[0059] 圖5為本實用新型驅(qū)動套的結(jié)構(gòu)示意圖。[0060] 圖6為本實用新型中使用連接銷將驅(qū)動套和護筒上下連接的示意圖。具體實施方式[0061] 本實用新型中的護筒體2.2和筒靴體3.1的材質(zhì)、內(nèi)徑和外徑均一致,但鉆齒3.2的材質(zhì)與其不同。[0062] 驅(qū)動套1上端方孔與鉆桿65方頭用銷軸7連接,接口方式可以是三一方或?qū)毝矸?,為本實用新型護筒2以及筒靴3傳遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力矩和垂直方向的壓力;在上下方向上,護筒2處于驅(qū)動套1與筒靴3之間,筒體2.1上端去除部分材料形成內(nèi)臺階,圖2和圖6中護筒2頂部的內(nèi)臺階處內(nèi)壁的直徑比驅(qū)動套1下端圓筒1.8的外徑大2?8mm,用于驅(qū)動套1和護筒2配合后形成一定的連接間隙;筒靴3與護筒2或與驅(qū)動套1用錐形銷4相連,同樣在護筒和筒靴的直徑方向上存在2?8mm的連接間隙,筒靴底部鑲嵌的鉆齒包括斗齒或截止,鉆齒的齒尖朝內(nèi)與朝外交替出現(xiàn),鉆齒旋轉(zhuǎn)形成的外圓直徑比護筒2外壁直徑大約50mm,鉆齒旋轉(zhuǎn)形成的內(nèi)圓直徑比護筒2內(nèi)壁直徑小約50mm,同時護筒和筒靴的內(nèi)壁直徑比鉆孔作業(yè)的孔徑大100?300mm;連接銷4的一頭為帶外螺紋的圓柱形,即螺紋段4.1,其內(nèi)部有內(nèi)六角孔,即緊固孔
4.2,連接銷4的另一頭為光面錐形外表面,即圓臺段4.3,如圖3和圖4所示。
[0063] 驅(qū)動套1包括第一方孔板1.1、第二方孔板1.2和加強環(huán)1.3,其組成的方孔能同時滿足鉆桿三一方與寶俄方的安裝要求。加強筋1.4帶有吊裝孔,加強筋1.4焊接在第一方孔板1.1、第二方孔板1.2與圓形底板1.5之間,每塊加強筋1.4都設(shè)置在每塊第一方孔板1.1和第二方孔板1.2的右端;[0064] 包括用于焊接在U形定位孔中的U型套、用于焊接在通孔中的圓臺環(huán)和螺紋環(huán),以及用于與U型套匹配的定位鍵和用于與圓臺環(huán)和螺紋環(huán)匹配的連接銷4,均優(yōu)選做調(diào)質(zhì)處理,調(diào)質(zhì)硬度為HRC48左右,調(diào)質(zhì)處理是一種金屬的熱處理方式。[0065] 定位鍵與定位孔或U型套配合的間隙為1?2mm,在新增的一個護筒2與驅(qū)動套1周向匹配后,由于每個護筒高度為2?4米,此時定位鍵與定位孔或U型套配合后,可不插連接銷4,直接用定位鍵傳遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動,用二者軸向接觸面?zhèn)鬟f軸向向下壓力;等該新增的一個護筒2向下行進2?4米后,再插入連接銷4,用內(nèi)六角扳手緊固連接銷4的緊固孔4.2處,使得連接銷4先后與臺階段中的內(nèi)臺階段的壁面上的通孔以及外臺階段的壁面上的通孔匹配,或者先后與這兩處通孔中的螺紋環(huán)和圓臺環(huán)匹配,擰緊后使得驅(qū)動套1、護筒2與筒靴3之間在豎向連接穩(wěn)固,方便護筒2和筒靴3先連接好再進入地底,方便以后拔護筒時將全部護筒2和筒靴
3一起拔出。
[0066] 圖6顯示了圖2的驅(qū)動套1中的圓筒1.8與護筒2的臺階段進行連接的示意圖,護筒2的上端為內(nèi)臺階形,下端為外臺階形,圓筒1.8與驅(qū)動套2的上端之間的徑向配合間隙為2?8mm。
[0067] 如圖2所示,護筒2由若干標準節(jié)組成,其長度約2000?4000mm,用來防止施工時的塌孔、偏孔。筒靴3的底端鑲嵌合金鉆齒,通過旋轉(zhuǎn)和軸壓,環(huán)切各類地層及巖石,減緩埋沒套管的阻力,提升套管鉆入能力,其長度約1500mm;連接銷4用于驅(qū)動套1與護筒2和筒靴3的連接,連接銷4與定位鍵一起傳遞驅(qū)動套1的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力和加壓力。所有零件的焊接位置都設(shè)置有倒坡口,除特殊要求外,氣焊峰角度不低于焊接處較薄板厚的80%。[0068] 圖1中提供了一種含有本實用新型護筒裝置的旋挖鉆機。其中,旋挖鉆主機61為本實用新型提供了所需的動力來源和結(jié)構(gòu)支撐;主卷揚62用于提升和下放鉆桿66和護筒2;桅桿63用來支撐和導(dǎo)向鉆桿66、動力頭67和護筒2;加壓油缸64用來加壓和提升動力頭67,同時也可以通過動力頭67來加壓和提升鉆桿66和護筒2;含甩土盤671的動力頭67能沿著鉆桿66上下運動,鋼絲繩65用來提升和下放鉆桿66和護筒2;鉆桿66用來為護筒2傳遞動力頭的驅(qū)動和加壓;動力頭67通過減速機與其本身的減速箱來減速增矩,為鉆桿和護筒提供旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力和傳遞加壓油缸提供的加壓力;銷軸7用來連接鉆桿66和驅(qū)動套1;驅(qū)動套1用來傳遞鉆桿的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力和加壓力;連接銷4用來向下和向上傳遞驅(qū)動套1的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力和加壓力,包括逆向旋轉(zhuǎn)拔出護筒2和筒靴3;護筒2由若干標準節(jié)組成,用來防止施工時的塌孔、偏孔;筒靴3的前端鑲嵌合金鉆齒,通過旋轉(zhuǎn)和軸壓,環(huán)切各類地層及巖石,減緩埋沒套管的阻力,提升套管鉆入能力;作業(yè)孔51的孔徑比護筒2內(nèi)徑小100?300mm,以便鉆斗正常施工,圖1中的鉆桿底部此時并沒有連接鉆斗,而是連接護筒裝置下護筒;地質(zhì)結(jié)構(gòu)52,即本實用新型中的旋挖鉆機施工的對象。
[0069] 本實用新型提供一種灌注樁下護筒的施工方法,詳細描述分為以下步驟:[0070] A、驅(qū)動套與鉆桿連接:拔出鉆桿底部與鉆斗相連的銷軸(與圖1中的銷軸7可互換通用),裝上護筒驅(qū)動套1,用銷軸7使得驅(qū)動套1與鉆桿66底部連接;[0071] B、驅(qū)動套與筒靴連接:用帶螺紋的連接銷4連接驅(qū)動套1與筒靴3,筒靴前端(下端)鑲嵌合金鉆齒,筒靴3的外徑比前端合金鉆齒旋轉(zhuǎn)時形成的最大旋轉(zhuǎn)直徑小20~100mm(例如50mm)左右,其內(nèi)徑比合金鉆齒旋轉(zhuǎn)時形成的最小旋轉(zhuǎn)直徑大20~100mm(例如50mm)左右,以減小下護筒時地層對護筒內(nèi)外壁的阻力。具體地,先周向?qū)?,將?qū)動套1上的第一定位鍵1.7插入筒靴的第三定位孔3.3中,用內(nèi)六角扳手插入連接銷4的緊固孔4.2中,擰緊使連接銷4不露頭,從而在周向、軸向(及豎直方向)和徑向全方位固定驅(qū)動套1與筒靴3,筒靴3高度設(shè)置為1.5米左右,以方便工人安裝錐形銷;當然,在該步驟中,也可以不使用連接銷4連接驅(qū)動套1與筒靴3,而只使用定位鍵和定位孔即可使得驅(qū)動套1與筒靴3周向準確對位和向下鉆入筒靴3。[0072] C、定位旋挖鉆機與鉆孔的位置:可用木頭或鋼筋制作引樁,分為4個方向,每90°固定一根,4根柱子圍起來的圖形可以是正方形或菱形,用繩子拉出對角線,筒靴中心對準十字中心,即對角線的交點。[0073] D、下筒靴:解開用于拉對角線的繩子,利用鉆桿傳遞過來的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動和加壓力作為動力源,開始切削鉆進,筒靴內(nèi)徑比鉆孔直徑大100?300mm,以保證后續(xù)鉆孔時鉆斗與護筒內(nèi)壁不干涉。下筒靴時,驅(qū)動套1與筒靴3的頂部周向定位,定位鍵插入定位孔中,即可開始下筒靴;當然,也可以還使用連接銷4連接驅(qū)動套1與筒靴3,再開始下筒靴。[0074] E、下第一節(jié)護筒:鉆到合適位置時,例如筒靴頂部高出地面約50cm的高度,該高度方便工人拆裝連接銷4,如果步驟B或D中裝入了連接銷4,則用內(nèi)六角扳手拆下驅(qū)動套1與筒靴3之間的連接銷4,將高度約2~4m的第一節(jié)標準護筒2的底部與筒靴3的頂部用連接銷4相連,再使得驅(qū)動套1與該護筒2的頂部在周向上定位對準,讓定位鍵插入定位孔中,使得驅(qū)動套1與該護筒2周向定位,即可開始下第一節(jié)護筒。[0075] F、下后續(xù)的護筒:當?shù)谝还?jié)護筒鉆進到合適位置,例如第一節(jié)護筒的頂部高出地面0.5m時,則先斷開驅(qū)動套1與第一節(jié)護筒的連接,在第一節(jié)護筒上增加另一節(jié)標準護筒,用連接銷4將第二節(jié)護筒的底部與第一節(jié)護筒的頂部連接,再在驅(qū)動套1與第二節(jié)護筒的頂部處,讓定位鍵插入定位孔中,使得二者周向定位,即可開始下第二節(jié)護筒。[0076] G、完成下護筒:循環(huán)以上步驟F,一直到所需的護筒深度,完成下護筒。若在下護筒過程中因地質(zhì)結(jié)構(gòu)52對護筒阻力比較大,使得下護筒的速度過低時,此時可斷開鉆桿66與驅(qū)動套1的連接,改為在鉆桿66上裝上鉆斗,并采用鉆斗在護筒內(nèi)部取土鉆進以減小護筒內(nèi)部土層對護筒的阻力,阻力降低后可以再切換為驅(qū)動套1下護筒,直至完成下護筒。大多情況下,可以在直接一步完成下護筒之后,再切換為鉆斗進行鉆孔取土。當下護筒達到所需的深度時,斷開用于連接鉆桿66和驅(qū)動套1的銷軸7,在鉆桿上裝上鉆斗開始鉆孔施工作業(yè)。[0077] 在具體實施例中,所述護筒2和筒靴3的主體壁厚相同,均為25mm,且主體材質(zhì)相同,但筒靴3中鉆齒的材質(zhì)不同。在所述護筒2和筒靴3的臺階型連接段,其壁厚均為11mm左右,護筒2和筒靴3之間或者護筒2和護筒2之間上下連接時,二者的臺階型連接段之間形成約3mm的間隙。[0078] 包含甩土盤地動力頭能沿著鉆桿上下移動。[0079] 本實用新型中首先提出采用鉆桿下護筒的方式,本實用新型中鉆桿的重力壓在護筒上,有利于下護筒時節(jié)能減排。[0080] 現(xiàn)有的鉆桿一般是方頭,其尺寸例如為200×200mm,或者是150×150mm。[0081] 本實用新型中,在定位鍵和定位孔周向?qū)屎?,向下施力即可使得?qū)動套1插入下方的護筒2或筒靴3中,或者使得護筒2插入下方的筒靴3中。此時并不需要在通孔中插入連接銷4即可使得護筒2和筒靴3向地底下鉆入,但需要拔出護筒2和筒靴3之前,則需要將連接銷4插入通孔中,使得驅(qū)動套1、護筒2和筒靴3在上下方向一體化地緊密連接。[0082] 圖1所示實施例中,每一個護筒2的頂端設(shè)置的臺階型連接段均為內(nèi)臺階,而每一個護筒2的底端設(shè)置的臺階型連接段均為外臺階,上方護筒的底端外臺階插入下方護筒的頂端內(nèi)臺階中,二者徑向內(nèi)外匹配,且留有數(shù)毫米的配合間隙。相應(yīng)的,圖1中的筒靴3的頂端設(shè)置的臺階型連接段同樣是內(nèi)臺階,以便其上方的護筒底端的外臺階段插入筒靴3中。當然,相反地,每一個護筒2的頂端設(shè)置的臺階型連接段均為外臺階,而每一個護筒2的底端設(shè)置的臺階型連接段均為內(nèi)臺階,下方護筒的頂端外臺階插入上方護筒的底端內(nèi)臺階中,這也是相同的效果。同樣的,護筒2與筒靴3的連接也可以與圖1中所示的內(nèi)外臺階相反設(shè)置。相應(yīng)的,在臺階連接段的外臺階的外壁處設(shè)置徑向朝外突出的定位鍵,而在臺階連接段的內(nèi)臺階的側(cè)壁處設(shè)置通孔狀的定位孔,優(yōu)選定位鍵和定位孔均為U形,以便驅(qū)動套1、護筒2與筒靴3在周向?qū)屎笙蛳虏迦攵ヅ涠ㄎ?。所述U形定位孔例如可以為上方寬下方窄的梯形孔代替。
[0083] 圖2所示的筒靴3的底部設(shè)置有鉆齒,該鉆齒可以是截齒或斗齒,其中截齒一般用于比較硬的地質(zhì),而斗齒一般用于軟泥、沙等較軟的地質(zhì)。[0084] 如圖5所示,兩塊第一方孔板1.1和第二方孔板1.2焊接相連,形成203×203mm的方孔,用于插入鉆桿的方頭,該方頭可以是三一方或?qū)毝敕?。所述加強環(huán)1.3焊接設(shè)置在第一方孔板1.1和第二方孔板1.2形成的方孔上端的外側(cè)。從上往下看護筒裝置,圓形底板1.5在順時針方向為鉆進方向,因而加強筋1.4均為設(shè)置在第一方孔板(1.1)和第二方孔板(1.2)右端的板狀結(jié)構(gòu),有利于鉆進時,所述驅(qū)動套1的結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固。[0085] 定位鍵與定位孔連接后,連接銷與內(nèi)臺階處的通孔和外臺階處的通孔連接后,包括定位鍵和連接銷等所有組件在護筒2和筒靴3上均不超出護筒體2.2和筒靴體3.1的內(nèi)壁而伸向內(nèi)壁以內(nèi)的空間,所有組件在護筒2和筒靴3上也均不超出護筒體2.2和筒靴體3.1的外壁而伸向外壁以外的空間。[0086] 圖1所示具體實施例中,護筒2和筒靴3的外徑設(shè)置為1.77米,內(nèi)徑設(shè)置為1.72米,因而壁厚為25mm,該護筒和筒靴用于直徑為1.5的鉆斗進行鉆孔。[0087] 所述定位鍵和定位孔只能在驅(qū)動套1、護筒2和筒靴3的周向?qū)ζ溥M行定位。而本實用新型中所述連接銷4先后與內(nèi)臺階上的通孔以及外臺階上的通孔進行匹配連接,則不僅可以在上下方向?qū)︱?qū)動套1、護筒2和筒靴3進行連接,還可以在其周向和徑向?qū)︱?qū)動套1、護筒2和筒靴3進行連接,具體可以是驅(qū)動套1和護筒2的連接,驅(qū)動套1和筒靴3的連接,護筒2和筒靴3的連接,還可以是兩個護筒2之間的連接。[0088] 在本實用新型所述方法中,下護筒時,護筒或筒靴的頂部還露出在地面以上時,此時還不需要插入連接銷4,因為連接銷4起到上下連接驅(qū)動套1、護筒2和筒靴3的作用,因而只有在拔出護筒2和筒靴3時必須要有連接銷4的連接。因此,為方便工人插入連接銷4,在下護筒時,當筒靴3和每一個護筒2下放至其頂部離地面的高度為0.5~1米時,再插入連接銷4,而不是在驅(qū)動套1與筒靴3或護筒2定位匹配好開始下護筒時就插入連接銷4,此時需要在
2~4米高的護筒頂部去插入連接銷4,該操作是沒必要的復(fù)雜操作。當然,在土面以下的護筒2和筒靴3便都是已經(jīng)插好連接銷4的,否則待拔護筒時,不能把所有護筒2和筒靴3整體性拔出。容易理解的,在每一個新護筒2裝入所述驅(qū)動套1下方后,該護筒的頂部高度例如在
2.5~4.5米,此時并不需要在該高度位置插入連接銷4,而只需要使得驅(qū)動套1和最上面的護筒2在周向?qū)?,使得定位孔和定位銷匹配,即可使得鉆桿對護筒和筒靴施加向下的作用力。只有在拔出護筒和筒靴時,在鉆桿逆轉(zhuǎn)時,才需要用上連接銷4在豎向?qū)︱?qū)動套1、護筒2和筒靴3之間的連接。
[0089] 在鉆孔完成且需要拔套管(護筒和筒靴)時,先保證最上面的一個護筒與驅(qū)動套1之間使用連接銷4進行上下連接,然后逆轉(zhuǎn)鉆桿,即可順利拔出護筒和筒靴。[0090] 灌注樁施工過程中,一般是先下護筒,再鉆孔,然后下鋼筋籠,之后是澆筑混凝土和拔護筒。[0091] 本實用新型中,鉆桿連接鉆斗鉆孔和鉆桿連接所述護筒裝置進行下護筒可以是交替完成的,當然,最佳狀態(tài)下是下護筒完畢之后再鉆孔。[0092] 本實用新型中,下護筒的深度一般是20米或以上,因而所述護筒裝置中一般包括一個驅(qū)動套1、一個筒靴3以及多個護筒2。[0093] 上述實施例僅為清楚地說明本實用新型技術(shù)方案所作的舉例,而并非是對本實用新型的實施方式的限定。在不改變本實用新型基本構(gòu)思和實質(zhì)的情況下,任何其它等同技術(shù)特征的變換或修改,都應(yīng)屬于本實用新型權(quán)利要求的保護范圍。
聲明:
“用于旋挖鉆機施工形成灌注樁的護筒” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)