[发明专利]一种可主动运渣土的全套管工法用钢套管及其施工方法

说明书

本发明公开了一种可主动运渣土的全套管工法用钢套管，包括若干钢套管和螺旋钻杆以及用于掘土的钻头，若干所述螺旋钻杆由下至上顺序轴向连接，并沿其轴向贯穿在由下至上顺序轴向连接的钢套管内部，最上端的所述钢套管设有排渣口，所述钻头的底部设有高压水枪的连接口，所述钻头安装于最下端的螺旋钻杆，所述螺旋钻杆的叶片与钢套管内壁固定连接，钢套管带动螺旋钻杆转动过程中，螺旋向上的叶片将钻头掘起的渣土输送至排渣口。本发明的钢套管对贝诺托工法用钢套管结构进行改造，提出将钢套管与螺旋钻杆固定的技术方案，从而实现施工过程边掘进边取土，提高施工效率，节约施工时间与成本，产生显著的经济和社会效益。

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，具体涉及一种钢套管及其施工方法。

背景技术

伴随着中国交通工程建设蓬勃发展阶段的到来，桥梁建设迎来新的高潮，为适应不同场地条件，各类桥梁基础施工方法应运而生，桩基础作为最古老的基础类型之一，由于设计施工工艺及施工设备条件的提升，使其施工技术蓬勃发展，20世纪40年代初，伴随着大功率钻孔设备的研制成功，钻孔灌注桩在美国问世，在高、重结构，特别是桥梁工程中，钻孔灌注桩已成为最常见的桩型之一，然而，由于现场灌注钻孔灌注桩的成桩质量不易控制，施工过程中容易发生塌孔，20世纪50年代初期，法国公司首创全套管护壁钻孔灌注桩工法，即成孔过程中一面下沉钢质套管，一面在钢管中抓挖粘土或沙石，成孔后灌注混凝土，实践证明，较一般钻孔灌注桩而言，该工法施工速度快，成桩质量好，对周边环境影响小，但是伴随着钻孔深度的增加，由起重机悬吊冲抓斗跟进取土的效率及安全性较低，制约了该施工方法的进一步发展，有必要针对取土方法进行改进以提高施工效率，现有的螺旋传送装置利用送料螺旋的旋转所提供惯性离心力来推动物料定向移动，但该现有装置的施工效果不佳。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种可主动运渣土的全套管工法用钢套管及其施工方法。

技术方案：一种可主动运渣土的全套管工法用钢套管，包括若干钢套管和螺旋钻杆以及用于掘土的钻头，若干所述螺旋钻杆由下至上顺序轴向连接，并沿其轴向贯穿在由下至上顺序轴向连接的钢套管内部，最上端的所述钢套管设有排渣口，所述钻头安装于最下端的螺旋钻杆，所述钻头的底部设有高压水枪的连接口，所述螺旋钻杆的叶片与钢套管内壁固定连接，钢套管带动螺旋钻杆转动过程中，螺旋向上的叶片将钻头掘起的渣土输送至排渣口。

优选的，若干所述螺旋钻杆之间和螺旋钻杆与钻头之间均通过接头连接。

优选的，所述接头包括设置在对接的两螺旋钻杆接触面和螺旋钻杆与钻头接触面上相适配的环形凸起与环形孔。

优选的，所述螺旋钻杆两端面的环形凸起及环形孔竖直方向插入。

优选的，所述钻头顶面边缘和螺旋钻杆底面内侧的环形凸起和环形孔竖直方向插入。

优选的，若干所述钢套管间焊接并螺栓固定。

优选的，所述若干由下至上顺序轴向连接的钢套管包括掘进用钢套管、标准层钢套管及排渣用钢套管。

优选的，所述螺旋钻杆的叶片与钢套管内壁通过焊接连接。

一种可主动运渣土的全套管工法用钢套管的施工方法，包括以下步骤：

1)测量放线；

2)旋压钻机就位；

3)固定钻头并套装下层用于掘进的钢套管；

4)钻头底部的高压水枪连接口喷射高压水，旋压钻机带动钢套管转动，进而带动螺旋钻杆转动掘进并排渣，旋压钻机轴功率估算公式如下：