[发明专利]矩形桩基成孔施工设备及施工方法

说明书

本发明涉及一种矩形桩基成孔施工设备及施工方法，属于桩基技术领域，用于解决目前矩形桩基成孔采用人工开挖，导致施工效率较低、存在安全隐患的问题。该矩形桩基成孔的方案主要采用分段钻孔，设计每段矩形桩基的钻孔深度，每段矩形桩基采用三种不同形式的钻头分三次依次完成钻孔施工，第一次采用长螺旋钻头在矩形桩基截面的四周钻孔形成四个圆孔，第二次采用大孔径圆形钻头，将四个圆孔之间的土体挖除，第三次以桩顶锁口梁内侧作为导向墙，采用矩形钻头对孔壁进行修整，切除剩余的土体，从而通过三次钻孔完成一段矩形桩基的钻孔施工，如此循环，直至完成所有段矩形桩基的钻孔施工。

技术领域

本发明涉及桩基技术领域，特别涉及一种矩形桩基成孔施工设备及施工方法。

背景技术

矩形桩比同截面积圆形桩的刚度大、抗弯能力高，因此可承受较大竖向荷载和水平向荷载。在高边坡防工程中，矩形桩应用较为广泛。矩形桩的应用关键是其成孔难，目前多采用人工挖孔的方式进行大尺寸矩形桩的施工。但人工挖孔多需采用单节护壁，施工效率较低，另人工挖孔超过一定深度后还需采取通风等安全措施，因此人工挖孔不能满足施工工期、安全等方面的要求。因此，如何提供一种施工高效便捷的矩形桩基成孔设备及施工方法，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矩形桩基成孔施工设备及施工方法，用于解决目前矩形桩基成孔采用人工开挖，导致施工效率较低、存在安全隐患的问题。该矩形桩基成孔的方案主要采用分段钻孔，设计每段矩形桩基的钻孔深度，每段矩形桩基采用三种不同形式的钻头分三次依次完成钻孔施工，第一次采用长螺旋钻头在矩形桩基截面的四周钻孔形成四个圆孔，第二次采用大孔径圆形钻头，将四个圆孔之间的土体挖除，第三次以桩顶锁口梁内侧作为导向墙，采用矩形钻头对孔壁进行修整，切除剩余的土体，从而通过三次钻孔完成一段矩形桩基的钻孔施工，如此循环，直至完成所有段矩形桩基的钻孔施工。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种矩形桩基成孔的施工方法，包括如下步骤：

步骤一、桩顶锁口施工；

步骤二、根据矩形桩基所处的地质情况，对矩形桩基分段钻孔，并设计每段矩形桩基的钻孔深度，提供矩形桩基成孔施工设备，所述施工设备包括长螺旋钻机、配套设置有长螺旋钻头，一个直径大于所述长螺旋钻头的矩形钻头和一个圆形钻头，所述圆形钻头的直径最大；

步骤三、选用所述长螺旋钻头，在首段矩形桩基截面的四个角均钻孔至该段矩形桩基的钻孔深度，形成与该段矩形桩基的钻孔深度等高的四个圆孔；

步骤四、选用所述圆形钻头，在首段矩形桩基截面的中心位置钻孔至该段矩形桩基的钻孔深度，从而将所述四个圆孔之间的土体挖除；

步骤五、利用所述桩顶锁口的锁口梁内侧作为导向墙，选用所述矩形钻头，对孔壁进行修整，切除该段矩形桩基剩余的土体，切削过程中确保垂直度小于1％；

步骤六、重复前述步骤三至步骤五，完成多段矩形桩基钻孔，直至所有段矩形桩基钻孔深度之和达到矩形桩基的设计深度。

与现有技术相比，本发明有益的技术效果在于：

(1)采用本发明的矩形桩基成孔施工设备进行矩形桩基成孔施工，孔深、孔径均符合设计要求，而且能保证垂直度不大于1％。

(2)与人工挖孔施工相比，能显著提高施工速度，成孔效率高。

(3)采用本发明的矩形桩基成孔施工设备进行矩形桩基成孔施工，与人工挖孔相比，可以减少护壁土石方开挖以及护壁混凝土浇筑，从而降低了施工成本。

(4)本发明提供的矩形桩基成孔施工方法，成孔质量稳定，施工安全系数高，具有较好地推广价值。