[发明专利]一种干取土节能潜孔锤灌注桩及其设备

说明书

技术领城

发明涉及建筑基础领域，尤其涉及一种干取土节能潜孔锤灌注桩及其设备。

背景技术

在国内桩基工程中，常见的海边、山边或丘陵地带，桩基上部为十几米至几十米厚的沙土层或软土层，端部为50MPa以上的硬岩，作为持力层，设计规范要求入岩1-3d，或更多。目前，这类工程常用冲击钻机施工，为了入岩得花上一至三天时间。

潜孔锤钻机属高能耗，成孔深度10-25m，需20-25m³/分钟、180kw功率的空压机2台，加上桩机上动力头90-110kw,下动力头180-220kw,共需630-670kw。而且，孔深每增加10m，增加20-25m³/分钟空压机1台，因此，孔深超过35m，在中国基本上是用几吨重锤头由冲击钻机施工。

发明内容

本发明的目的在于提供一种干取土节能潜孔锤灌注桩及其设备，能将桩身上部土层成孔，由施工成本低、速度快、干作业的沉管桩机或长螺旋钻机或二者搭配完成，桩身端部硬岩的成孔，由节能潜孔锤钻机完成。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：一种干取土节能潜孔锤灌注桩的特征是：桩径500-1000mm，桩长＜90m，桩身上部土层由沉管桩机或长螺旋钻机或二者搭配完成，桩身下部硬岩，由节能潜孔锤钻机凿岩成孔，再放置钢筋笼和灌注混凝土的钢筋混凝土桩。

一种干取土节能潜孔锤灌注桩的设备与现有技术一样，都具有空压机、高压输气胶管、动力头、钻杆、冲击器和凿头，其特征在于：在潜孔锤冲击器上端设有可渗水的岩粉石碴集料斗，集料斗底部或旁侧设卸料开关，钻杆为光杆或上螺旋下光杆。集料斗个数视出碴量而定，集料斗上口直径等于或不等于下斗底直径。

不论国外国内，现有潜孔锤钻机技术只考虑将石碴从几十米深的孔底冲出地面排出孔外，所以，动力、风速、风量会随着深度的增加不断增高。建筑地基规范规定：入岩桩为端承桩，其长径比≤80，所以，我国广大地区建筑设计的桩径以0.6-0.8m为主，入岩1-3d(桩径)，岩粉石碴体积仅0.3-1.3m³，其实，凿岩成孔后，提出钻具时再出碴。这样用2台空压机带动潜孔锤凿岩，再将石碴吹高数米落入集料斗是节能产品。孔内水量较大时，在集料斗上方设小直径潜水泵抽水。

本发明与现有潜孔锤相比，不论孔深数十米，也仅需2台25m³/分钟空压机，整根桩施工能耗降低50％，设备流水作业，提高工效一倍；与冲击钻机相比，不仅无泥浆污染，更重要是工效提高8-10倍，从几天完成一根桩，发展到一天完成5-10根桩。

附图说明

图1为本发明灌注桩的实施例剖面示意图。

图1中：1.地下室底板，2.砂层，3.承台，4.上桩身，5.淤泥层，6.粘土层，7.下桩身，8.花岗岩。

图2为本发明集料斗和潜孔锤部分的剖面示意图。

9.中心气道的钻杆，10.集料斗，11.冲击器，12.凿头。

具体实施方式

如图1和图2，本发明一个典型实施例的施工步骤如下：

①根据图1，实施例地质为软土，如不允许挤土将双套管桩机立于桩位上，振沉双套管经砂层(2)和淤泥层(5)、至较硬粘土层(6)，静拔内管振动卸土或打开开合内管销子卸土于孔外，留外管护孔；如允许挤土，将单沉管桩机立于桩位上，沉管下端开口，并置于低标号素砼桩尖上，振沉单沉管至较硬粘土层()，留钢沉管护孔，沉管桩机移至下一桩位继续施工；

②将长螺旋钻机立于桩孔边，从钢沉管下部较硬粘土层(6)钻进到花岗岩(8)面，提起钻具，钻机移下一桩位施工(无软土由长螺旋钻机直接成孔)；

③将节能潜孔锤钻机立于桩孔边，带凿头(12)和冲击器(11)的潜孔锤从钢沉管中放入至基岩面，启动空压机，压缩空气作用于冲击器(11)，再带动凿头(12)将花岗岩(8)凿碎，排出的压缩空气将岩粉石碴向上吹入集料斗(10)，直到凿至设计标高；

④提起装有岩粉石碴的集料斗(10)、冲击器(11)和凿头(12)到桩孔外卸碴，再移至下一桩位施工；

⑤按现行技术向孔内吊放钢筋笼和灌混凝土，即完成一根本发明灌注桩的施工，周而复始，完成所有本发明灌注桩的施工。