一种微型灌注桩反循环施工装置及其施工方法与流程

1.本发明属于建筑工程制造技术领域，具体涉及一种微型灌注桩反循环施工装置及其施工方法。


背景技术：

2.灌注桩是直接在所设计的桩位上开孔，其截面为圆形，成孔后在孔内加放钢筋笼，灌注混凝土而成的，它是用于城市建筑的，灌注桩钻孔时大都使用反循环方式。
3.传统反循环钻机对场地要求高，施工产生的泥浆和渣土排放污染严重，对周边环境影响大，施工范围受到限制，同时微型桩存在混凝土灌注困难，易塌孔，提钻杆及清空时间过长等缺陷，且在下放钢筋笼时，钢筋笼容易发生晃动或倾斜，容易影响钢筋笼安装的稳固性。
4.为此我们提出一种微型灌注桩反循环施工装置及其施工方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种微型灌注桩反循环施工装置及其施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种微型灌注桩反循环施工装置及其施工方法，包括钻机，所述钻机的顶端设有纵向钢丝绳，所述钻机的外侧设有横向轨道，所述横向轨道的两端固定连接有固定架，所述纵向钢丝绳的顶端设有卷扬机，所述钻机一端的底端设有排出管，所述钻机的底端设有钻杆，所述钻杆的底端设有可调节钻头，所述可调节钻头的底端旋转连接有叶片，所述叶片的外侧设有刀块，所述钻杆两端的中部固定连接有移动齿槽，所述固定架的底端固定连接有钻机平台，所述钻机平台底端的两端设有橡胶履带，所述移动齿槽的顶端啮合滚动连接有滚动齿轮，所述滚动齿轮的外侧设有安装腔，所述安装腔的外侧固定连接有钢筋笼托件，所述钢筋笼托件两端底端的中部固定连接折叠收纳卡槽，所述折叠收纳卡槽内侧底端的一端旋转连接有推动杆，所述推动杆的中部设有收缩连接件，所述推动杆的一端设有第一支撑板，所述第一支撑板的顶端设有第一啮合连接件，所述第一啮合连接件的一端啮合连接有第二啮合连接件，所述第二啮合连接件的外侧固定连接有第二支撑板，所述第二支撑板的外侧卡接有钢筋网笼，所述叶片底端的内侧设有齿轮，所述钻机平台顶端的中部设有卡件，所述钻机与钻杆之间设有泵送连接器。
7.优选的，所述钢筋网笼包括第一钢筋弧框，所述第一钢筋弧框一端的两侧固定连接有拼接榫头，所述拼接榫头的外侧卡接有拼接榫槽，所述拼接榫槽的外侧固定连接有第二钢筋弧块，所述第一钢筋弧框和第二钢筋弧块的顶端固定连接有固定卡槽，所述固定卡槽内侧的顶端旋转连接有第一固定卡块，所述第一固定卡块一端的中部固定连接有定位卡柱，所述定位卡柱一端的外侧卡接有定位卡柱槽，所述定位卡柱槽的外侧固定连接有第二固定卡块，所述第二固定卡块的底端固定连接有压杆，所述压杆的底端设有推压板，所述推压板底端的中部固定连接有连接合页，所述连接合页的一端设有支撑柱，所述支撑柱内侧
的顶端设有第三辅助弹簧，所述推压板顶端的中部设有限位块，所述限位块的两侧与固定卡槽的内壁固定连接，所述限位块的中部滑动连接有插杆，所述插杆外侧的一端设有第二辅助弹簧，所述插杆的另一端设有第一辅助弹簧，所述第一辅助弹簧的外侧设有插槽，所述第二固定卡块的顶端固定连接有第三钢筋弧块。
8.优选的，所述泵送连接器的底端设有泵管，所述泵管的一端设有微型输送泵，所述排出管一端的底端设有沉淀池，所述沉淀池一端的底端固定连接有导管，所述导管的一端设有桩孔。
9.优选的，所述齿轮的数量有两组，所述叶片的数量有两组，所述刀块的数量有两组。
10.优选的，所述移动齿槽的数量有两组，所述滚动齿轮的数量有两组，所述第一支撑板的数量有两组，所述推动杆的数量有两组，所述收缩连接件的数量有两组，所述第一啮合连接件的数量有两组，所述第二啮合连接件的数量有两组，所述第二支撑板的数量有两组。
11.优选的，所述插槽的数量有多组，所述第一辅助弹簧的数量有多组，所述插杆的数量有多组，所述限位块的数量有多组，所述限位块内侧的上下两端固定连接有限位轨道槽，所述限位轨道槽的内侧滑动连接有限位轨道块，所述限位轨道块的内侧与插杆的外侧固定连接。
12.优选的，所述拼接榫槽的数量有一组，所述拼接榫头的数量有一组，所述拼接榫头外侧的大小与拼接榫槽内侧的大小相匹配。
13.优选的，所述微型灌注桩反循环施工步骤：
14.s1、场地处理平整，进行桩位放样，埋设钢护筒；
15.s2、把钻机移动到桩位位置，安装钻杆、可调节钻头、泥浆池及外部水源；
16.s3、钢护筒内灌满泥浆，钻机带动钻杆及泥浆泵正向钻入，可调节钻头自动打开至桩径大小，钻机吊装装置随钻杆下降逐步钻入，切碎土体随泥浆派出至沉淀池中的一级沉淀池，泥浆渣在一级沉淀池初步沉淀后，流入沉淀池中的二级沉淀池里，二级沉淀池接入清水，将泥浆稀释后持续流入桩体内，一级沉淀池沉渣体积应大于微型桩体积，同时应采取人工或机械清淤措施；
17.s4、钻孔至设计深度后，将钻杆反转，可调节钻头可实现缩颈，将钻机与钻杆分离，打开第一支撑板的驱动电源，第一支撑板缓慢从折叠收纳卡槽里旋转出来同步与推动杆和收缩连接件之间相互配合，通过第一啮合连接件和第二啮合连接件带动第二支撑板缓慢旋转展开，然后将钢筋笼中的第二钢筋弧块卡到展开的第二支撑板上，然后将第一钢筋弧框沿着钻杆从上往下下滑，从而使得第一钢筋弧框一端固定连接的拼接榫头卡到第二钢筋弧块一端固定连接的拼接榫槽里，使得第一钢筋弧框卡到另一个展开的第二支撑板上，将拼接好的部分支撑好，然后将第三钢筋弧块底端固定连接的第二固定卡块卡到固定卡槽里，从而使得第一固定卡块在第二固定卡块下移的过程中缓慢旋转，使得第一固定卡块一端固定连接的定位卡柱卡到第二固定卡块一端中部固定连接的定位卡柱槽里，当定位卡柱卡到定位卡柱槽里时带动压杆下压到推压板上，带动推压板倾斜从而推动插杆在限位块的作用下稳固的卡到插槽里将压杆的位置固定好，防止拼接好的钢筋网笼发生晃动或分离，启动滚动齿轮的电源，滚动齿轮旋转滚动沿着移动齿槽向下滑动，从而带动支撑起来的钢筋网笼缓慢下移稳固的下移到打好的桩孔里，当钢筋笼下移到桩孔里后，第二支撑板旋转移动
会原位后在滚动齿轮的带动下滑动上移会原来的位置上；
18.s5、将钻机接入泵送连接器，同时将泵管接入微型输送泵。微型输送泵持续泵入混凝土，混凝土通过泵送连接器、钻杆及可调节钻头进入桩底。钻杆通过纵向钢丝绳及卷扬机提升。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：在于场地狭小的空间时，采用反循环微型桩工艺，设置可调节钻头，利用专用导管井架实现不拔钻杆的情况下下设钢筋笼，下设钢筋笼的稳固性较好，有利于防止下设的位置发生偏移，利用钻杆作为混凝土泵送导管，采用微型混凝土泵送机灌注水下混凝土，结构简单且轻便，对场地要求低，使用灵活，安全文明施工程度高，施工效率高，节能环保。
附图说明
20.图1为本发明桩孔钻进过程的结构示意图；
21.图2为本发明可调节钻头展开底视图的结构示意图；
22.图3为本发明可调节钻头收缩底视图的结构示意图；
23.图4为本发明钢筋笼下放及混凝土灌入过程的结构示意图；
24.图5为本发明钢筋笼拆卸立体图的结构示意图；
25.图6为本发明图4a部放大图的结构示意图；
26.图7为本发明图4b部放大图的结构示意图。
27.图中：1、钻机；2、固定架；3、横向轨道；4、纵向钢丝绳；5、卷扬机； 6、排出管；7、橡胶履带；8、沉淀池；9、导管；10、钻机平台；11、钻杆； 12、可调节钻头；13、刀块；14、叶片；15、齿轮；16、卡件；17、钢筋笼托件；18、移动齿槽；19、第一钢筋弧框；20、第二钢筋弧块；21、第三钢筋弧块；22、泵送连接器；23、泵管；24、微型输送泵；25、拼接榫头；26、拼接榫槽；27、固定卡槽；28、第一固定卡块；29、折叠收纳卡槽；30、推动杆；31、收缩连接件；32、第一支撑板；33、第一啮合连接件；34、第二啮合连接件；35、第二支撑板；36、安装腔；37、滚动齿轮；38、定位卡柱； 39、定位卡柱槽；40、第二固定卡块；41、压杆；42、插槽；43、第一辅助弹簧；44、插杆；45、限位块；46、推压板；47、连接合页；48、第二辅助弹簧；49、支撑柱；50、第三辅助弹簧。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种微型灌注桩反循环施工装置及其施工方法，包括钻机1，钻机1的顶端设有纵向钢丝绳4，钻机1的外侧设有横向轨道3，横向轨道3的两端固定连接有固定架2，纵向钢丝绳4的顶端设有卷扬机5，钻机1一端的底端设有排出管6，钻机1的底端设有钻杆 11，钻杆11的底端设有可调节钻头12，可调节钻头12的底端旋转连接有叶片14，叶片14的外侧设有刀块13，钻杆11两端的中部固定连接有移动齿槽18，固定架2的底端固定连接有钻机平台10，钻机平台10底端的两端设有橡胶履带7，移动齿槽18的顶端啮合滚动连接有滚动齿轮37，滚动齿轮37的外侧设有安装腔36，安装腔36的外侧固
定连接有钢筋笼托件17，钢筋笼托件17两端底端的中部固定连接折叠收纳卡槽29，折叠收纳卡槽29内侧底端的一端旋转连接有推动杆30，推动杆30的中部设有收缩连接件31，推动杆 30的一端设有第一支撑板32，第一支撑板32的顶端设有第一啮合连接件33，第一啮合连接件33的一端啮合连接有第二啮合连接件34，第二啮合连接件 34的外侧固定连接有第二支撑板35，第二支撑板35的外侧卡接有钢筋网笼，叶片14底端的内侧设有齿轮15，钻机平台10顶端的中部设有卡件16，钻机 1与钻杆11之间设有泵送连接器22，齿轮15的数量有两组，叶片14的数量有两组，刀块13的数量有两组。
30.本实施方案中，通过设计的钻杆11、可调节钻头12、叶片14和齿轮15，使用时，把钻机1移动到桩位位置，安装钻杆11、可调节钻头12、泥浆池及外部水源，钢护筒内灌满泥浆，钻机1带动钻杆11及泥浆泵正向钻入，可调节钻头12自动打开至桩径大小，钻机1吊装装置随钻杆11下降逐步钻入，切碎土体随泥浆派出至沉淀池8中的一级沉淀池，泥浆渣在一级沉淀池初步沉淀后，流入沉淀池8中的二级沉淀池里，二级沉淀池接入清水，将泥浆稀释后持续流入桩体内，一级沉淀池沉渣体积应大于微型桩体积，同时应采取人工或机械清淤措施，钻孔至设计深度后，将钻杆11反转，可调节钻头12 可实现缩颈，将钻机1与钻杆分离，起到了在于场地狭小的空间时，采用反循环微型桩工艺，设置可调节钻头，利用钻杆作为混凝土泵送导管，采用微型混凝土泵送机灌注水下混凝土，结构简单且轻便，对场地要求低，使用灵活，安全文明施工程度高，施工效率高，节能环保。
31.具体的，钢筋网笼包括第一钢筋弧框19，第一钢筋弧框19一端的两侧固定连接有拼接榫头25，拼接榫头25的外侧卡接有拼接榫槽26，拼接榫槽26 的外侧固定连接有第二钢筋弧块20，第一钢筋弧框19和第二钢筋弧块20的顶端固定连接有固定卡槽27，固定卡槽27内侧的顶端旋转连接有第一固定卡块28，第一固定卡块28一端的中部固定连接有定位卡柱38，定位卡柱38一端的外侧卡接有定位卡柱槽39，定位卡柱槽39的外侧固定连接有第二固定卡块40，第二固定卡块40的底端固定连接有压杆41，压杆41的底端设有推压板46，推压板46底端的中部固定连接有连接合页47，连接合页47的一端设有支撑柱49，支撑柱49内侧的顶端设有第三辅助弹簧50，推压板46顶端的中部设有限位块45，限位块45的两侧与固定卡槽27的内壁固定连接，限位块45的中部滑动连接有插杆44，插杆44外侧的一端设有第二辅助弹簧48，插杆44的另一端设有第一辅助弹簧43，第一辅助弹簧43的外侧设有插槽42，第二固定卡块40的顶端固定连接有第三钢筋弧块21，拼接榫槽26的数量有一组，拼接榫头25的数量有一组，拼接榫头25外侧的大小与拼接榫槽26内侧的大小相匹配。
32.本实施方案中，通过设计的，拼接榫头25、拼接榫槽26、固定卡槽27、第一固定卡块28、定位卡柱38、定位卡柱槽39、第二固定卡块40、压杆41、推压板46、插杆44和插槽42，使用时，将钢筋笼中的第二钢筋弧块20卡到展开的第二支撑板35上，然后将第一钢筋弧框19沿着钻杆11从上往下下滑，从而使得第一钢筋弧框19一端固定连接的拼接榫头25卡到第二钢筋弧块20 一端固定连接的拼接榫槽26里，使得第一钢筋弧框19卡到另一个展开的第二支撑板35上，将拼接好的部分支撑好，然后将第三钢筋弧块21底端固定连接的第二固定卡块40卡到固定卡槽27里，从而使得第一固定卡块28在第二固定卡块40下移的过程中缓慢旋转，使得第一固定卡块28一端固定连接的定位卡柱38卡到第二固定卡块40一端中部固定连接的定位卡柱槽39里，当定位卡柱38卡到定位卡柱槽39里时带动压杆41下压到推压板46上，带动推压板46倾斜从而推动插杆44在限位块45的作用下稳固的卡到插槽42 里将压杆
41的位置固定好，防止拼接好的钢筋网笼发生晃动或分离，起到了便于对下设的钢筋笼进行安装拼接，安装拼接的稳固性较好，有利于防止安装拼接好的钢筋笼发生分离。
33.具体的，泵送连接器22的底端设有泵管23，泵管23的一端设有微型输送泵24，排出管6一端的底端设有沉淀池8，沉淀池8一端的底端固定连接有导管9，导管9的一端设有桩孔。
34.本实施方案中，通过设计的泵送连接器22、泵管23、微型输送泵24和导管9，使用时，将钻机1接入泵送连接器22，同时将泵管23接入微型输送泵24。微型输送泵24持续泵入混凝土，混凝土通过泵送连接器22、钻杆11 及可调节钻头12进入桩底，起到了便于往桩孔腔里泵送混凝土，泵送时较为便捷省时省力。
35.具体的，移动齿槽18的数量有两组，滚动齿轮37的数量有两组，第一支撑板32的数量有两组，推动杆30的数量有两组，收缩连接件31的数量有两组，第一啮合连接件33的数量有两组，第二啮合连接件34的数量有两组，第二支撑板35的数量有两组。
36.本实施方案中，通过设计的移动齿槽18、滚动齿轮37、第一支撑板32、推动杆30、收缩连接件31、第一啮合连接件33、第二啮合连接件34和第二支撑板35，使用时，打开第一支撑板32的驱动电源，第一支撑板32缓慢从折叠收纳卡槽29里旋转出来同步与推动杆30和收缩连接件31之间相互配合，通过第一啮合连接件33和第二啮合连接件34带动第二支撑板35缓慢旋转展开，然后将钢筋笼中的第二钢筋弧块20卡到展开的第二支撑板35上，动滚动齿轮37的电源，滚动齿轮37旋转滚动沿着移动齿槽18向下滑动，从而带动支撑起来的钢筋网笼缓慢下移稳固的下移到打好的桩孔里，当钢筋笼下移到桩孔里后，起到了便于对下放的钢筋笼进行支撑固定，有利于提高钢筋笼下移的稳固性，有利于防止下压的位置发生偏移。
37.具体的，插槽42的数量有多组，第一辅助弹簧43的数量有多组，插杆 44的数量有多组，限位块45的数量有多组，限位块45内侧的上下两端固定连接有限位轨道槽，限位轨道槽的内侧滑动连接有限位轨道块，限位轨道块的内侧与插杆44的外侧固定连接。
38.本实施方案中，通过设计的插槽42、插杆44和限位块45，使用时，当压杆41下压到推压板46上，带动推压板46倾斜从而推动插杆44在限位块 45的作用下稳固的卡到插槽42里将压杆41的位置固定好，起到了有利于防止拼接好的压杆41的位置发生移动，有利于提高钢筋笼拼接后的牢固性。
39.工作原理：场地处理平整，进行桩位放样，埋设钢护筒，把钻机1移动到桩位位置，安装钻杆11、可调节钻头12、泥浆池及外部水源，钢护筒内灌满泥浆，钻机1带动钻杆11及泥浆泵正向钻入，可调节钻头12自动打开至桩径大小，钻机1吊装装置随钻杆11下降逐步钻入，切碎土体随泥浆派出至沉淀池8中的一级沉淀池，泥浆渣在一级沉淀池初步沉淀后，流入沉淀池8 中的二级沉淀池里，二级沉淀池接入清水，将泥浆稀释后持续流入桩体内，一级沉淀池沉渣体积应大于微型桩体积，同时应采取人工或机械清淤措施，钻孔至设计深度后，将钻杆11反转，可调节钻头12可实现缩颈，将钻机1 与钻杆分离，打开第一支撑板32的驱动电源，第一支撑板32缓慢从折叠收纳卡槽29里旋转出来同步与推动杆30和收缩连接件31之间相互配合，通过第一啮合连接件33和第二啮合连接件34带动第二支撑板35缓慢旋转展开，然后将钢筋笼中的第二钢筋弧块20卡到展开的第二支撑板35上，然后将第一钢筋弧框19沿着钻杆11从上往下下滑，从而使得第一钢筋弧框19一端固定连接的拼接榫头25卡到第二钢筋弧块20一端固定连接的拼接榫槽26里，使得第一钢筋弧框19卡到另一个展开的第二
支撑板35上，将拼接好的部分支撑好，然后将第三钢筋弧块21底端固定连接的第二固定卡块40卡到固定卡槽27里，从而使得第一固定卡块28在第二固定卡块40下移的过程中缓慢旋转，使得第一固定卡块28一端固定连接的定位卡柱38卡到第二固定卡块 40一端中部固定连接的定位卡柱槽39里，当定位卡柱38卡到定位卡柱槽39 里时带动压杆41下压到推压板46上，带动推压板46倾斜从而推动插杆44 在限位块45的作用下稳固的卡到插槽42里将压杆41的位置固定好，防止拼接好的钢筋网笼发生晃动或分离，启动滚动齿轮37的电源，滚动齿轮37旋转滚动沿着移动齿槽18向下滑动，从而带动支撑起来的钢筋网笼缓慢下移稳固的下移到打好的桩孔里，当钢筋笼下移到桩孔里后，第二支撑板35旋转移动会原位后在滚动齿轮37的带动下滑动上移会原来的位置上，将钻机1接入泵送连接器22，同时将泵管23接入微型输送泵24。微型输送泵24持续泵入混凝土，混凝土通过泵送连接器22、钻杆11及可调节钻头12进入桩底，钻杆11通过纵向钢丝绳4及卷扬机5提升。
40.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。