[实用新型]一种多轴长螺旋咬合钻机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多轴长螺旋咬合钻机，特别是涉及一种适用于深基础和地下连续墙施工所需的多轴长螺旋咬合钻机。

背景技术

目前国内外与本技术相关的技术形式有四种：第一种是长螺旋后插笼灌注桩(又称CFG桩)，第二种是全套管钻孔钻机(又称磨桩机)咬合桩技术，第三种是水泥土搅拌墙插型钢技术(又称SMW工法)，第四种是多头小直径长螺旋钻进成墙机的城墙方法(申请号200610085598.4)。

长螺旋后插笼灌注桩技术是利用目前通行的单轴长螺旋钻机钻孔，钻至底部时利用空心钻杆泵送混凝土，边泵送边提钻至设计标高时，形成一根素砼桩，然后插入一个钢筋笼成为一根钢筋混凝土桩，用于建(构)筑物的深基础。

钻孔咬合桩技术是用短螺旋钻机先成A₁、A₂两个钻孔，在钻孔中灌入超缓混凝土成A₁、A₂两根素砼桩，混凝土凝固前用磨桩钻机的全套管在A₁、A₂桩之间向下切割，用冲抓锥抓出套管内的土(又称BNT法)，成孔后下钢筋笼灌注混凝土，形成咬合在一起的排桩。

水泥土搅拌墙插型钢技术是利用多轴钻机(目前国内外常用3根轴、4根轴或5根轴)，在土层中向下旋转搅拌，同时通过钻杆向土中泵送水泥浆液，将水泥浆液和土均匀的搅拌在一起，形成水泥土搅拌墙，然后向水泥土墙中插入H型钢，用于基坑支护与止水。

多头小直径长螺旋钻进成墙机的成墙方法(河海大学专利刘汉龙、马晓辉，申请号200610085598.4)是利用一排数根互相不咬合的长螺旋钻头，第一次向地下钻进至设计深度，然后提钻并通过空心钻杆泵送混凝土形成一排数根互相不咬合的素砼桩，在第一次形成的数根素砼桩凝固前，第二次利用原螺旋钻杆对准每两根素砼桩之间的土体向下钻进至设计深度，并提钻泵送混凝土形成与第一次成桩咬合在一起的咬合桩墙。

与本技术相比较，上述四种技术各有优劣：长螺旋后插笼灌注桩由于单轴旋转钻进，其巨大的扭矩须靠打桩架来承受，而打桩架又不可能做得很大，所以长螺旋钻孔的孔径和孔深始终受到打桩架的限制，目前仅能做到直径1m，深度30m；另外长螺旋钻机一次仅能成一个钻孔，效率低下，并且在作排桩施工时长螺旋钻机难以保证垂直度，不能完全咬合成排桩。

而BNT技术虽然可施工咬合桩，但是效率低下，需依赖超缓凝混凝土，超缓凝混凝土价格昂贵，导致该技术的施工造价高昂，无推广利用之价值。

水泥土搅拌墙插型钢技术，虽然具有施工效率高成本低廉的优势，但是其具有三个缺陷：其一，所形成的水泥土搅拌墙强度很低，不能作为永久性结构体使用；其二，搅拌墙与型钢的复合体为非刚性结构，作为基坑支护时，在基坑开挖的过程中变形较大，在邻近重要建筑物和地下管线时，一般难以满足变形控制的要求；其三，SMW钻机几根钻杆上的搅拌叶片是不连续的，即不是全长咬合的，所以在钻进过程中，不能完全排出钻孔内的土，而只能把土和水泥浆搅拌在一起。

多头小直径长螺旋成墙机与本实用新型相比具有诸多缺陷：

其一、多头小直径长螺旋成墙机，每相邻两根钻杆之间的中心距离小于螺旋钻杆直径的二倍，而大于其直径的一倍半，即每相邻的两根钻杆之间是不能咬合的，第一次钻进所形成的素桩只有待第二次在两桩之间复钻时才可能咬合，其在成墙原理上还是传统意义上先成A桩再成B桩的二次咬合桩墙，与本实用新型的全时全长咬合一次形成咬合桩墙的原理相比，差距甚大。

其二、由于多头小直径长螺旋成墙机需二次钻进才能形成咬合桩墙，则必须保证第二次钻进至原桩身深度前，第一次所成之桩不能凝固，即第一次成桩所用之混凝土必须为缓凝或超缓凝的，其材料成本较高。

其三、由于多头小直径长螺旋成墙机需二次钻进形成咬合桩墙，则两次钻进时的垂直度很难保证一致，即第一次与第二次所成桩之间的咬合较难保证。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种多轴长螺旋咬合钻机，特别是提供一种适用于深基础和地下连续墙施工所需的多轴长螺旋咬合钻机。本实用新型解决了现有技术桩与桩之间不能完全咬合的问题，弥补了现有技术施工效率低的不足。