[发明专利]螺旋桩机入岩一次成桩设备及成桩方法

权利要求书

1.螺旋桩机入岩一次成桩设备，包括带有机座（1）及安装在机座（1）上的导向立柱（2）的螺旋桩机，导向立柱（2）的旁侧设置有锤凿机构（5），锤凿机构（5）连接有驱动电机（3）和空气压缩机（4）；其中锤凿机构（5）包括旋转机具（51）、螺旋钻杆（52）以及气动潜孔锤（7）；其特征在于：

所述螺旋钻杆（52）为带外凸状螺旋叶片的中空钻杆，螺旋钻杆（52）上螺旋叶片的外径与待加工桩孔的内径相应；螺旋钻杆（52）内设置有自上而下贯穿螺旋钻杆（52）的中心管和气管；所述中心管的上端通过砼管与混凝土泵（6）连通，所述气管通过输气管道与空气压缩机（4）连通；

所述气动潜孔锤（7）包括套筒（71），套筒（71）内自上而下依次设置有后接头（73）、弹力阀（77）、活塞（78）、前接头（72）以及锤头（74）；后接头（73）设置在套筒（71）的顶端用于连接螺旋钻杆（52），前接头（72）设置在套筒（71）的底端用于连接锤头（74）；

所述套筒（71）的中心位置设置有混凝土输送管（76）；混凝土输送管（76）依次贯穿后接头（73）、弹力阀（77）、活塞（78）并伸入锤头（74）内，混凝土输送管（76）的上端通过后接头（73）与螺旋钻杆（52）内的中心管连通，混凝土输送管（76）的下端与锤头（74）活动并密封连接；

所述后接头（73）内还设置有连通套筒（71）内腔和螺旋钻杆（52）气管的气道（75），套筒（71）内位于气道（75）的下面设置有套装在混凝土输送管（76）上并对应气道（75）出气口设置的用于启闭气道（75）的弹力阀（77）；

用于打击锤头（74）上下运动的活塞（78）与嵌套在套筒（71）内壁上的配气座相配装；所述活塞（78）内沿混凝土输送管（76）方向还设置有自上而下贯通活塞（78）的排气管（715）；

所述锤头（74）内还设置有一端连通活塞（78）与锤头（74）之间的气腔、另一端连通位于锤头（74）内混凝土输送管段的支气管（79）。

2.根据权利要求1所述的螺旋桩机入岩一次成桩设备，其特征在于：所述混凝土输送管（76）与锤头（74）顶端接触的部位设置有密封环（711）。

3.根据权利要求1或者2任一项所述的螺旋桩机入岩一次成桩设备，其特征在于：所述支气管（79）内靠近混凝土输送管（76）的部位设置有用于防止混凝土进入支气管（79）的单向阀（710）。

4.根据权利要求3所述的螺旋桩机入岩一次成桩设备，其特征在于：所述气道（75）、排气管（715）以及支气管（79）均为两条或两条以上，所述气道、排气管和支气管对称并匀布在混凝土输送管（76）的外侧。

5.根据权利要求4所述的螺旋桩机入岩一次成桩设备，其特征在于：所述混凝土输送管（76）的管径大于气道（75）的管径以及支气管（79）的管径。

6.螺旋桩机入岩一次成桩方法，该方法利用螺旋桩机实现入岩成桩，其特征在于包括以下步骤：

A.螺旋桩机组装定位：将螺旋桩机组装放置到待作业位置，并将空气压缩机（4）、混凝土泵（6）分别与螺旋钻杆（52）内的气管、中心管的顶端密封连接；

B.向地下钻进形成桩孔：启动空气压缩机、螺旋桩机上的驱动电机（3），通过旋转机具（51）带动螺旋钻杆以及气动潜孔锤进行钻进作业；

C.提钻并向桩孔内注砼：当气动潜孔锤钻进至设计深度后，启动驱动电机反转，稳步提升气动潜孔锤以及螺旋钻杆；在提升过程中，开启混凝土泵，向螺旋钻杆的中心管中注入混凝土料，混凝土料经气动潜孔锤的混凝土输送管进入已经钻好的桩孔中；

D.安放钢筋笼：当气动潜孔锤提升至地面后，将钢筋笼插入充满有混凝土料的桩孔中，即完成入岩一次成桩。