[发明专利]砂土地基灌注桩钻孔预处理用回旋钻孔装置及其施工方法

权利要求书

1.砂土地基灌注桩钻孔预处理用回旋钻孔装置，其特征在于：包括支撑台、底板、驱动机构、旋转机构、钻孔机构和定位机构，所述支撑台位于所述底板的上方，所述底板通过立柱连接所述支撑台，所述驱动机构包括电机、驱动齿轮和从动齿轮，所述电机固定连接在所述支撑台的底面上，所述驱动齿轮和所述从动齿轮均位于所述支撑台的顶面上，所述驱动齿轮连接所述电机，所述从动齿轮套接在基座上，所述基座转动连接在所述支撑台上，所述从动齿轮与所述驱动齿轮相互啮合，所述旋转机构包括第一定位筒、第二定位筒、悬臂、转轴和旋转组件，所述第一定位筒通过所述悬臂连接所述第二定位筒，所述第一定位筒内设置有传动轴，所述传动轴的底端固定连接在所述基座上，所述第二定位筒内套接有所述转轴，所述钻孔机构连接在所述转轴上，所述定位机构套接在所述钻孔机构上。

2.根据权利要求1所述的砂土地基灌注桩钻孔预处理用回旋钻孔装置，其特征在于：所述底板的底面上均匀设置有滚轮组件，所述底板上设置有第一锚固杆，所述第一锚固杆位于两个所述滚轮组件之间，且与两个所述滚轮组件位于同一直线上。

3.根据权利要求1所述的砂土地基灌注桩钻孔预处理用回旋钻孔装置，其特征在于：所述第一定位筒的底端转动连接在所述基座上，且通过紧固螺钉连接所述基座。

4.根据权利要求1所述的砂土地基灌注桩钻孔预处理用回旋钻孔装置，其特征在于：所述旋转组件包括连杆和驱动臂，所述驱动臂的一端固定连接在所述传动轴的顶端，所述驱动臂的另一端通过第二连接件转动连接在所述连杆的一端，所述连杆的另一端通过第一连接件连接所述转轴。

5.根据权利要求1所述的砂土地基灌注桩钻孔预处理用回旋钻孔装置，其特征在于：所述钻孔机构包括套筒、钻具和钻杆，所述套筒固定连接在所述第二定位筒上，所述钻具通过所述钻杆连接所述转轴。

6.根据权利要求5所述的砂土地基灌注桩钻孔预处理用回旋钻孔装置，其特征在于：所述钻具包括壳体和钻头，所述壳体的内部设置有腔体和螺纹孔，所述螺纹孔位于所述腔体的上方，所述腔体内设置有固定齿轮和托环，所述固定齿轮位于所述托环的上方，所述钻头位于所述壳体的下方，所述钻头通过连接杆连接有限位盘和旋转齿轮，所述旋转齿轮位于所述限位盘的上方，所述旋转齿轮与所述固定齿轮相互啮合，所述限位盘限位在所述托环的上方。

7.根据权利要求5所述的砂土地基灌注桩钻孔预处理用回旋钻孔装置，其特征在于：所述定位机构包括上平衡板和下平衡板，所述上平衡板位于所述下平衡板的上方，且所述上平衡板和所述下平衡板均套接在所述套筒上，所述上平衡板的底面和所述下平衡板的顶面上均设置有固定杆，上下两个所述固定杆之间通过伸缩杆连接，所述下平衡板上均匀设置有第二锚固杆。

8.如权利要求1所述的砂土地基灌注桩钻孔预处理用回旋钻孔装置的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

1)桩位测量放样

a、首先对施工场地进行清理，并对作业场地进行夯实处理，根据土质分布情况确定回旋钻孔装置的安装位置，用白色石灰粉划设区域；

b、然后根据施工图纸上的测量控制点，布设施工测量控制网，依据施工测量控制网进行施工放样，在进行测量放样时，从各定位点放出各桩位中心线，并设置护桩，测量准备结束后进行施工；

2)护筒埋设

a、首先根据施工场地要求，采用压重、振动和锤击的混合方式将护筒沉入沙土地基中，埋设时，将护筒的中心轴线对正测量标志的桩位中心，护筒顶面的泥浆溢出口距离地面0.5～1.0m，同时保持护筒的倾斜度的偏差小于1％，护筒下沉完毕后，测量并校正护筒的中心位置和竖直方向的倾斜度；

b、然后在护筒周围0.5～1m范围内的土挖除，夯填粘质土至护筒底0.3～0.6m；

3)回旋钻孔装置施工

a、首先根据设计要求，将回旋钻孔装置运送至施工位置，通过石块将底板垫平，使钻孔机构保持竖直向下，转动底板上的第一锚固杆，使第一锚固杆插入砂土地基中，并用石块将滚轮组件进行定位；

b、然后在基座和第一定位筒的连接处插入紧固螺钉，启动电机，通过驱动齿轮带动从动齿轮旋转，进一步带动悬臂旋转，使钻孔机构移动至需要施工的护筒上方，待钻孔机构与护筒位置对准一致后，拆除紧固螺钉，启动电机，使从动齿轮通过传动轴带动驱动臂往复旋转，进一步通过第二连接件带动连杆往复移动，连杆通过第一连接件带动转轴旋转，实现钻具进行钻孔施工；

c、当钻具钻至设定深度后，先关闭电机，然后将下平衡板通过第二锚固杆固定在地基上，使下平衡板保持水平，再调节伸缩杆的高度，使上平衡板保持水平，待定位机构安装结束后，启动电机，继续进行钻孔施工，直至达到设定的深度，在钻孔过程中产生的砂土用运输车运送至设定的位置；

d、待护筒回旋钻孔施工结束后，松开第二锚固杆，使下平衡板与地基分离，同时回收钻具，在基座和第一定位筒上插入紧固螺钉，启动电机，即可将钻孔机构转动至下一个护筒上方，循环步骤a至步骤c即可实现施工；

4)护筒土方回填

待所有的护筒钻孔完毕后，依次向护筒内回填土方，直至所有护筒回填完毕；

5)拔出护筒

移出回旋钻孔装置，通过振动锤依次将护筒拔出，在拔护筒时控制振动锤的速度为3～4m/min；

6)回旋钻孔装置清理

施工结束后，对回旋钻孔装置进行清理和养护。