一种超深旋挖桩施工用防塌孔机构及其使用方法与流程

本发明涉及旋挖桩施工，特别是涉及一种超深旋挖桩施工用防塌孔机构及其使用方法。

背景技术：

1、在建筑工程中，打孔和埋设桩体是常见的地基处理方法。然而，由于土地压力的作用，或地质条件差的原因，打好的孔很容易发生坍塌，给桩体的埋设带来了挑战。

2、对于基础地质条件复杂，例如存在持力层埋深大，表层土质松散，土层分部不均匀，存在淤泥质土夹层的地质，桩孔极易发生塌孔和缩颈，在施工过程塌孔、缩颈及桩孔垂直难以控制。此种需用钢护筒进行护孔，使用钢护筒穿过土质松散层，以避免塌孔现象的发生。然而对于桩基施工长度超长，例如桩基长度达80m时，由于距离较长，且地质条件复杂，无法实现一次性施放钢护筒的过程，易造成套筒变形等现象，钢护筒施放过程难度极大。

3、鉴于此，对于复杂地质环境，如何实现在超深旋挖桩施工过程中实现钢护筒的施放安装，避免塌孔现象，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明为旨在提供一种超深旋挖桩施工用防塌孔机构及其使用方法，以克服上述情况不足。

2、为了能够达到上述目的，本发明的第一方面提供了一种超深旋挖桩施工用防塌孔机构，包括：

3、多个沿竖直方向顺次连接的钢护筒；以及

4、切割装置，其包括切割套筒、切割齿、蓄力组件和复位组件，所述切割套筒沿竖直方向与最下端所述钢护筒滑动连接，所述蓄力组件用于选择性的带动所述切割齿穿出所述切割套筒底部，所述复位组件用于带动所述切割齿嵌入到所述切割套筒内。

5、进一步地，所述切割套筒底端布设有切割腔，所述切割腔内滑动连接有切割齿，且所述切割齿有选择地贯穿所述切割套筒的底端；

6、所述蓄力组件包括：

7、沿竖直方向滑动连接在所述切割套筒内的多个一一对应设置的第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁和第二磁铁相对面的磁极相同，所述第一磁铁与切割齿固定连接，以及

8、布设于所述切割套筒内的且位于所述切割腔上方的环形腔，所述环形腔内转动连接有驱动环，所述驱动环上表面向上凸起形成多个驱动板，多个所述驱动板圆周间隔分布驱动环上，转动所述驱动环能够带动所述第二磁铁有选择性地与所述驱动板滑动连接并向上移动，或依靠自身重力下滑至所述驱动环上并与所述驱动环滑动连接。

9、进一步地，所述驱动板的外沿包括顺次连接的上升段、水平段和竖直段，所述上升段和竖直段分别与驱动环上表面顺次连接，所述上升段与第二磁铁滑动连接时带动其向上运动。

10、进一步地，所述蓄力组件还包括固定连接在环形腔内，且与多个所述第二磁铁一一对应设置的多个第三磁铁，所述第三磁铁位于所述第二磁铁上方，且所述第三磁铁与第二磁铁相对面的磁极相同。

11、进一步地，所述蓄力组件还包括：

12、与所述第二磁铁固定连接的重力块；

13、转动连接在所述切割套筒内的摩擦环，以及分别与摩擦环和驱动环连接的连接板，所述摩擦环与连接板的截面为“t”形结构。

14、进一步地，所述摩擦环的内表面圆周间隔布设有多个驱动盲孔。

15、进一步地，沿竖直方向滑动连接在所述切割腔内连接环，多个所述切割齿圆周间隔固定分布在所述连接环的下方，所述切割腔的下端布设有用于所述切割齿通过的贯穿孔。

16、进一步地，所述复位组件包括安装在所述切割腔底板和连接环之间的弹性件，所述弹性件的弹力小于所述第二磁铁滑动至驱动环时第一磁铁与第二磁铁之间的斥力。

17、进一步地，相邻所述钢护筒上分别布设有环形凹槽和环形凸起，所述环形凸起插接在所述环形凹槽内并通过定位螺丝固定。

18、相对于现有技术，本发明所述超深旋挖桩施工用防塌孔机构及其使用方法具有以下优势：

19、钻孔过程中，同时蓄力组件和复位组件交替对切割齿施加作用力，实现切割齿反复穿出或嵌入到切割套筒的效果，以此实现对土层的冲击切削，进一步带动切割套筒逐渐向下伸入到下部土层中，能够实现随着钻孔过程，切割套筒实现对钻孔保护的效果，待钻孔穿出钢护筒的长度与切割组件伸出钢护筒的最大长度相等时，在最上端钢护筒的上方顺次连接下一钢护筒，并利用振动锤将钢护筒安装在土层内，此时切割套筒在土层支持力的效果下滑动至最下端钢护筒内，循环钻孔和续接下一钢护筒的过程，直至钢护筒贯穿全部松散土层，随后钻孔至设计深度即可。本发明利用钻孔和切割套筒同步下放的过程，实现对钻孔实时防护的效果，同时能够实现钢护筒多段多次施放过程，有效避免长距离钢护筒施放时变形的现象，同时实现了对超深旋挖桩施工钻孔的防护效果，有效避免塌孔现象的发生。

20、本发明的第二方面提供了一种超深旋挖桩施工用防塌孔机构的使用方法，包括以下步骤：

21、第一步，探明地下构筑物情况及土质情况，并平整场地，对桩位进行放样，并埋设十字护桩，十字护桩要高出护筒顶面，对桩位和轴线进行复核；

22、第二步，利用振动锤将钢护筒最下端和切割组件安装在土层内，保证钢护筒的轴线位于十字护桩的交叉线上，且应保证钢护筒埋设高度高出地面50cm；

23、第三步，在钢护筒进行钻孔并贯穿，切割组件随之同时实现土层切割，待钻孔穿出钢护筒下端的长度与切割组件伸出钢护筒的最大长度相等时，在最上端钢护筒的顶部顺次连接下一所述钢护筒，并利用振动锤将钢护筒安装在土层内，且保证下一钢护筒埋设高度高出地面50cm，循环往复上述操作，直至钢护筒贯穿全部松散土层；

24、第四步，钻孔至设计深度。

25、所述超深旋挖桩施工用防塌孔机构的使用方法与上述超深旋挖桩施工用防塌孔机构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

1.一种超深旋挖桩施工用防塌孔机构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的超深旋挖桩施工用防塌孔机构，其特征在于，所述切割套筒(2)底端布设有切割腔(4)，所述切割腔(4)内滑动连接有切割齿(3)，且所述切割齿(3)有选择地贯穿所述切割套筒(2)的底端；

3.根据权利要求2所述的超深旋挖桩施工用防塌孔机构，其特征在于，所述驱动板(9)的外沿包括顺次连接的上升段(10)、水平段(11)和竖直段(12)，所述上升段(10)和竖直段(12)分别与驱动环(8)上表面顺次连接，所述上升段(10)与第二磁铁(6)滑动连接时带动其向上运动。

4.根据权利要求3所述的超深旋挖桩施工用防塌孔机构，其特征在于，所述蓄力组件还包括固定连接在环形腔(7)内，且与多个所述第二磁铁(6)一一对应设置的多个第三磁铁(13)，所述第三磁铁(13)位于所述第二磁铁(6)上方，且所述第三磁铁(13)与第二磁铁(6)相对面的磁极相同。

5.根据权利要求4所述的超深旋挖桩施工用防塌孔机构，其特征在于，所述蓄力组件还包括：

6.根据权利要求5所述的超深旋挖桩施工用防塌孔机构，其特征在于，所述摩擦环(16)的内表面圆周间隔布设有多个驱动盲孔(17)。

7.根据权利要求2所述的超深旋挖桩施工用防塌孔机构，其特征在于，沿竖直方向滑动连接在所述切割腔(4)内连接环(18)，多个所述切割齿(3)圆周间隔固定分布在所述连接环(18)的下方，所述切割腔(4)的下端布设有用于所述切割齿(3)通过的贯穿孔。

8.根据权利要求7所述的超深旋挖桩施工用防塌孔机构，其特征在于，所述复位组件包括安装在所述切割腔(4)底板和连接环(18)之间的弹性件(19)，所述弹性件(19)的弹力小于所述第二磁铁(6)滑动至驱动环(8)时第一磁铁(5)与第二磁铁(6)之间的斥力。

9.根据权利要求1所述的超深旋挖桩施工用防塌孔机构及其使用方法，其特征在于，相邻所述钢护筒(1)上分别布设有环形凹槽(20)和环形凸起(21)，所述环形凸起(21)插接在所述环形凹槽(20)内并通过定位螺丝(22)固定。

10.一种基于权利要求1至9任一项所述的超深旋挖桩施工用防塌孔机构的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：