一种抗滑桩旋挖钻快速成孔的施工方法及自取土修边器

技术领域

本发明属于工程施工技术领域，涉及一种桩孔成孔技术，具体涉及一种抗滑桩旋挖钻快速成孔的施工方法及自取土修边器。

背景技术

随着社会的发展和科学技术的不断进步，在工程领域对机械化施工的要求越来越高，才能满足日益增长的需求，达到高效、安全、经济的目的。传统的抗滑桩成孔采用人工开挖的形式，作业效率低，工程成本高，人工在井内作业安全风险大，为确保工作人员安全，需采取钢筋混凝土护壁，工序多，需增加立模、浇筑、拆模等工序。且需要待砼具有一定强度方可拆模后，才能进入下一开挖作业循环。经现场试验3人每天只能进行一个循环，即开挖0.6-0.8m，一根桩需15d人工开挖才能成孔。一台旋挖钻机与一台修边器配合开挖，一天即可完成2根桩的开挖，大大提高工作效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗滑桩旋挖钻快速成孔的施工方法及自取土修边器，用于抗滑桩成孔过程中修边取土一次性完成，提高施工效率。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种用于抗滑桩旋挖钻快速成孔的自取土修边器，其特征在于：包括底座、取土斗、修边刀盘、液压缸和主杆，所述修边刀盘安装于取土斗的取土入口边沿上，所述取土斗前端底部通过转动副安装在底座上，后端通过液压缸与底座相连，通过液压缸的伸缩能够调整取土斗的俯仰姿态；所述主杆固定在底座上，主杆通过连接机构安装在旋挖钻上，利用旋挖钻的动力驱动在待成孔的桩孔中上下运动进行修边和取土操作，所述液压缸通过旋挖钻上液压系统控制。

进一步地，所述取土斗为由底板、两个三角形侧板和背板固定相连组成铲型取土装置，所述修边刀盘固定在底板前端边沿。

进一步地，所述修边刀盘为三菱柱刀盘，三菱柱的一个锐角边为切土的刀刃。

进一步地，所述修边刀盘上与刀刃相对的一个面上焊接有连接钢板，所述连接钢板上开设有若干用于安装在取土斗上的连接螺孔。

进一步地，所述三菱柱刀盘的横截面为直角三角形，所述连接钢板焊接在直角三角形的短直边上，使得三菱柱刀盘的上表面与底板平行。

进一步地，所述三菱柱刀盘采用耐磨型高锰钢制作。

进一步地，所述取土斗前端底部通过两个铰链安装在底座上，所述液压缸一端通过铰链与取土斗后端中部相连，另一端通过铰链安装在底座上。

进一步地，所述连接机构包括连接板和定位销，所述连接板焊接在主杆顶部，连接板上设有用于与旋挖钻相连的螺孔，所述定位销焊接在连接板下方的主杆侧壁上，用于限制自取土修边器摆动。

进一步地，所述主杆与底座之间设有若干三角形加强肋。

进一步地，所述修边刀盘自下而上对土体进行切削。

本发明还提供一种抗滑桩旋挖钻快速成孔的施工方法，采用上述任意一项所述自取土修边器，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，施工场地清理、整平，清理出施工空间；

步骤2，测量放线，对桩孔进行定位；

步骤3，锁口施工，在相应桩孔位置进行锁口施工，桩孔为多边形截面，所述锁口也为匹配的多边形截面；

步骤4，旋挖钻机打引孔；根据地质勘探资料，选择相应型号的旋挖钻机钻进施工桩身截面范围内旋挖多个引孔；

步骤5，修边器修整孔壁；将自取土修边器安装在旋挖钻的钻杆下端，修边器就位对孔壁进行自上而下修整，最后清渣到设计桩底高程，修边过程中，利用液压缸调整取土斗的俯仰姿态，进行装土和卸土操作，完成桩孔的快速成孔。

本发明的有益效果如下：

本发明的特点是充分利用旋挖钻已有特点，边切削边取土，以实现抗滑桩旋挖钻快速成孔，提高工作效率，降低施工成本，确保施工人员安全；而且本发明中的刀盘在使用磨损严重时，能方便快捷的更换，在一定程度上使本装置具有更好的耐久性。将该自取土修边器应用于抗滑桩旋挖钻成孔施工中，打破了原有的施工方式，装置简单，想法新颖，有极大的实用性。

附图说明

图1为本发明自取土修边器轴测图。

图2为本发明自取土修边器俯视图。

图3为本发明自取土修边器主视图。

图4为本发明取土斗去掉一个三角形侧板示意图。

图5为本发明自取土修边器去掉取土斗示意图。

1-底座，2-取土斗，201-底板，202-三角形侧板，203-背板，3-修边刀盘，4-液压缸，5-主杆，6-连接钢板，7-连接板，8-定位销，9-三角形加强肋，10-铰链。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图5所示，一种用于抗滑桩旋挖钻快速成孔的自取土修边器，包括底座1、取土斗2、修边刀盘3、液压缸4和主杆5，所述修边刀盘3安装于取土斗2的取土入口边沿上，所述取土斗2前端底部通过转动副安装在底座1上，后端通过液压缸4与底座1相连，通过液压缸4的伸缩能够调整取土斗2的俯仰姿态；所述主杆5固定在底座1上，主杆5通过连接机构安装在旋挖钻上(实际安装在旋挖钻的钻杆下端)，利用旋挖钻的动力驱动在待成孔的桩孔中上下运动进行修边和取土操作，所述液压缸4通过旋挖钻上液压系统控制。

如图1和图4所示，所述取土斗2为由底板201、两个三角形侧板202和背板203固定相连组成铲型取土装置，所述修边刀盘3固定在底板201前端边沿。

如图4所示，所述修边刀盘3为三菱柱刀盘，三菱柱的一个锐角边为切土的刀刃；所述修边刀盘3上与刀刃相对的一个面上焊接有连接钢板6，所述连接钢板6上开设有若干用于安装在取土斗2上的连接螺孔，连接钢板6比修边刀盘3连接的一面宽度小，这样形成凹凸，连接时，与取土斗2的底板201为两个相互垂直面接触，起到定位的作用，修边刀盘3通过螺栓可拆卸的与取土斗2相连，便于拆卸更换修边刀盘3(修边刀盘3个其上的连接钢板6一起更换)。

作为一种更优的实施例，所述三菱柱刀盘的横截面为直角三角形，所述连接钢板6焊接在直角三角形的短直边上，使得三菱柱刀盘的上表面与底板201平行；所述三菱柱刀盘采用耐磨型高锰钢制作。

作为一种具体实施例，如图3和图5所示，所述取土斗2前端底部通过两个铰链10安装在底座1上，所述液压缸4上端通过铰链10与取土斗2后端背板203的中部相连，下端通过铰链10安装在底座1上。

作为一种具体实施例，如图1所示，所述连接机构包括连接板7和定位销8，所述连接板7焊接在主杆5顶部，连接板7上设有用于与旋挖钻相连的螺孔，所述定位销8焊接在连接板7下方的主杆5侧壁上，用于限制自取土修边器摆动。需要说明的是，本发明提供的连接机构只是一种具体距离形式，可以更根据不同型号旋挖钻钻杆上连接件的连接方式做适应性改造。

作为一种具体实施例，所述主杆5与底座1之间设有若干三角形加强肋9，以便提高主杆5的机械结构强度。

本发明利用液压缸4调整取土斗2的俯仰姿态，进行装土和卸土操作，完成桩孔的快速成孔。而液压缸4采用旋挖钻上预留多余的控制油路来控制，当然可以额外改造调节控制油路控制，这些采用现有技术即可，本发明不再赘述。

使用时，首先使油管与液压缸4连接，操作修边器从土桩孔中间自下而上向桩孔内壁切削，方便切削的土体进入取土斗2，切削过程中，通过液压缸4保持取土斗2具有一定倾斜角度，土随着修边刀盘3表面自动进入取土斗2中，尤其是，旋挖钻还可以给予取土斗2一定振动幅度和频率，使得修边刀盘3切土效率大幅度提升，并且所切土能顺利流入取土斗2中。当取土斗2中土体累积达到一定程度后，通过旋挖钻将取土斗2提升至地面以上卸土位置，操作液压控制机构推动液压缸4伸出使取土斗2向前倾覆卸土。通过液压控制机构控制液压缸4的伸缩运动，可使取土斗2停止在任何需要的倾斜位置上，然后取土斗2利用自身重力和液压控制复位，达到边切削土体边取土的效果。

本发明还提供一种抗滑桩旋挖钻快速成孔的施工方法，采用上述任意一项所述自取土修边器，施工方法包括以下步骤：

步骤1，施工场地清理、整平，清理出施工空间；

步骤2，测量放线，对桩孔进行定位；

步骤3，锁口施工，在相应桩孔位置进行锁口施工，桩孔为多边形截面，所述锁口也为匹配的多边形截面；

步骤4，旋挖钻机打引孔；根据地质勘探资料，选择相应型号的旋挖钻机钻进施工桩身截面范围内旋挖多个引孔；

步骤5，修边器修整孔壁；将自取土修边器安装在旋挖钻的钻杆下端，修边器就位对孔壁进行自上而下修整，最后清渣到设计桩底高程，切削土体过程中，利用旋挖钻的履带行走调整钻杆下端自取土修边器位置，到达所需修边区域，利用旋挖钻的卷扬机驱动钻杆上下运动进行切土修边，利用旋挖钻的动力头驱动钻杆旋转，调整自取土修边器上修边刀盘3的方向，以便在不大幅度调整履带位置的情况下，调整修边刀盘3的方向进行矩形桩孔不同边的修边，利用液压缸4调整取土斗2的俯仰姿态，进行装土和卸土操作，完成桩孔的快速成孔。

步骤6，钢筋笼安装、下放，在孔口采用履带吊安装钢筋笼，成型后下放至设计位置；

步骤7，浇筑混凝土形成桩身主体。

在抗滑桩旋挖钻成孔施工过程中，传统修边器，只能切削土体，土体堆积底部需另外人工取土，工作量大且耗时耗力不安全。所以需要寻求一种安全经济高效的装置，由此本发明应孕而生，本实施例在切削土体修边的同时能取土，在一定程度上大大提高了工作效率，最主要是能确保操作人员的人身安全，达到经济、合理、安全、高效的目的。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。