一种干式气动凿岩钻孔桩机及其工法 技术领城
本发明涉及建筑机械领域，尤其涉及一种适用于建筑基础工程施工的干式气动凿岩钻孔桩机及其工法。
背景技术
目前，国内嵌岩钻孔桩施工不论采用牙轮钻头或冲击钻，均采用泥浆作业，将桩孔内淤泥、粘土由钻头搅成泥浆，边灌注混凝土边将泥浆排出孔外，一立方泥土产生两立方泥浆，每项基础工程往往有几千至几万方泥浆需要外运，既增加城市交通负担，还时常造成城市下水道堵塞，而且牙轮钻头或冲击钻头凿进强风化基岩尚还可以，对中风化‑新鲜基岩，一台班凿岩几至十几公分，对大口径而且岩面倾斜者，施工难度更大，极易造成钻头随岩面倾斜而成斜孔。国外日、韩履带式气动潜孔锤凿岩桩机灵活、环保、干式施工，适用于十几米桩长，而我国中、东部城市的嵌岩钻孔桩桩长往往30‑60米，因此，需要稳定性更好，桩架更高，回收钢护筒动力更大的机械设备。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种步履式、环保、干式、用气动潜孔锤凿岩的桩机，对土层、卵砾层护壁采用可回收的钢护筒，施工质量好，凿岩速度快。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：一种干式气动凿岩钻孔桩机，所述桩机由桩架、上动力头、螺旋钻杆、下动力头、钢护筒、气动潜孔锤、30‑60m
3的空压机以及高压输气管组成；所述桩架包括置于步履式行走支座上的底座以及立柱、配电柜、操作室和起落架；所述立柱由斜撑在施工場地与底座拼装成整体并且立柱与底座垂直；所述配电柜、操作室置于底座上；所述起落架一端置于底座上，另一端固定在立柱上；所述上动力头安装在立柱的上动力头滑道上，上动力头的下端连接螺旋钻杆以及气动潜孔锤；所述下动力头由下动力头钢吊绳通过立柱滑轮定位于立柱上，下动力头的下端连接钢护筒；所述空压机通过高压输气管与上动力头连接。
上述干式气动凿岩钻孔桩机的施工方法(简称工法)：先将桩机定位于桩位上，操作员在操作室里启动上动力头、下动力头，尔后启动空压机，使高压空气经过上动力头和螺旋钻杆的中心空腔作用于气动潜孔锤，使压缩空气产生的冲击功和冲击频率直接传给气动潜孔锤头快速破碎卵砾石和基岩，并通过下动力头带动钢护筒以及上动力头带动螺旋钻杆作回转驱动，形成对卵砾石和基岩的脉动破碎，同时利用气动潜孔锤排出的压缩空气，将破碎后的岩石颗粒以及土体由螺旋钻杆的螺旋叶片从下动力头的出渣口排出桩孔外形成渣堆；施工土层、砂层以及卵砾石层，需用钢护筒护壁，进入岩层则不用钢护筒护壁，凿岩到设计标高，将下动力头与钢护筒卸开，上动力头将气动潜孔锤移出桩孔，桩架移到另一桩位上施工，原桩孔按现行水下混凝土灌注规程灌注混凝土并回收钢护筒。
本发明与现有技术相比，具有如下显著优点：在施工凿岩钻孔灌注桩时，不仅凿岩速度快，而且呈干式、环保施工，施工现场干净，无泥浆污染。
【附图说明】
图1为本发明干式气动凿岩钻孔桩机一种实施例的结构示意图。
图2为气动潜孔锤剖面图。
图中：1.立柱滑轮，2.立柱，3.上动力头滑道，4.起落架钢索，5.斜撑，6.操作室，7.起落架，8.配电箱，9.底座，10.行走支座，11.粘土层，12.砾石层，13.岩层，14.钢护筒，15.气动潜孔锤，16.空压机，17.渣土堆，18.高压输气管，19.出渣口，20.下动力头，21.螺旋钻杆，22.上动力头，23.下动力头钢吊绳，24.套管，25.钻管，26.导向接头，27.配用冲击器，28.管靴，29.稳杆器，30.偏心扩孔套，31.偏心导向钻头。
【具体实施方式】
如图1所示实施例，本干式气动凿岩钻孔桩机由桩架、上动力头22、螺旋钻杆21、下动力头20、钢护筒14、气动潜孔锤15、30‑60m
3的空压机16以及高压输气管18组成；所述桩架包括步置于履式行走支座10上的底座9以及立柱2、配电柜8、操作室6和起落架7；所述立柱2由斜撑5在施工場地与底座9拼装成整体并且立柱2与底座9垂直；所述配电柜8、操作室6置于底座9上；所述起落架7一端置于底座9上，另一端固定在立柱2上；所述上动力头22安装在立柱2的上动力头滑道3上，上动力头22的下端连接螺旋钻杆21以及气动潜孔锤15；所述下动力头20由下动力头钢吊绳23通过立柱滑轮1定位于立柱2上，下动力头20的下端连接钢护筒14；所述空压机16通过高压输气管18与上动力头连接。本实施例采用50m
3的空压机。
上述钻孔桩机装配过程为：先将行走支座10、底座9、立柱2以及斜撑5在施工場地拼接安装成整体。在底座9上安装配电箱8、操作室6、起落架7和起落架钢索4，并将桩架立起。在立柱2和上动力头滑道3上安装上动力头22，在滑轮1上通过下动力头钢吊绳23将下动力头20定位于立柱2上，在上动力头22下端接上螺旋钻杆21以及气动潜孔锤15，在下动力头20下端连接钢护筒14，最后将50m
3空压机16通过高压输气管18连接在上动力头22上。
施工时，先将桩机定位于桩位上，操作员在操作室6里启动上动力头22、下动力头20，尔后启动空压机16，使高压空气经过上动力头22和螺旋钻杆21的中心空腔作用于气动潜孔锤15，使压缩空气产生的冲击功和冲击频率直接传给气动潜孔锤头15快速破碎卵砾石和基岩，并通过下动力头20带动钢护筒14以及上动力头22带动螺旋钻杆21作回转驱动，形成对砾石层12中的卵砾石和岩层13中的基岩的脉动破碎，同时利用气动潜孔锤15排出的压缩空气，将破碎后的岩石颗粒以及土体由螺旋钻杆21的螺旋叶片从下动力头20的出渣口19排出桩孔外形成渣堆17。施工土层、砂层与卵砾石层，需用钢护筒14护壁，避免塌孔，桩孔进入岩层13后，不用钢护筒护壁，凿岩到设计标高，将下动力头20与钢护筒14卸开，上动力头22将气动潜孔锤15移出桩孔，桩架移到另一桩位上施工，原桩孔按现行水下混凝土灌注规程灌注混凝土并回收钢护筒14。