1.本发明涉及灌注桩技术领域，尤其是一种有限空间大直径超长灌注桩施工方法。
背景技术：
2.随着城市的不断发展，对旧建筑改造加固、新建地下车库、车站改建、既有桥洞等需求也日益迫切。在狭窄室内空间内打设大直径超长灌注桩时，由于超窄进门宽度、超低进门高度、超低工作净空、平面尺寸受限，常规的灌注桩施工方法不适用。
3.国内针对各种施工场景提出了相应的施工方法。中国发明专利（cn114059524 a）公开了有限空间下钻孔灌注桩施工工艺，该钻机可适用于低净空、狭小空间施工，但所用的专用分体拆装式桩工机具占据面积大，挤压操作空间；同时设备部件多，拼装和拆卸较为繁琐，对施工人员素质要求较高，且智能化程度不高；中国发明专利（cn201921128223 u）公开了用于狭小空间施工的灌注桩，通过减少每段钢筋笼长度并提高多段钢筋笼之间连接稳定性达到施工目的，但没有解决狭小空间中钻孔问题。
技术实现要素：
4.本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种有限空间大直径超长灌注桩施工方法，通过装配式拼装结构的超小型钻机和灌注机架，解决目前灌注桩施工方法无法适用于既有建筑、既有桥洞、既有隧道内超窄进门宽度、超低进门高度、超低工作净空、平面尺寸受限问题，并且提高施工效率和施工质量。
5.本发明目的实现由以下技术方案完成：一种有限空间大直径超长灌注桩施工方法，其特征在于：该施工方法包括以下步骤：在施工场地内拼装底盘和电机底盘，并将所述底盘和所述电机底盘拼装构成整体的底盘结构；驱动智能化超低净空钻机行走到所述底盘结构上，将所述智能化超低净空钻机的钻孔主机安装固定在所述底盘上，将所述智能化超低净空钻机的液压装置及电气系统安装固定在所述电机底盘上；驱动所述智能化超低净空钻机工作，在施工场地内的设计桩位钻孔；钻孔完成后，将所述智能化超低净空钻机从所述底盘结构上移出；将灌注架的各部件移运至所述底盘结构上并在所述底盘结构上拼装灌注架，使所述灌注架固定安装在所述底盘结构上；利用所述灌注架进行灌注桩钢筋笼的制作及吊放；钢筋笼制作及吊放完成后，利用所述灌注架进行混凝土灌注。
6.在所述电机底盘的一侧安装斜坡垫，使所述智能化超低净空钻机和所述灌注架可通过所述斜坡垫移动至所述底板和所述电机底盘上。
7.所述智能化超低净空钻机采用拼装结构，其拼装步骤包括：
将钻孔主机行走至所述底盘上，将钻孔主机上的支腿固定在所述底盘上使所述钻孔主机固定在所述底盘上，在所述主机上安装副桅杆、小卷扬机、吊臂，通过起塔油缸将所述副桅杆和主桅杆立起并将两者进行拼装，通过支腿将所述副桅杆和所述主桅杆调整至垂直。
8.所述支腿与所述钻孔主机之间为可拆卸结构，进出狭窄的施工场地时，根据门洞宽度拆除所述钻孔主机上的一侧或两侧支腿。
9.在所述智能化超低净空钻机移出时，通过所述起塔油缸将所述主桅杆和所述主桅杆上的动力头水平放置，并拆除所述副桅杆、所述小卷扬机和所述吊臂。
10.所述灌注架由门架立杆、门架横梁、斜杆、卷扬机和电机构成，所述门架立杆安装固定在所述底盘上，所述门架横梁安装在两根所述门架立杆之间，所述斜杆的一端与所述门架横梁连接，另一端安装固定在所述电机底盘上，所述卷扬机和所述电机分别安装在所述电机底盘上，所述电机连接驱动所述卷扬机。
11.所述灌注架在移出时，将门架立杆、门架横梁、斜杆、卷扬机和电机逐一拆解。
12.本发明的优点是：1）适应于有限空间：智能化低净空钻机主机可遥控行走，其余设备组件可拆装，底盘与灌注架共用，且都能拆装，适应于狭窄施工场地，即超窄进门宽度（不小于0.8m）、超低进门高度（不小于1.5m）、超低工作净空（不小于3.2m）、平面尺寸（宽不小于1.8m，长不小于3.2m）。
13.2）适用于大直径，超长灌注桩：可适用于直径1.2m以内，桩长60m以内灌注桩施工；钻孔采用智能化低净空钻机，采用液压驱动，动力头可提供下压力，钻进能力强；桅杆为钻进起到导向作用，成桩垂直度高。
14.3）操作简单，安全可靠：钻孔步骤和吊放步骤分别采用智能化低净空钻机和灌注桩架，充分发挥两者优势，能满足大直径超长灌注桩施工要求，施工机具拼接、拆卸过程简单、安全可靠，仅靠人工即可全部完成，操作灵活。
15.4）可流水施工，提高施工效率：智能化低净空钻机后台和主机分离，后台停留场地外；并采用遥控控制，施工人员可在施工场地外完成该设备进出门洞、加接钻杆、拆卸钻杆操作，减少狭窄施工场地的占用面积，提高施工场地利用效率。
附图说明
16.图1为本发明中底盘的俯视图；图2为本发明中底盘的正视图；图3为本发明中底盘的侧视图；图4为本发明中智能化低净空钻机结构示意图；图5为本发明中主机的侧视图；图6为本发明中主机的主视图；图7为本发明中主机的俯视图；图8为本发明中灌注架的主视图；图9为本发明中灌注架的侧视图；图10为本发明中灌注架的俯视图；
图11为本发明中灌注架结构示意图。
实施方式
17.以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：如图1-11所示，图中标记1-24分别表示为：底盘1、电机底盘2、智能化超低净空钻机3、钻孔主机4、液压系统5、液压站6、电气系统7、副桅杆8、主桅杆9、动力头10、卸扣器11、起塔油缸12、履带底盘13、支腿14、吊臂15、小卷扬机16、门架横梁17、门架立杆18、法兰盘19、斜杆20、卷扬机21、电机22、皮带23、张紧杆24。
18.实施例：如图1至图11所示，本实施例中有限空间大直径超长灌注桩施工方法用于在施工空间的限制下，例如既有建筑、既有桥洞、既有隧道内超窄进门宽度、超低进门高度、超低工作净空、平面尺寸受限等有限空间内，实现大直径超长灌注桩的施工，并且可提高施工效率和施工质量。
19.本实施例中的施工方法所涉及的设备主要包括三个部分，其一是由底盘1和电机底盘2所构成的底盘支座结构，该底盘支架用于安装固定智能化超低净空钻机3和灌注架，使两者能够稳定地架设在施工位置，其二是智能化超低净空钻机3，该智能化超低净空钻机3用于进行钻孔；其三则是灌注架，该灌注架用于灌注桩的钢筋笼吊放以及后续的混凝土灌注。在本实施例中，智能化超低净空钻机3和灌注架也分别采用拼装结构，以降低空间限制对设备的不良影响。
20.本实施例具有如下施工步骤：1）测量及场地准备步骤：平整狭窄施工场地，测量放线并确定桩孔位置，同时凿除桩孔位置处硬化层。
21.2）底盘拼装步骤：底盘1和电机底盘2的各部件通过小推车运至狭窄施工场地内，按照与设计的桩孔位置匹配的方位摆放，采用螺栓将底盘1和电机底盘2各部件拼接成为完整的底盘，即将底盘1和电机底盘2连接构成整体以形成稳定牢固的设备支座，电机底盘2一侧放置斜坡垫，以便于设备从斜坡垫上行走到底盘上。
22.3）钻机就位步骤：智能化超低净空钻机3的钻孔主机4进入门洞后，该智能化超低净空钻机3的履带底盘13底部设置有履带行走装置，钻孔主机4通过履带行走装置行走，通过放置在电机底盘2的斜坡垫行走至电机底盘2上，安装支腿14并行走至底盘1固定位置，将支腿14通过螺栓固定在底盘1上，从而完成钻孔主机4与底盘1之间的固定连接。在履带底盘13上安装副桅杆8、小卷扬机16、吊臂15，采用起塔油缸12将副桅杆8和主桅杆9立起并完成两者之间的拼装，在主桅杆9的顶部安装吊臂15，该吊臂15的悬臂端安装小卷扬机16，动力头10和卸扣器11分别安装在履带底盘10上，其中动力头10与主桅杆9连接用于驱动钻杆，卸扣器11对准桩孔中心，主桅杆9和副桅杆8通过张紧杆24调节桅杆垂直。
23.同时，将液压系统5和液压站6构成的液压装置以及电气系统7同步移动到电机底盘2的位置，将液压站6固定安装到电机底盘2上并通过液压系统与钻孔主机4连接以提供动力，而电气系统7则用于对钻孔主机4和液压装置的工作状态进行控制。在本实施例中，如图
4所示，液压站6和电气系统采用集成化设计，两者集成为一体结构，在该结构底部也设置有行走装置，以实现可移动。
24.在本实施例中，智能化超低净空钻机3可采用遥控控制。
25.4）钻孔步骤：（1）钻头要求钻头选用正循环三翼钻头，具有强度高、排渣导流性好、切削量大、导向度高的特点，钻头直径可根据设计要求调整，最大成孔直径可达到1200mm，最大成桩深度可达60m。
26.（2）成孔方式成孔过程采用正循环施工工艺，为防止坍孔，全过程应进行泥浆循环。成孔操作人员通过遥控可控制钻进速度、钻进压力等施工参数。智能化超低净空钻机3的钻孔主机4采用1.3m长钻杆。钻孔主机4的动力头10通过钻杆与钻头连接，开始钻进，一节钻杆钻进结束后，重复加接钻杆钻进到位并进行第一次清孔。
27.5）钻机移出步骤：钻孔主机4清孔完成后，拆卸钻杆、钻头，利用起塔油缸12将副桅杆8和主桅杆9放倒，拆除副桅杆8、小卷扬机16、吊臂15、支腿14，遥控移出已完成钻孔的狭窄施工场地。
28.第六步：灌注架拼装步骤。
29.灌注架各部件采用小推车运至底盘1和电机底盘2附近，采用插销或螺栓将门架立杆18、门架横梁17、斜杆20、卷扬机21、电机22连接至底盘1和电机底盘2上，拼接成灌注架。其中，卷扬机21与电机22通过螺栓连接，电机22通过皮带23传动卷扬机21。两根门架立杆18固定安装在底盘1上，门架横梁17安装在两根门架立杆18的顶部之间，斜杆20的一端与门架横梁17固定连接，另一端固定连接在电机底盘2上实现对门架的支撑。此时，由于灌注架与智能化超低净空钻机3均是以底盘1和电机底盘2所构成的底盘支座结构为安装定位基准，因此无论是智能化超低净空钻机3所进行的钻孔还是利用灌注架所进行的钢筋笼支座吊放、混凝土灌注步骤均可以保证施工与桩位之间的位置准确性，进而显著提高灌注桩的施工质量。
30.在本实施例中，门架立杆18与底盘1之间通过插销连接，门架横梁17与门架立杆18之间通过法兰盘19连接，斜杆20的一端与门架横梁17之间通过插销连接，另一端与底盘1之间通过插销连接，卷扬机21与电机22之间通过螺栓连接并通过螺栓与电机底盘2连接。
31.第七步：钢筋笼制作与吊放步骤。
32.在灌注架上现场制作钢筋笼，单节钢筋长度可根据有限空间内的净空高度确定，控制每节钢筋笼长度为2-3m；主筋采用套筒连接，加强箍筋和螺旋筋采用焊接，将钢筋笼接长后，电机22通过皮带23带动卷扬机21运转，通过钢丝绳伸长与收缩带动吊钩上下移动，以对钢筋笼进行吊放，留出钢筋笼的待拼接部分，通过临时搁置扁担将钢筋笼搁置在孔口，重复钢筋笼接长、吊放直至达到目标长度。
33.第八步：二次清孔及混凝土灌注步骤。
34.当钢筋笼制作及吊放完成后，采用灌注架下放导管并进行二次清孔，二次清孔完成后，进行混凝土灌注。因狭窄场地空间限制，无法采用混凝土运输罐车直接倾泻浇筑的方式，因此混凝土输送采用固定泵，混凝土灌注完成后，采用灌注架拆卸导管，完成施工。
35.虽然以上实施例已经参照附图对本发明目的的构思和实施例做了详细说明，但本
领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本发明作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。