长螺旋钻孔振动灌注桩施工工艺及设备 本发明涉及一种建筑工程基础中灌注桩施工工艺及施工设备。
现有的灌注桩有长螺旋钻孔灌注桩、长螺旋压灌桩和振动沉管灌注桩三种，在螺旋桩管上均无振动装置。长螺旋钻孔灌注桩的施工工艺为：
1、长螺旋钻机旋转钻进，将桩孔内的土体带出，至设计深度；
2、成孔后，拔出桩管，利用土体的粘聚力保持孔侧壁土体不坍塌，或者利用专门设备及工艺进行泥浆护壁；
3、灌注混凝土并振捣成桩。
这种施工工艺的缺点是对桩孔侧壁土体的保护效果不理想，特别是在地下水位较高、地基土层含砂较多时孔壁坍塌更为严重。而长螺旋压灌桩的施工工艺为：
1、长螺旋钻机旋转钻进，将桩孔内的土体带出，至设计深度；
2、成孔后，不拔桩管，由混凝土泵向中空的螺旋桩管内输送混凝土料；
3、边输料边拔桩管成桩。
这种工艺是借助混凝土泵的输送压力使成桩混凝土达到密实。但由于目前桩管内排气问题还没有完全解决，混凝土泵的输送压力作用不到桩身混凝土上，仅靠混凝土自桩管顶至桩管底之间落差作用力冲击成桩。故桩身混凝土的密实度缺乏可靠的保障。另外，配套的混凝土泵价格较高，寿命有限，有较高的折旧费用，使长螺旋压灌桩造价居高不下。振动沉管灌注桩的施工工艺为：
1、启动振动锤，将桩管下沉至设计深度；
2、向桩管内投放混凝土料；
3、拔管成桩。
其缺点是当地基土层内含有较厚的砂层时，振动沉管无法穿过砂层。且振动锤功率较大，并位于桩管顶部，施工时，具有较大的噪音，在市区内施工时存在较大困难。
本发明的目地是提供一种长螺旋钻孔振动灌注桩施工工艺及设备，使施工噪音小、造价低，在地下水位较高、地基土中含砂层厚等条件下，成桩质量均能充分保障。
本发明的技术方案是：
一种长螺旋钻孔振动灌注桩的施工工艺，其步骤是：
(1)、长螺旋钻孔振动灌注桩机的螺旋桩管旋转钻进，将桩孔内的土体带出，至设计深度；
(2)、成孔后，螺旋桩管不拔出，将混凝土搅拌站搅拌好的混凝土料经翻斗车水平运输，经料斗垂直运输，从螺旋桩管顶部的储料仓，通过螺旋桩管内的送料通道向孔底输送；
(3)、启动振动桩管上的振动器，混凝土从螺旋钻头上的出料口活门流出，并靠振动器振动密实，同时逐步拔管成桩。
与该施工工艺配套的长螺旋钻孔振动灌注桩机，包括主机架、螺旋桩管、螺旋钻动力头、螺旋叶片、带有出料口活门的螺旋钻头、储料仓、料斗，其特征在于：在螺旋桩管下部与螺旋钻头之间连接有一段包含一至三个振动器的振动桩管，振动器由置于套管内的电源线与置于主机架上的激振电机相连。
上述振动器可以固定于振动桩管的内壁。
上述振动器也可以固定于振动桩管的外壁。
振动器由半环形固定件和垫圈用螺栓固定于振动桩管管壁上。
振动器固定于振动桩管的内壁时，振动器上面固定有振动器保护罩，以保护振动器不受快速下落的混凝土的破坏。
本发明的优点：利用长螺旋钻机成孔，拔出螺旋桩管的同时成桩，在地下水位较高、地基土砂层厚时，不会出现穿不透及孔壁坍塌的问题；混凝土成桩过程中靠振动器的振动使之密实，成桩质量具有充分的保障；振动器位于螺旋桩管底部，始终工作在地面以下，且振动功率不大，噪音小，在城市内施工不受限制；与压灌桩相比不需使用混凝土泵，施工造价较低。
下面结合附图及实施例对本发明作详细描述：
图1是本发明长螺旋钻孔振动灌注桩机的结构示意图。
图2是实施例1振动器内置的振动桩管结构示意图。
图3是图2横截面1-1的结构示意图。
图4是图3纵剖面2-2的结构示意图。
图5是实施例2振动器外置的振动桩管结构示意图。
图6是图5横截面3-3的结构示意图。
这种长螺旋钻孔振动灌注桩的施工工艺，其步骤是：
(1)、长螺旋钻孔振动灌注桩机的螺旋桩管4旋转钻进，将桩孔内的土体带出，至设计深度；
(2)、成孔后，螺旋桩管4不拔出，将混凝土搅拌站9搅拌好的混凝土料经翻斗车8水平运输，经料斗7垂直运输，从螺旋桩管4顶部的储料仓3，通过螺旋桩管4内的送料通道向孔底输送；
(3)、启动振动桩管5上的振动器13，混凝土从螺旋钻头上的出料口活门11流出，并靠振动器13振动密实，同时逐步拔管成桩。
这种长螺旋钻孔振动灌注桩机，如图1-6所示，包括主机架1、螺旋桩管4、螺旋钻动力头2、螺旋叶片12、带有出料口活门11的钻头18、固定在螺旋桩管顶面的储料仓3和料斗7，其特征在于：在螺旋桩管4下部与螺旋钻头18之间由法兰19连接有一段包含一至三个振动器13的振动桩管5，振动器13由置于套管10内的电源线与置于主机架1上的激振电机6相连。激振电机采用变频机组，振动器采用20-80电动直联式振动器。
实施例1：有两个振动器13对称固定于振动桩管5的内壁，形成内置式振动装置。为了不影响振动桩管的过流能力，振动桩管的直径比螺旋桩管的直径有所扩大，振动桩管外壁上仍有螺旋叶片12。在振动器13上面法兰上固定有斗状的振动器保护罩17。
实施例2：有两个振动器13对称固定于振动桩管5的外壁，形成外置式振动装置。为了尽量使振动桩管的输料能力不受影响，振动桩管的管壁在对称的两个方向上适当向内收缩。振动器13由半环形固定件14和橡胶垫圈15用螺栓16固定于振动桩管5内壁或外壁上。