高效管桩内钻土、压桩、喷粉、喷浆一体机及其施工工艺技术领域
本发明涉及建筑施工领域，具体是高效管桩内钻土、压桩、喷粉、喷浆一体机及其
施工工艺。
背景技术
静压桩机广泛应用于我国建筑基础施工中，由于其利用加压油缸的静压力将混凝
土管桩直接垂直压入地层，因此施工过程中具有无振动、无噪音、施工速度快等优点。然而，
施工中地质条件的不尽相同，往往由于地质砂层较厚、密实度高等原因，导致桩无法到达设
计标高，甚至截桩。此外，淤泥质土含水率高、单桩承载力低、粘性土施工挤土效应大等因素
也严重制约了静压桩机的发展前景。
因此，需要一种高效管桩内钻土、压桩、喷粉、喷浆一体机。
发明内容
为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种高效管桩内钻土、压桩、喷
粉、喷浆一体机及其施工工艺。本发明所述的高效管桩内钻土、压桩、喷粉、喷浆一体机，结
构合理，施工方便，实现了一机多用的功能，降低了机器成本，提高了机器的使用效率，具有
广泛的应用领域，并且只需一次施工工序就可以达到设计施工深度，既提高了施工效率，又
确保了单桩承载力，而且对桩身周边土体和桩底进行喷粉、喷浆作业后，扩大了桩径和形成
桩底扩大头，避免产生不均匀沉降，质量可靠，安全性能高。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：
高效管桩内钻土、压桩、喷粉、喷浆一体机，包括：
静压桩机：所述静压桩机包括静压桩机底座，静压桩机底座上方设置有载台，静压桩机
底座与载台之间设置有液压行走机构，载台上设置有夹桩机构及压桩机构；
立柱：立柱竖立固定于载台上，立柱底部后侧安装有双筒卷扬机及后定滑轮，立柱底部
前侧安装有前定滑轮组，立柱顶部设置有上定滑轮组，双筒卷扬机与立柱底部后侧的后定
滑轮、立柱顶部的上定滑轮组通过第一钢丝绳与动力装置顶部中心连接，所述动力装置内
安装有电机及减速机，动力装置底部中心设置有接头螺口，底部两侧还设置有加压动滑轮
组，所述双筒卷扬机与立柱底部前侧的前定滑轮组、加压动滑轮组通过第二钢丝绳连接，形
成加压装置，第二钢丝绳的一端固定于载台表面；
若干节空心钻杆：每节空心钻杆顶部和底部设置有接头螺口，相邻空心钻杆之间采用
螺纹连接，所述空心钻杆下端底部设置有双锥状喷粉、喷浆、自动启闭的钻尖，空心钻杆顶
部还设置有高压注粉、注浆管接口，并通过注粉、注浆管与外部的注粉、注浆设备连接；
若干节管桩：所述管桩为空心管状结构，每节管桩贯穿载台吊入夹桩机构内，所述空心
钻杆套嵌于管桩内部。所述一种管桩内钻土、喷粉、喷浆、压桩一体机结构合理，施工方便，
实现了一机多用的功能，降低了机器成本，提高机器的使用效率，解决了由于地质原因压桩
达不到设计深度而产生的截桩、引孔、单桩承载力低等等问题，通过管桩内钻孔、喷粉、喷浆
功能，既提高了施工效率，又确保了管桩的单桩承载力，而且对桩身周边土体和桩底进行喷
粉、喷浆作业后扩大了桩径和形成了扩底作用，避免了建筑物的不均匀沉降，具有广泛的应
用领域。
进一步地，所述立柱的高度为26-32m。钢丝绳带动钻杆移动的距离也可达26-32m，
满足单节管桩最大长度12米至15米的要求，确保钻杆有提升空间，提高了施工效率。
进一步地，所述空心钻杆表面焊接有螺旋状叶片。能够在钻杆钻进过程中将多余
的土排出，减少压力，有利于施工。
进一步地，所述第一钢丝绳带动电机、减速机及空心钻杆做上下运动。
进一步地，所述空心钻杆向上运动时，钻尖与空心钻杆脱开2-3cm，空心钻杆向下
运动时，钻尖与空心钻杆闭合。空心钻杆向上运动时，使得空心钻尖与钻杆脱开，外部的注
粉、注浆设备进行高压喷粉、喷浆工作，充分把桩身周围的软土固结，提高单桩承载力，避免
产生不均匀沉降；空心钻杆向下运动时，钻尖与空心钻杆闭合，喷粉、喷浆暂停，继续下一步
工作。
进一步地，所述空心钻杆顶部的接头螺口为公螺口，底部的接头螺口为母螺口。
进一步地，所述载台上还设置有随车吊机。
高效管桩内钻土、压桩、喷粉、喷浆一体机的施工工艺，包括如下步骤：
（1）施工时利用随车吊机吊入第一节管桩进入静压桩机的夹桩机构内，对准地面定位
点后压入地下一个行程，每个行程1.6-2m；
（2）启动双筒卷扬机，通过后定滑轮、上定滑轮组及第一钢丝绳的运动，将第一节空心
钻杆套入第一节管桩中，直至第一节空心钻杆超过第一节管桩底部20-50mm；
（3）向上提升空心钻杆，启动外部的注粉、注浆设备进行喷粉、喷浆工作；
（4）第一节管桩同步向下压入地下一个行程，保持第一节空心钻杆始终比第一节管桩
底部低20-50mm，并持续进行喷粉、喷浆工作，此时，当空心钻杆自重下钻困难时，开启加压
装置，利用桩机自身重量进行反压入土，确保钻孔深度及喷粉、喷浆效果；
（5）当第一节管桩压至焊接位置，松开第一节空心钻杆顶部的螺纹连接，用随车吊机吊
入第二节管桩，并套入第一节钻杆内，再将第二节钻杆套入第二节管桩内；
（6）接着利用随车吊机将第二节管桩提升0.5-1.0m，并将第二节空心钻杆下部的母螺
口与第一节空心钻杆的公螺口对接，此外将第二节管桩放下与第一节管桩对准后焊接固
定；
（7）重复步骤（1）-步骤（6），直至管桩达到设计深度，此时，高压喷粉、喷浆时间延长3-
5min，压力控制在3-5兆帕，充分把桩身周围的软土固结，形成桩身和桩端底部水泥土扩大
头，整根桩施工程序完成。
本发明的有益效果在于：
本发明所述的高效管桩内钻土、压桩、喷粉、喷浆一体机，结构合理，施工方便，实现了
一机多用的功能，降低了机器成本，提高机器的使用效率，解决了由于地质原因压桩达不到
设计深度而产生的截桩、引孔、单桩承载力低等等问题，通过管桩内钻孔、喷粉、喷浆功能，
既提高了施工效率，又确保了管桩的单桩承载力，而且对桩身周边土体和桩底进行喷粉、喷
浆作业后扩大了桩径和形成了扩底作用，避免了建筑物的不均匀沉降，具有广泛的应用领
域。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，
还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的高效管桩内钻土、压桩、喷粉、喷浆一体机的结构示意图。
图2为本发明所提供的高效管桩内钻土、压桩、喷粉、喷浆一体机的M处放大结构示
意图。
图3为本发明所提供的高效管桩内钻土、压桩、喷粉、喷浆一体机的N处放大结构示
意图。
图4为本发明所提供的高效管桩内钻土、压桩、喷粉、喷浆一体机在钻杆向上运动
时，钻尖的状态示意图。
图5为本发明所提供的高效管桩内钻土、压桩、喷粉、喷浆一体机在钻杆向下运动
时，钻尖的状态示意图。
其中：1为静压桩机底座，2为载台，3为液压行走机构，4为夹桩机构，5为压桩机构，
6为立柱，7为双筒卷扬机，8为后定滑轮，9为前定滑轮组，10为上定滑轮组，11为第一钢丝
绳，12为动力装置，13为电机，14为减速机，15为接头螺口，16为加压动滑轮组，17为第二钢
丝绳，18为空心钻杆，19为钻尖，20为高压注粉、注浆管接口，21为注粉、注浆管，22为注粉、
注浆设备，23为管桩，24为螺旋状叶片，25为随车吊机。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实
施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据
附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的，并且本发明并不限于这些实施方式。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅
示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大
的其他细节。
参见图1，图1为高效管桩内钻土、压桩、喷粉、喷浆一体机，包括：
静压桩机：所述静压桩机包括静压桩机底座1，静压桩机底座1上方设置有载台2，静压
桩机底座1与载台2之间设置有液压行走机构3，载台2上设置有夹桩机构4及压桩机构5；
立柱6：立柱6竖立固定于载台2上，立柱6底部后侧安装有双筒卷扬机7及后定滑轮8，立
柱6底部前侧安装有前定滑轮组9，立柱6顶部设置有上定滑轮组10，双筒卷扬机7与立柱6底
部后侧的后定滑轮8、立柱6顶部的上定滑轮组10通过第一钢丝绳11与动力装置12顶部中心
连接，如图2所示，所述动力装置12内安装有电机13及减速机14，动力装置12底部中心设置
有接头螺口15，底部两侧还设置有加压动滑轮组16，所述双筒卷扬机7与立柱6底部前侧的
前定滑轮组9、加压动滑轮组16通过第二钢丝绳17连接，形成加压装置，第二钢丝绳17的一
端固定于载台2表面，参加图3；
若干节空心钻杆18：每节空心钻杆18顶部和底部设置有接头螺口15，相邻空心钻杆18
之间采用螺纹连接，所述空心钻杆18下端底部设置有双锥状喷粉、喷浆、自动启闭的钻尖
19，空心钻杆18顶部还设置有高压注粉、注浆管接口20，并通过注粉、注浆管21与外部的注
粉、注浆设备22连接；
若干节管桩23：所述管桩23为空心管状结构，每节管桩23贯穿载台2吊入夹桩机构4内，
所述空心钻杆18套嵌于管桩23内部。
进一步地，所述立柱6的高度为26-32m。
进一步地，所述空心钻杆18表面焊接有螺旋状叶片24。
进一步地，所述第一钢丝绳11带动电机13、减速机14及空心钻杆18做上下运动。
如图4-5所示，进一步地，所述空心钻杆18向上运动时，钻尖19与空心钻杆18脱开
2-3cm，空心钻杆18向下运动时，钻尖19与空心钻杆18闭合。
进一步地，所述空心钻杆18顶部的接头螺口15为公螺口，底部的接头螺口15为母
螺口。
进一步地，所述载台2上还设置有随车吊机25。
高效管桩内钻土、压桩、喷粉、喷浆一体机的施工工艺，包括如下步骤：
（1）施工时利用随车吊机25吊入第一节管桩23进入静压桩机的夹桩机构4内，对准地面
定位点后压入地下一个行程，每个行程1.6-2m；
（2）启动双筒卷扬机7，通过后定滑轮8、上定滑轮组10及第一钢丝绳11的运动，将第一
节空心钻杆18套入第一节管桩23中，直至第一节空心钻杆18超过第一节管桩23底部20-
50mm；
（3）向上提升空心钻杆18，启动外部的注粉、注浆设备22进行喷粉、喷浆工作；
（4）第一节管桩23同步向下压入地下一个行程，保持第一节空心钻杆18始终比第一节
管桩23底部低20-50mm，并持续进行喷粉、喷浆工作，此时，当空心钻杆18自重下钻困难时，
开启加压装置，利用桩机自身重量进行反压入土，确保钻孔深度及喷粉、喷浆效果；
（5）当第一节管桩23压至焊接位置，松开第一节空心钻杆18顶部的螺纹连接，用随车吊
机25吊入第二节管桩23，并套入第一节钻杆18内，再将第二节钻杆18套入第二节管桩23内；
（6）接着利用随车吊机25将第二节管桩23提升0.5-1.0m，并将第二节空心钻杆18下部
的母螺口与第一节空心钻杆18的公螺口对接，此外将第二节管桩23放下与第一节管桩23对
准后焊接固定；
（7）重复步骤（1）-步骤（6），直至管桩23达到设计深度，此时，高压喷粉、喷浆时间延长
3-5min，压力控制在3-5兆帕，充分把桩身周围的软土固结，形成桩身和桩端底部水泥土扩
大头，整根桩施工程序完成。
本发明所述的高效管桩内钻土、压桩、喷粉、喷浆一体机，结构合理，施工方便，实
现了一机多用的功能，降低了机器成本，提高机器的使用效率，解决了由于地质原因压桩达
不到设计深度而产生的截桩、引孔、单桩承载力低等等问题，通过管桩内钻孔、喷粉、喷浆功
能，既提高了施工效率，又确保了管桩的单桩承载力，而且对桩身周边土体和桩底进行喷
粉、喷浆作业后扩大了桩径和形成了扩底作用，避免了建筑物的不均匀沉降，具有广泛的应
用领域。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他
性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且
还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的
要素。