一种岩溶超长桩基稳定性的控制装置及控制方法

1.本发明涉及桩基施工具技术领域，具体为一种岩溶超长桩基稳定性的控制装置及控制方法。


背景技术：

2.由于岩溶地区地质情况的不确定性,在收到施工图后,对每根桩的设计地质柱状图进行分析核对,确定溶洞、溶穴的发育规模和走势；对缺少地质资料或地质资料有疑问的桩位及时进行补充钻探，在岩溶地区超长桩基的施工过程中，由于岩溶区域施工需要加长桩基长度，使得现有对桩基的控制设备以及方法却存在一些缺陷，就比如：
3.由于岩溶地质情况通常是采用冲击钻或旋挖钻等机械进行桩孔的施工，由于挖掘的桩基防护薄弱，难以对灌入的泥浆进行防护，使得桩孔在挖掘调控困难，且由于岩溶土壤问题，挖空完成之后，由于内部坍塌问题，使得内部成孔质量差，并且由于岩溶地质土壤在挖孔过程中需要穿越多层溶洞，使得挖掘设备，容易受到塌孔的碎石冲击，导致护筒倾斜，导致挖掘进度困难，使得整体的施工进度慢、效率低。
4.针对上述问题，急需在原有桩基施工的基础上进行创新设计。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种岩溶超长桩基稳定性的控制装置及控制方法，以解决上述背景技术中提出挖掘的桩基防护薄弱，难以对灌入的泥浆进行防护，增加挖空难度，且岩溶在挖空由于土壤问题导致内部坍塌，使得孔洞成孔质量差，并且挖掘设备彩穿过多重孔洞十，容易受到塌孔的碎石冲击，导致护筒倾斜，导致挖掘进度困难，使得整体的施工进度慢、效率低的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种岩溶超长桩基稳定性的控制装置及控制方法，包括外护筒，其设置为圆筒状管体结构，所述外护筒内壁面设置有橡胶圈，且外护筒内壁面等距转动连接有橡胶滚珠，所述外护筒内壁面下方卡合连接有定位硅胶，且定位硅胶一侧连接在推送杆端面，所述推送杆另一端位于通气管内部滑动连接；
7.导向环，其套设在所述外护筒内壁面底端，所述导向环表面滑动连接设置有受压板，且受压板位于通气管底端设置，所述通气管另一端与推送杆对接，且通气管对称设置在外护筒内部，所述外护筒外壁面等距设置有防护架一和防护架二；
8.定位架，其通过螺栓对称设置在所述防护架一外壁面，所述定位架一端转动连接有限位转轮，且限位转轮表面缠绕有钢筋条，所述钢筋条一端贯穿防护架一和防护架二内部，且钢筋条底端位于转环内部。
9.采用上述技术方案，便于对岩溶区域提供对应的稳定的安装控制环境。
10.优选的，所述护筒底端向外延展有环形板体，且外护筒的环形板体转动连接有转环，并且外护筒底端等距卡合连接有矩齿。
11.采用上述技术方案，通过设置在护筒底端向外延展有环形板体为转环提供安装空
间保持限位。
12.优选的，所述橡胶圈内壁面套设在桩基柱外壁面，且桩基柱贯穿外护筒内部，所述桩基柱底端与受压板相抵。
13.采用上述技术方案，通过橡胶圈设置在桩基柱外部保持稳定安装。
14.优选的，所述钢筋条贯穿防滑环内部，且防滑环一侧连接有牵引硅胶条，所述牵引硅胶条包裹在外护筒外壁面。
15.采用上述技术方案，通过牵引硅胶条与防滑环包裹在外护筒外壁面保持稳定。
16.优选的，所述防护架一和防护架二均由两个弧形板体结构通过螺栓连接包裹在外护筒外壁面，且外护筒内部被桩基柱贯穿。
17.采用上述技术方案，通过防护架一和防护架二的弧形板体结构包裹在桩基柱外壁面。
18.优选的，所述桩基柱上端贯穿滚珠环内部，且滚珠环卡合连接在控制架上端，并且控制架底端卡合连接在外护筒顶端。
19.采用上述技术方案，经过滚珠环被控制架架高，为桩基柱进一步安装。
20.优选的，包括以下步骤：
21.s1：获取岩溶区域内部需要挖取的桩基区域的地质环境以及土层施工条件，根据土壤条件选择对应的超长型桩基柱长度；
22.s2：通过全回转钻机带动外护筒转动挖取钻孔，为超长型桩基柱提供放入空间，位于外护筒表面的防护架一和防护架二与钢筋条，使得外护筒垂直送入桩孔构成钢筋笼；
23.s3：将超长型桩基柱送入外护筒内部，经过设置在外护筒内部设置的定位硅胶与橡胶滚珠配合，在超长型桩基柱送入外护筒内部被定位硅胶与橡胶滚珠导向，保持桩基柱稳定向下安置。
24.采用上述技术方案，通过桩基柱贯穿外护筒直接插入岩溶地区孔洞内部，保持稳定下降。
25.优选的，所述在s1步骤中包括：
26.s101：通过防护架一和防护架二包裹在外护筒，随着外护筒送入桩孔内部，通过全回转钻机打动外护筒转动，位于防护架一和防护架二内部设置的钢筋条插入外护筒外部。
27.采用上述技术方案，通过防护架一和防护架二包裹在外部保持稳定。
28.优选的，在s1步骤中包括：
29.s102：通过外护筒旋转转动，使得外护筒底端的矩齿转动挖取桩孔内部深度，为桩基柱提供安装空间，通过外护筒挖入岩溶地质土壤内部。
30.采用上述技术方案，矩齿安装在外护筒底端，保持外护筒在钻孔过程中保持稳定。
31.优选的，在s1步骤中包括：
32.s103：安装在外护筒内壁面设置的橡胶圈与橡胶滚珠与导向环为桩基柱向下安装限位，保持桩基柱向下安装中，保持稳定安装。
33.采用上述技术方案，通过外护筒内部设置的橡胶圈和橡胶滚珠辅助桩基柱保持稳定。
34.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该岩溶超长桩基稳定性的控制装置及控制方法：
35.1.在使用该设备时，通过在挖掘的全回转钻机输出端架设外护筒，通过外护筒底端的矩齿与上端孔洞，为岩溶区域使用的超长型桩基柱提供限位，经过外护筒两端起伏保持之间连接稳定，辅助超长的桩基柱稳定装入挖取孔洞内部，通过外护筒堆叠实现稳定加工处理环境；
36.2.通过安装在外护筒内壁面设置的橡胶圈与橡胶滚珠配合为桩基柱下装提供缓冲，设置在外护筒底端设置的导向环内部的受压扳被桩基柱按压，通过通气管内部气体流动，使得气体推送推送杆，使得定位硅胶包裹在桩基柱外壁面保持稳定连接；
37.3.通过钢筋条贯穿安装在防护架一和防护架二内部，使得钢筋条包裹在外护筒构成钢筋笼，随着外护筒与底端的矩齿向下挖掘岩溶地质区域时，通过钢筋笼架设使得外护筒在挖掘过程中提供防护环境，避免塌孔状态之后导致外护筒出现倾斜偏移，提高加工效率。
附图说明
38.图1为本发明整体内部正视结构示意图；
39.图2为本发明整体外部侧视结构示意图；
40.图3为本发明整体内部俯视结构示意图；
41.图4为本发明图1中a处放大结构示意图；
42.图5为本发明方法流程示意图；
43.图6为本发明方法s1流程结构示意图。
44.图中：1、外护筒；2、橡胶圈；3、橡胶滚珠；4、定位硅胶；5、推送杆；6、通气管；7、受压板；8、导向环；9、矩齿；10、转环；11、钢筋条；12、限位转轮；13、定位架；14、防护架一；15、防滑环；16、牵引硅胶条；17、防护架二；18、桩基柱；19、控制架；20、滚珠环。
具体实施方式
45.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种岩溶超长桩基稳定性的控制装置，包括位于在外护筒1外壁面设置的防护架一14和防护架二17，联动贯穿的钢筋条11构成筒状结构进一步限位，通过钢筋条11包裹在外护筒1外部构成钢筋笼，进一步保持外护筒1呈现为垂直状态嵌入岩溶土地内部桩孔内，经过外护筒1内部孔洞配合，为超长型桩基柱18提供垂直稳定安装的外围调整环境，设置在外护筒1内壁面设置的橡胶圈2和橡胶滚珠3与桩基柱18表面提供缓冲支撑，设置在外护筒1底端设置的通气管6与定位硅胶4配合，在桩基柱18底端按压受压板7，使得通气管6内部气体推送推送杆5，使得桩基柱18侧壁面被推送的定位硅胶4和包裹，桩基柱18在安装过程中进一步缓冲，位置桩基柱18下降过程中稳定；
47.本实施例中，外护筒1，其设置为圆筒状管体结构，外护筒1内壁面设置有橡胶圈2，且外护筒1内壁面等距转动连接有橡胶滚珠3，外护筒1内壁面下方卡合连接有定位硅胶4，且定位硅胶4一侧连接在推送杆5端面，推送杆5另一端位于通气管6内部滑动连接，外护筒1
底端向外延展有环形板体，且外护筒1的环形板体转动连接有转环10，并且外护筒1底端等距卡合连接有矩齿9，橡胶圈2内壁面套设在桩基柱18外壁面，且桩基柱18贯穿外护筒1内部，桩基柱18底端与受压板7相抵；
48.通过将外护筒1内壁面卡合连接有橡胶圈2与橡胶滚珠3，在使用时通过桩基柱18贯穿外护筒1内部，使得外护筒1挤压橡胶圈2与橡胶滚珠3内部，进行缓冲避免外护筒1被桩基柱18充装，设置在外护筒1内壁面下方的定位硅胶4，如图1所示，经过桩基柱18底端经过重力按压受压板7，使得受压板7内部气体送入通气管6内部，使得气体充入推送杆5内部一侧，如图4所示，使得推送杆5将定位硅胶4向外推送，使得定位硅胶4包裹在桩基柱18外壁面，为桩基柱18下降进一步缓冲，避免桩基柱18在下降过程中出现倾斜位移，进一步缓冲桩基柱18下降速度，保持桩基柱18稳定，避免桩基柱18太长影响桩基安装；
49.导向环8，其套设在外护筒1内壁面底端，导向环8表面滑动连接设置有受压板7，且受压板7位于通气管6底端设置，通气管6另一端与推送杆5对接，且通气管6对称设置在外护筒1内部，外护筒1外壁面等距设置有防护架一14和防护架二17，钢筋条11贯穿防滑环15内部，且防滑环15一侧连接有牵引硅胶条16，牵引硅胶条16包裹在外护筒1外壁面，防护架一14和防护架二17均由两个弧形板体结构通过螺栓连接包裹在外护筒1外壁面，且外护筒1内部被桩基柱18贯穿，桩基柱18上端贯穿滚珠环20内部，且滚珠环20卡合连接在控制架19上端，并且控制架19底端卡合连接在外护筒1顶端；
50.通过导向环8设置在外护筒1内壁端，如图1所示，通过导向环8为受压板7提供安装空间，其中受压板7和导向环8均为硅胶材质，由于导向环8底端设置为斜面环境，便于缓冲桩基柱18下降速度，保持桩基柱18稳定下降注入岩溶桩孔内部，设置在外护筒1底端设置的矩齿9便于外护筒1之间对接，为超长的桩基柱18提供安装空间，设置在桩基柱18顶端设置的控制架19为滚珠环20提供安装空间，使得滚珠环20包裹在桩基柱18外壁面，为桩基柱18安装提供导向，在通过外护筒1进行桩孔施工时，通过底端的矩齿9为桩孔挖掘，通过外护筒1上端开口在螺栓配合下与全回转钻机连接，通过外护筒1转动挖取钻孔，便于外护筒1之间堆叠安装，便于在岩溶区域进行挖取，通过外护筒1防护减弱岩溶地质塌方造成的桩孔塌陷，为桩基柱18安装提供孔洞稳定的加工处理；
51.定位架13，其通过螺栓对称设置在防护架一14外壁面，定位架13一端转动连接有限位转轮12，且限位转轮12表面缠绕有钢筋条11，钢筋条11一端贯穿防护架一14和防护架二17内部，且钢筋条11底端位于转环10内部；
52.设置在外护筒1外壁面包裹的防护架一14和防护架二17配合，如图1和图2所示，通过钢筋条11贯穿防护架一14和防护架二17内部，如图1所示，使得外护筒1外壁面被钢筋条11构成的钢筋笼进一步包裹，在外护筒1加工过程当中提供防护，设置在防护架一14侧壁面设置的定位架13为限位转轮12安装提供限位，经过限位转轮12为钢筋条11提供收纳限位，其中钢筋条11设置有2中粗细，细的钢筋条11缠绕在限位转轮12表面，粗的钢筋条11与细的钢筋条11交错构成包裹在外护筒1外部的防护钢筋笼；
53.请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种岩溶超长桩基稳定性的控制装置及控制方法，包括以下步骤：
54.s1：获取岩溶区域内部需要挖取的桩基区域的地质环境以及土层施工条件，根据土壤条件选择对应的超长型桩基柱18长度；
55.在s1步骤中包括：
56.s101：通过防护架一14和防护架二17包裹在外护筒1，随着外护筒1送入桩孔内部，通过全回转钻机打动外护筒1转动，位于防护架一14和防护架二17内部设置的钢筋条11插入外护筒1外部；
57.s102：通过外护筒1旋转转动，使得外护筒1底端的矩齿9转动挖取桩孔内部深度，为桩基柱18提供安装空间，通过外护筒1挖入岩溶地质土壤内部；
58.s103：安装在外护筒1内壁面设置的橡胶圈2与橡胶滚珠3与导向环8为桩基柱18向下安装限位，保持桩基柱18向下安装中，保持稳定安装；
59.s2：通过全回转钻机带动外护筒1转动挖取钻孔，为超长型桩基柱18提供放入空间，位于外护筒1表面的防护架一14和防护架二17与钢筋条11，使得外护筒1垂直送入桩孔构成钢筋笼；
60.s3：将超长型桩基柱18送入外护筒1内部，经过设置在外护筒1内部设置的定位硅胶4与橡胶滚珠3配合，在超长型桩基柱18送入外护筒内部被定位硅胶4与橡胶滚珠3导向，保持桩基柱18稳定向下安置；
61.通过全回转钻机带动外护筒1转动，使得外护筒1底端矩齿9位于岩溶纸质土地内转动，使得矩齿9挖取岩层中土壤以及碎屑，根据岩层变化，调整外护筒1与施工设备连接环境，配合设置在外护筒1外壁面设置的防护架一14和防护架二17为钢筋条11安装进一步限位，通过钢筋条11为外护筒1提供加固，如图1所示，通过外护筒1旋转时，通过钢筋条11提供支撑，加强外护筒1垂直稳定转动工作，设置在外护筒1内部的推送杆5、通气管6和受压板7连接，包裹在桩基柱18外壁面，使得桩基柱18进入外护筒1内部与橡胶圈2对接，经过外护筒1底端的导向环8固定超长桩基底端，为外护筒1和桩基柱18工作提供支撑以及稳定环境处理，便于桩基柱18被外护筒1内部结构稳定向下控制稳定放下。
62.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种岩溶超长桩基稳定性的控制装置，包括外护筒(1)、导向环(8)和定位架(13)，其特征在于：外护筒(1)，其设置为圆筒状管体结构，所述外护筒(1)内壁面设置有橡胶圈(2)，且外护筒(1)内壁面等距转动连接有橡胶滚珠(3)，所述外护筒(1)内壁面下方卡合连接有定位硅胶(4)，且定位硅胶(4)一侧连接在推送杆(5)端面，所述推送杆(5)另一端位于通气管(6)内部滑动连接；导向环(8)，其套设在所述外护筒(1)内壁面底端，所述导向环(8)表面滑动连接设置有受压板(7)，且受压板(7)位于通气管(6)底端设置，所述通气管(6)另一端与推送杆(5)对接，且通气管(6)对称设置在外护筒(1)内部，所述外护筒(1)外壁面等距设置有防护架一(14)和防护架二(17)；定位架(13)，其通过螺栓对称设置在所述防护架一(14)外壁面，所述定位架(13)一端转动连接有限位转轮(12)，且限位转轮(12)表面缠绕有钢筋条(11)，所述钢筋条(11)一端贯穿防护架一(14)和防护架二(17)内部，且钢筋条(11)底端位于转环(10)内部。2.根据权利要求1所述的一种岩溶超长桩基稳定性的控制装置，其特征在于：所述外护筒(1)底端向外延展有环形板体，且外护筒(1)的环形板体转动连接有转环(10)，并且外护筒(1)底端等距卡合连接有矩齿(9)。3.根据权利要求1所述的一种岩溶超长桩基稳定性的控制装置，其特征在于：所述橡胶圈(2)内壁面套设在桩基柱(18)外壁面，且桩基柱(18)贯穿外护筒(1)内部，所述桩基柱(18)底端与受压板(7)相抵。4.根据权利要求1所述的一种岩溶超长桩基稳定性的控制装置，其特征在于：所述钢筋条(11)贯穿防滑环(15)内部，且防滑环(15)一侧连接有牵引硅胶条(16)，所述牵引硅胶条(16)包裹在外护筒(1)外壁面。5.根据权利要求1所述的一种岩溶超长桩基稳定性的控制装置，其特征在于：所述防护架一(14)和防护架二(17)均由两个弧形板体结构通过螺栓连接包裹在外护筒(1)外壁面，且外护筒(1)内部被桩基柱(18)贯穿。6.根据权利要求3所述的一种岩溶超长桩基稳定性的控制装置，其特征在于：所述桩基柱(18)上端贯穿滚珠环(20)内部，且滚珠环(20)卡合连接在控制架(19)上端，并且控制架(19)底端卡合连接在外护筒(1)顶端。7.一种岩溶超长桩基稳定性的控制装置的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：s1：获取岩溶区域内部需要挖取的桩基区域的地质环境以及土层施工条件，根据土壤条件选择对应的超长型桩基柱(18)长度；s2：通过全回转钻机带动外护筒(1)转动挖取钻孔，为超长型桩基柱(18)提供放入空间，位于外护筒(1)表面的防护架一(14)和防护架二(17)与钢筋条(11)，使得外护筒(1)垂直送入桩孔构成钢筋笼；s3：将超长型桩基柱(18)送入外护筒(1)内部，经过设置在外护筒(1)内部设置的定位硅胶(4)与橡胶滚珠(3)配合，在超长型桩基柱(18)送入外护筒内部被定位硅胶(4)与橡胶滚珠(3)导向，保持桩基柱(18)稳定向下安置。8.根据权利要求7所述的一种岩溶超长桩基稳定性的控制装置的控制方法，其特征在于：在s1步骤中包括：
s101：通过防护架一(14)和防护架二(17)包裹在外护筒(1)，随着外护筒(1)送入桩孔内部，通过全回转钻机打动外护筒(1)转动，位于防护架一(14)和防护架二(17)内部设置的钢筋条(11)插入外护筒(1)外部。9.根据权利要求7所述的一种岩溶超长桩基稳定性的控制装置的控制方法，其特征在于：在s1步骤中包括：s102：通过外护筒(1)旋转转动，使得外护筒(1)底端的矩齿(9)转动挖取桩孔内部深度，为桩基柱(18)提供安装空间，通过外护筒(1)挖入岩溶地质土壤内部。10.根据权利要求7所述的一种岩溶超长桩基稳定性的控制装置的控制方法，其特征在于：在s1步骤中包括：s103：安装在外护筒(1)内壁面设置的橡胶圈(2)与橡胶滚珠(3)与导向环(8)为桩基柱(18)向下安装限位，保持桩基柱(18)向下安装中，保持稳定安装。

技术总结
本发明公开了一种岩溶超长桩基稳定性的控制装置及控制方法，包括：外护筒，其设置为圆筒状管体结构，所述外护筒内壁面设置有橡胶圈，且外护筒内壁面等距转动连接有橡胶滚珠，所述外护筒内壁面下方卡合连接有定位硅胶，且定位硅胶一侧连接在推送杆端面，所述推送杆另一端位于通气管内部滑动连接；导向环，其套设在所述外护筒内壁面底端。该岩溶超长桩基稳定性的控制装置及控制方法，通过在挖掘的全回转钻机输出端架设外护筒，通过外护筒底端的矩齿与上端孔洞，为岩溶区域使用的超长型桩基柱提供限位，经过外护筒两端起伏保持之间连接稳定，辅助超长的桩基柱稳定装入挖取孔洞内部，通过外护筒堆叠实现稳定加工处理环境。通过外护筒堆叠实现稳定加工处理环境。通过外护筒堆叠实现稳定加工处理环境。


技术研发人员：张俊生 王鑫 齐士超 陶铁军 谢财进 龚明 郭红
受保护的技术使用者：中铁二十局集团有限公司 贵州大学
技术研发日：2023.08.16
技术公布日：2023/10/15