CN104018505B - 预制钢套筒导向嵌岩系统及使用方法 - Google Patents

预制钢套筒导向嵌岩系统及使用方法 Download PDF

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本发明涉及一种预制钢套筒导向嵌岩系统及使用方法，包括如下步骤：(1)加工组装导向嵌岩系统；(2)将预制钢套筒系统下放进入钻孔灌注桩孔洞中；(3)将钢套筒导向系统稳定在导墙平面位置；(4)割掉高出地下连续墙导墙平面位置的导向钢套筒和吊装锚环；(5)将嵌岩钻杆插入导向钢套筒，并随时校正导向钢套筒系统的竖直度；(6)嵌岩钻杆的钻头潜入斜向基岩后钻孔至设计深度；(7)逐孔循环进行嵌岩钻孔；(8)实施地下连续墙钻孔灌注桩施工。本发明通过限位板和导向钢套筒的限位作用，嵌岩钻杆自由插入导向钢套筒钻进斜向基岩实现定向钻进基岩，有效解决了坚硬斜向岩面钻孔施工桩尖滑移和成孔困难的技术难题，节约了成本，提高了工效。

Description

预制钢套筒导向嵌岩系统及使用方法
技术领域
本发明属于铁路、公路、市政、房屋建筑、码头、港口和机场等有斜向基岩钻孔灌注桩基础施工的工程技术领域，特别涉及一种预制钢套筒嵌岩导向系统。
背景技术
目前国际国内铁路、公路、市政、房屋建筑、码头、港口和机场等领域斜向基岩钻孔灌注桩基础施工，单纯依靠冲击钻孔桩机冲击钻孔，遇斜向基岩采取填充重复钻孔方式施工，机械损坏率高，材料浪费严重，工效低，工程工期难以得到有效保证。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种预制钢套筒嵌岩导向系统，能够有效解决斜向坚硬基岩钻孔过程中桩尖滑移、成孔困难的技术难题，而且可以节约成本，提高工效。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种预制钢套筒导向嵌岩系统，包括限位板和导向钢套筒，所述导向钢套筒在沿长度方向上设置的若干焊接点处焊接连接于限位板上的圆孔内，所述导向钢套筒上下管节之间在端部通过外侧的连接杆连接，在高出最上部限位板的相邻两个导向钢套筒之间焊接连接有“U”形吊装锚环，所述吊装锚环为两个，且对称设置；所述最上部的限位板上还设置有吊装孔。
所述导向钢套筒高出最上部限位板的长度为50～110cm之间。
所述限位板在沿导向钢套筒长度方向上的间距为180cm。
所述限位板为六边形或圆形板。
所述导向钢套筒的数量为7个或9个。
一种预制钢套筒导向嵌岩系统的使用方法，包括如下步骤：
(1)通过吊装锚环将加工成型的预制钢套筒系统吊起，缓缓平稳下放预制钢套筒系统进入钻孔灌注桩孔洞中，下放深度以导向钢套筒底部接触斜向基岩的较高岩面为准；
(2)用水平尺或线锤检测垂直度，确保预制钢套筒系统垂直导向效果；
(3)采用两个直径不小于28mm的螺纹钢筋分别插入最外侧两根导向钢套筒内侧、最上部一块限位板的下面，螺纹钢筋垂直于地下连续墙方向横担在导墙混凝土硬面上，以将钢套筒导向系统稳定在导墙平面位置，缓缓放下起重机吊钩，直至限位板压在螺纹钢筋上，然后将起重机移至安全位置；
(4)割掉吊装锚环和露出限位板的导向钢套筒；
(5)将嵌岩钻机移至合适位置，缓缓将嵌岩钻杆自由插入导向钢套筒，并随时校正导向钢套筒系统的竖直度；
(6)嵌岩钻杆钻进过程中根据钻进深度添加钻杆，徐徐钻进，钻进斜向基岩至设计深度；
(7)将导向钢套筒逐根钻进基岩，完成单位长度的地下连续墙范围内的嵌岩施工，钻孔完成后，撤去嵌岩钻机。
(8)通过吊装孔将预制钢套筒系统吊起，进入下一循环。
本发明具有的优点和积极效果是：本发明通过限位板实现了导向钢套筒横向稳定连接；通过调整导向钢套筒长度的灵活调整和焊接连接杆实现了导向钢套筒竖向稳定连接；通过嵌岩钻杆自由插入导向钢套筒钻进斜向基岩实现定向钻进基岩，有效解决了坚硬斜向岩面钻孔施工桩尖滑移和成孔困难的技术难题，节约了成本，提高了工效。
附图说明
图1是本发明导向嵌岩系统使用状态立体结构示意图；
图2是本发明导向嵌岩系统使用状态俯视图。
图1和图2中，1.限位板，2.导向钢套筒，3.吊装孔，4.吊装锚环，5.嵌岩钻杆，6.连接杆，7.斜向基岩。
具体实施方式:
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参见图1和图2，一种预制钢套筒导向嵌岩系统，包括导向钢套筒2和限位板1，限位板1采用钢板加工成六边形或圆形，地下连续墙施工时采用六边形，单根圆柱形桩基础则加工成圆形，本实施例以六边形为例。六边形垂直对边尺寸契合地下连续墙宽度，沿地下连续墙长度方向尺寸按原设计合理尺寸加工成型，在加工成型的限位板1上采用乙炔气体火焰枪切割与导向钢套筒2直径基本契合的圆孔，圆孔的数量根据实际需要设置为9个或7个，为节约钻孔时间，施工地质条件为微风化坚硬岩层时设置9孔，为中风化坚硬岩层时设置7孔，然后在限位板1上切割两个吊装孔3，吊装孔3直径以满足吊装用钢丝绳直径为宜；在导向钢套筒2上沿长度方向用石笔或粉笔标记限位架1的焊接位置，一般标记位置以间隔1.8m为宜，将导向钢套筒2逐根穿入限位板1上圆孔内，采取电焊焊接方式将导向钢套筒2和限位架1逐点焊接牢固，导向钢套筒2之间在端部采用在最外侧导向钢套筒2上以电焊方式焊接连接杆6的方式连接，连接杆6采用直径20mm优质螺纹钢切割而成，长度为30cm。导向钢套筒2伸出最上面一块限位板1的长度为50～110cm，以60cm为宜。在高出最上部限位板1的相邻两个导向钢套筒2之间焊接连接有用于吊装预制钢套筒系统的“U”形吊装锚环4，吊装锚环4为两个，且对称设置。吊装锚环4采用适宜直径的优质圆钢制作加工。
本发明根据斜向基岩7距离原地面的尺寸确定需切割的单根导向钢套筒2长度，采用型材切割机切割导向钢套筒2，按照前述预制钢套筒系统制作方法加工非标准长度的导向钢套筒2的预制导向钢套筒系统。
本发明导向钢套筒和连接杆组成钢套筒导向系统，预制钢套筒和嵌岩钻杆组成的嵌岩系统。
本发明中导向钢套筒2和限位板1等采用标准件或市场上的钢板或钢管等，易于采购或定制，也节约了新产品开发成本，便于产品推广。
一种预制钢套筒导向嵌岩系统的使用方法，包括如下步骤：
(1)采用汽车式起重机或移动式履带起重机的吊钩挂在吊装锚环4上将加工成型的预制钢套筒系统吊起，缓缓平稳下放预制钢套筒系统进入钻孔灌注桩孔洞中，下放深度以导向钢套筒2底部接触斜向基岩7的较高岩面为准；
(2)用水平尺或线锤检测垂直度，确保预制钢套筒系统垂直导向效果；
(3)采用两个直径不小于28mm的螺纹钢筋分别插入最外侧两根导向钢套筒2内侧、最上部一块限位板1的下面，螺纹钢筋垂直于地下连续墙方向横担在导墙混凝土硬面上，以将钢套筒导向系统稳定在导墙平面位置，缓缓放下起重机吊钩，直至限位板1压在螺纹钢筋上，然后将起重机移至安全位置；
(4)用乙炔气体火焰枪割掉吊装锚环4和露出限位板1的导向钢套筒。
(5)将嵌岩钻机移至合适位置，嵌岩钻机动力配套设备采用型号为LG-16/13GY排气量16m3空气压缩机，缓缓将嵌岩钻杆5自由插入导向钢套筒2，并随时校正导向钢套筒系统的竖直度。
(6)嵌岩钻杆5标准节长度为3m，钻进过程中根据钻进深度添加钻杆，徐徐钻进，钻进斜向基岩7至设计深度。
(7)将导向钢套筒2逐根钻进基岩，完成单位长度的地下连续墙范围内的嵌岩施工，钻孔完成后，撤去嵌岩钻机。
(8)用汽车起重机或移动式履带起重机的钢丝绳通过预先切割的吊装孔3将预制钢套筒系统吊起，进入下一循环。将冲击钻机移至合适位置，开始冲击钻孔，冲击钻孔采用CK-6C型冲击钻机，冲击钻机的钻头遇已经被预制钢套筒嵌岩导向系统嵌岩钻孔形成的蜂窝状孔洞群，即可顺利完成钻孔灌注桩施工。钻进过程中注意及时调整钻孔竖直度，成孔深度应不小于设计深度。
本发明的有益效果是：
1.节约时间，提高工效
利用预制钢套筒导向嵌岩系统在斜向基岩中形成蜂窝煤状孔洞，使冲击钻钻孔成孔更快速，可以节约冲击钻成孔时间，施工效率事倍功半。
2.投资少
本发明成本一次性投入以后，能多次重复使用；同时冲击钻机和配合人员投入骤减，大大地节省了人工工资设备投入费用。
3.使用范围广
本发明可广泛用于铁路、公路、市政、房屋建筑、码头、港口和机场等有斜向基岩钻孔灌注桩基础工程领域的施工；同时其组合材料为市场通用钢材，便于采购和加工，组合方式简单，移动方便，受环境影响较小，更省时、省力；与传统的单纯使用冲击钻成孔施工相比较更加具有优越性。
4.循环使用率高
本发明使用材料为高强度钢材，使用过程中损坏率很低，可以多次循环使用，整套系统循环使用率高，推广应用价值较大。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术。

Claims (5)

1.一种预制钢套筒嵌岩导向系统的使用方法，该预制钢套筒嵌岩导向系统包括：限位板(1)和导向钢套筒(2)，所述导向钢套筒(2)在沿长度方向上设置的若干焊接点处焊接于限位板(1)上的圆孔内，所述导向钢套筒(2)上下管节之间在端部通过外侧的连接杆(6)连接，在高出最上部限位板(1)的相邻两个导向钢套筒(2)之间焊接有“U”形吊装锚环(4)，所述吊装锚环(4)为两个，且对称设置；最上部的所述限位板(1)上还设置有吊装孔(3)，其特征在于，该使用方法包括如下步骤：
1)通过吊装锚环(4)将加工成型的预制钢套筒嵌岩导向系统吊起，缓缓平稳下放预制钢套筒嵌岩导向系统进入钻孔灌注桩孔洞中，下放深度以导向钢套筒(2)底部接触斜向基岩(7)的较高岩面为准；
2)用水平尺或线锤检测垂直度，确保预制钢套筒嵌岩导向系统垂直导向效果；
3)采用两个直径不小于28mm的螺纹钢筋分别插入最外侧两根导向钢套筒(2)内侧、最上部一块限位板(1)的下面，螺纹钢筋垂直于地下连续墙方向横担在导墙混凝土硬面上，以将预制钢套筒嵌岩导向系统稳定在导墙平面位置，缓缓放下起重机吊钩，直至限位板(1)压在螺纹钢筋上，然后将起重机移至安全位置；
4)割掉吊装锚环(4)和露出限位板(1)的导向钢套筒；
5)将嵌岩钻机移至合适位置，缓缓将嵌岩钻杆(5)自由插入导向钢套筒(2)，并随时校正导向钢套筒的竖直度；
6)嵌岩钻杆(5)钻进过程中根据钻进深度添加钻杆，徐徐钻进，钻进斜向基岩(7)至设计深度；
7)将导向钢套筒(2)逐根钻进基岩，完成单位长度的地下连续墙范围内的嵌岩施工，钻孔完成后，撤去嵌岩钻机；
8)通过吊装孔(3)将预制钢套筒嵌岩导向系统吊起，进入下一循环。
2.根据权利要求1所述的预制钢套筒嵌岩导向系统的使用方法，其特征在于，所述导向钢套筒(2)高出最上部限位板(1)的长度为50～110cm。
3.根据权利要求1所述的预制钢套筒嵌岩导向系统的使用方法，其特征在于，所述限位板(1)在沿导向钢套筒(2)长度方向上的间距为180cm。
4.根据权利要求1所述的预制钢套筒嵌岩导向系统的使用方法，其特征在于，所述限位板(1)为六边形或圆形板。
5.根据权利要求1所述的预制钢套筒嵌岩导向系统的使用方法，其特征在于，所述导向钢套筒(2)的数量为7个或9个。
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