CN104164873B - 预应力管桩及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及钻孔设备的技术领域,公开了预应力管桩施工方法,用于在填海区成桩,包括以下步骤:1)、采用潜孔锤开设主钻孔,且利用全护筒跟随所述潜孔锤钻进,直至潜孔锤及全护筒穿越填石层;2)、起拔潜孔锤,且于全护筒内填充砂土,直至砂土填至填海区上表面,起拔全护筒,主钻孔形成填砂孔;3)、于预应力管桩的上端施加外力,使得预应力管桩穿过填砂孔,其下端嵌于填石层下方的基岩中。该预应力管桩施工方法在填海区上待成桩的位置,用潜孔锤配合全护筒跟管钻进开孔,主钻孔穿越填石层,将填石层置换为砂土,再利用锤桩机等连续打入管桩,可使管桩轻易穿透填石层,具有成孔速度快、施工效率高、施工成本低、工期短以及施工场地清洁等优点。

Description

预应力管桩及其施工方法
技术领域
[0001]本发明涉及钻孔设备的技术领域,尤其涉及预应力管粧及其施工方法。
背景技术
[0002]随着沿海城市建设发展的需要,会进行大规模的填海造地工程,一大批超高、超深建筑也会在填海区拔地而起,在这些填海区域中,大直径超深预应力管粧(直径在800mm以上,孔深超过50m)的使用也越来越广泛。预应力管粧具有成粧质量好、单粧承载力高、施工速度快、工期短、成本低等优点,且在成孔过程中无需泥浆护壁,避免产生大量泥浆废渣,实现绿色施工。
[0003]现有技术中,预应力管粧的施工方法主要有锤击法、静压法等,如图1所示,为预应力管粧I施工方法的原理示意图。预应力管粧I成粧时,通过锤击、静压等方式提供外力F,该外力F作用在预应力管粧I粧身的上端,在预应力管粧I粧身的下端,设置有十字型钢粧尖11,在外力F的作用下,该钢粧尖11逐渐挤入土层中,依序穿过杂填土层6、填石层3、残积层4,并最后落在基岩5上,完成预应力管粧2成粧的效果。
[0004]在现有的填海区中,由于深厚填石层3的广泛分布,且受填石层3无序堆填和填石块的块度大小不一(块度粒径300mm〜2000mm)的影响,往往在填海区中施工大直径(Φ800mm)预应力管粧I时,经常会遇到预应力管粧I难以穿过深厚填石层3的困难,因此,预应力管粧I的下端难以达到基岩5上,导致成粧失败,或者需要消耗长时间的施工,才能实现成粧,施工效率低,大大难以延迟施工周期。
发明内容
[0005]本发明的目的在于提供预应力管粧施工方法,旨在解决现有技术中的预应力施工方法中,存在预应力管粧难以穿过填石层导致成粧失败、施工效率低的问题。
[0006]本发明是这样实现的,预应力管粧施工方法,用于在填海区成粧,包括以下步骤:
[0007] 1)、在填海区待成粧的位置,采用潜孔锤开设主钻孔,且利用全护筒跟随所述潜孔锤钻进,直至所述潜孔锤及全护筒穿越填石层;
[0008] 2)、起拔所述潜孔锤,且于所述全护筒内填充砂土,直至砂土填至所述填海区上表面,起拔所述全护筒,所述主钻孔形成填砂孔;
[0009] 3)、于预应力管粧的上端施加外力,使得所述预应力管粧穿过所述填砂孔,其下端嵌于所述填石层下方的基岩中,完成预应力管粧的成粧。
[0010]本发明还提供了预应力管粧,预应力管粧包括粧身、连接在粧身下端的管粧接头以及连接在管粧接头下端的管粧粧尖,所述管粧接头的下端连接有多个导向板,多个所述导向板环绕所述管粧粧尖外周相邻布置。
[0011]与现有技术相比,本发明提供的预应力管粧施工方法具有以下有益效果:
[0012] I )、成孔速度快
[0013]在填海区上待成粧的位置,用潜孔锤配合全护筒跟管钻进开孔,主钻孔穿越填石层;起拔全护筒前,用砂土回填主钻孔,将填石层置换为砂土,再利用锤粧机等连续打入管粧,可使管粧轻易穿透填石层,施工效率大幅提升。
[0014] 2)、施工成本低、工期短
[0015]由于采用了潜孔锤引孔技术,施工速度快,单机综合效率高,机械施工成本相对低。与采用冲击引孔使用泥浆护壁工艺,减少了泥浆的使用量和废浆废渣的外运量,减小了施工成本,提升了环保效益。
[0016] 3)、场地清洁、现场管理简化
[0017]其主要表现在以下方面:施工不使用泥浆循环,现场施工环境得到极大的改善,不存在废浆废渣外运及处理困难,大大减少了废泥浆储存、外运等日常的管理工作,管理环节得到极大的简化。
[0018]在预应力管粧中,管粧接头的下端,设置多个导向板,预应力管粧成粧的过程中,导向板可以起到较好的导向作用,避免出现孔斜现象,且可以平衡预应力管粧如土端时承受的应力,抵消部分动能,有效减少断粧几率,增加成粧过程,预应力管粧对土层的穿透能力。
附图说明
[0019]图1是现有技术中的预应力管粧施工过程的原理示意图;
[0020]图2是本发明实施例提供的潜孔锤及全护筒开钻主钻孔的结构示意图;
[0021]图3是本发明实施例提供的填海区中形成填砂孔的结构示意图;
[0022]图4是本发明实施例提供的三个副钻孔与主钻孔的俯视示意图;
[0023]图5是本发明实施例提供的预应力管粧在填砂孔中成粧的结构示意图;
[0024]图6是本发明实施例提供的预应力管粧的横向剖切示意图;
[0025]图7是本发明实施例提供的管粧接头的剖切示意图;
[0026]图8是本发明实施例提供的粧身与管粧接头的主视示意图。
具体实施方式
[0027]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0028]以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
[0029]参照图2〜8所示,为本发明提供的较佳实施例。
[0030]本实施例提供的预应力管粧2施工方法,用于将预应力管粧2在填海区中成粧,填海区的土层,自上而下,分别是杂填土层6、填石层3、残积层4以及基岩5上,该施工方法用于将预应力管粧2的下端插设在基岩5中,实现成粧的效果。
[0031 ]预应力管粧2施工方法,其具体操作步骤如下:
[0032] 1)、在填海区待成粧的位置,采用潜孔锤22在填海区开设主钻孔,且利用全护筒21跟随潜孔锤22钻进,也就是全护筒21也插设在该主钻孔中,且随着潜孔锤22的不断朝下移动,该全护筒21在不断朝下插设,直至潜孔锤22穿过填石层3,同时全护筒21也穿越在填石层3中,即主钻孔穿越填石层3;
[0033] 2)、将潜孔锤22拨出,并在全护筒21内填充砂土,待砂土填充至填海区的上表面后,再拔出全护筒21,从而,主钻孔形成填砂孔23,该填砂孔23穿越填石层3;
[0034] 3)、利用锤击法或静压法等在预应力管粧2上端施加外力,使得预应力管粧2穿过填砂孔23,且下端嵌入在填石层3下方的基岩5中,完成整个预应力管粧2成粧操作。
[0035]上述提供的预应力管粧2施工方法中,其具有以下优点:
[0036] I )、成孔速度快
[0037]在填海区上待成粧的位置,先用大直径潜孔锤22且配合全护筒21跟管钻进开孔,主钻孔穿越填石层3;起拔全护筒21前,用砂土回填主钻孔,将各孔位处的上部填石层3 土体置换为砂土。随后,再利用锤粧机等连续打入管粧,可使管粧轻易穿透填石层3,施工效率大幅提升。
[0038] 2)、施工成本低、工期短
[0039]由于采用了潜孔锤22引孔技术,施工速度快,单机综合效率高,机械施工成本相对低。与采用冲击引孔使用泥浆护壁工艺,减少了泥浆的使用量和废浆废渣的外运量,减小了施工成本,提升了环保效益。
[0040] 3)、场地清洁、现场管理简化
[0041]其主要表现在以下方面:施工不使用泥浆循环,现场施工环境得到极大的改善,不存在废浆废渣外运及处理困难,大大减少了废泥浆储存、外运等日常的管理工作,管理环节得到极大的简化。
[0042]在步骤3)中,在填砂孔23中打入预应力管粧2,为了保证形成的填砂孔23中的全部填石层3已经被砂土替换,本实施例中,在步骤I)之前,以待成粧的位置的轴线为中心,采用潜孔锤22在依序分别在填海区中开设三个副钻孔24,且利用全护筒21跟随潜孔锤22钻进,也就是全护筒21也插设在该副钻孔24中,且随着潜孔锤22的不断朝下移动,该全护筒21在不断朝下插设,直至潜孔锤22穿过填石层3,同时全护筒21也穿越在填石层3中,即副钻孔24穿越填石层3;将潜孔锤22拨出,并在全护筒21内填充砂土,待砂土填充至填海区的上表面后,再拔出全护筒21,从而,副钻孔24形成填砂孔23,该填砂孔23穿越填石层3。
[0043]上述中开设的三个副钻孔24分别以待成粧位置的轴线为中心,呈品字状交叉相交布置,也就是环绕状交叉相交布置,且三个副钻孔24分别都待成粧位置的轴线包含在内,这样,则可以充分去除待成粧位置轴线周围的填石层3,也就是将填石层3完全被砂土替换。
[0044]当然,作为其它实施例,上述在步骤I)之前,开设的副钻孔24也可以是三个以上,只要该三个以上的副钻孔24呈环绕状交叉相交布置,且将待成粧位置的轴线包含在内则可。
[0045]本实施例,预应力管粧2包括长筒状的粧身27、连接在粧身27下端的管粧接头28以及连接在管粧接头28下端的管粧粧尖26,在该管粧接头28的下端连接有多个导向板25,该多个导向板25沿着粧身27的长度方向延伸,且呈环绕管粧粧尖26外周相邻布置。
[0046]在管粧接头28下端,通过设置多个导向板25,预应力管粧2的成粧的过程中,导向板25可以起到较好的导向作用,避免出现孔斜现象,且可以平衡预应力管粧2如土端时承受的应力,抵消部分动能,有效减少断粧几率,增加成粧过程,预应力管粧2对土层的穿透能力。
[0047]具体地,导向板25的内侧连接在管粧粧尖26的外周上,这样,增强其稳固性,使得其导向效果更好,及具有更佳的穿透能力。
[0048]本实施例中,导向板25的下端呈尖端29,这样,其导向以及穿透能力更强。
[0049]具体地,导向板25的下端外侧呈倾斜状,且于下端形成上述的尖端29,当然,作为其它实施例,导向板25下端的两侧分别呈倾斜状,并相交形成上述的尖端29。
[0050]本实施例中,管粧接头28的侧壁设有双向泄水孔281,这样,在成粧的过程中,利用该双向泄水孔281,可以将预应力管粧2内的水排泄出外,从而有效消除地下水浮力的影响,且可以排除预应力管粧2内部的密闭空气,防止发生爆管的现象。
[0051 ]另外,在粧身27的侧壁上也设有上述的双向泄水孔281,其可以起到上述的技术效果O
[0052]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.预应力管粧施工方法,用于在填海区成粧,其特征在于,包括以下步骤: 1)、在填海区待成粧的位置,采用潜孔锤开设主钻孔,且利用全护筒跟随所述潜孔锤钻进,直至所述潜孔锤及全护筒穿越填石层; 2)、起拔所述潜孔锤,且于所述全护筒内填充砂土,直至砂土填至所述填海区上表面,起拔所述全护筒,所述主钻孔形成填砂孔; 3)、于预应力管粧的上端施加外力,使得所述预应力管粧穿过所述填砂孔,其下端嵌于所述填石层下方的基岩中,完成预应力管粧的成粧; 于所述步骤I)之前,以填海区待成粧位置的轴线为中心,采用所述潜孔锤依序分别开设三个副钻孔,所述全护筒跟随所述潜孔锤钻进,所述三个副钻孔呈环绕状交叉相交布置,且分别将所述填海区待成粧位置的轴线包含在内,待所述潜孔锤及全护筒穿越填石层,起拔潜孔锤;于所述全护筒中填充砂土,待砂土填至填海区上表面,起拔全护筒。
2.如权利要求1所述的预应力管粧施工方法,其特征在于,预应力管粧包括粧身、连接在粧身下端的管粧接头以及连接在管粧接头下端的管粧粧尖,所述管粧接头的下端连接有多个导向板,多个所述导向板环绕所述管粧粧尖外周相邻布置。
3.如权利要求2所述的预应力管粧施工方法,其特征在于,所述导向板的下端呈尖端。
4.如权利要求3所述的预应力管粧施工方法,其特征在于,所述导向板的内侧连接于所述管粧粧尖的外周。
5.如权利要求2所述的预应力管粧施工方法,其特征在于,所述管粧接头的侧壁中设有双向泄水孔。
6.预应力管粧,其特征在于,预应力管粧包括粧身、连接在粧身下端的管粧接头以及连接在管粧接头下端的管粧粧尖,所述管粧接头的下端连接有多个导向板,多个所述导向板环绕所述管粧粧尖外周相邻布置,且所述导向板的内侧连接于所述管粧粧尖的外周;所述导向板的下端呈尖端,所述导向板的下端外侧呈倾斜状;所述管粧接头的侧壁中设有双向泄水孔。
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