CN104372798A - 全回转钻机施工工法 - Google Patents

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陈卫
滕聪
魏垂勇
陈小青
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/02—Foundation pits
    • E02D17/04—Bordering surfacing or stiffening the sides of foundation pits
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D15/00—Handling building or like materials for hydraulic engineering or foundations
    • E02D15/02—Handling of bulk concrete specially for foundation or hydraulic engineering purposes
    • E02D15/04—Placing concrete in mould-pipes, pile tubes, bore-holes or narrow shafts

Abstract

一种全套管全回转钻机的施工工法，该全套管全回转钻机包括用于调整垂直度和水平度的调平装置，用于调整全套管全回转钻机所夹持物件的垂直度和水平度包括如下步骤：在地基上旋挖成孔并吊装钢筋笼；灌注混凝土并标记桩位中心，将全套管全回转钻机就位对中；利用垂直调整系统调整全套管全回转钻机垂直度；浇筑基础桩混凝土至要求深度；吊装钢管柱，并利用全套管全回转钻机垂直插入钢管柱；全套管全回转钻机抱夹定位钢管柱至混凝土凝固后松开并移位；钢管柱内浇筑钢筋混凝土至要求深度。本发明的全套管全回转钻机的施工工法采用全套管全回转钻机垂直插入钢管柱，无需人工下孔作业，降低了安全风险，而且可以保证钢管柱的垂直度，质量可靠。

Description

全回转钻机施工工法
技术领域
本发明涉及一种施工工法，具体涉及一种全回转钻机施工工法。
背景技术
一般的深基坑支护施工中，灌注桩浇筑至基坑底标高后，在基础桩顶安装一根逆作施工的支承上部施工荷载的永久性钢管柱。常规的钢管柱安装是在基础桩混凝土灌注前安装一个与基础桩直径相同的钢套管，等浇筑的基础桩混凝土达到70%强度后，抽除钢套管内泥浆，采用人工下孔破除桩顶混凝土至永久性钢管柱底标高，定位器安装完毕再安装钢管柱。该施工方法施工周期长、工序复杂，且施工过程中工人要下到孔底进行混凝土的凿除及定位器安装，存在诸多不安全因素，单根钢管柱施工周期长达10～20天，施工成本也较高，存在一定的局限性。
发明内容
本发明提供一种更为精确安全的全套管全回转钻机施工工法。
一种全套管全回转钻机的施工工法，该全套管全回转钻机包括用于调整垂直度和水平度的调平装置，用于调整全套管全回转钻机所夹持物件的垂直度和水平度包括如下步骤：
在地基上旋挖成孔并吊装钢筋笼；
灌注混凝土并标记桩位中心，将全套管全回转钻机就位对中；
利用垂直调整系统调整全套管全回转钻机垂直度；
浇筑基础桩混凝土至要求深度；
吊装钢管柱，并利用全套管全回转钻机垂直插入钢管柱；
全套管全回转钻机抱夹定位钢管柱至混凝土凝固后松开并移位；
钢管柱内浇筑钢筋混凝土至要求深度；
当混凝土达到凝固强度后，用细沙填充钢管柱四周至柱顶，并将孔内泥浆排除；
拆除工具柱并回填孔口、拔除钢护筒，完成施工。
本发明的全套管全回转钻机的施工工法采用全套管全回转钻机垂直插入钢管柱，无需人工下孔作业，降低了安全风险，而且可以保证钢管柱的垂直度，质量可靠。
附图说明
图1是本发明的全套管全回转钻机施工工法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的具体实施方式：
本发明的全套管全回转钻机施工工法是采用全套管全回转钻机进行建筑施工，所使用的全套管全回转钻机包括调平装置，用于调整全套管全回转钻机所夹持物件的垂直度和水平度，包括如下步骤：
一、在地基上旋挖成孔并吊装钢筋笼。
在地基上按照预定的方式旋挖成桩孔后，将钢筋笼吊装放入桩孔内，同时在桩孔口处用槽钢插入钢筋笼吊筋以固定钢筋笼。
二、全套管全回转钻机就位对中。
混凝土灌注完成后，重新放出桩位中心，并将十字线标记在护筒上。复核桩位后，将全套管全回转钻机的中心与基础桩位中心在同一垂直线上，然后吊装全套管全回转钻机就位，全套管全回转钻机根据十字线标记就位对中。
三、调整全套管全回转钻机垂直度。
就位对中后，全套管全回转钻机可手动、自动调整垂直度，并重新复核中心位置，满足要求后即可准备吊装钢管柱入桩孔。
四、浇筑基础桩混凝土。
全回转钻机就位完毕后，开始浇筑基础桩混凝土至要求深度。
五、吊装钢管柱。
对于长度较长的钢管柱，为保证吊装时不产生变形、弯曲，一般采用主、副钩多点抬吊，将钢管柱垂直缓慢放入全套管全回转钻机上。
六、全套管全回转钻机垂直插入钢管柱。
钢管柱吊放至全套管全回转钻机垂直插入机内，下入孔内至第一道法兰后，由全套管全回转钻机抱紧钢管柱，开始下放钢管柱时，由于钢管柱的自重，钢管柱能自由下入孔内一定深度。当浮力大于钢管柱重量后，由全套管全回转钻机将钢管柱抱紧，由压拔装置的液压下压力将钢管柱下压插入孔内。当插至混凝土顶面后，重新复测钢管柱垂直度，此时可根据钻机上自动调平装置中的角度传感器采集的信号反映到地面数据采集仪上的数据来检测钢管柱的垂直度，通过调平装置调节垂直度。满足垂直度要求后继续下压将钢管柱插入至混凝土中。如不符合要求可调整全套管全回转钻机的水平度直至钢管柱垂直度满足要求。
七、全套管全回转钻机移位；
钢管柱安装完成后，钻机停止工作。让基础桩内的混凝土慢慢凝固，凝固时间不少于10个小时，在凝固的这段时间，全回转钻机发挥了重要的作用，夹紧装置中的楔块紧紧的抱住钢管柱，使得钢管柱的垂直度能够很好的得到保证，不会发生偏斜。混凝土凝固时间达到要求后，全套管全回转钻机松开夹紧装置，用吊车将全套管全回转钻机垂直插入机吊出、移位。
八、钢管柱内浇筑钢筋混凝土
钻机移位后可进行钢管柱内的混凝土浇筑至要求深度。
九、钢管柱四周回填砂石并排浆
当混凝土达到凝固强度后，用细沙填充钢管柱四周至柱顶，并将孔内泥浆排除。
十、拆除工具柱并回填孔口、拔除钢护筒。
当回填至柱顶标高后即可拆除工具柱，并回填砂石至孔口、拔除钢护筒。
全套管全回转钻机垂直插入钢管柱工法的优点:
本发明的全套管全回转钻机的施工工法采用全套管全回转钻机垂直插入钢管柱，无需人工下孔作业，降低了安全风险，而且可以保证钢管柱的垂直度，质量可靠。由于全套管全回转钻机零部件加工精度高，机器自身的垂直度较高，抱紧钢管柱的夹紧装置是先点焊在机器的回转椎体上，然后再放到立式车床上进行加工，加工完毕后再打磨掉，能够保证楔块安装到机器上不会产生较大误差，具体误差控制在0.5mm内。同时，每个楔块都尽量设计到最佳尺寸，保证和钢管柱的接触面积大，同时夹紧装置表面铣有凹槽，增大和钢管柱的接触摩擦力，使夹紧装置能够牢牢的夹紧钢管柱。避免在安装钢管柱的过程中出现夹紧装置抱不紧钢管柱致使其下滑而影响钢管柱垂直度的现象。全套管全回转钻机的底座中装有副夹紧装置，副夹紧装置和夹紧装置同心度高，同时与全套管全回转钻机的垂直度也较高，副夹紧装置通过和夹紧装置的配合，保证钢管柱的垂直度。全套管全回转钻机具有手动调平和自动调平两种模式，精度高达1/1000，当垂直度误差较小手动调节无法保证时，启动自动调平装置，自动调平装置由安装于钻机工作装置上的角度传感器通过连接线与微处理器相连，同时微处理器又与显示仪表、调平控制开关和比例电磁阀相连。角度传感器通过电缆线将信息实时的传递到微控制处理器的信号采集口，同时受调平开关的控制，将得出的数据显示在水平仪表上，并根据数据大小输出对应的电流去驱动比例电磁阀，由比例电磁阀推动比例液压阀而改变支腿油缸伸缩的状态，达到自动调平的目的全套管全回转钻机垂直度的调整精度可以很好的保证了施工质量，检测结果显示钢管柱偏位值都控制在1/1000以内。而且，全套管全回转钻机垂直插入钢管柱工法由先进的施工设备施工，较之常规的施工工艺，施工流程简单，施工速度快，平均完成单根钢管柱安装时间10～20小时，单根钢管柱安装的施工工期缩短了70%以上。另外，全套管全回转钻机垂直插入钢管柱工法大量减少了施工材料和人工的投入，如施工中不需长钢护筒护壁，也不用人工埋设定位器等，因而降低了投资成本30%以上，具有广阔的实用价值和应用前景。
以上所述，为本发明的较佳实施案例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种全套管全回转钻机的施工工法，该全套管全回转钻机包括用于调整垂直度和水平度的调平装置，用于调整全套管全回转钻机所夹持物件的垂直度和水平度包括如下步骤：
在地基上旋挖成孔并吊装钢筋笼；
灌注混凝土并标记桩位中心，将全套管全回转钻机就位对中；
利用垂直调整系统调整全套管全回转钻机垂直度；
浇筑基础桩混凝土至要求深度；
吊装钢管柱，并利用全套管全回转钻机垂直插入钢管柱；
全套管全回转钻机抱夹定位钢管柱至混凝土凝固后松开并移位；
钢管柱内浇筑钢筋混凝土至要求深度；
当混凝土达到凝固强度后，用细沙填充钢管柱四周至柱顶，并将孔内泥浆排除；
拆除工具柱并回填孔口、拔除钢护筒，完成施工。
2.根据权利要求1所述的全套管全回转钻机的施工工法，其特征是：该钢筋笼吊装入桩孔后，采用槽钢插入钢筋笼以固定钢筋笼。
3.根据权利要求1所述的全套管全回转钻机的施工工法，其特征是：重新放出装为中心后，采用十字线标记，复核桩位后，将全套管全回转钻机的中心与基础桩位中心在同一垂直线上，吊装全套管全回转钻机就位对中。
4.根据权利要求3所述的全套管全回转钻机的施工工法，其特征是：完成对中后，调整全套管全回转钻机垂直度复核中心位置后，再吊装钢管柱入桩孔。
5.根据权利要求1所述的全套管全回转钻机的施工工法，其特征是：钢管柱采用主、副钩多点抬吊的方式放入全套管全回转钻机上。
6.根据权利要求1所述的全套管全回转钻机的施工工法，其特征是：全套管全回转钻机垂直插入钢管柱过程中，当浮力大于钢管柱重量后，由全套管全回转钻机将钢管柱抱紧，由压拔装置的液压下压力将钢管柱下压插入孔内。
7.根据权利要求6所述的全套管全回转钻机的施工工法，其特征是：当钢管柱插至混凝土顶面后，重新复测并调整钢管柱垂直度。
8.根据权利要求7所述的全套管全回转钻机的施工工法，其特征是：钢管柱安装完成后，全套管全回转钻机抱夹钢管柱不少于十个小时直至基础桩内的混凝土凝固，然后松开并移位。
9.根据权利要求8所述的全套管全回转钻机的施工工法，其特征是：混凝土凝固后，用细沙填充钢管柱四周至柱顶，并将孔内泥浆排除。
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