CN105986576B - 一种干作业钻孔灌注桩用气流式清底方法 - Google Patents
一种干作业钻孔灌注桩用气流式清底方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105986576B CN105986576B CN201510075032.2A CN201510075032A CN105986576B CN 105986576 B CN105986576 B CN 105986576B CN 201510075032 A CN201510075032 A CN 201510075032A CN 105986576 B CN105986576 B CN 105986576B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- air
- cylinder
- dry operation
- bored pile
- sediment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
一种干作业钻孔灌注桩用气流式清底方法，涉及干作业钻孔灌注桩清底技术领域，特别涉及一种干作业钻孔灌注桩用气流式清底方法，包括如下步骤，步骤一，通过旋挖设备在工作区打孔，对深孔进行查验，将钢筋笼下入深孔中；步骤二，准备清底设备；步骤三，设备测试；步骤四，吊装设备；步骤五，桩孔清底，本发明适用于任何桩径的干作业钻孔灌注桩基，尤其是大厚度覆盖层区域的干作业钻孔灌注桩基，桩底沉渣一般包括粉土、砂砾土、卵石土和基岩碎屑，卵石土和基岩碎屑影响较小，松散粉土的工程特性最差，危害最大，故本方法主要针对于松散粉土的沉渣，对沉渣的厚度无要求。
Description
技术领域
本发明涉及干作业钻孔灌注桩清底技术领域，特别涉及一种干作业钻孔灌注桩用气流式清底方法。
背景技术
近年来，随着我国国民经济的快速发展，大跨桥梁、港口码头、海洋工程和大量中高层及超高层建筑的迅猛增多，对基础的设计施工提出了很高的要求和挑战。
灌注桩基础具有沉降变形小、承载力高、性状稳定的优点，适用于任何地层，可形成设计要求的桩径、桩长，满足建筑物不同的承载力要求，在现代基础结构形式中的应用数量急剧增加，目前约占全部工程结构基础的70％以上，成为一种发展迅速、使用广泛、生命力强的基础结构形式。尤其是大厚度黄土地区，为防止黄土湿陷对建筑物的破坏，穿过大厚度湿陷性黄土坐落于下部较好持力层上的长桩已成为当地建筑的首选基础型式。
许多工程桩，尤其桩身穿越砂卵石、粉土、大厚度黄土层、回填土层时，或是下放钢筋笼的过程中不可避免的都会刮擦桩孔侧壁，在桩底形成有一定厚度的沉渣,沉渣的存在将导致桩基沉降过大，不能有效发挥桩端阻力，从而大大降低单桩承载力，造成经济上的浪费，且沉渣具有强度低、压缩性高的特点，沉渣太厚会使桩的承载力降低而不满足设计要求，如果不加清理会影响基础的承载力的发挥，威胁上部结构的安全，造成不可挽回的损失。因此，在灌注混凝土之前必须对桩底沉渣进行清理。
现行比较常用的方法有高压旋喷法、压力注浆法、预加荷载法和人工清底法，其中高压旋喷法、压力注浆法、预加荷载法均为后期加固措施，对工期影响较大，且费用昂贵，人工清底法作业环境恶劣、工人安全无法保障且无法清理小直径桩和下放钢筋笼时产生的沉渣。目前尚没有一项专门的方法能够用于前期干作业钻孔灌注桩的清底工作。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提供一种干作业钻孔灌注桩用气流式清底方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案具体如下：
一种干作业钻孔灌注桩用气流式清底方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，通过旋挖设备在工作区打孔，对深孔进行查验，将钢筋笼下入深孔中；
步骤二，准备清底设备，在筒体1内部安装机座7，机座7上安装若干电机2，并使电机2的主轴穿过机座7和筒体1底部薄壁，电机2的主轴末端通过轴4连接搅动棒5，在筒体1内部的电机2上方安装隔土板6，将风管3一端插进筒体1内部，并依次贯穿隔土板6、机座7和筒体1底部薄壁；
步骤三，设备测试，将空压机与清底设备的风管3连接，启动空压机，检查筒体1底部的风管3气流情况，保证风管3内的气流流速为1418.2m/s或1791.4m/s；
步骤四，吊装设备，通过吊装机械将设备放进桩孔内；
步骤五，桩孔清底，启动电机2和空压机，电机2驱动搅动棒5做高速回转运动，搅动棒5在高速回转的同时将桩孔底部的沉渣全部搅动悬浮，空压机通过风管3向桩底输入高强气流，将被搅动悬浮的沉渣全部吹起，高压气流携带沉渣碎屑上返，设备与桩孔间的环状间隙面积小，气流流速较快，气流流过设备筒体1后，在筒体1的后部都要形成涡流区，涡流区的压力小于静止时的气压，气流流速越大，涡流区的气压越小，裹挟渣土的气流到达筒体后的涡流区时气压减小，渣土下落至筒体1内的隔土板6上，桩底的沉渣厚度减少，随着沉渣厚度的减少慢慢下放清底设备，直至完成彻底清底。
所述一种干作业钻孔灌注桩用气流式清底方法，其特征在于，所述的桩孔，其直径为800mm或1000mm。
所述一种干作业钻孔灌注桩用气流式清底方法，其特征在于，所述的筒体1，其最大直径为700mm或900mm，其开口端直径为637mm或837mm。
所述一种干作业钻孔灌注桩用气流式清底方法，其特征在于，所述的风管3，其直径为32mm，壁厚4mm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
适用于任何桩径的干作业钻孔灌注桩基，尤其是大厚度覆盖层区域的干作业钻孔灌注桩基，桩底沉渣一般包括粉土、砂砾土、卵石土和基岩碎屑，卵石土和基岩碎屑影响较小，松散粉土的工程特性最差，危害最大，故本方法主要针对于松散粉土的沉渣，对沉渣的厚度无要求。
附图说明
图1是本发明实施例提供的桩基清底方法的实施示意图。
图2是本发明的原理图。
其中，1.筒体，2.电机，3.风管，4.轴，5.搅拌棒，6.隔土板。
具体实施方式
以下结合附图1和实施例对本发明提出的桩基清底方法作进一步详细说明。
实施例1
一种干作业钻孔灌注桩用气流式清底方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，通过旋挖设备在工作区打孔，对深孔进行查验，将钢筋笼下入深孔中；
步骤二，准备清底设备，在筒体1内部安装机座7，机座7上安装若干电机2，并使电机2的主轴穿过机座7和筒体1底部薄壁，电机2的主轴末端通过轴4连接搅动棒5，在筒体1内部的电机2上方安装隔土板6，将风管3一端插进筒体1内部，并依次贯穿隔土板6、机座7和筒体1底部薄壁；
步骤三，设备测试，将空压机与清底设备的风管3连接，启动空压机，检查筒体1底部的风管3气流情况，保证风管3内的气流流速为1418.2m/s；
步骤四，吊装设备，通过吊装机械将设备放进桩孔内；
步骤五，桩孔清底，启动电机2和空压机，电机2驱动搅动棒5做高速回转运动，搅动棒5在高速回转的同时将桩孔底部的沉渣全部搅动悬浮，空压机通过风管3向桩底输入高强气流，将被搅动悬浮的沉渣全部吹起，高压气流携带沉渣碎屑上返，设备与桩孔间的环状间隙面积小，气流流速较快，气流流过设备筒体1后，在筒体1的后部都要形成涡流区，涡流区的压力小于静止时的气压，气流流速越大，涡流区的气压越小，裹挟渣土的气流到达筒体后的涡流区时气压减小，渣土下落至筒体1内的隔土板6上，桩底的沉渣厚度减少，随着沉渣厚度的减少慢慢下放清底设备，直至完成彻底清底。
进一步地，所述的桩孔，其直径为800mm。
进一步地，所述的筒体1，其最大直径为700mm，其开口端直径为637mm。
进一步地，所述的风管3，其直径为32mm，壁厚4mm。
根据连续性原理，流体流过流管时，在同一时间流过流管任意截面的流体质量相等。单位时间内流过截面1的流体体积为υ1·A1，流过截面2的流体体积为υ2·A2，流过截面3的流体体积为υ3·A3。根据质量守恒定律可知，υ1·A1＝υ3·A3。如图2所示.
空气能量主要有四种，动能、压力能、热能和重力势能，低速流动，热能可忽略不计；空气密度小，重力势能可忽略不计，根据伯努利定理，同一流管的任意截面上，流体的静压和动压之和保持不变，即动能+压力能＝常值，公式表达为，
—动压，单位体积空气所具有的动能，这是一种附加的压力，是空气在流动中受阻，流速降低时产生的压力。
P—静压，单位体积空气所具有的压力能。在静止的空气中，静压等于当时当地的大气压。
P0—总压(全压)，它是动压和静压之和。
气流流过物体后，在物体的后部都要形成涡流区，涡流区的压力小于静止时的气压，气流流速越大，涡流区的气压越小，裹挟渣土的气流到达障碍物后的涡流区时气压减小，渣土下落。
公式推导
液(气)体内部有压强(单位面积上的力)，作用在浸在其中的物体上，对物体的总作用力竖直向上，即为浮力。当物体自重等于浮力时，物体处于悬浮状态。
悬浮状态时：物体悬浮于空气中，周围所受的静压相等，可相互抵消，故P取0。
根据以上原理，出风口的流量公式如下：
Q—出风口的流量(m3/s)；
K—储备系数，取2；
γ—渣土的容重(Kn/m3)；
ρ—空气的密度(Kg/m3)；
A—环状间隙的面积(m2)。
根据文献资料推荐，为保持清除和携带孔底碎屑的钻孔环隙，上返速度V＝10～15m/s。
粉土沉渣清底计算过程
干燥粉末状粉土800mm桩径
空气密度1.29Kg/m3，粉土渣土容重15Kn/m3。桩径800mm，筒体1直径700mm，筒体1开口端收口孔径637mm，环状间隙面积为0.11775m2.代入公式(2)可得，Q＝1.14m3/s。环状间隙的流速为9.7m/s。风管3的直径为32mm，壁厚4mm，出风口的流速为1418.2m/s。
实施例2
沉渣为干燥粉末状粉土，其桩孔直径为1000mm。
空气密度1.29Kg/m3，粉土渣土容重15Kn/m3。桩径1000mm，筒体1直径900mm，筒体1开口端收口孔径837mm，环状间隙面积为0.14915m2.代入公式(2)可得，Q＝1.44m3/s。环状间隙的流速为9.7m/s。风管3的直径为32mm，壁厚4mm，出风口的流速为1791.4m/s。
Claims (4)
1.一种干作业钻孔灌注桩用气流式清底方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，通过旋挖设备在工作区打孔，对深孔进行查验，将钢筋笼下入深孔中；
步骤二，准备清底设备，在筒体(1)内部安装机座(7)，机座(7)上安装若干电机(2)，并使电机(2)的主轴穿过机座(7)和筒体(1)底部薄壁，电机(2)的主轴末端通过轴(4)连接搅动棒(5)，在筒体(1)内部的电机(2)上方安装隔土板(6)，将风管(3)一端插进筒体(1)内部，并依次贯穿隔土板(6)、机座(7)和筒体(1)底部薄壁；
步骤三，设备测试，将空压机与清底设备的风管(3)连接，启动空压机，检查筒体(1)底部的风管(3)气流情况，保证风管(3)内的气流流速为1418.2m/s或1791.4m/s；
步骤四，吊装设备，通过吊装机械将设备放进桩孔内；
步骤五，桩孔清底，启动电机(2)和空压机，电机(2)驱动搅动棒(5)做高速回转运动，搅动棒(5)在高速回转的同时将桩孔底部的沉渣全部搅动悬浮，空压机通过风管(3)向桩底输入高强气流，将被搅动悬浮的沉渣全部吹起，高压气流携带沉渣碎屑上返，设备与桩孔间的环状间隙面积小，气流流速较快，气流流过设备筒体(1)后，在筒体(1)的后部都要形成涡流区，涡流区的压力小于静止时的气压，气流流速越大，涡流区的气压越小，裹挟渣土的气流到达筒体后的涡流区时气压减小，渣土下落至筒体(1)内的隔土板(6)上，桩底的沉渣厚度减少，随着沉渣厚度的减少慢慢下放清底设备，直至完成彻底清底。
2.根据权利要求1所述一种干作业钻孔灌注桩用气流式清底方法，其特征在于，所述的桩孔，其直径为800mm或1000mm。
3.根据权利要求1所述一种干作业钻孔灌注桩用气流式清底方法，其特征在于，所述的筒体(1)，其最大直径为700mm或900mm，其开口端直径为637mm或837mm。
4.根据权利要求1所述一种干作业钻孔灌注桩用气流式清底方法，其特征在于，所述的风管(3)，其直径为32mm，壁厚4mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510075032.2A CN105986576B (zh) | 2015-02-11 | 2015-02-11 | 一种干作业钻孔灌注桩用气流式清底方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510075032.2A CN105986576B (zh) | 2015-02-11 | 2015-02-11 | 一种干作业钻孔灌注桩用气流式清底方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105986576A CN105986576A (zh) | 2016-10-05 |
| CN105986576B true CN105986576B (zh) | 2018-03-16 |
Family
ID=57041329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510075032.2A Active CN105986576B (zh) | 2015-02-11 | 2015-02-11 | 一种干作业钻孔灌注桩用气流式清底方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105986576B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107806098A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-03-16 | 中国二十冶集团有限公司 | 沉渣清理装置及具有扩大头的灌注桩孔内沉渣清理方法 |
| CN110747856B (zh) * | 2019-11-15 | 2024-04-05 | 甘肃中建市政工程勘察设计研究院有限公司 | 一种粘性虚土质桩孔渣土的打散装置及打散方法 |
| CN110820744A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-02-21 | 甘肃中建市政工程勘察设计研究院有限公司 | 一种桩孔内渣土吸土机及渣土抽吸方法 |
| CN113184147B (zh) * | 2021-04-30 | 2022-07-29 | 白城师范学院 | 一种具有防陷入淤泥功能的多目标协同搜索水下机器人 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201605577U (zh) * | 2009-12-28 | 2010-10-13 | 中国核工业华兴建设有限公司 | 机械成孔灌注桩的清孔装置 |
| CN102465536A (zh) * | 2010-11-12 | 2012-05-23 | 石峰 | 防渗墙槽段气举法清孔施工工艺 |
| CN102493435A (zh) * | 2011-12-23 | 2012-06-13 | 上海港务工程公司 | 一种钻孔成槽气举反循环出渣法 |
| CN102979469B (zh) * | 2012-12-20 | 2015-06-03 | 广西建工集团第二建筑工程有限责任公司 | 大直径超深冲孔桩沉渣分离内风管吸泥二次清孔方法 |
| KR101332848B1 (ko) * | 2013-03-27 | 2013-11-27 | (주)학영엔지니어링 | 마이크로 파일의 수평지지력 증가 방법 |
| CN103696417B (zh) * | 2013-12-20 | 2016-01-06 | 中国一冶集团有限公司 | 一种钻孔灌注桩底部二次清孔装置及方法 |
-
2015
- 2015-02-11 CN CN201510075032.2A patent/CN105986576B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105986576A (zh) | 2016-10-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105986576B (zh) | 一种干作业钻孔灌注桩用气流式清底方法 | |
| CN206917624U (zh) | 一种用于水中桥梁钻孔灌注桩施工的泥浆循环系统 | |
| CN109113086B (zh) | 一种深水基岩裸露河床区的钢混组合围堰施工方法 | |
| CN104912065B (zh) | 水下锚筋桩施工方法 | |
| CN110984214A (zh) | 海上风电单桩-翼板-堆石体复合基础及其施工方法 | |
| CN106320333A (zh) | 一种联排式水上灌注桩装置及施工方法 | |
| CN108080409A (zh) | 一种土壤修复三重旋喷设备及其方法 | |
| CN104047542A (zh) | 嵌岩斜桩冲击钻管锤系统及嵌岩斜桩冲击施工方法 | |
| CN108193606A (zh) | 一种桥墩局部冲刷的防护方法 | |
| CN107816324A (zh) | 一种斜钢管桩清孔及减少沉渣厚度的施工方法及系统 | |
| CN101196004A (zh) | 在卵石层、砂层中施工的沉管灌注桩施工方法 | |
| CN203403404U (zh) | 高效灌注桩设备 | |
| CN203374227U (zh) | 一种正循环清孔装置 | |
| CN206143760U (zh) | 一种联排式水上灌注桩装置 | |
| CN108487222B (zh) | 一种用于夯实水下抛石的重锤 | |
| CN204457527U (zh) | 干作业钻孔灌注桩用气流式清底装置 | |
| CN209194552U (zh) | 一种用于桥梁基础施工的组合围堰 | |
| CN208280155U (zh) | 一种抵抗泄洪急流速冲击的钢栈桥下部基础结构 | |
| CN208563316U (zh) | 一种大直径灌注桩桩底虚土沉渣处理装置 | |
| CN111395411A (zh) | 一种用于水上临时工程桩基防冲刷装置 | |
| CN105986773B (zh) | 干作业钻孔灌注桩用气流式清底装置 | |
| CN201202114Y (zh) | 承载桩 | |
| CN204530680U (zh) | 一种冲击钻筛砂冲孔施工装置 | |
| CN206736903U (zh) | 一种旋喷桩结构 | |
| CN113789796A (zh) | 一种大流速砂卵石区域的钢板桩围堰施工方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |