CN106759267A - 一种便于硬岩层钢板桩打入的辅助引孔方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种便于硬岩层钢板桩打入的辅助引孔方法，制作引孔时采用潜孔锤冲击，力作用在土体固体颗粒组成的土骨架和孔隙水上，迫使土体孔隙率减小、密度增大，能有效破坏土层的原状结构，使孔壁周围土层挤压密实，形成较强的粘结力和吸附力，改善了土的物理力学性能，配合潜孔锤自旋能有效排出、抖落石屑，避免二次冲压石土屑造成效率低下，即最终引孔的成孔质量好，能快捷、高效地安装钢板桩。此发明用于围堰工程领域。

Description

一种便于硬岩层钢板桩打入的辅助引孔方法
技术领域
本发明涉及围堰工程领域，特别是涉及一种在硬岩层中、打入钢板桩之前的制作辅助引用的方法。
背景技术
人工岛、市政工程、地下隧道和大型管道铺设临时，沟渠开挖时的挡土、挡水、挡砂墙，常常需要临时围堰施工。常见的围堰类型包括草木围堰、水泥砂浆围堰、竹/木笼围堰、钢板桩围堰及混凝土围堰等。
近年来钢板桩因其诸多优点被广泛用于临时围堰施工中，原因有：1、施工简单、无需准备大型施工设备；2、能快速施工，可大幅度缩短周期；3、在基地有条件变化时，只要改变钢板桩的截面和长度，即可得到相应的解决方案；4、结构轻型，抗震能力强；5、具有较大的适应变形能力，能够采用弹性理论进行合理经济的设计。
尽管钢板桩有上述优点，但钢板桩难以打入硬岩地层，特别在岩层出露较浅或者溶洞发育的场地内达不到围堰进入地层内的所需深度，使用有限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种快捷、高效地在硬岩层中制作引孔的便于硬岩层钢板桩打入的辅助引孔方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种便于硬岩层钢板桩打入的辅助引孔方法，其特征在于包括以下步骤：
1)、根据图纸进行桩位测放潜孔锤；
2)、矫正桩位位置上潜孔锤的水平度和垂直度；
3)、在图纸标定位置使用潜孔锤打出若干引孔，潜孔锤在冲击硬岩层时保持自旋，使两相邻的引孔相交后组成连续的凹槽；
4)、按先后顺序把若干钢板桩打入凹槽至标定深度，使各钢板桩形成墙面；
5)、在墙面的内侧设置支护钢板桩的围檩；
6)、在两相邻钢板桩之间的连接处涂上密封用的混合油；
7)、向凹槽内注浆形成水泥导墙。
作为上述方案的改进，步骤1）中潜孔锤的钻柱直径为80～100mm，潜孔锤的钻头直径为200～250mm。
作为上述方案的改进，步骤3）中潜孔锤采用气缸驱动，潜孔锤冲击时的自旋速度为15～25rpm。
作为上述方案的改进，步骤4）中打入各钢板桩时，保证各钢板桩的截面走向沿凹槽的中间分布。
作为上述方案的改进，步骤4）中的钢板桩为U形，每相邻两钢板桩反向并排设置，使若干钢板桩呈波浪形连接。
作为上述方案的改进，打入钢板桩之前在钢板桩U形开口方向的内侧加装便于步骤7）注浆的注浆管。
作为上述方案的改进，钢板桩在两U形翼边设置外翻的弯钩，每相邻两钢板桩的弯钩相互咬合形成止水锁扣。
作为上述方案的改进，步骤5）中安装完围檩后在围檩内侧还设置辅助加固的内支撑杆。
作为上述方案的改进，步骤6）中混合油的配比为黄油：干膨润土：干锯末=5：5：3。
本发明的有益效果：此便于硬岩层钢板桩打入的辅助引孔方法中引孔的制作方法采用潜孔锤冲击，力作用在土体固体颗粒组成的土骨架和孔隙水上，迫使土体孔隙率减小、密度增大，能有效破坏土层的原状结构，使孔壁周围土层挤压密实，形成较强的粘结力和吸附力，改善了土的物理力学性能，配合潜孔锤自旋能有效排出、抖落石屑，避免二次冲压石屑造成效率低下，即最终引孔的成孔质量好，能快捷、高效地安装钢板桩。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是本实施例的施工布局图；
图2是本实施例的潜孔锤施工图；
图3是本实施例的钢板桩施工图；
图4是本实施例的注浆施工图；
图5是本实施例的止水锁扣放大图。
具体实施方式
参照图1～图5，本发明为一种便于硬岩层钢板桩打入的辅助引孔方法，其特征在于包括以下步骤：
1)、根据图纸进行桩位测放潜孔锤7；
2)、矫正桩位位置上潜孔锤7的水平度和垂直度；
3)、在图纸标定位置使用潜孔锤7打出若干引孔3，潜孔锤7在冲击硬岩层8时保持自旋，使两相邻的引孔3相交后组成连续的凹槽；
4)、按先后顺序把若干钢板桩1打入凹槽至标定深度，使各钢板桩1形成墙面；
5)、在墙面的内侧设置支护钢板桩1的围檩5；
6)、在两相邻钢板桩1之间的连接处涂上密封用的混合油；
7)、向凹槽内注浆形成水泥导墙。
此便于硬岩层钢板桩打入的辅助引孔方法中引孔3的制作方法采用潜孔锤7冲击，力作用在土体固体颗粒组成的土骨架和孔隙水上，迫使土体孔隙率减小、密度增大，能有效破坏土层的原状结构，使孔壁周围土层挤压密实，形成较强的粘结力和吸附力，改善了土的物理力学性能，配合潜孔锤7自旋能有效排出、抖落石屑，避免二次冲压石屑造成效率低下，即最终引孔3的成孔质量好、抗剪强度大。
潜孔锤7的钻柱直径为80～100mm，潜孔锤7的钻头直径为200～250mm。若钻头的直径过大，会降低钻头冲力效果，当钻头直径过小，破碎岩石的效率低。以上潜孔锤7的自旋速度和钻头直径经反复验证，适用硬岩层8施工。
作为优选的实施方式，步骤4）中潜孔锤7采用气缸驱动，潜孔锤7冲击时自旋速度为15～25rpm。压缩空气通过钻柱进入潜孔锤7，驱动活塞往复运动直接冲击钻头，向硬岩层8传递能量以破碎岩石。气动的潜孔锤7对地层扰动小，尤其适用于存在深厚粉细砂层的地质中。
当潜孔锤7自旋速度过大，动量不平衡会导致整个冲压装置稳定性下降、寿命降低；若潜孔锤7自旋速度过小，会导致潜孔锤7无法振开土渣、碎石，土渣和碎石反复在同一地方堆积，则会降低潜孔锤7破碎岩石的效率。
作为优选的实施方式，步骤4）中打入各钢板桩1时，各钢板桩1的截面位置沿凹槽的中间分布。为节省在硬岩层8施工放置钢板桩1的凹槽的难度，凹槽宽度略大于钢板桩1厚度，并沿钢板桩1截面分布，从图1上看，引孔3顺延钢板桩1。
作为优选的实施方式，步骤4）中钢板桩1为U形，每相邻两钢板桩1反向并排设置，若干钢板桩1呈波浪形连接，注浆管2设置在U形开口方向一侧。本实施例中，相邻两注浆管2间距约400mm。
作为优选的实施方式，钢板桩1在两U形翼边设置外翻的弯钩，每相邻两钢板桩1的弯钩咬合形成止水锁扣4，若两相邻钢板桩1越往外移，其止水锁扣4扣合越紧密、其密封性越好。同时，水泥与引孔3周边的岩石碎屑结合，使钢板桩1形成的墙面也具有良好的止水效果。
该钢板桩1结构使得施工中仅需制造一种钢板桩1，节省了额外开模的花费，缩短工期、降低成本。
作为优选的实施方式，打入钢板桩1之前在钢板桩1U形开口方向的内侧加装一个注浆管2，注浆管2直径20～30mm。步骤7）中则是通过注浆管2往凹槽内注浆。
作为优选的实施方式，步骤5）中安装完围檩5后，在围檩5内侧还设置辅助加固的内支撑杆6。本实施例中，若干钢板桩1连接呈圆弧状，围檩5呈圆环状处于钢板桩1的内侧，参照图1，围檩5为钢管；内支撑杆6呈十字展开水平支撑围檩5，防止围檩5径向收缩、坍塌。
作为优选的实施方式，步骤6）中混合油的配比为黄油：干膨润土：干锯末=5：5：3，该配比充分利用了各个组分的优点，综合提高混合油的密封效果。
当然，本设计创造并不局限于上述实施方式，上述各实施例不同特征的组合，也可以达到良好的效果。熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种便于硬岩层钢板桩打入的辅助引孔方法，其特征在于包括以下步骤：
1）根据图纸进行桩位测放潜孔锤（7）；
2）矫正桩位位置上潜孔锤（7）的水平度和垂直度；
3）在图纸标定位置使用所述潜孔锤（7）打出若干引孔（3），所述潜孔锤（7）在冲击硬岩层（8）时保持自旋，使两相邻的所述引孔（3）相交后组成连续的凹槽；
4）按先后顺序把若干钢板桩（1）打入凹槽至标定深度，使各所述钢板桩（1）形成墙面；
5）在所述墙面的内侧设置支护钢板桩（1）的围檩（5）；
6）在两相邻所述钢板桩（1）之间的连接处涂上密封用的混合油；
7）向所述凹槽内注浆形成水泥导墙。
2.根据权利要求1所述的便于硬岩层钢板桩打入的辅助引孔方法，其特征在于：所述步骤1）中所述潜孔锤（7）的钻柱直径为80～100mm，所述潜孔锤（7）的钻头直径为200～250mm。
3.根据权利要求1所述的便于硬岩层钢板桩打入的辅助引孔方法，其特征在于：所述步骤3）中所述潜孔锤（7）采用气缸驱动，所述潜孔锤（7）冲击时的自旋速度为15～25rpm。
4.根据权利要求1所述的便于硬岩层钢板桩打入的辅助引孔方法，其特征在于：所述步骤4）中打入各所述钢板桩（1）时，保证各所述钢板桩（1）的截面走向沿凹槽的中间分布。
5.根据权利要求1所述的便于硬岩层钢板桩打入的辅助引孔方法，其特征在于：所述步骤4）中的钢板桩（1）为U形，每相邻两所述钢板桩（1）反向并排设置，使若干钢板桩（1）呈波浪形连接。
6.根据权利要求5所述的便于硬岩层钢板桩打入的辅助引孔方法，其特征在于：打入所述钢板桩（1）之前在钢板桩（1）U形开口方向的内侧加装便于步骤7）注浆的注浆管（2），。
7.根据权利要求6所述的便于硬岩层钢板桩打入的辅助引孔方法，其特征在于：所述钢板桩（1）在两U形翼边设置外翻的弯钩，每相邻两所述钢板桩（1）的弯钩相互咬合形成止水锁扣（4）。
8.根据权利要求1所述的便于硬岩层钢板桩打入的辅助引孔方法，其特征在于：所述步骤5）中安装完所述围檩（5）后在围檩（5）内侧还设置辅助加固的内支撑杆（6）。
9.根据权利要求1所述的便于硬岩层钢板桩打入的辅助引孔方法，其特征在于：所述步骤6）中所述混合油的配比为黄油：干膨润土：干锯末=5：5：3。
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