CN108775008A - 一种潜孔锤引孔施工工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种潜孔锤引孔施工工艺方法，包括如下步骤：a、施工准备；b、孔位测量放样，根据双轮铣刀宽2.8m来进行布孔，布孔方式为T型吊脚墙布孔与Γ型吊脚墙布孔；c、潜孔锤就位；d、泥浆制备；e、潜孔锤引孔；f、垂直度控制，液压铣槽机装备DMS电子系统可时刻监控液压铣槽机的工作参数及位置，可对垂直度的偏差及时进行修正；g、引孔至设计深度。有益效果在于：适用于复杂地质情况，特别是有坚硬岩层，强度达50～100MPa的各种土层或岩层地连墙成槽施工。

Description

一种潜孔锤引孔施工工艺方法

技术领域

本发明涉及滑坡施工技术领域，特别是涉及一种潜孔锤引孔施工工艺方法。

背景技术

随着城市人口和城市规模的不断增加，地铁在许多城市交通中已担负起主要的乘客运输任务,地铁已经是一个大城市主要的交通工具区域化枢纽工具，加快了大城市各区域经济和交通的发展，近年来随着地铁线路不断发展，面对复杂地质条件，特别是有坚硬岩层的情况下地连墙成槽已经成为地铁施工技术的难点和重点。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种潜孔锤引孔施工工艺方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种潜孔锤引孔施工工艺方法，包括如下步骤：

a、施工准备，复核施工控制点，并在施工现场设立本工程的固定水准点，认真保护测量点位，经常检查，防止点位受损或其他原因造成的精度下降, 接通场地内水、电管线，布置施工现场，做好机具设备、人员配置、材料准备。根据设备型号和数量，确定合适的主变压器容量，并根据场地布置情况，设置多个二级配电箱，确保潜孔锤、空压机、滤砂机的正常使用；沿场地环向布置给水管道，保障施工用水, 提前完成导墙施工，并在导墙沟槽开挖过程中，探明地下管线，确保地连墙范围无有用管线；如存在废弃管线，应提前进行处理，确保地连墙施工过程中不会出现漏浆、卡钻等异常情况，空气潜孔锤和双轮铣槽机均属于高大设备，对场地平整度和承载力要求较高。提前对设备就位的场地位置进行检查，确保地面和路面以下无空洞，观察是否存在裂缝。设备就位区域铺设4块4×8m钢板，钢板厚度20mm，确保设备底座受力均匀，没有倾覆的危险。

b、孔位测量放样，根据双轮铣刀宽2.8m来进行布孔，布孔方式为T型吊脚墙布孔与Γ型吊脚墙布孔；

c、潜孔锤就位，对潜孔锤进行空载运行，测试空气潜孔锤运行平稳度；

d、泥浆制备，根据工程的地质情况，采用膨润土和自来水为原材料搅拌而成，护壁泥浆在使用前，应进行室内性能试验，施工过程中根据监控数据及时调整泥浆指标。如果不能满足槽壁土体稳定，须对泥浆指标进行调整，随着地下连续墙开挖的完成，所用的膨润土泥浆将被加以循环；

e、潜孔锤引孔，将潜孔锤定位并运转至施工部位，启动空气压缩机，当气压达到12Mpa压力时，潜孔锤形成随旋转振动，并开动钻机内外动力头进行冲钻。为防止偏孔，开孔时要采取慢速冲击，内动力头带潜孔锤继续冲钻入岩至设计孔深。冲钻过程中采用匀速慢进，遇阻力大时潜孔锤向上提升，提升距离约0 .30-0.50米，再次随旋转振动冲击进尺，孔深钻至5-8米，提升螺旋杆排除钻渣一次，钻至孔深钻至10.00米进行第二次排除钻渣，孔深达到设计要求。采用空压机气压达到12Mpa压力清孔2-3分钟，提升螺旋杆排除钻渣；

f、垂直度控制，液压铣槽机装备DMS电子系统可时刻监控液压铣槽机的工作参数及位置，可对垂直度的偏差及时进行修正；

g、引孔至设计深度，采用德国宝锇BC40铣槽机槽机，铣槽机设备的成槽原理是通过液压系统驱动下部两个轮轴反向转动、铣齿水平切削、破碎地层, 吸砂口将岩渣与泥浆排到地面泥浆站，集中处理后再回灌,如此往复循环，直至槽段整体达到设计深度；

h、完成，引孔完成后对孔的精度进行测量。

本实施例中，所述步骤d中成槽作业过程中，槽内泥浆液面保持在不致泥浆外溢的最高液位，并且必须高出地下水位1m以上，成槽作业暂停施工时，泥浆面不应低于导墙顶面50cm。

本实施例中，所述步骤e中的工程采用的空气潜孔锤的钻机型号为ZGD-80，为国内先进设备，该潜孔锤配备空气压缩机三台，其型号为900XHH~1150XH，公称容积流量25.5m3/32.6m3，额定排气压力3.45MPa/2.41Mpa，可以满足凿岩、排渣清孔的需要。采用长螺旋钻杆提升排渣，钻孔产生的渣由潜孔锤排渣孔排出。

本实施例中，所述步骤e中330HP空压机，钻进过程中为12Mpa气压，进入岩石层电流表参数值为220A，潜孔锤气压值2.41-3. 钻进过程中禁止移动钻机，要保持机架的稳定；按设计要求桩基端头进入中微风化岩石一倍桩径深度，可本钻机随机取样困难，为保证桩基施工质量，钻孔深度可根据地质勘察报告，再利用桩架上的高度标志进行控制，潜孔锤进入岩石层时，从钻机钻进的转动声音也可直观地听到，所以入岩深度便于控制。如果为了工程保险起见，也可按2倍桩径入岩深度来进行控制。45Mpa，内螺旋杆转数17转/分。孔深及孔底沉渣经检验符合要求后终孔。

本实施例中，所述步骤g中在铣槽的时候，因后期要放下加工好的钢筋笼，所以对槽的垂直度要求比较高。为了保证成槽的精度，BC40双轮铣槽机的铣头部分安装了一定数量的、用于采集各类数据的传感器,操作人员可以通过触摸屏,很直观地看到双轮铣槽机的工作状态(铣头的偏直状况、铣削的深度、铣头受到的阻力),并针对不同土层设定铣头的下降速度,通过控制铣头所受的压力来减少在铣头沿高度的左右两侧各安装2块导向板,前后两侧各安装4块纠偏板，来保证成槽（孔）的精度，精度可达到3‰。特别在地层多变地区,铣头在铣削时,往往会使前后、左右的刮刀产生受力不同的情况,造成铣头倾斜,从而引起槽孔的偏斜。此时,操作员通过触摸屏,控制液压千斤顶系统伸出或缩回导向板、纠偏板,调整铣头的姿态,并调慢铣头下降速度,从而有效地控制了槽孔的垂直度，并可自动记录孔深、孔斜等情况,并通过触摸屏显示出来,在槽孔施工完成后,自动保存的测斜记录可全部打印出来,作为工程测斜资料。

本实施例中，所述步骤g中BC40双轮铣工艺流程 BC40双轮铣在施工中主要分为一期施工和二期施工，在施工完一期槽段后，再根据设计的接头方式，完成二期槽段的施工。常用的连续墙的接头从工艺上均能实现于双轮铣成槽中,如拔管式套接法、平接法、工字钢接头、接头箱法等。

本发明的有益效果在于：适用于复杂地质情况，特别是有坚硬岩层，强度达50～100MPa的各种土层或岩层地连墙成槽施工。

附图说明

图1是本发明所述一种潜孔锤引孔施工工艺方法的工艺流程图；

图2是本发明所述一种潜孔锤引孔施工工艺方法的泥浆系统施工工艺图；

图3是本发明所述一种潜孔锤引孔施工工艺方法的成槽护壁泥浆性能指标要求图；

图4是本发明所述一种潜孔锤引孔施工工艺方法的铣槽机成槽施工流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-图4所示，一种潜孔锤引孔施工工艺方法，包括如下步骤：

a、施工准备，复核施工控制点，并在施工现场设立本工程的固定水准点，认真保护测量点位，经常检查，防止点位受损或其他原因造成的精度下降, 接通场地内水、电管线，布置施工现场，做好机具设备、人员配置、材料准备。根据设备型号和数量，确定合适的主变压器容量，并根据场地布置情况，设置多个二级配电箱，确保潜孔锤、空压机、滤砂机的正常使用；沿场地环向布置给水管道，保障施工用水, 提前完成导墙施工，并在导墙沟槽开挖过程中，探明地下管线，确保地连墙范围无有用管线；如存在废弃管线，应提前进行处理，确保地连墙施工过程中不会出现漏浆、卡钻等异常情况，空气潜孔锤和双轮铣槽机均属于高大设备，对场地平整度和承载力要求较高。提前对设备就位的场地位置进行检查，确保地面和路面以下无空洞，观察是否存在裂缝。设备就位区域铺设4块4×8m钢板，钢板厚度20mm，确保设备底座受力均匀，没有倾覆的危险。

b、孔位测量放样，根据双轮铣刀宽2.8m来进行布孔，布孔方式为T型吊脚墙布孔与Γ型吊脚墙布孔；

c、潜孔锤就位，对潜孔锤进行空载运行，测试空气潜孔锤运行平稳度；

d、泥浆制备，根据工程的地质情况，采用膨润土和自来水为原材料搅拌而成，护壁泥浆在使用前，应进行室内性能试验，施工过程中根据监控数据及时调整泥浆指标。如果不能满足槽壁土体稳定，须对泥浆指标进行调整，随着地下连续墙开挖的完成，所用的膨润土泥浆将被加以循环；

e、潜孔锤引孔，将潜孔锤定位并运转至施工部位，启动空气压缩机，当气压达到12Mpa压力时，潜孔锤形成随旋转振动，并开动钻机内外动力头进行冲钻。为防止偏孔，开孔时要采取慢速冲击，内动力头带潜孔锤继续冲钻入岩至设计孔深。冲钻过程中采用匀速慢进，遇阻力大时潜孔锤向上提升，提升距离约0 .30-0.50米，再次随旋转振动冲击进尺，孔深钻至5-8米，提升螺旋杆排除钻渣一次，钻至孔深钻至10.00米进行第二次排除钻渣，孔深达到设计要求。采用空压机气压达到12Mpa压力清孔2-3分钟，提升螺旋杆排除钻渣；

f、垂直度控制，液压铣槽机装备DMS电子系统可时刻监控液压铣槽机的工作参数及位置，可对垂直度的偏差及时进行修正；

g、引孔至设计深度，采用德国宝锇BC40铣槽机槽机，铣槽机设备的成槽原理是通过液压系统驱动下部两个轮轴反向转动、铣齿水平切削、破碎地层, 吸砂口将岩渣与泥浆排到地面泥浆站，集中处理后再回灌,如此往复循环，直至槽段整体达到设计深度；

h、完成，引孔完成后对孔的精度进行测量。

本实施例中，所述步骤d中成槽作业过程中，槽内泥浆液面保持在不致泥浆外溢的最高液位，并且必须高出地下水位1m以上，成槽作业暂停施工时，泥浆面不应低于导墙顶面50cm。

本实施例中，所述步骤e中的工程采用的空气潜孔锤的钻机型号为ZGD-80，为国内先进设备，该潜孔锤配备空气压缩机三台，其型号为900XHH~1150XH，公称容积流量25.5m3/32.6m3，额定排气压力3.45MPa/2.41Mpa，可以满足凿岩、排渣清孔的需要。采用长螺旋钻杆提升排渣，钻孔产生的渣由潜孔锤排渣孔排出。

本实施例中，所述步骤e中330HP空压机，钻进过程中为12Mpa气压，进入岩石层电流表参数值为220A，潜孔锤气压值2.41-3. 钻进过程中禁止移动钻机，要保持机架的稳定；按设计要求桩基端头进入中微风化岩石一倍桩径深度，可本钻机随机取样困难，为保证桩基施工质量，钻孔深度可根据地质勘察报告，再利用桩架上的高度标志进行控制，潜孔锤进入岩石层时，从钻机钻进的转动声音也可直观地听到，所以入岩深度便于控制。如果为了工程保险起见，也可按2倍桩径入岩深度来进行控制。45Mpa，内螺旋杆转数17转/分。孔深及孔底沉渣经检验符合要求后终孔。

本实施例中，所述步骤g中在铣槽的时候，因后期要放下加工好的钢筋笼，所以对槽的垂直度要求比较高。为了保证成槽的精度，BC40双轮铣槽机的铣头部分安装了一定数量的、用于采集各类数据的传感器,操作人员可以通过触摸屏,很直观地看到双轮铣槽机的工作状态(铣头的偏直状况、铣削的深度、铣头受到的阻力),并针对不同土层设定铣头的下降速度,通过控制铣头所受的压力来减少在铣头沿高度的左右两侧各安装2块导向板,前后两侧各安装4块纠偏板，来保证成槽（孔）的精度，精度可达到3‰。特别在地层多变地区,铣头在铣削时,往往会使前后、左右的刮刀产生受力不同的情况,造成铣头倾斜,从而引起槽孔的偏斜。此时,操作员通过触摸屏,控制液压千斤顶系统伸出或缩回导向板、纠偏板,调整铣头的姿态,并调慢铣头下降速度,从而有效地控制了槽孔的垂直度，并可自动记录孔深、孔斜等情况,并通过触摸屏显示出来,在槽孔施工完成后,自动保存的测斜记录可全部打印出来,作为工程测斜资料。

本实施例中，所述步骤g中BC40双轮铣工艺流程 BC40双轮铣在施工中主要分为一期施工和二期施工，在施工完一期槽段后，再根据设计的接头方式，完成二期槽段的施工。常用的连续墙的接头从工艺上均能实现于双轮铣成槽中,如拔管式套接法、平接法、工字钢接头、接头箱法等。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (7)

1.一种潜孔锤引孔施工工艺方法，其特征在于：包括如下步骤：

a、施工准备，复核施工控制点，并在施工现场设立本工程的固定水准点，认真保护测量点位，经常检查，防止点位受损或其他原因造成的精度下降, 接通场地内水、电管线，布置施工现场，做好机具设备、人员配置、材料准备；

根据设备型号和数量，确定合适的主变压器容量，并根据场地布置情况，设置多个二级配电箱，确保潜孔锤、空压机、滤砂机的正常使用；沿场地环向布置给水管道，保障施工用水, 提前完成导墙施工，并在导墙沟槽开挖过程中，探明地下管线，确保地连墙范围无有用管线；如存在废弃管线，应提前进行处理，确保地连墙施工过程中不会出现漏浆、卡钻等异常情况，空气潜孔锤和双轮铣槽机均属于高大设备，对场地平整度和承载力要求较高；

提前对设备就位的场地位置进行检查，确保地面和路面以下无空洞，观察是否存在裂缝；

设备就位区域铺设4块4×8m钢板，钢板厚度20mm，确保设备底座受力均匀，没有倾覆的危险；

b、孔位测量放样，根据双轮铣刀宽2.8m来进行布孔，布孔方式为T型吊脚墙布孔与Γ型吊脚墙布孔；

c、潜孔锤就位，对潜孔锤进行空载运行，测试空气潜孔锤运行平稳度；

d、泥浆制备，根据工程的地质情况，采用膨润土和自来水为原材料搅拌而成，护壁泥浆在使用前，应进行室内性能试验，施工过程中根据监控数据及时调整泥浆指标；

如果不能满足槽壁土体稳定，须对泥浆指标进行调整，随着地下连续墙开挖的完成，所用的膨润土泥浆将被加以循环；

e、潜孔锤引孔，将潜孔锤定位并运转至施工部位，启动空气压缩机，当气压达到12Mpa压力时，潜孔锤形成随旋转振动，并开动钻机内外动力头进行冲钻；

为防止偏孔，开孔时要采取慢速冲击，内动力头带潜孔锤继续冲钻入岩至设计孔深；

冲钻过程中采用匀速慢进，遇阻力大时潜孔锤向上提升，提升距离约0 .30-0.50米，再次随旋转振动冲击进尺，孔深钻至5-8米，提升螺旋杆排除钻渣一次，钻至孔深钻至10.00米进行第二次排除钻渣，孔深达到设计要求；

采用空压机气压达到12Mpa压力清孔2-3分钟，提升螺旋杆排除钻渣；

f、垂直度控制，液压铣槽机装备DMS电子系统可时刻监控液压铣槽机的工作参数及位置，可对垂直度的偏差及时进行修正；

g、引孔至设计深度，采用德国宝锇BC40铣槽机槽机，铣槽机设备的成槽原理是通过液压系统驱动下部两个轮轴反向转动、铣齿水平切削、破碎地层, 吸砂口将岩渣与泥浆排到地面泥浆站，集中处理后再回灌,如此往复循环，直至槽段整体达到设计深度；

h、完成，引孔完成后对孔的精度进行测量。

2.根据权利要求1所述的一种潜孔锤引孔施工工艺方法，其特征在于：所述步骤b中T型吊脚墙布孔先行幅在两侧吊脚位置各引孔1个，中间入岩段引孔3个，吊脚位置孔与中间孔位置孔中心距为1.6米，中间入岩段两边的两个孔中心距为2.8米，铣槽机的两个铣轮通过落在两个间距2.8米的孔位置进行施工，后行幅在中间入岩段引孔3个，两边的两个孔中心距为2.8米，铣槽机的两个铣轮通过落在两个间距2.8米的孔位置进行施工，Γ型吊脚墙布孔先行幅在吊脚墙位置依次布置四个孔，相邻两个孔的中心距均为1.35米，双轮铣一共进行三次铣槽，后行幅在吊脚位置依次布置四个孔，双轮铣一共进行三次铣槽。

3.根据权利要求1所述的一种潜孔锤引孔施工工艺方法，其特征在于：所述步骤d中成槽作业过程中，槽内泥浆液面保持在不致泥浆外溢的最高液位，并且必须高出地下水位1m以上，成槽作业暂停施工时，泥浆面不应低于导墙顶面50cm。

4.根据权利要求1所述的一种潜孔锤引孔施工工艺方法，其特征在于：所述步骤e中的工程采用的空气潜孔锤的钻机型号为ZGD-80，为国内先进设备，该潜孔锤配备空气压缩机三台，其型号为900XHH~1150XH，公称容积流量25.5 m3/32.6m3，额定排气压力3.45MPa/2.41Mpa，可以满足凿岩、排渣清孔的需要；采用长螺旋钻杆提升排渣，钻孔产生的渣由潜孔锤排渣孔排出。

5.根据权利要求1所述的一种潜孔锤引孔施工工艺方法，其特征在于：所述步骤e中330HP空压机，钻进过程中为12Mpa气压，进入岩石层电流表参数值为220A，潜孔锤气压值2.41-3. 钻进过程中禁止移动钻机，要保持机架的稳定；按设计要求桩基端头进入中微风化岩石一倍桩径深度，可本钻机随机取样困难，为保证桩基施工质量，钻孔深度可根据地质勘察报告，再利用桩架上的高度标志进行控制，潜孔锤进入岩石层时，从钻机钻进的转动声音也可直观地听到，所以入岩深度便于控制；

如果为了工程保险起见，也可按2倍桩径入岩深度来进行控制；

45Mpa，内螺旋杆转数17转/分；

孔深及孔底沉渣经检验符合要求后终孔。

6.根据权利要求1所述的一种潜孔锤引孔施工工艺方法，其特征在于：所述步骤g中在铣槽的时候，因后期要放下加工好的钢筋笼，所以对槽的垂直度要求比较高；

为了保证成槽的精度，BC40双轮铣槽机的铣头部分安装了一定数量的、用于采集各类数据的传感器,操作人员可以通过触摸屏,很直观地看到双轮铣槽机的工作状态(铣头的偏直状况、铣削的深度、铣头受到的阻力),并针对不同土层设定铣头的下降速度,通过控制铣头所受的压力来减少在铣头沿高度的左右两侧各安装2块导向板,前后两侧各安装4块纠偏板，来保证成槽（孔）的精度，精度可达到3‰；

特别在地层多变地区,铣头在铣削时,往往会使前后、左右的刮刀产生受力不同的情况,造成铣头倾斜,从而引起槽孔的偏斜；

此时,操作员通过触摸屏,控制液压千斤顶系统伸出或缩回导向板、纠偏板,调整铣头的姿态,并调慢铣头下降速度,从而有效地控制了槽孔的垂直度，并可自动记录孔深、孔斜等情况,并通过触摸屏显示出来,在槽孔施工完成后,自动保存的测斜记录可全部打印出来,作为工程测斜资料。

7.根据权利要求1所述的一种潜孔锤引孔施工工艺方法，其特征在于：所述步骤g中BC40双轮铣工艺流程 BC40双轮铣在施工中主要分为一期施工和二期施工，在施工完一期槽段后，再根据设计的接头方式，完成二期槽段的施工；

常用的连续墙的接头从工艺上均能实现于双轮铣成槽中,如拔管式套接法、平接法、工字钢接头、接头箱法等。