CN108842757A - 大直径超深入钻孔灌注桩施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大直径超深入钻孔灌注桩施工方法，包括以下步骤：S1、定位桩基孔位，并用探土机在桩基孔处探测样品；S2、制备人工泥浆；S3、安装钻孔装置进行循环钻孔，并且在钻孔过程中及时补充人工泥浆；S4、制作和安放钢筋笼；S5、浇筑混凝土；本发明的施工方法，安全性、效率、施工质量，都较于人工钻孔，有了很大的提高；而且本发明在砂土中施工时采用自制的人工泥浆，不是采用传统的水，清土效果更好。

Description

大直径超深入钻孔灌注桩施工方法

技术领域

本发明涉及钻孔灌注桩施工领域。更具体地说，本发明涉及一种大直径超深入钻孔灌注桩施工方法。

背景技术

钻孔灌注桩是指利用钻孔机械钻出桩孔，先在孔中吊放钢筋笼，并在孔中浇筑混凝土而成的桩，由于具有施工时无振动、无挤土、噪音小、适宜在城市建筑物密集地区使用等优点，得到越来越广泛的应用。而建筑物灌注桩的桩孔，传统方法是采用人工挖掘，这类桩虽然施工操作工艺简单，但是其存在以下问题，劳动强度大，而且施工慢，尤其是安全性差，容易出现塌方等险情，当土层中可能有腐殖质物产生的气体逸散到孔中时，桩孔底部还会沉积大量的有毒气体，给施工安全带来安全隐患。

发明内容

本发明提供一种大直径超深入钻孔灌注桩施工方法，效率高，而且安全，应用性强、应用广泛。

为了实现以上目的，本发明提供一种大直径超深入钻孔灌注桩施工方法，包括以下步骤：

S1、定位桩基孔位，并用探土机在桩基孔处探测样品；

S2、制备人工泥浆；

S3、安装钻孔装置进行循环钻孔，并且在钻孔过程中及时补充人工泥浆；

S4、制作和安放钢筋笼；

S5、浇筑混凝土；

其中，所述钻孔装置，包括：

立柱，其有四根，均竖直设置且呈正方形分布；

顶板，其水平铺设在所述立柱的顶端；

移动座，其为方形平板状座体，所述移动座通过其四角处开设的柱状孔套设在所述立柱上并可沿所述立柱移动，所述移动座的中心处开设有上下贯穿的台阶孔，所述台阶孔由上方的小圆柱孔和下方的大圆柱孔连接而成，所述大圆柱孔的孔壁处设有一位于所述移动座内部的柱状空腔；

液压缸，其设置在所述顶板的底面上，所述液压缸上连接竖直向下的活塞杆，所述活塞杆的下端固定在所述移动座上；

转杆，其为柱状杆体，内设空腔，所述转杆上套设有一从动齿轮，所述从动齿轮的直径与所述大圆柱孔的直径相同；

钻头，其安装在所述转杆的下端；

旋转机构，其包括设置在所述移动座顶面上的旋转电机、位于所述柱状空腔内的主动齿轮和连接所述主动齿轮和旋转电机的旋转轴；

护筒，其为两端开口的筒体，所述护筒的侧壁上在靠近顶部处开设有两个对立的定位孔；

护筒固定机构，其设置在所述移动座的底面上，包括在所述移动座的底面上开设的与所述大圆柱孔同心的环形凹槽，所述环形凹槽的直径和宽度分别与所述护筒的直径和厚度相同，所述移动座和底面上沿所述环形凹槽的径向还开设有两条对立的条形滑槽，所述条形滑槽内卡设有可沿其滑动的定位块，所述定位块的截面形状与所述定位孔的形状相同，所述定位块上设有可推动其沿所述条形滑槽移动的直线电机；

其中，当在砂土中施工时，所述人工泥浆由以下步骤制得：

步骤A、取300重量份高岭土浸泡48h，向其中10重量份碳酸钠，搅拌均匀，静置6h；然后向其中投入100重量份羧甲基纤维素钠溶液和50重量份玻璃纤维，得初步混合物；

步骤B、取180重量份新鲜蕉麻，用木锤捶打蕉麻，直至蕉麻纤维暴露，且无浆液流出，用纯水将蕉麻冲洗30min，然后浸泡于果胶酶水溶液12h，浸泡过程中不断搅拌，使得蕉麻处于运动状态；

步骤C、将步骤B处理的蕉麻切成15cm小段，置于干燥箱中干燥，得蕉麻纤维小段，其中，干燥过程具体为：40-50℃保温12h，120-130℃保温24h，且干燥过程每30min对蕉麻进行翻动；

步骤D、将步骤A得到的初步混合物、步骤C得到的剑麻纤维小段与1000份水混合，得所述人工泥浆。

优选的是，所述的大直径超深入钻孔灌注桩施工方法，所述定位孔的上沿到所述护筒顶部的距离与所述环形凹槽的深度相同。

优选的是，所述的大直径超深入钻孔灌注桩施工方法，所述液压缸设有两个，其在所述顶板的底面上关于所述转杆对称设置。

优选的是，所述的大直径超深入钻孔灌注桩施工方法，所述立柱的底部设有支撑脚。

优选的是，所述的大直径超深入钻孔灌注桩施工方法，所述小圆柱孔的直径大于所述转杆的直径。

优选的是，所述的大直径超深入钻孔灌注桩施工方法，所述定位孔为方形孔，所述定位块为长方体块，所述定位块的长度大于所述环形凹槽到所述大圆柱孔的距离。

本发明至少包括以下有益效果：本发明的施工方法，安全性、效率、施工质量，都较于人工钻孔，有了很大的提高；而且本发明在砂土中施工时采用自制的人工泥浆，不是采用传统的水，清土效果更好。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明钻孔装置的结构示意图；

图2为本发明中移动座的仰视示意图；

图3为本发明中护筒的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

一种大直径超深入钻孔灌注桩施工方法，包括以下步骤：

S1、定位桩基孔位，并用探土机在桩基孔处探测样品；

S2、制备人工泥浆；

S3、安装钻孔装置进行循环钻孔，并且在钻孔过程中及时补充人工泥浆；

S4、制作和安放钢筋笼；

S5、浇筑混凝土；

其中，如图1-3所示，所述钻孔装置，包括：立柱1，其有四根，均竖直设置且呈正方形分布；顶板2，其水平铺设在所述立柱的顶端；移动座3，其为方形平板状座体，所述移动座通过其四角处开设的柱状孔4套设在所述立柱上并可沿所述立柱1移动，所述移动座3的中心处开设有上下贯穿的台阶孔，所述台阶孔由上方的小圆柱孔5和下方的大圆柱孔6连接而成，所述大圆柱孔6的孔壁处设有一位于所述移动座3内部的柱状空腔7；液压缸8，其设置在所述顶板2的底面上，所述液压缸8上连接竖直向下的活塞杆9，所述活塞杆9的下端固定在所述移动座3上；转杆10，其为柱状杆体，内设空腔，所述转杆10上套设有一从动齿轮11，所述从动齿轮的直径与所述大圆柱孔的直径相同；钻头12，其安装在所述转杆的下端；旋转机构，其包括设置在所述移动座顶面上的旋转电机13、位于所述柱状空腔7内的主动齿轮14和连接所述主动齿轮14和旋转电机13的旋转轴15；护筒16，其为两端开口的筒体，所述护筒16的侧壁上在靠近顶部处开设有两个对立的定位孔17；护筒固定机构，其设置在所述移动座的底面上，包括在所述移动座的底面上开设的与所述大圆柱孔同心的环形凹槽18，所述环形凹槽18的直径和宽度分别与所述护筒16的直径和厚度相同，所述移动座3和底面上沿所述环形凹槽18的径向还开设有两条对立的条形滑槽19，所述条形滑槽19内卡设有可沿其滑动的定位块20，所述定位块20的截面形状与所述定位孔20的形状相同，所述定位块20上设有可推动其沿所述条形滑槽19移动的直线电机21；

本发明的钻孔装置，1)、转杆10和护筒16装卸方便，二者装入时，转杆10上的从动齿轮11对应移动座3底面上的大圆柱孔6装入，转杆10的上部穿过小圆柱孔5伸至移动座上方，从动齿轮11装入时，使其与柱状空腔7内的主动齿轮14相互啮合，护筒16上端部分插入移动座底面上的环形凹槽，转杆10和护筒16都安装到位后，通过直线电机21推动定位块移动，定位块20插入护筒16上的定位孔，并且继续移动直至定位块20的前端到达从动齿轮11下方将从动齿轮11托住，此时护筒16被定位块20串住，而转杆随着从动齿轮一起被压在大圆柱孔6内，二者均被固定住，拆卸时，反向操作即可。2)、护筒随转杆一起移动，在大孔的同时装入护筒16在孔壁形成保护，相比于现有的先打基孔后装入护筒的方式，效果更高。装置运行时，旋转电机13带动主动齿轮14旋转，而主动齿轮则带动从动齿轮在大圆柱孔内旋转，那么转杆10也随着从动齿轮旋转，同时，液压缸推动移动座3下压，压着转杆10和钻头12向下做旋转运动，完成打孔，而护筒是固定在移动座底面上的，因此护筒也随着移动座和转杆同步向下运动，那么转杆和钻头打出孔的同时，护筒16也沿着孔壁被推入孔内，形成对孔壁的保护，有效防止孔坍塌。3)、转杆内设有空腔，可以配合完成清渣过程，例如在移动座顶面上可设置渣浆泵，渣浆泵通过管道连接在转杆10上端，那么可通过转杆10内空腔抽出孔内泥浆。

另一种实施方式中，所述的大直径超深入钻孔灌注桩施工方法，当在砂土中施工时，所述人工泥浆由以下步骤制得：步骤A、取300重量份高岭土浸泡48h，向其中10重量份碳酸钠，搅拌均匀，静置6h；然后向其中投入100重量份羧甲基纤维素钠溶液和50重量份玻璃纤维，得初步混合物；步骤B、取180重量份新鲜蕉麻，用木锤捶打蕉麻，直至蕉麻纤维暴露，且无浆液流出，用纯水将蕉麻冲洗30min，然后浸泡于果胶酶水溶液12h，浸泡过程中不断搅拌，使得蕉麻处于运动状态；步骤C、将步骤B处理的蕉麻切成15cm小段，置于干燥箱中干燥，得蕉麻纤维小段，其中，干燥过程具体为：40-50℃保温12h，120-130℃保温24h，且干燥过程每30min对蕉麻进行翻动；步骤D、将步骤A得到的初步混合物、步骤C得到的剑麻纤维小段与1000份水混合，得所述人工泥浆。本发明制备得到的泥浆的塑性指数较高，大于18，且粘度更为适宜，为20s；当在砂土中施工时，砂土粘性较差，此时需要塑性指数较高、而粘度更为适宜的泥浆，不能直接采用水来与土壤相溶得到泥浆，这样泥沙容易分离，砂土容易沉淀。

另一种实施方式中，所述的大直径超深入钻孔灌注桩施工方法，所述定位孔的上沿到所述护筒顶部的距离与所述环形凹槽的深度相同。

另一种实施方式中，所述的大直径超深入钻孔灌注桩施工方法，所述液压缸设有两个，其在所述顶板的底面上关于所述转杆对称设置。

另一种实施方式中，所述的大直径超深入钻孔灌注桩施工方法，所述立柱的底部设有支撑脚。

另一种实施方式中，所述的大直径超深入钻孔灌注桩施工方法，所述小圆柱孔的直径大于所述转杆的直径。

另一种实施方式中，所述的大直径超深入钻孔灌注桩施工方法，所述定位孔为方形孔，所述定位块为长方体块，所述定位块的长度大于所述环形凹槽到所述大圆柱孔的距离。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种大直径超深入钻孔灌注桩施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、定位桩基孔位，并用探土机在桩基孔处探测样品；

S2、制备人工泥浆；

S3、安装钻孔装置进行循环钻孔，并且在钻孔过程中及时补充人工泥浆；

S4、制作和安放钢筋笼；

S5、浇筑混凝土；

其中，所述钻孔装置，包括：

立柱，其有四根，均竖直设置且呈正方形分布；

顶板，其水平铺设在所述立柱的顶端；

移动座，其为方形平板状座体，所述移动座通过其四角处开设的柱状孔套设在所述立柱上并可沿所述立柱移动，所述移动座的中心处开设有上下贯穿的台阶孔，所述台阶孔由上方的小圆柱孔和下方的大圆柱孔连接而成，所述大圆柱孔的孔壁处设有一位于所述移动座内部的柱状空腔；

液压缸，其设置在所述顶板的底面上，所述液压缸上连接竖直向下的活塞杆，所述活塞杆的下端固定在所述移动座上；

转杆，其为柱状杆体，内设空腔，所述转杆上套设有一从动齿轮，所述从动齿轮的直径与所述大圆柱孔的直径相同；

钻头，其安装在所述转杆的下端；

旋转机构，其包括设置在所述移动座顶面上的旋转电机、位于所述柱状空腔内的主动齿轮和连接所述主动齿轮和旋转电机的旋转轴；

护筒，其为两端开口的筒体，所述护筒的侧壁上在靠近顶部处开设有两个对立的定位孔；

护筒固定机构，其设置在所述移动座的底面上，包括在所述移动座的底面上开设的与所述大圆柱孔同心的环形凹槽，所述环形凹槽的直径和宽度分别与所述护筒的直径和厚度相同，所述移动座和底面上沿所述环形凹槽的径向还开设有两条对立的条形滑槽，所述条形滑槽内卡设有可沿其滑动的定位块，所述定位块的截面形状与所述定位孔的形状相同，所述定位块上设有可推动其沿所述条形滑槽移动的直线电机。

2.如权利要求1所述的大直径超深入钻孔灌注桩施工方法，其特征在于，所述定位孔的上沿到所述护筒顶部的距离与所述环形凹槽的深度相同。

3.如权利要求1所述的大直径超深入钻孔灌注桩施工方法，其特征在于，所述液压缸设有两个，其在所述顶板的底面上关于所述转杆对称设置。

4.如权利要求1所述的大直径超深入钻孔灌注桩施工方法，其特征在于，所述立柱的底部设有支撑脚。

5.如权利要求1所述的大直径超深入钻孔灌注桩施工方法，其特征在于，所述小圆柱孔的直径大于所述转杆的直径。

6.如权利要求1所述的大直径超深入钻孔灌注桩施工方法，其特征在于，所述定位孔为方形孔，所述定位块为长方体块，所述定位块的长度大于所述环形凹槽到所述大圆柱孔的距离。

7.如权利要求1所述的大直径超深入钻孔灌注桩施工方法，其特征在于，当在砂土中施工时，所述人工泥浆由以下步骤制得：

步骤A、取300重量份高岭土浸泡48h，向其中10重量份碳酸钠，搅拌均匀，静置6h；然后向其中投入100重量份羧甲基纤维素钠溶液和50重量份玻璃纤维，得初步混合物；

步骤B、取180重量份新鲜蕉麻，用木锤捶打蕉麻，直至蕉麻纤维暴露，且无浆液流出，用纯水将蕉麻冲洗30min，然后浸泡于果胶酶水溶液12h，浸泡过程中不断搅拌，使得蕉麻处于运动状态；

步骤C、将步骤B处理的蕉麻切成15cm小段，置于干燥箱中干燥，得蕉麻纤维小段，其中，干燥过程具体为：40-50℃保温12h，120-130℃保温24h，且干燥过程每30min对蕉麻进行翻动；

步骤D、将步骤A得到的初步混合物、步骤C得到的剑麻纤维小段与1000份水混合，得所述人工泥浆。