CN109057716A - 一种带有高压射水流成孔旋挖钻头及其施工方法 - Google Patents

一种带有高压射水流成孔旋挖钻头及其施工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109057716A
CN109057716A CN201811043269.2A CN201811043269A CN109057716A CN 109057716 A CN109057716 A CN 109057716A CN 201811043269 A CN201811043269 A CN 201811043269A CN 109057716 A CN109057716 A CN 109057716A
Authority
CN
China
Prior art keywords
high pressure
drill bit
rotary digging
drilling
water flow
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.)
Pending
Application number
CN201811043269.2A
Other languages
English (en)
Inventor
孔秋平
罗承浩
郑添寿
陈福俊
张强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FUJIAN YONGQIANG GEOTECHNICAL Co Ltd
Original Assignee
FUJIAN YONGQIANG GEOTECHNICAL Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FUJIAN YONGQIANG GEOTECHNICAL Co Ltd filed Critical FUJIAN YONGQIANG GEOTECHNICAL Co Ltd
Priority to CN201811043269.2A priority Critical patent/CN109057716A/zh
Publication of CN109057716A publication Critical patent/CN109057716A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/60—Drill bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids
    • E21B10/602—Drill bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids the bit being a rotary drag type bit with blades
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
    • E02D5/36—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making without use of mouldpipes or other moulds
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/42—Rotary drag type drill bits with teeth, blades or like cutting elements, e.g. fork-type bits, fish tail bits
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/18—Drilling by liquid or gas jets, with or without entrained pellets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

本发明提供一种带有高压射水流成孔旋挖钻头及其施工方法，通过采用自主研发的一款带有高压射水装置的旋挖钻头，一方面作为钻齿旋挖钻进，另一方面，可作为高压水射出管。旋挖钻进过程中，遇到进尺困难地层，利用高压水从钻齿射流，切割含有岩体卵石等的坚硬难进尺地层、冲击砂土，使其松散，减小土体对钻头的阻力，从而使钻头可以连续地压入土中成孔，提高成孔效率，同时挖至设计标高后，高压水流还可清洗孔底沉渣。

Description

一种带有高压射水流成孔旋挖钻头及其施工方法
技术领域
本发明涉及土木工程领域，一种旋挖桩基的施工方法，具体说是一种带有高压射水流成孔旋挖钻头及其施工方法。
背景技术
旋挖桩一般是指由旋挖钻机施工的桩型，全称旋挖钻孔灌注桩，工程上简称旋挖桩。由于使用机械作业，对工人人数要求不高，可节省很大的人工费用。旋挖钻机由于施工快捷、效率高，已被广泛使用。但不同的地质情况，旋挖的使用往往受到限制，需要更换不同钻头以适应不同地层，尤其对难穿越地层，旋挖进尺困难，严重影响施工效率。且旋挖的沉渣厚是现在工程界一直难以解决的问题。
发明内容
本发明是针对以上问题，提供一种带有高压射水流成孔旋挖钻头及其施工方法，通过采用自主研发的一款带有高压射水装置的旋挖钻头，一方面作为钻齿旋挖钻进，另一方面，可作为高压水射出管。旋挖钻进过程中，遇到进尺困难地层，利用高压水从钻齿射流，切割含有岩体卵石等的坚硬难进尺地层、冲击砂土，使其松散，减小土体对钻头的阻力，从而使钻头可以连续地压入土中成孔，提高成孔效率，同时挖至设计标高后，高压水流还可清洗孔底沉渣。
本发明解决上述技术问题采用的以下技术方案：
一种带有高压射水流成孔旋挖钻头及其施工方法，其特征在于：施工步骤如下：
第一步：钻机的定位：工程开工前，根据轴线及桩位布置情况，在场地内建立测量控制网，然后依据控制网测放各桩位中心点，钻机就位必须稳固、周正、水平，定位，钻头中心与桩位中心误差不大于10mm；
第二步：旋挖钻进：启动旋挖机，通过钻斗向地下钻进，一直钻进到进尺困难地层；
第三步：高压射水钻进：停止旋挖钻钻进，提出旋挖钻头，高压水流管(直径40-60mm)外部通过橡胶高压软管(耐压5.0MPa以上)连接高压水泵(6)，钻头重新钻进，开启高压水泵(6)，高压水流通过优化改进过的旋挖钻头，利用高压水从钻齿口的射水嘴尖(出口直径为20-25mm，最大不超过35mm) 射流，射水压力控制0.2MPa-3.0MPa，根据不同土质条件，调节射水压力，初始采用较小水压，逐步加大压力，切割含有岩体卵石等的坚硬难进尺地层、冲击砂土，使其松散，减小土体对钻头的阻力，从而使钻头可以连续地压入土中成孔；
第四步：关闭高压水泵，提出钻头，拆除高压软管，继续旋挖至设计标高；
第五步：高压水流清孔：旋挖至设计标高后，控制高压水流压力为 0.2-0.5MPa，清洗孔底沉渣，沉渣厚度对端承型桩，不应大于50mm；对摩擦型桩，不应大于100mm；对抗拔、抗水平力桩，不应大于200mm；
第六步：放置钢筋笼：清洗孔底沉渣后，提出钻斗，安放预制好的钢筋笼，并进行二次清孔；
第七步：灌注：灌注混凝土最终成桩。
所述的一种带有高压射水流成孔旋挖钻头，其特征在于：它包括：传统旋挖钻头上的钻斗(1)以及钻斗(1)上方的钻杆(2)，在所述的钻杆(2)内部设置高压水流管(3)，高压水流管(3)延伸至钻斗(1)的上端外部凸出形成一段进水口(4)，进水口(4)通过软质管路对接相应的高压水泵，高压水流管(3)另一端从钻斗(1)上端钻接入钻斗(1)内部，并在钻斗(1)内部上端通过五通接头分流成四路水流管，四路水流管均匀分布在钻斗(1)内壁上，高压水流的出口(5)设置在钻头(1)的钻齿边。
优选的，所述高压水流管(3)的数量为若干个。
本发明的有益效果是：通过对传统钻斗的优化设计，在基本不改变传统旋挖施工步骤的情况下，大幅提高应对困难地层的能力以及施工效率，具有巨大的市场价值。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明做进一步的说明
图1是本发明的一种带有高压射水流成孔旋挖钻头的结构示意图；
图2是本发明的一种带有高压射水流成孔旋挖钻头的结构俯视剖面图；
图3是本发明的一种带有高压射水流成孔旋挖钻头及其施工方法的第一步施工图；。
图4是本发明的一种带有高压射水流成孔旋挖钻头及其施工方法的第二步施工图；
图5是本发明的一种带有高压射水流成孔旋挖钻头及其施工方法的第三步施工图；
图6是本发明的一种带有高压射水流成孔旋挖钻头及其施工方法的第五步施工图；
图7是本发明的一种带有高压射水流成孔旋挖钻头及其施工方法的第六步施工图；
图8是本发明的一种带有高压射水流成孔旋挖钻头及其施工方法的第七步施工图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的一种带有高压射水流成孔旋挖钻头及其施工方法作进一步的描述。
如图所示，一种带有高压射水流成孔旋挖钻头及其施工方法，其特征在于：施工步骤如下：
第一步：钻机的定位：工程开工前，根据轴线及桩位布置情况，在场地内建立测量控制网，然后依据控制网测放各桩位中心点，钻机就位必须稳固、周正、水平，定位，钻头中心与桩位中心误差不大于10mm；
第二步：旋挖钻进：启动旋挖机，通过钻斗向地下钻进，一直钻进到进尺困难地层；
第三步：高压射水钻进：停止旋挖钻钻进，提出旋挖钻头，高压水流管(直径40-60mm)外部通过橡胶高压软管(耐压5.0MPa以上)连接高压水泵(6)，钻头重新钻进，开启高压水泵(6)，高压水流通过优化改进过的旋挖钻头，利用高压水从钻齿口的射水嘴尖(出口直径为20-25mm，最大不超过35mm) 射流，射水压力控制0.2MPa-3.0MPa，根据不同土质条件，调节射水压力，初始采用较小水压，逐步加大压力，切割含有岩体卵石等的坚硬难进尺地层、冲击砂土，使其松散，减小土体对钻头的阻力，从而使钻头可以连续地压入土中成孔；
第四步：关闭高压水泵，提出钻头，拆除高压软管，继续旋挖至设计标高；
第五步：高压水流清孔：旋挖至设计标高后，控制高压水流压力为 0.2-0.5MPa，清洗孔底沉渣，沉渣厚度对端承型桩，不应大于50mm；对摩擦型桩，不应大于100mm；对抗拔、抗水平力桩，不应大于200mm；
第六步：放置钢筋笼：清洗孔底沉渣后，提出钻斗，安放预制好的钢筋笼，并进行二次清孔；
第七步：灌注：灌注混凝土最终成桩。
所述的一种带有高压射水流成孔旋挖钻头，其特征在于：它包括：传统旋挖钻头上的钻斗(1)以及钻斗(1)上方的钻杆(2)，在所述的钻杆(2)内部设置高压水流管(3)，高压水流管(3)延伸至钻斗(1)的上端外部凸出形成一段进水口(4)，进水口(4)通过软质管路对接相应的高压水泵，高压水流管(3)另一端从钻斗(1)上端钻接入钻斗(1)内部，并在钻斗(1)内部上端通过五通接头分流成四路水流管，四路水流管均匀分布在钻斗(1)内壁上，高压水流的出口(5)设置在钻头(1)的钻齿边。
优选的，所述高压水流管(3)的数量为若干个。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种带有高压射水流成孔旋挖钻头及其施工方法，其特征在于：施工步骤如下：
第一步：钻机的定位：工程开工前，根据轴线及桩位布置情况，在场地内建立测量控制网，然后依据控制网测放各桩位中心点，钻机就位必须稳固、周正、水平，定位，钻头中心与桩位中心误差不大于10mm；
第二步：旋挖钻进：启动旋挖机，通过钻斗向地下钻进，一直钻进到进尺困难地层；
第三步：高压射水钻进：停止旋挖钻钻进，提出旋挖钻头，高压水流管(直径40-60mm)外部通过橡胶高压软管(耐压5.0MPa以上)连接高压水泵(6)，钻头重新钻进，开启高压水泵(6)，高压水流通过优化改进过的旋挖钻头，利用高压水从钻齿口的射水嘴尖(出口直径为20-25mm，最大不超过35mm)射流，射水压力控制0.2MPa-3.0MPa，根据不同土质条件，调节射水压力，初始采用较小水压，逐步加大压力，切割含有岩体卵石等的坚硬难进尺地层、冲击砂土，使其松散，减小土体对钻头的阻力，从而使钻头可以连续地压入土中成孔；
第四步：关闭高压水泵，提出钻头，拆除高压软管，继续旋挖至设计标高；
第五步：高压水流清孔：旋挖至设计标高后，控制高压水流压力为0.2-0.5MPa，清洗孔底沉渣，沉渣厚度对端承型桩，不应大于50mm；对摩擦型桩，不应大于100mm；对抗拔、抗水平力桩，不应大于200mm；
第六步：放置钢筋笼：清洗孔底沉渣后，提出钻斗，安放预制好的钢筋笼，并进行二次清孔；
第七步：灌注：灌注混凝土最终成桩。
2.根据权利要求1所述一种带有高压射水流成孔旋挖钻头及其施工方法，其特征在于：所述的一种带有高压射水流成孔旋挖钻头，其特征在于：它包括：传统旋挖钻头上的钻斗(1)以及钻斗(1)上方的钻杆(2)，在所述的钻杆(2)内部设置高压水流管(3)，高压水流管(3)延伸至钻斗(1)的上端外部凸出形成一段进水口(4)，进水口(4)通过软质管路对接相应的高压水泵，高压水流管(3)另一端从钻斗(1)上端钻接入钻斗(1)内部，并在钻斗(1)内部上端通过五通接头分流成四路水流管，四路水流管均匀分布在钻斗(1)内壁上，高压水流的出口(5)设置在钻头(1)的钻齿边。
3.根据权利要求2所述一种带有高压射水流成孔旋挖钻头及其施工方法，其特征在于：所述高压水流管(3)的数量为若干个。
CN201811043269.2A 2018-09-07 2018-09-07 一种带有高压射水流成孔旋挖钻头及其施工方法 Pending CN109057716A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811043269.2A CN109057716A (zh) 2018-09-07 2018-09-07 一种带有高压射水流成孔旋挖钻头及其施工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811043269.2A CN109057716A (zh) 2018-09-07 2018-09-07 一种带有高压射水流成孔旋挖钻头及其施工方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109057716A true CN109057716A (zh) 2018-12-21

Family

ID=64760964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811043269.2A Pending CN109057716A (zh) 2018-09-07 2018-09-07 一种带有高压射水流成孔旋挖钻头及其施工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109057716A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110107284A (zh) * 2019-04-28 2019-08-09 扎赉诺尔煤业有限责任公司 一种通过水压探测导水裂隙带高度的钻测系统及方法
CN110886577A (zh) * 2019-11-29 2020-03-17 深圳宏业基岩土科技股份有限公司 深厚填石区旋挖硬咬合桩垂直度控制的施工方法
CN111877995A (zh) * 2020-07-20 2020-11-03 南京集优智库信息技术有限公司 一种刀盘主轴中心分布出水式挖沟装置
CN112983266A (zh) * 2021-02-26 2021-06-18 无锡安丰基础工程有限公司 全向超高压水刀削岩旋挖钻进系统
CN113529726A (zh) * 2021-08-27 2021-10-22 重庆大学 一种高压水射流钻孔灌注桩施工设备及施工方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106168024A (zh) * 2015-05-19 2016-11-30 五冶集团上海有限公司 特殊地层旋挖桩成孔施工方法
CN205955649U (zh) * 2016-08-26 2017-02-15 上海宝冶集团有限公司 钻取完整硬岩的旋挖钻具
BE1023852B1 (nl) * 2016-06-03 2017-08-14 GeoSea N.V. Inrichting en werkwijze voor het boren van een schacht met grote diameter in een ondergrond
CN107574816A (zh) * 2017-09-14 2018-01-12 广西大学 可拆卸自转式钻孔管桩及施工方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106168024A (zh) * 2015-05-19 2016-11-30 五冶集团上海有限公司 特殊地层旋挖桩成孔施工方法
BE1023852B1 (nl) * 2016-06-03 2017-08-14 GeoSea N.V. Inrichting en werkwijze voor het boren van een schacht met grote diameter in een ondergrond
CN205955649U (zh) * 2016-08-26 2017-02-15 上海宝冶集团有限公司 钻取完整硬岩的旋挖钻具
CN107574816A (zh) * 2017-09-14 2018-01-12 广西大学 可拆卸自转式钻孔管桩及施工方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110107284A (zh) * 2019-04-28 2019-08-09 扎赉诺尔煤业有限责任公司 一种通过水压探测导水裂隙带高度的钻测系统及方法
CN110107284B (zh) * 2019-04-28 2022-08-05 扎赉诺尔煤业有限责任公司 一种通过水压探测导水裂隙带高度的钻测系统及方法
CN110886577A (zh) * 2019-11-29 2020-03-17 深圳宏业基岩土科技股份有限公司 深厚填石区旋挖硬咬合桩垂直度控制的施工方法
CN111877995A (zh) * 2020-07-20 2020-11-03 南京集优智库信息技术有限公司 一种刀盘主轴中心分布出水式挖沟装置
CN112983266A (zh) * 2021-02-26 2021-06-18 无锡安丰基础工程有限公司 全向超高压水刀削岩旋挖钻进系统
CN113529726A (zh) * 2021-08-27 2021-10-22 重庆大学 一种高压水射流钻孔灌注桩施工设备及施工方法
NL2031957A (en) * 2021-08-27 2023-03-08 Univ Chongqing Construction equipment and construction method for drilled cast-in-place pile by high-pressure water jet

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109057716A (zh) 一种带有高压射水流成孔旋挖钻头及其施工方法
CN100480475C (zh) 可控式一井分层降水施工方法
CN101215836B (zh) 用于大口径空心桩的施工机械及其施工方法和用途
CN101812843B (zh) 中心灌注后压浆桩施工方法及其使用的灌注器和注浆器
CN104790419B (zh) 一种适用于富水流沙地层隧道的降水施工方法
CN107313745B (zh) 一种过采空区多结点集约化注浆加固煤层气井的固井方法
CN108166483A (zh) 钻孔灌注桩施工方法
CN101749024B (zh) 地下暗埋箱涵拉管施工方法
CN110185413A (zh) 一种在易塌孔地层形成稳定注浆通道的方法
CN107747312A (zh) 一种砂砾石地层钻孔灌浆施工的方法
CN105909265B (zh) 穿越既有盾构隧道防隆起后退式深孔注浆系统及方法
KR101868086B1 (ko) 천공 및 그라우팅 로드장치
CN107313744A (zh) 一种小导孔注浆加固煤层气井穿越采空区的施工方法
JP2013002039A (ja) 削孔用エアハンマー装置
CN101251020A (zh) 分段钻孔反复注浆方法
CN111549758B (zh) 一种用于充填及半充填岩溶扩大注浆加固范围的方法
CN109441355A (zh) 粉土或沙层管井高压水冲快速成孔施工方法
CN102031780A (zh) 砂桩尖静压管桩水冲施工方法
CN207673287U (zh) 一种喷气式高效螺旋钻具
KR102609304B1 (ko) 방향제어 시추공을 이용한 구조물하부 연약지반 및 지하공동 그라우팅 공법 및 이를 위한 그라우팅 시스템.
CN110645033A (zh) 一种砂卵石地层盾构施工洞内深层注浆的装置及其方法
CN111549782B (zh) 一种扩大注浆加固范围的设备
CN215367226U (zh) 一种中掘后注浆根固增强的引扩孔扩体桩
CN112064622B (zh) 一种基坑坑底注浆防水加固系统及其注浆方法
CN111335368B (zh) 一种测斜管安装方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination