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