CN109797733B - 一种公路排水沟以下土方打孔施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种公路排水沟以下土方打孔施工方法，涉及道路排水工程技术领域，本发明包括步骤为：在排水沟一侧挖出基坑，在基坑内通过导向墩和打孔设备在基坑侧方打出若干呈环形阵列均布的加固孔，打孔按照从上到下的顺序施工，打出同一高度的加固孔后，对加固孔内部抽水，直到水位降至加固孔以下，然后对加固孔进行灌浆，加固孔内的水泥浆凝固后，刨除导向墩底部的土基，直到导向墩高度降低到合适位置，然后通过导向墩打出下一高度的加固孔，并重复上述操作对该高度的加固孔进行抽水及灌浆作业，待最低高度的加固孔中的水泥浆凝固后，以加固孔围成的环形阵列中心打出排水孔，本发明具有施工合理、打排水孔时可防止路面沉陷的优点。

Description

一种公路排水沟以下土方打孔施工方法

技术领域

本发明涉及道路排水工程技术领域，更具体的是涉及一种公路排水沟以下土方打孔施工方法。

背景技术

公路施工中路基路面的强度与稳定性同水的关系十分密切，路基路面的病害有多种，形成病害的因素亦很多，但水的作用是主要因素之一。路基沉陷、冲刷、坍塌、翻浆，沥青路面松散、剥落、龟裂，水泥混凝土路面积泥、错台、断裂等病害，都不同程度地与地表水和地下水的侵蚀有关，水的作用加剧了路基和路面结构的损坏，加快了路面使用性能的变坏，缩短了它们的使用寿命，因此路基路面设计、施工和养护中，必须十分重视路基路面排水工程。路基内水分过多，会降低土基的承载力，地下水会使路基软化，不但降低土基强度，还会造成边坡坍塌，严重时还会造成整个路基滑塌，严重影响公路的运营和使用，为了保证路基及边坡的坚固和稳定，必须设置必要的排水设施。路基的水包括地表水及地下水，所以路基的排水设施也分为地表排水设施和地下排水设施。排除地面水的各种设施应充分考虑多方面进入路基范围的水，包括降雨、降雪以及从公路附近地区流向道路范围的水流，还包括路堑边坡排水和农田横跨道路的排水工程，并由此来确定排水设施的排水，地表排水设施主要有边沟、截水沟、排水沟等。常用的路基地下排水设施有盲沟、渗沟、渗井、暗沟(管)、检查井等，对水流、水量不大的地下水，则以渗为主，汇集水流，将其排出路基意外，遇有水流、水量较大时，应设专用地下沟(管)予以排除。

对于地下排水设施中的地下沟(管)施工过程中，需要将排水孔从排水沟下方贯穿至公路另一侧，而在这个打孔过程中，传统施工方法是直接通过液压装置或其他机械设备打出排水孔，但是对于一些路基内水分较多的工况，若是直接打孔容易造成孔位坍塌，甚至直接导致路面沉陷，不满足施工要求，因此需要一种能针对含水分较多的路基的排水孔打孔施工方法。

故如何解决上述技术问题，对于本领域技术人员来说很有现实意义。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决上述技术问题，本发明提供一种公路排水沟以下土方打孔施工方法。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种公路排水沟以下土方打孔施工方法，包括以下步骤：

步骤一：在排水沟一侧挖出基坑；

步骤二：在基坑内通过导向墩和打孔设备在基坑侧方打出若干呈环形阵列均布的加固孔，具体操作时，打孔按照从上到下的顺序施工，打出同一高度的加固孔后，对加固孔内部抽水，直到水位降至加固孔以下，然后对加固孔进行灌浆，加固孔内的水泥浆凝固后，刨除导向墩底部的土基，直到导向墩高度降低到合适位置，然后通过导向墩打出下一高度的加固孔，并重复上述操作对该高度的加固孔进行抽水及灌浆作业；

步骤三：在步骤二中待最低高度的加固孔中的水泥浆凝固后，以加固孔围成的环形阵列中心打出排水孔，加固孔环绕均布在排水孔四周。

进一步地，在步骤二中，加固孔孔径为146mm，采用直径为108mm的无缝钢管作为注浆管。

进一步地，在步骤二中，对加固孔进行灌浆作业时，同一高度的加固孔均采用三阶段灌浆，每阶段之间间隔时间为30-45min，第一阶段的灌浆压力为0.6MPa，水泥浆水灰比为1∶2，第二阶段和第三阶段的灌浆压力均为0.6-1.2MPa，水泥浆水灰比均为1∶1。

进一步地，灌浆的水泥浆材料包括42.5级普通硅酸盐水泥。

进一步地，步骤二中所述的导向墩包括墩体，墩体内部开设有若干均布的等高的导向孔，导向孔内均设置有与导向孔配合的调节套筒，调节套筒的一端设置有若干向外凸起的卡块，若干卡块以导向孔中心为圆心呈环形阵列均布，墩体侧面开设有若干与卡块配合的卡槽，卡槽均与导向孔相通。

进一步地，所述的墩体整体为方形，墩体由混凝土浇筑而成。

进一步地，所述的卡块与调节套筒一体成型或焊接而成，卡块与调节套筒的材质均为钢质或铁质，卡块的数量为3-6个，卡块外侧连接有吊耳，且一个卡块仅连接一个吊耳，吊耳至少设置有两个。

进一步地，所述的调节套筒外壁刻有内径尺寸标记。

本发明的有益效果如下：

1、打排水孔之前，先在标记的预设排水孔四周打出若干呈圆形阵列均布的加固孔，由于土基含有一定水分，打加固孔时阻力较小，打孔难度低，因此打完同一高度的加固孔后再抽水，抽水后需要使水位降至此高度的加固孔以下，并在下一高度的加固孔以上，以便下一高度加固孔的打孔操作，抽水结束后再对加固孔进行灌浆作业，直到此高度加固孔内的水泥浆凝固后，再进行下一高度加固孔的打孔、抽水和灌浆作业，待待最低高度的加固孔中的水泥浆凝固后，以加固孔围成的环形阵列中心打出排水孔，加固孔环绕均布在排水孔四周，所有加固孔内凝固的水泥浆形成坚实的加固结构，为打排水孔提供了牢靠的保护设备，从而避免了直接打排水孔容易造成孔位坍塌，甚至导致路面沉陷的情况，经过计算，采用本发明施工后公路路面沉降量控制在-30mm±10mm范围内，满足施工质量要求，本发明施工步骤合理，适用于各种含水分较多的路基的排水工程施工。

2、对加固孔进行灌浆作业时，同一高度的加固孔均采用三阶段灌浆，且控制好每阶段灌浆的间隔时间及灌浆压力，且每阶段灌浆的水泥浆水灰比也严格控制，通过合理控制灌浆进度、灌浆压力及水泥浆水灰比，保证水泥浆成型质量高，凝固稳定，同时可避免灌浆过程中损坏土基结构，保证施工顺利进行，灌浆的水泥浆材料包括42.5级普通硅酸盐水泥，抗压强度大。

3、使用导向墩时，通过调节套筒来限制导向孔孔径大小，调节套筒内径与打孔设备中的钻杆直径相适配，因此根据实际采用的各种直径规格的钻杆，选用不同内径的调节套筒即可，将相应调节套筒推进导向孔内，并且使调节套筒上的卡块一一卡进对应卡槽内，类似机械结构中的花键连接，卡块不仅对调节套筒起到定位作用，同时主要是为了限制调节套筒随着钻杆的旋转而转动，结构简单，易于实现，设计灵活巧妙，仅用一个墩体即可适用于各种不同孔径的路基打孔操作，实用性强。

附图说明

图1是排水孔打孔位置的结构示意图；

图2是图1中A-A处的剖视结构示意图；

图3是导向墩的结构示意图；

图4是图3右视图的结构示意图；

图5是墩体与调节套筒拆分时的结构示意图。

附图标记：1-墩体，2-导向孔，3-调节套筒，4-卡块，5-卡槽，6-吊耳，7-内径尺寸标记，8-排水沟，9-基坑，10-加固孔，11-排水孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

如图1到5所示，本实施例提供一种公路排水沟以下土方打孔施工方法，包括以下步骤：

步骤一：在排水沟8一侧挖出基坑9；

步骤二：在基坑9内通过导向墩和打孔设备在基坑9侧方打出若干呈环形阵列均布的加固孔10，具体操作时，打孔按照从上到下的顺序施工，打出同一高度的加固孔10后，对加固孔10内部抽水，直到水位降至加固孔10以下，然后对加固孔10进行灌浆，加固孔10内的水泥浆凝固后，刨除导向墩底部的土基，直到导向墩高度降低到合适位置，然后通过导向墩打出下一高度的加固孔10，并重复上述操作对该高度的加固孔10进行抽水及灌浆作业；

步骤三：在步骤二中待最低高度的加固孔10中的水泥浆凝固后，以加固孔10围成的环形阵列中心打出排水孔11，加固孔10环绕均布在排水孔11四周。

进一步地，在步骤二中，加固孔10孔径为146mm，采用直径为108mm的无缝钢管作为注浆管。

进一步地，在步骤二中，对加固孔10进行灌浆作业时，同一高度的加固孔10均采用三阶段灌浆，每阶段之间间隔时间为30-45min，第一阶段的灌浆压力为0.6MPa，水泥浆水灰比为1∶2，第二阶段和第三阶段的灌浆压力均为0.6-1.2MPa，水泥浆水灰比均为1∶1。

进一步地，灌浆的水泥浆材料包括42.5级普通硅酸盐水泥。

本实施例中，打排水孔之前，先在标记的预设排水孔四周打出若干呈圆形阵列均布的加固孔，由于土基含有一定水分，打加固孔时阻力较小，打孔难度低，因此打完同一高度的加固孔后再抽水，抽水后需要使水位降至此高度的加固孔以下，并在下一高度的加固孔以上，以便下一高度加固孔的打孔操作，抽水结束后再对加固孔进行灌浆作业，直到此高度加固孔内的水泥浆凝固后，再进行下一高度加固孔的打孔、抽水和灌浆作业，待待最低高度的加固孔中的水泥浆凝固后，以加固孔围成的环形阵列中心打出排水孔，加固孔环绕均布在排水孔四周，所有加固孔内凝固的水泥浆形成坚实的加固结构，为打排水孔提供了牢靠的保护设备，从而避免了直接打排水孔容易造成孔位坍塌，甚至导致路面沉陷的情况，采用本发明施工后公路路面沉降量控制在-30mm±10mm范围内，满足施工质量要求，本发明施工步骤合理，适用于各种含水分较多的路基的排水工程施工。

对加固孔进行灌浆作业时，同一高度的加固孔均采用三阶段灌浆，且控制好每阶段灌浆的间隔时间及灌浆压力，且每阶段灌浆的水泥浆水灰比也严格控制，通过合理控制灌浆进度、灌浆压力及水泥浆水灰比，保证水泥浆成型质量高，凝固稳定，同时可避免灌浆过程中损坏土基结构，保证施工顺利进行，灌浆的水泥浆材料包括42.5级普通硅酸盐水泥，抗压强度大。

实施例2

如图3到5所示，本实施例是在实施例1的基础上做了进一步优化，具体是，所述的导向墩包括墩体1，墩体1内部开设有若干均布的等高的导向孔2，导向孔2内均设置有与导向孔2配合的调节套筒3，调节套筒3的一端设置有若干向外凸起的卡块4，若干卡块4以导向孔2中心为圆心呈环形阵列均布，墩体1侧面开设有若干与卡块4配合的卡槽5，卡槽5均与导向孔2相通。

本实施例中，使用导向墩时，通过调节套筒来限制导向孔孔径大小，调节套筒内径与打孔设备中的钻杆直径相适配，因此根据实际采用的各种直径规格的钻杆，选用不同内径的调节套筒即可，将相应调节套筒推进导向孔内，并且使调节套筒上的卡块一一卡进对应卡槽内，类似机械结构中的花键连接，卡块不仅对调节套筒起到定位作用，同时主要是为了限制调节套筒随着钻杆的旋转而转动，结构简单，易于实现，设计灵活巧妙，仅用一个墩体即可适用于各种不同孔径的路基打孔操作，实用性强。

实施例3

如图3到5所示，本实施例是在实施例2的基础上做了进一步优化，具体是，所述的墩体1整体为方形，墩体1由混凝土浇筑而成，制造难度低，制造成本低。

所述的卡块4与调节套筒3一体成型或焊接而成，便于加工，制造难度低，卡块4与调节套筒3的材质均为钢质或铁质，满足使用强度要求，卡块4的数量为3-6个，满足卡接结构的稳定性。

所述的卡块4外侧连接有吊耳6，且一个卡块4仅连接一个吊耳6，吊耳6至少设置有两个，当使用结束后，吊耳6挂上挂钩，挂钩另一端通过拉链连接在机械设备(如拖车)上，从而通过机械力将整个调节套筒3拉出，操作方便快捷。

所述的调节套筒3外壁刻有内径尺寸标记7，内径尺寸标记7表示的是调节套筒3的内径尺寸数值，方便选取。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种公路排水沟以下土方打孔施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：在排水沟(8)一侧挖出基坑(9)；

步骤二：在基坑(9)内通过导向墩和打孔设备在基坑(9)侧方打出若干呈环形阵列均布的加固孔(10)，具体操作时，打孔按照从上到下的顺序施工，打出同一高度的加固孔(10)后，对加固孔(10)内部抽水，直到水位降至加固孔(10)以下，然后对加固孔(10)进行灌浆，加固孔(10)内的水泥浆凝固后，刨除导向墩底部的土基，直到导向墩高度降低到合适位置，然后通过导向墩打出下一高度的加固孔(10)，并重复上述操作对该高度的加固孔(10)进行抽水及灌浆作业；

步骤三：在步骤二中待最低高度的加固孔(10)中的水泥浆凝固后，以加固孔(10)围成的环形阵列中心打出排水孔(11)，加固孔(10)环绕均布在排水孔(11)四周；

在步骤二中，加固孔(10)孔径为146mm，采用直径为108mm的无缝钢管作为注浆管；

在步骤二中，对加固孔(10)进行灌浆作业时，同一高度的加固孔(10)均采用三阶段灌浆，每阶段之间间隔时间为30-45min，第一阶段的灌浆压力为0.6MPa，水泥浆水灰比为1∶2，第二阶段和第三阶段的灌浆压力均为0.6-1.2MPa，水泥浆水灰比均为1∶1；

灌浆的水泥浆材料包括42.5级普通硅酸盐水泥；

步骤二中所述的导向墩包括墩体(1)，墩体(1)内部开设有若干均布的等高的导向孔(2)，导向孔(2)内均设置有与导向孔(2)配合的调节套筒(3)，调节套筒(3)的一端设置有若干向外凸起的卡块(4)，若干卡块(4)以导向孔(2)中心为圆心呈环形阵列均布，墩体(1)侧面开设有若干与卡块(4)配合的卡槽(5)，卡槽(5)均与导向孔(2)相通。

2.根据权利要求1所述的一种公路排水沟以下土方打孔施工方法，其特征在于，所述的墩体(1)整体为方形，墩体(1)由混凝土浇筑而成。

3.根据权利要求2所述的一种公路排水沟以下土方打孔施工方法，其特征在于，所述的卡块(4)与调节套筒(3)一体成型或焊接而成，卡块(4)与调节套筒(3)的材质均为钢质或铁质，卡块(4)的数量为3-6个，卡块(4)外侧连接有吊耳(6)，且一个卡块(4)仅连接一个吊耳(6)，吊耳(6)至少设置有两个。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的一种公路排水沟以下土方打孔施工方法，其特征在于，所述的调节套筒(3)外壁刻有内径尺寸标记(7)。

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