CN110306539A - 一种使用全钢筒护壁的桩基施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种使用全钢筒护壁的桩基施工方法，包括埋设护壁：在钻孔施工地点，用挖掘机挖出护壁预埋孔，将一个钻杆护壁单元和钻头连接后安装至所述预埋孔内；所述钻杆护壁单元包括钢制护筒、安装圈、连杆、轴承和钻杆。所述连杆的一端与所述钢制护筒的内壁固定连接，所述连杆的另一端与所述安装圈固定连接，所述连杆位于所述钢制护筒和所述安装圈之间，并沿所述钢制护筒的周向均匀分布；所述钻杆通过轴承安装在安装圈上，其中，所述轴承的内圈和所述钻杆相连，所述轴承的外圈通过安装圈与所述连杆和所述钢制护筒的内壁相连；所述钢制护筒包括护筒壁，所述护筒壁上开有通孔，以连同所述钢制护筒的外部和内部空间。本发明的方法能够在整个钻孔过程中都使用钢制护筒保护钻孔，同时有效地使用泥浆进行护壁，对施工机械进行导向，能有效地防止钻孔坍塌。

Description

一种使用全钢筒护壁的桩基施工方法

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体涉及一种使用全钢筒护壁的桩基施工方法。

背景技术

目前，典型的灌注桩基础施工工艺是通过钻机带动钻杆和钻头直接在设计桩位上成孔，利用比重较大的泥浆循环带出钻渣，采用循环泥浆的压力形成泥浆护壁，清孔后放入钢筋笼，再安装混凝土输送导管，连续浇筑混凝土，从而完成灌注桩的施工。施工过程中，需要用到护筒，以防止孔口坍塌，并且起到导向作用。

现有技术1(CN20842717U)提出了一种深回填区灌注桩钢护筒护壁，起采用直径不同的护筒提高护筒拔出的效率。但是由于钢筒的直径是变化的，需要配备不同的尺寸，提高了施工成本；另外只对孔壁进行挤压，没有使用泥浆进行护壁，在拔出钢筒过程中仍旧存在塌方危险。

对于护筒其本质是防止孔口坍塌和对施工机械进行导向，上述护筒的方式，虽然对护筒本身进行了一定程度的创新，但是，都没有降低钻孔和拔出护筒过程中塌孔的可能性。

发明内容

因此，为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供一种使用全钢筒护壁的桩基施工方法，包括以下步骤：

1)埋设护壁：在钻孔施工地点，用挖掘机挖出护壁预埋孔，将一个钻杆护壁单元和钻头连接后安装至所述预埋孔内；

其中，所述钻杆护壁单元包括钢制护筒、安装圈、连杆、轴承和钻杆。所述连杆的一端与所述钢制护筒的内壁固定连接，所述连杆的另一端与所述安装圈固定连接，所述连杆位于所述钢制护筒和所述安装圈之间，并沿所述钢制护筒的周向均匀分布；

所述钻杆通过轴承安装在安装圈上，其中，所述轴承的内圈和所述钻杆相连，所述轴承的外圈通过安装圈与所述连杆和所述钢制护筒的内壁相连；

所述钢制护筒包括护筒壁，所述护筒壁上开有通孔，以连同所述钢制护筒的外部和内部空间。

2)灌浆：向所述护壁内灌入护壁泥浆；

3)钻孔：采用钻机操纵所述钻杆护壁单元和钻头进行钻孔操作；

4)护壁和钻杆延长：在达到预定钻孔深度后，添加钻杆护壁单元，延长所述全钢筒护壁的总体长度；添加并安装固定钻杆单元，延长钻杆的总体长度；其中，所述钻杆护壁单元之间通过对正紧固装置连接，所述钻杆单元之间通过螺纹固定连接；

5)重复上述步骤，直至钻孔至设计深度，向孔内灌入密度较小的泥浆，换浆清碴；

6)成桩：清孔合格后，拔除钻杆护壁单元，放入钢筋笼，灌注混凝土。

优选地，所述步骤4)中，所述钻杆护壁单元的端部设有纵向定位孔和径向安装孔，所述纵向定位孔和径向安装孔相连通，将螺杆插入所述纵向定位孔中对相邻钻杆护壁单元进行定位，在所述径向安装孔内安装与所述螺杆匹配的螺母，以实现相邻钻杆护壁单元之间的固定。

优选地，在所述步骤1)前，进行钻孔灌注桩施工的现场布置，包括：设置泥浆池、沉淀池、排水沟、水电管线、水泵设备安放处、以及砂、石、水泥堆放场，并且设置混凝土搅拌站和运输通道。

优选地，所述步骤3)中，所述钻孔操作为正循环钻孔或反循环钻孔。

优选地，所述径向定位孔为条形孔或圆孔。

与现有技术相比，本发明的方法能够在整个钻孔过程中都使用钢制护筒保护钻孔，同时有效地使用泥浆进行护壁，对施工机械进行导向，拔出钢筒过程中能有效地防止钻孔坍塌，从而能够提高安全性，适应多种不同场地的施工要求。

附图说明

图1示出了本发明一个实施例中使用的全钢筒护壁示意图。

图2示出了本发明一个实施例中使用的全钢筒护壁的截面示意图。

图3示出了本发明一个实施例中使用的全钢筒护壁的钻杆护壁单元连接截面的示意图。

图4示出了本发明一个实施例中使用的全钢筒护壁的钻杆护壁单元另一种连接截面的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

在本发明的一个实施例中，一种使用全钢筒护壁的桩基施工方法，包括以下步骤：

1)埋设护壁：在钻孔施工地点，用挖掘机挖出护壁预埋孔，将一个钻杆护壁单元1和钻头2连接后安装至所述预埋孔内；

其中，所述钻杆护壁单元1包括钢制护筒11、安装圈12、连杆13、轴承18和钻杆19。所述连杆13的一端与所述钢制护筒11的内壁固定连接，所述连杆13的另一端与所述安装圈12固定连接，所述连杆13位于所述钢制护筒11和所述安装圈12之间，并沿所述钢制护筒11的周向均匀分布；

所述钻杆19通过轴承18安装在安装圈12上，其中，所述轴承18的内圈和所述钻杆19相连，所述轴承的外圈通过安装圈12与所述连杆13和所述钢制护筒11的内壁相连；

所述钢制护筒11包括护筒壁14，所述护筒壁上开有通孔15，以连同所述钢制护筒11的外部和内部空间。

2)灌浆：向所述护壁内灌入护壁泥浆；

此时，护筒和钻杆之间充满泥浆，泥浆通过这些通孔15渗到护筒外的孔壁上，能够起到护壁作用，防止塌孔现象的发生。

3)钻孔：采用钻机操纵所述钻杆护壁单元1和钻头2进行钻孔操作，钻头2、钻杆19、轴承18的内圈转动，深入地层，带动轴承18的外圈、安装圈12、连杆13和钢制护筒11往下移动，进行钻孔；

4)护壁和钻杆延长：在达到预定钻孔深度后，添加钻杆护壁单元1，延长所述全钢筒护壁的总体长度；添加并安装固定钻杆19，延长钻杆的总体长度；其中，所述钻杆护壁单元1之间通过对正紧固装置连接，所述钻杆19之间通过螺纹固定连接；

5)重复上述步骤，直至钻孔至设计深度，向孔内灌入密度较小的泥浆，换浆清碴；

6)成桩：清孔合格后，拔除钻杆护壁单元1和钻头2，放入钢筋笼，灌注混凝土，从而保证在整个钻孔过程中都有全钢筒进行护壁，防止坍塌。

在一个实施例中，所述钻杆单元的长度为2米。

在一个实施例中，所述步骤4)中，所述钻杆护壁单元1的端部设有纵向定位孔L和径向安装孔H，所述纵向定位孔L和径向安装孔H相连通，将螺杆16插入所述纵向定位孔L中对相邻钻杆护壁单元进行定位，在所述径向安装孔H内安装与所述螺杆16匹配的螺母17，以实现相邻钻杆护壁单元之间的固定。

在一个实施例中，所述步骤1)中，所述钻杆19的长度为2米。

在一个实施例中，所述步骤1)中，所述通孔15的直径为1毫米。

在一个实施例中，在所述步骤1)前，进行钻孔灌注桩施工的现场布置，包括：设置泥浆池、沉淀池、排水沟、水电管线、水泵设备安放处、以及砂、石、水泥堆放场，并且设置混凝土搅拌站和运输通道。钻孔灌注桩施工的现场布置，应根据具体工程灌注桩的设计分布和施工机具的设备情况，采取相应的布置方式，在施工前进行施工技术设计，绘制现场布置图。在布置图中应考虑设置泥浆池、沉淀池、排水沟、水电管线、水泵设备安放处，还应选择和布置砂、石、水泥堆放场，混凝土搅拌站和运输通道等，并按布置图的要求实施。泥浆循环系统由泥浆池、沉淀池、循环槽、废浆池、泥浆泵、泥浆搅拌设备等装置组成，并配有排水、清渣、排废浆等设施。

沉淀池是作为钻孔排渣沉淀用的。

护壁泥浆池，是做制备护壁泥浆和回收储存从沉淀池抽回的泥浆用。如本身自然造浆仍能满足护壁泥浆要求时，可不必设置泥浆池。一般情况下，泥浆池的容积为所钻孔容积的1.2～1.5倍。泥浆用高塑性黏土或膨润土制备。

在砂土或容易造浆的黏土中钻进时，应根据泥浆比重和黏度的变化，采取添加絮凝剂加快钻渣的絮沉，适时补充低比重、低黏度稀浆，或加人适量清水等措施，调整泥浆性能。

在一个实施例中，所述步骤3)中，所述钻孔操作为正循环钻孔或反循环钻孔。正循环钻孔泥浆上返速度较低，排渣能力比较差，适用填土、淤泥、黏土、粉土和砂土等地层成孔，成孔直径不宜大于1m，钻孔深度不宜超过40m。

反循环回转钻孔适用于填土、淤泥、黏土、粉土、砂土、砂砾等地层成孔。反循环浮碴能力依赖于钻杆内腔大的泥浆流速，大的沉碴和岩屑会从钻杆内腔返回地表，避免了重复破碎，时效大大提高，而且增加了钻头的寿命，这正是反循环的优势。反循环钻进法在大口径(一般大于Φ600mm)钻孔灌注桩中应用广泛，特别是泵吸反循环以功率消耗最小和方便实现得到广大工程界的青睐。

在一个实施例中，所述纵向定位孔为条形孔或圆孔或其他合适形状。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种使用全钢筒护壁的桩基施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)埋设护壁：在钻孔施工地点，用挖掘机挖出护壁预埋孔，将一个钻杆护壁单元和钻头连接后安装至所述预埋孔内；

其中，所述钻杆护壁单元包括钢制护筒、安装圈、连杆、轴承和钻杆。所述连杆的一端与所述钢制护筒的内壁固定连接，所述连杆的另一端与所述安装圈固定连接，所述连杆位于所述钢制护筒和所述安装圈之间，并沿所述钢制护筒的周向均匀分布；

所述钻杆通过轴承安装在安装圈上，其中，所述轴承的内圈和所述钻杆相连，所述轴承的外圈通过安装圈与所述连杆和所述钢制护筒的内壁相连；

所述钢制护筒包括护筒壁，所述护筒壁上开有通孔，以连同所述钢制护筒的外部和内部空间。

2)灌浆：向所述护壁内灌入护壁泥浆；

3)钻孔：采用钻机操纵所述钻杆护壁单元和钻头进行钻孔操作；

4)护壁和钻杆延长：在达到预定钻孔深度后，添加钻杆护壁单元，延长所述全钢筒护壁的总体长度；添加并安装固定钻杆单元，延长钻杆的总体长度；其中，所述钻杆护壁单元之间通过对正紧固装置连接，所述钻杆单元之间通过螺纹固定连接；

5)重复上述步骤，直至钻孔至设计深度，向孔内灌入密度较小的泥浆，换浆清碴；

6)成桩：清孔合格后，拔除钻杆护壁单元，放入钢筋笼，灌注混凝土。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4)中，所述钻杆护壁单元的端部设有纵向定位孔和径向安装孔，所述纵向定位孔和径向安装孔相连通，将螺杆插入所述纵向定位孔中对相邻钻杆护壁单元进行定位，在所述径向安装孔内安装与所述螺杆匹配的螺母，以实现相邻钻杆护壁单元之间的固定。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤1)前，进行钻孔灌注桩施工的现场布置，包括：设置泥浆池、沉淀池、排水沟、水电管线、水泵设备安放处、以及砂、石、水泥堆放场，并且设置混凝土搅拌站和运输通道。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述钻孔操作为正循环钻孔或反循环钻孔。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述径向定位孔为条形孔或圆孔。