CN110566114B - 旋挖集束式潜孔锤的硬岩钻进成桩施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及灌注桩硬岩钻进施工方法的技术领域，公开了旋挖集束式潜孔锤的硬岩钻进成桩施工方法，包括土体、旋挖钻机、旋挖钻筒、潜孔锤、钢筋笼以及输压装置，步骤：(1)、旋挖钻机运用旋挖钻筒在软土层上朝下钻进开孔，形成初孔；(2)、将旋挖钻机的旋挖钻筒更换为潜孔锤，潜孔锤连通输压装置，潜孔锤朝下移动对硬岩层进行钻进，形成桩孔；(3)、硬岩层破碎形成岩渣，岩渣进入潜孔锤，实现岩渣转移；(4)、旋挖钻筒对桩孔进行捞渣清孔；(5)、下放钢筋笼，灌注混凝土成桩。旋挖钻机运用旋挖钻筒和潜孔锤相互配合不间断作业，实现硬岩层的大面积钻进，极大提高入岩作业效率，显著提高了灌注桩硬岩钻进的施工效率，且便于岩渣的外运。

Description

旋挖集束式潜孔锤的硬岩钻进成桩施工方法

技术领域

本发明专利涉及灌注桩硬岩钻进施工方法的技术领域，具体而言，涉及旋挖集束式潜孔锤的硬岩钻进成桩施工方法。

背景技术

旋挖钻机是目前灌注桩施工中最常用的设备之一，适用于各类土层和岩层，对于硬质岩层一般采用截齿或牙轮钻筒钻进，或直接取芯，或改换旋挖钻斗入孔捞取岩渣。

但随着现代大型超高、超重建筑的兴建，嵌岩桩及入硬质岩层的灌注桩需求增多，旋挖钻机的应用受到一定的局限，特别是中风化或微风化花岗岩层且强度超过80MPa以上时，采用旋挖钻机钻进时，切削齿或牙轮损耗巨大、机器振动大、进尺效率低、耗时长、钻进成本高。

另外，在小口径钻探如凿岩爆破孔、水井基岩孔、矿山通风孔、地质钻探、锚固钻凿中，小直径径单体平底潜孔锤是较为常用的对硬岩地层快速钻进的有效施工方法之一；而对于直径1000mm及以上的大直径灌注桩，单体潜孔锤的直径难以满足施工要求；同时，由于桩孔断面增大，潜孔锤启动所需的风压要求高，配置的空压机数量多，导致综合耗费成本极高；另外，单体潜孔锤进行硬岩钻进时，钻进速度较低，施工效果低。

发明内容

本发明的目的在于提供旋挖集束式潜孔锤的硬岩钻进成桩施工方法，旨在解决现有技术中，灌注桩硬岩钻进施工效率低的问题。

本发明是这样实现的，旋挖集束式潜孔锤的硬岩钻进成桩施工方法，包括具有软土层以及硬岩层的土体、旋挖钻机、旋挖钻筒、潜孔锤、钢筋笼以及用于对潜孔锤输送高压空气的输压装置，所述软土层与所述硬岩层呈上下对接布置，且所述硬岩层具有与所述软土层对接的岩面，具体如下步骤：

(1)、所述旋挖钻机运用所述旋挖钻筒在所述软土层上朝下钻进开孔，直至钻进至所述岩面，形成初孔；

(2)、将所述旋挖钻机的所述旋挖钻筒更换为所述潜孔锤，所述潜孔锤连通所述输压装置，所述潜孔锤朝下移动对所述硬岩层进行钻进，钻进直至设计深度，形成桩孔；

(3)、所述硬岩层破碎形成岩渣，所述岩渣进入所述潜孔锤；所述潜孔锤转移至所述桩孔外，实现岩渣转移；

(4)、将所述旋挖钻机的所述潜孔锤更换为所述旋挖钻筒，对所述桩孔进行捞渣清孔；

(5)、下放所述钢筋笼至所述桩孔，灌注混凝土成桩。

进一步的，所述潜孔锤包括潜孔筒、盛渣筒以及多个锤体，所述盛渣筒与所述潜孔筒呈上下对接布置，所述锤体活动穿设所述潜孔筒；所述锤体的上部延伸至所述潜孔筒的顶部外形成配气接头，各个所述配气接头分别与所述输压装置导通，所述锤体的下部延伸至所述潜孔筒的底部外形成钻进部，所述钻进部对所述硬岩层冲击破碎。

进一步的，所述盛渣筒包括配气室，各个所述配气接头分别连通所述配气室，所述配气接头设有恒压阀，处于所述配气室的内部的高压空气，所述恒压阀分配所述高压空气进入所述锤体。

进一步的，所述旋挖钻机包括钻杆，所述盛渣筒包括通气管，所述通气管的上部与所述钻杆呈对接固定布置；所述通气管的下部与所述配气室呈连通布置；所述输压装置包括输压管以及输压结构，所述通气管包括管壁，所述输压管的一端连通所述输压结构，所述输压管的另一端穿设所述管壁与所述通气管的内部连通。

进一步的，所述盛渣筒的顶部形成顶部开口，所述盛渣筒的内部形成盛渣室，所述盛渣室与所述配气室呈互不连通布置，所述通气管穿设所述盛渣室延伸连接所述配气室；所述桩孔具有孔壁，所述潜孔锤与所述孔壁之间形成返渣通道，所述返渣通道连通所述盛渣室，所述岩渣通过所述返渣通道进入所述盛渣室。

进一步的，所述潜孔筒的上部形成多个对接块，所述对接块朝上延伸布置；所述盛渣筒的下部形成多个对接槽，所述对接槽朝上凹陷布置；所述对接块与所述对接槽呈一一对应布置，当各个所述对接块分别嵌入各个所述对接槽时，所述潜孔筒与所述盛渣筒呈相对固定布置。

进一步的，包括护筒以及振动锤，在步骤(2)更换所述潜孔锤前，所述振动锤沿所述初孔沉入所述护筒至所述岩面，所述潜孔锤沿所述护筒朝下对所述硬岩层进行钻进；在步骤(5)中，混凝土灌注完成后，采用所述振动锤起拔所述护筒。

进一步的，在步骤(2)中，钻进时前，先将所述潜孔锤提离所述岩面至20～30cm，分别启动所述输压装置以及旋挖钻机，所述旋挖钻机驱动所述潜孔锤旋转，待所述桩孔出风时，将所述潜孔锤轻轻放至所述岩面，所述潜孔锤开始钻进作业。

进一步的，所述潜孔筒呈圆柱状布置；多个所述锤体分为四个外锤体以及三个内锤体，四个所述外锤体沿所述潜孔筒的外延呈四角布置，三个所述内锤体沿所述潜孔筒的径向呈间隔布置。

进一步的，三个所述内锤体呈三角状布置。

与现有技术相比，本发明提供的旋挖集束式潜孔锤的硬岩钻进成桩施工方法，进行施工时，采用旋挖钻机对软土层钻进开孔，形成初孔，接着，采用潜孔锤朝下移动对硬岩层进行钻进，钻进直至设计深度，形成桩孔；采用潜孔锤钻进过程中，硬岩层破碎形成岩渣，岩渣进入潜孔锤，钻进完毕后，将潜孔锤转移至桩孔外，实现岩渣转移，然后，采用旋挖钻筒对桩孔进行捞渣清孔，最后，下放钢筋笼至桩孔，灌注混凝土成桩；这样，通过潜孔锤，可整体实现硬岩层的大面积钻进，且便于岩渣的排出、外运；另外，旋挖钻机运用旋挖钻筒与潜孔锤相互配合不间断作业，极大提高入岩作业效率，显著提高了灌注桩硬岩钻进的施工效率。

附图说明

图1是本发明提供的旋挖集束式潜孔锤的硬岩钻进成桩施工方法的施工流程示意图；

图2是本发明提供的旋挖钻机运用旋挖钻筒对软土层钻进的施工示意图；

图3是本发明提供的旋挖钻机运用振动锤对硬岩层钻进的施工示意图；

图4是本发明提供的旋挖钻机运用旋挖钻筒沿护筒对软土层钻进的施工示意图；

图5是本发明提供的旋挖钻机运用振动锤对硬岩层钻进的施工示意图；

图6是本发明提供的旋挖钻机运用旋挖钻筒沿护筒进行清孔的施工示意图；

图7是本发明提供的下放钢筋笼且灌注成桩的施工示意图；

图8是本发明提供的振动锤拔出护筒的施工示意图；

图9是本发明提供的旋挖集束式潜孔锤的硬岩钻进成桩施工方法的潜孔锤的施工示意图；

图10是本发明提供的旋挖集束式潜孔锤的硬岩钻进成桩施工方法的潜孔锤的施工示意图；

图11是本发明提供的旋挖集束式潜孔锤的硬岩钻进成桩施工方法的潜孔锤的平面示意图；

图12是本发明提供的旋挖集束式潜孔锤的硬岩钻进成桩施工方法的潜孔锤的分解示意图；

图13是本发明提供的旋挖集束式潜孔锤的硬岩钻进成桩施工方法的潜孔锤的仰视示意图。

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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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，而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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照图1-13所示，为本发明提供的较佳实施例。

本发明提供的旋挖集束式潜孔锤的硬岩钻进成桩施工方法，包括具有软土层11以及硬岩层12的土体10、旋挖钻机20、旋挖钻筒30、潜孔锤70、钢筋笼80以及用于对潜孔锤70输送高压空气的输压装置60，软土层11与硬岩层12呈上下对接布置，且硬岩层12具有与软土层11对接的岩面13，具体如下步骤：

(1)、旋挖钻机20运用旋挖钻筒30在软土层11上朝下钻进开孔，直至钻进至岩面13，形成初孔；

(2)、将旋挖钻机20的旋挖钻筒30更换为潜孔锤70，潜孔锤70连通输压装置60，潜孔锤70朝下移动对硬岩层12进行钻进，钻进直至设计深度，形成桩孔；

(3)、硬岩层12破碎形成岩渣90，岩渣90进入潜孔锤70；潜孔锤70转移至桩孔外，实现岩渣90转移；

(4)、将旋挖钻机20的潜孔锤70更换为旋挖钻筒30，对桩孔进行捞渣清孔；

(5)、下放钢筋笼80至桩孔，灌注混凝土成桩。

上述的旋挖集束式潜孔锤的硬岩钻进成桩施工方法，进行施工时，采用旋挖钻机20对软土层11钻进开孔，形成初孔，接着，采用潜孔锤70朝下移动对硬岩层12进行钻进，钻进直至设计深度，形成桩孔；采用潜孔锤70钻进过程中，硬岩层12破碎形成岩渣90，岩渣90进入潜孔锤70，钻进完毕后，将潜孔锤70转移至桩孔外，实现岩渣90转移，然后，采用旋挖钻筒30对桩孔进行捞渣清孔，最后，下放钢筋笼80至桩孔，灌注混凝土成桩；这样，通过潜孔锤70，可整体实现硬岩层12的大面积钻进，且便于岩渣90的排出、外运；另外，旋挖钻机20运用旋挖钻筒30与潜孔锤70相互配合不间断作业，极大提高入岩作业效率，显著提高了灌注桩硬岩钻进的施工效率。

潜孔锤70包括活塞，压缩空气进入潜孔锤70，驱动活塞往复运动，活塞直接冲击钻进部75，通过钻进部75向硬岩层12传递冲击能量，实现对硬岩层12冲击破碎。

潜孔锤70包括潜孔筒71、盛渣筒72以及多个锤体73，盛渣筒72与潜孔筒71呈上下对接布置，锤体73活动穿设潜孔筒71；锤体73的上部延伸至潜孔筒71的顶部外形成配气接头76，各个配气接头76分别与输压装置60导通，锤体73的下部延伸至潜孔筒71的底部外形成钻进部75，钻进部75对硬岩层12冲击破碎。

通过盛渣筒72，实现对岩渣90进行收集，便于后续的岩渣90的排除、外运；在潜孔筒71的作用下，便于各个锤体73的布置，且压缩空气进入潜孔锤70时，促使锤体73相对潜孔筒71往复移动，从而实现对硬岩层12进行冲击破碎；在配气接头76的作用下，便于高压空气进入各个锤体73；在钻进部75的作用下，保证对硬岩层12冲击破碎。

再者，盛渣筒72包括配气室77，各个配气接头76分别连通配气室77，配气接头76设有恒压阀，处于配气室77的内部的高压空气，恒压阀分配高压空气进入锤体73；在配气室77的作用下，便于将压缩空气分配进入各个潜孔锤70中。

旋挖钻机20包括钻杆21，盛渣筒72包括通气管74，通气管74的上部与钻杆21呈对接固定布置；通气管74的下部与配气室77呈连通布置；输压装置60包括输压管以及输压结构，通气管74包括管壁，输压管的一端连通输压结构，输压管的另一端穿设管壁与通气管74的内部连通。

通过钻杆21，实现对潜孔锤70的提取、下放；且提供旋转力，实现潜孔锤70的旋转钻进；在通气管74的作用下，实现盛渣筒72与钻杆21的相对固定，且提高盛渣筒72与钻杆21的连接稳固性，同时，通气管74便于对压缩空气起到导向作用，便于高压空气进入配气室77。

输压结构包括储气罐62、空压机61以及多个输气管63，空压机61产生压缩空气，压缩空气通过输气管63进入储气罐62储存，进入工作时，储气罐62所储存的压缩空气通过输压管输送至通气管74。

空压机61可以是多台，根据现场的需求以及钻进面积，设置相应数量的空压机61，以满足压缩空气的输出需求。

盛渣筒72的顶部形成顶部开口，盛渣筒72的内部形成盛渣室721，盛渣室721与配气室77呈互不连通布置，通气管74穿设盛渣室721延伸连接配气室77；桩孔具有孔壁，潜孔锤70与孔壁之间形成返渣通道，返渣通道连通盛渣室721，岩渣90通过返渣通道进入盛渣室721。

盛渣室721与配气室77呈互不连通布置，这样，有效避免岩渣90造成配气室77的堵塞，影响压缩空气输送至潜孔锤70；通过返渣通道，实现岩渣90的回收，硬岩层12钻进时，产生的高风压携带岩渣90通过返渣通道朝上返至盛渣室721上方，通过顶部开口，进入盛渣筒72内；实现岩渣90的收集，便于后续的岩渣90排除、外运。

盛渣室721的外表面与潜孔筒71的外表面呈平齐布置，这样，盛渣室721的外表面与潜孔筒71的外表面分别与孔壁之间形成返渣通道；实现岩渣90通过返渣通道进入盛渣室721。

旋挖集束式潜孔锤70的硬岩钻进成桩施工方法包括挡板，挡板的一端与潜孔筒71呈铰接布置，挡板的另一端呈活动布置；潜孔筒71的下部形成有安装槽，当钻进正旋时，挡板置于安装槽内，当钻进完毕反旋时，挡板的另一端移动柱安装槽外且封堵返渣通道。

这样，当钻进完毕后，将潜孔筒71反转，挡板的另一端脱离安装槽封堵返渣通道；这样提钻时，处于返渣通道内的岩渣90在挡板阻挡下，一并转移至桩孔外，便于后续的清孔，提高施工效率。

挡板的另一端脱离安装槽至最外处时，挡板的另一端与孔壁具有间隙，有效避免挡板对孔壁造成破坏，影响施工安全；另外，在挡板阻挡下，挡板与孔壁的间隙不足以大部分岩渣90通过，因此大部分岩渣90处于挡板上方，进行岩渣90排除时，岩渣90对孔壁起到挤压加固作用，提高整体施工安全。

挡板的另一端设有第一磁块，安设槽内设有通电生磁的第二磁块，当挡板置于安装槽时，第二磁块通电，第一磁块与第二磁块相吸；这样，在钻进过程中，有效避免挡板的另一端误脱离安装槽，避免影响岩渣90返渣至盛渣筒72。

潜孔筒71的上部形成多个对接块78，对接块78朝上延伸布置；盛渣筒72的下部形成多个对接槽79，对接槽79朝上凹陷布置；对接块78与对接槽79呈一一对应布置，当各个对接块78分别嵌入各个对接槽79时，潜孔筒71与盛渣筒72呈相对固定布置；实现潜孔筒71与盛渣筒72的相对固定。

旋挖钻机20包括动力头，动力头连接有钢丝绳；盛渣筒72的上部形成有起吊孔，沿盛渣筒72的轴向方向，起吊孔与对接槽79呈正对布置，钢丝绳通过起吊孔与盛渣筒72呈连接布置；当排渣时，动力头朝上移动，使盛渣筒72脱离潜孔筒71，岩渣90呈裸露布置；实现岩渣90的排除，另外，由于起吊孔与对接槽79呈正对布置，动力头朝上移动时，有效避免岩渣90排除时，盛渣筒72与潜孔筒71相对转动或摆动，避免潜孔筒71倾倒，提高岩渣90的回收稳定性，便于后续岩渣90的外运。

旋挖集束式潜孔锤70的硬岩钻进成桩施工方法包括护筒50以及振动锤40，在步骤(2)更换潜孔锤70前，振动锤40沿初孔沉入护筒50至岩面13，潜孔锤70沿护筒50朝下对硬岩层12进行钻进；在步骤(5)中，混凝土灌注完成后，采用振动锤40起拔护筒50。

在护筒50的作用下，有效避免潜孔锤70的超大风压对孔壁产生影响，造成软土层11发生塌孔、缩径，护筒50的底部至岩面13，以确保孔壁在潜孔锤70钻进时的稳定性；另外，成桩后，振动锤40起拔护筒50，便于护筒50循环使用，环保且降低施工成本。

在步骤(2)中，钻进时前，先将潜孔锤70提离岩面13至20～30cm，分别启动输压装置60以及旋挖钻机20，旋挖钻机20驱动潜孔锤70旋转，待桩孔出风时，将潜孔锤70轻轻放至岩面13，潜孔锤70开始钻进作业；这样，锤体73移动后，才移动潜孔筒71，有效降低对锤体73的损坏，提高锤体73的使用寿命。

潜孔筒71呈圆柱状布置；多个锤体73分为四个外锤体73以及三个内锤体73，四个外锤体73沿潜孔筒71的外延呈四角布置，三个内锤体73沿潜孔筒71的径向呈间隔布置；这样，当潜孔锤70钻进时，潜孔锤70呈旋转布置，四个外锤体73旋转实现外层的硬岩层12破碎，三个内锤体73实现内层的硬岩层12破碎。

再者，三个内锤体73呈三角状布置；这样，三个内锤体73旋转时，三个内锤体73破碎的范围呈圆形状，这样与外锤体73配合，实现大面积破碎，提高钻进效率。

通气管74的内部形成第一输气道，高压空气输送至第一输气道，锤体73的内部形成第二输气道，第一输气道与第二输气道分别与配气室77呈连通布置；这样，实现将外部的高压空气的传输至第一输气道，高压空气再进入配气室77，通过配气室77进入第二输气道，从而驱动钻进部75往复移动，实现硬岩层12的破除。

潜孔筒71破除硬岩层12原理：潜孔筒71通过旋转、冲击达到破岩效果；潜孔筒71的旋转切削硬岩层12的扭矩是由旋挖钻机20提供的动力；潜孔筒71的活塞冲击的动力是由空气压缩机送出的压缩空气，进入配气室77，再由配气接头76把压缩空气分配进入各个锤体73，各个锤体73由相应的配气机构实现自身的进、排气方式，压缩空气驱动各个锤体73做冲击功；当全断面破碎集束式潜孔锤70回转一周时，各个锤体73能将整个硬岩层12的截面的岩石冲击破碎，不留冲击破碎空白区域，整体实现大面积桩孔钻进；空压机61风量越大，产生的驱动流量越强，施工效率越高，能实现较快的硬岩钻进速度，极大提高硬岩钻的钻进效果。

盛渣筒72的顶部设有上接头，上接头直接与旋挖钻机20的钻杆21连接，上接头的上部采用四方体柱形结构传递旋挖钻机20的回转扭矩，四方体柱能与旋挖钻机20钻杆21通过销轴来实现盛渣筒72与钻杆21的固定。

对接块78与对接槽79的相对固定或活动，可以通过磁吸方式，即对接槽79通电产生磁吸力，对接块78的内部设有第三磁块，对接槽79通电时，对接块78与对接槽79的呈相对固定，此时，进行硬岩层12钻进；潜孔锤70转移至桩孔外时，对接槽79断电，实现盛渣筒72与潜孔筒71脱离，便于岩渣90的收集、外运。

钻进部75具有朝下的下端面，钻进部75的下端面形成多个排气孔731，高压空气通过排气孔731排出，从而携带岩渣90通过排渣通道上返至旋挖钻机20的钻杆21处，由于钻杆21与孔壁之间的间隙增大，空气流速降低，使岩渣90下落，进入盛渣筒72内。

施工实施例：

一、步骤(1)施工具体流程如下：

1、成孔作业前，按设计要求将钻孔孔位测量定位，打入短钢筋设立明显标志，并保护好；

2、旋挖钻机20移位前，预先将场地进行平整、压实，防止钻机下沉；

3、旋挖钻机20按指定位置就位后，在技术人员指导下，按孔位十字交叉线对中，调整旋挖钻筒30中心位置；

4、旋挖钻机20利用旋挖筒在上部土层中预先钻进，为防止填土塌孔，成孔深度控制在2～4m；

5、旋挖钻机20钻取的渣土及时转运至现场临时堆土场，集中处理以方便统一外运。

二、振动锤40沉入护筒50至岩面13

1、集束式潜孔锤70破岩需采用超大风压，为避免超大风压对孔壁稳定的扰动影响，在潜孔锤70作业前埋入深长钢护筒50至基岩面13，以确保孔壁在集束式潜孔锤70钻进时的稳定；

2、采用振动锤40吊放并沉入钢护筒50至岩面13，钢护筒50采用单节一次性吊入，采用起重机起吊，振动锤40沉入；

4、为确保振动锤40激振力，振动锤40采用双夹持器；

5、振动锤40沉入护筒50时，利用十字交叉线控制其平面位置；

6、护筒50沉入过程中，设置专门人员指挥，保证沉入时安全、准确；

7、为确保长钢护筒50垂直度满足设计要求，设置二个垂直方向的吊锤线，安排专门人员控制护筒50垂直度；

8、下入护筒50确保穿过上部土层至岩面13，护筒50沉入到位后，复核桩孔位置。

三、旋挖钻机20钻进至岩面13

1、护筒50沉入到位后，采用旋挖钻机20继续钻进。

2、由于在护筒50内钻进，可采用干成孔钻进。

3、旋挖筒钻进至岩面13时，停止钻进，对孔径、孔深进行检查，并填写钻孔记录表。

四、潜孔锤70对硬岩层12钻进至设计深度，形成桩孔；

1、旋挖钻机20卸去旋挖钻筒30，换接集束式潜孔锤70，同时接上高压通气胶管。

2、旋挖钻机20机身与空压机61摆放距离控制在100m范围内，以避免压力及气量下降。

3、采用集束潜孔锤70机室操作平台控制面板进行垂直度自动调节，以控制钻杆21直立，确保钻进时钻孔的垂直度。

4、硬岩钻进采用集束式潜孔锤70钻进，钻进时先将钻具提离孔底20～30cm，开动空压机61及钻具上方的回转电机，待护筒50口出风时，将钻具轻轻放至孔底，开始潜孔锤70钻进作业。

5、为确保集束式潜孔锤70钻机的正常运转，现场配备3台空压机61提供足够的风压(风压量约95立方米)，以维持潜孔锤70冲击器作业。

6、钻进过程中，集束式潜孔锤70钻进过程形成正循环排渣，潜孔锤70产生的高风压携带岩渣90通过返渣通道上返至钻杆21处，由于钻杆21与孔壁环空间隙增大，空气流速降低岩渣90下落，堆积在潜孔锤70上部的盛渣筒72内。

五、旋挖钻机20捞渣清孔

1、终孔后，从孔内提出集束式潜孔锤70，因孔内仍会残留部分岩屑、渣土，为满足桩身孔底沉渣厚度要求，需要进行清孔。

2、清孔前，向孔内注入优质泥浆，泥浆液面至孔口下1.5～2.0m处；泥浆采用现场设置泥浆池调制，采用水、钠基膨润土、CMC、NaOH，按一定比例配制；在注入桩孔内前，对泥浆的各项性能进行测定，满足要求后采用泥浆泵注入桩孔；泥浆性能指标控制为：泥浆比重1.15～1.20、粘度20～22S、含砂率4～6％、PH值8～10。

3、清孔采用旋挖钻机20孔底捞渣钻头，下入旋挖平底捞渣钻头进行捞渣清底。

六、灌注桩身混凝土成桩

1、钢筋笼80按终孔后测量的桩长制作，本项目钢筋笼80按一节制作，安放时一次性由履带吊吊装就位；为保证主筋保护层厚度，钢筋笼80每一周边间距设置混凝土保护块。

2、钢筋笼80采用吊车吊放，吊装时对准孔位，吊直扶稳，缓慢下放。笼体下放到设计位置后，在孔口采用笼体限位装置固定，防止钢筋笼80在灌注砼时出现上浮下窜。

3、灌注导管选择直径300mm导管，安放导管前，对每节导管进行检查，第一次使用时需做密封水压试验；导管连接部位加密封圈及涂抹黄油，确保密封可靠，导管底部离孔底300～500mm；导管下入时，调接搭配好导管长度。

4、灌注混凝土前，孔底沉渣厚度如超过设计要求，则进行二次清孔；二次清孔采用泥浆正循环进行，清孔过程中置换孔内泥浆，直至孔底沉渣厚度满足要求。在等待混凝土过程中应继续循环清孔，直到混凝土到场后装料斗灌注。

5、桩身混凝土采用C30水下商品混凝土，坍落度180～220mm，采用砼运输车运至孔口直接灌注；灌注砼时，控制导管埋深，及时拆卸灌注导管，保持导管埋置深在2～4m，最大不大于6m；灌注砼过程中，不时上下提动料斗和导管，以便管内混凝土能顺利下入孔内，直至灌注砼至设计桩底标高位置超灌1m左右。

七、振动锤40起拔钢护筒50

1、桩身混凝土灌注完成后，随即采用振动锤40起拔钢护筒50。

2、钢护筒50起拔采用双夹持振动锤40，选择履带吊对护筒50进行起拔作业。

3、振动锤40起拔时，先在原地将钢护筒50振松，然后再缓缓起拔。

以上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。

Claims (6)

1.旋挖集束式潜孔锤的硬岩钻进成桩施工方法，其特征在于，包括具有软土层以及硬岩层的土体、旋挖钻机、旋挖钻筒、潜孔锤、钢筋笼以及用于对所述潜孔锤输送高压空气的输压装置，所述软土层与所述硬岩层呈上下对接布置，且所述硬岩层具有与所述软土层对接的岩面，具体如下步骤：

(1)、所述旋挖钻机运用所述旋挖钻筒在所述软土层上朝下钻进开孔，直至钻进至所述岩面，形成初孔；

(2)、将所述旋挖钻机的所述旋挖钻筒更换为所述潜孔锤，所述潜孔锤连通所述输压装置，所述潜孔锤朝下移动对所述硬岩层进行钻进，钻进直至设计深度，形成桩孔；钻进时前，先将所述潜孔锤提离所述岩面至20～30cm，分别启动所述输压装置以及旋挖钻机，所述旋挖钻机驱动所述潜孔锤旋转，待所述桩孔出风时，将所述潜孔锤轻轻放至所述岩面，所述潜孔锤开始钻进作业；

(3)、所述硬岩层破碎形成岩渣，所述岩渣进入所述潜孔锤；所述潜孔锤转移至所述桩孔外，实现岩渣转移；所述潜孔锤包括潜孔筒、盛渣筒以及多个锤体，所述盛渣筒与所述潜孔筒呈上下对接布置，所述锤体活动穿设所述潜孔筒；所述锤体的上部延伸至所述潜孔筒的顶部外形成配气接头，各个所述配气接头分别与所述输压装置导通，所述锤体的下部延伸至所述潜孔筒的底部外形成钻进部；所述盛渣筒包括配气室，各个所述配气接头分别连通所述配气室，所述配气接头设有恒压阀，处于所述配气室的内部的高压空气，所述恒压阀分配所述高压空气进入所述锤体；

所述潜孔锤包括活塞，所述高压空气进入所述潜孔锤，驱动所述活塞往复运动，所述活塞直接冲击所述钻进部，所述钻进部对所述硬岩层冲击破碎；

(4)、将所述旋挖钻机的所述潜孔锤更换为所述旋挖钻筒，对所述桩孔进行捞渣清孔；所述旋挖钻机运用旋挖钻筒与潜孔锤相互配合不间断作业，提高入岩作业效率；

（5）、下放所述钢筋笼至所述桩孔，灌注混凝土成桩；

旋挖集束式潜孔锤的硬岩钻进成桩施工方法包括护筒以及振动锤，在步骤(2)更换所述潜孔锤前，所述振动锤沿所述初孔沉入所述护筒至所述岩面，所述潜孔锤沿所述护筒朝下对所述硬岩层进行钻进；在步骤(5)中，混凝土灌注完成后，采用所述振动锤起拔所述护筒；

旋挖集束式潜孔锤的硬岩钻进成桩施工方法包括挡板，所述挡板的一端与所述潜孔筒呈铰接布置，所述挡板的另一端呈活动布置；所述潜孔筒的下部形成有安装槽，当钻进正旋时，所述挡板置于所述安装槽内，当钻进完毕反旋时，所述挡板的另一端移动至所述安装槽外且封堵返渣通道。

2.如权利要求1所述的旋挖集束式潜孔锤的硬岩钻进成桩施工方法，其特征在于，所述旋挖钻机包括钻杆，所述盛渣筒包括通气管，所述通气管的上部与所述钻杆呈对接固定布置；所述通气管的下部与所述配气室呈连通布置；所述输压装置包括输压管以及输压结构，所述通气管包括管壁，所述输压管的一端连通所述输压结构，所述输压管的另一端穿设所述管壁与所述通气管的内部连通。

3.如权利要求2所述的旋挖集束式潜孔锤的硬岩钻进成桩施工方法，其特征在于，所述盛渣筒的顶部形成顶部开口，所述盛渣筒的内部形成盛渣室，所述盛渣室与所述配气室呈互不连通布置，所述通气管穿设所述盛渣室延伸连接所述配气室；所述桩孔具有孔壁，所述潜孔锤与所述孔壁之间形成返渣通道，所述返渣通道连通所述盛渣室，所述岩渣通过所述返渣通道进入所述盛渣室。

4.如权利要求1-3任意一项所述的旋挖集束式潜孔锤的硬岩钻进成桩施工方法，其特征在于，所述潜孔筒的上部形成多个对接块，所述对接块朝上延伸布置；所述盛渣筒的下部形成多个对接槽，所述对接槽朝上凹陷布置；所述对接块与所述对接槽呈一一对应布置，当各个所述对接块分别嵌入各个所述对接槽时，所述潜孔筒与所述盛渣筒呈相对固定布置。

5.如权利要求1-3任意一项所述的旋挖集束式潜孔锤的硬岩钻进成桩施工方法，其特征在于，所述潜孔筒呈圆柱状布置；多个所述锤体分为四个外锤体以及三个内锤体，四个所述外锤体沿所述潜孔筒的外延呈四角布置，三个所述内锤体沿所述潜孔筒的径向呈间隔布置。

6.如权利要求5所述的旋挖集束式潜孔锤的硬岩钻进成桩施工方法，其特征在于，三个所述内锤体呈三角状布置。

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