CN110820733A - 一种改进的简易矩形抗滑桩机械快速成孔施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改进的简易矩形抗滑桩机械快速成孔施工方法,具体包括步骤:A.矩形桩孔放线定位;B.制作矩形钢护筒;C.旋挖桩机根据桩芯序号和位置进行挖孔;D.使用液压振动锤将矩形钢护筒下放到矩形桩孔内,清除多余土方;E.钢护筒外侧超挖区域浇筑混凝土;F.液压振动锤提出钢护筒;G.下放矩形钢筋笼并浇筑混凝土形成抗滑桩。本发明施工方法解决了人工挖孔桩施工进度缓慢,成孔难度极大的问题,并具有操作便捷、施工安全、效率高及适用性广的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗滑桩成孔施工方法,特别是涉及一种矩形抗滑桩机械快速成孔的施工方法,属于边坡支护结构施工技术领域。
背景技术
众所周知,矩形抗滑桩通常采用人工挖孔施工方法。人工挖孔桩施工操作方法简单、施工方便、施工质量容易保证。但挖孔桩井下作业条件差、环境恶劣、劳动强度大、单桩施工速度缓慢、施工中的安全隐患也非常突出。施工人员必须采取井下作业,人身安全问题极为严峻,存在许多不安全的因素及隐患,施工安全管理难度较大;并且桩井开挖过程对滑坡体本身抗力有所削弱,对地层的扰动大,更加剧了其不稳定性和施工风险,施工人员及周边建构筑物的安全更是难以保证。
机械成孔灌注桩施工效率高、操作人员少、危险性小、受天气影响不大,但在方桩施工时还存在一些技术问题,如现在市场上绝大多数旋挖桩使用的是圆形钻头,另外市场上出现的方形抗滑桩机械成桩方法不成熟、适用性不强,或是施工成本过高等问题存在。
机械成孔虽然较人工挖孔桩需要的混凝土增加(原因在于塌孔及充盈系数增大),但同时可减少人工挖孔桩的钢筋砼护壁,成本增加较少,基本处于持平状态;其次,矩形抗滑桩机械成孔相对人工挖孔可大幅度降低施工风险,如人工挖孔过程中塌孔、触电、瓦斯爆炸等突发状况。
因此,需研制一种实用性较高和工作可靠性较高以及定位精度高的矩形抗滑桩机械快速成孔施工方法是解决上述技术问题的关键所在。
发明内容
为了克服现有技术不足,本发明提供一种具有成孔速度快、定位精度高,操作便捷、安全风险低及适用性广,能够大大提高施工效率,加快施工进度,定位精准,解决了人工挖孔桩施工进度缓慢,风险大的问题,具有较好的市场应用前景。
本发明的另一个发明目的是能够实现施工成本低,成孔质量好且精度高,解决了人工挖孔桩破碎入岩效率低下,且在环境复杂下不允许爆破开挖,成孔施工难度极大的问题,只需采用常规旋挖机械设备,不过多增加施工成本的同时也能够实现最大限度的减轻操作人员的劳动强度的这样一种改进的简易矩形抗滑桩机械快速成孔施工方法。
本发明的再一个发明目的是,可以确保矩形桩孔开挖过程中的垂直度和平整度等参数、成孔质量好,施工安全性好,还极大地提高施工效率,为岩石地层施工提供了一种方便快捷的方法,解决了传统采用人工挖孔桩工艺成孔质量较差、施工效率低和安全风险难以控制的问题,适于推广使用。
本发明的还一个发明目的是,严格控制了施工过程中由于人工挖孔所带来的不安全因素,同时推进了机械化施工的使用范围,提高了工作效率,降低了施工成本;同时也改善了作业人员的工作环境,减少了人工下井操作安全隐患,确保了操作人员的人身安全。
作为本发明一种改进的简易矩形抗滑桩机械快速成孔施工方法的改进,包括以下步骤:
A.矩形桩孔放线定位
A.1确定矩形桩孔轮廓线;
A.2根据矩形桩孔轮廓线短边长度D确定旋挖桩机钻头直径d1;
A.3依据矩形桩孔轮廓线一侧短边确定第一次下钻桩芯位置;
A.4依据矩形桩孔轮廓线另一侧短边确定第二次下钻桩芯位置;
A.5根据相邻下钻桩芯间距大小确定旋挖桩机剩余下钻次数和钻头直径;
A.6根据旋挖桩机下钻次数放线定位剩余下钻桩芯位置;
F.制作矩形钢护筒;
G.旋挖桩机根据桩芯序号和位置进行挖孔;
H.使用液压振动锤将矩形钢护筒下放到矩形桩孔内,清除多余土方;
I.钢护筒外侧超挖区域浇筑混凝土;
F.液压振动锤提出钢护筒;
G.下放矩形钢筋笼并浇筑混凝土形成抗滑桩。
作为本发明上述的改进,在步骤A.2中,所述旋挖桩机钻头直径 d1不小于矩形桩孔轮廓线短边长度D,再结合市场常用钻头规格,最终确定符合要求的旋挖桩机钻头。
作为本发明上述的进一步改进,在步骤A.3和步骤A.4中,沿矩形桩孔轮廓线长边方向确定下钻桩芯位置采用两切点一半径的方法,其具体步骤为:以矩形桩孔轮廓线的一个短边的两个端点为两个切点,以旋挖桩机钻头半径大小作圆,使圆心落在矩形桩孔轮廓线内的短边中心线上,该圆心即为下钻桩芯位置。
作为本发明上述的更进一步改进,步骤A.5中,旋挖桩机下钻次数的确定方法为:
A.5.3如第一次和第三次下钻的桩芯间距不大于0.87D,则停止下钻;如第一次和第三次下钻的桩芯间距大于0.87D,则在第一次和第三次桩芯间距的中心位置确定为第四次旋挖桩机钻芯位置,直到相邻两次下钻的桩芯间距不大于0.87D为止;
A.5.4参照步骤A.5.3,如第二次和第三次下钻的桩芯间距不大于0.87D,则停止下钻;如第二次和第三次下钻的桩芯间距大于0.87D,则在第二次和第三次桩芯间距的中心位置确定为第五次旋挖桩机钻芯位置,直到相邻两次下钻的桩芯间距不大于0.87D为止。
作为本发明上述的又进一步改进,在步骤B中,所述矩形钢护筒为全长护筒,钢护筒界面大小与矩形桩孔轮廓线相等,长度与矩形桩深度相同,且矩形钢护筒的大小和厚度根据不同矩形桩孔的大小进行制作加工。
作为本发明上述的再进一步改进,在步骤C中,根据施工中所要求标准的开挖顺序、选定的旋挖机型号和旋挖桩的桩芯位置进行钻孔。
作为本发明上述的再更进一步改进,在步骤D中,清除的多余土方,包含旋挖桩未削切到的抗滑桩侧壁区域和底部塌落土体。
作为本发明上述的又再更进一步改进,在步骤E中,所述钢护筒外侧超挖区域浇筑的混凝土采用C15等级、速凝型的素混凝土。
作为本发明上述的又再更加进一步改进,在步骤F中,采用液压振动锤提出钢护筒需在超挖区域浇筑的混凝土终凝后立即进行。
作为本发明上述的还更加进一步改进,在步骤G中,下放矩形钢筋笼时应对准矩形桩孔位置,轻拿轻放,浇筑混凝土完成形成抗滑桩在使用过程中,需定期对抗滑桩等筑物及设备进行全面检查,以便及时修补破损及故障之处,保障整个抗滑桩的正常运行。
本发明与现有技术相比所产生的有益效果是:
1、本发明施工方法解决了人工挖孔桩破碎入岩效率低下,且在环境复杂下不允许爆破开挖,成孔施工难度极大的问题,只需采用常规旋挖机械设备,不过多增加施工成本,并且具有成孔速度快、定位精度高,操作便捷、安全风险低及适用性广等优点;
2、采用本发明的一种方法能够实现施工成本低,成孔质量好且精度高,解决了人工挖孔桩破碎入岩效率低下,且在环境复杂下不允许爆破开挖,成孔施工难度极大的问题,只需采用常规旋挖机械设备,不过多增加施工成本的同时也能够实现最大限度的减轻操作人员的劳动强度;
3、本发明可以确保矩形桩孔开挖过程中的垂直度和平整度等参数、成孔质量好,施工安全性好,还极大地提高施工效率,为岩石地层施工提供了一种方便快捷的方法,解决了传统采用人工挖孔桩工艺成孔质量较差、施工效率低和安全风险难以控制的问题,适于推广使用;
4、本发明严格控制了施工过程中由于人工挖孔所带来的不安全因素,同时推进了机械化施工的使用范围,提高了工作效率,降低了施工成本;同时也改善了作业人员的工作环境,减少了人工下井操作安全隐患,确保了操作人员的人身安全;
5、本发明通过旋挖机即可实现方形成孔,解决了目前土木工程领域现浇方桩只能通过人工成孔的问题,实现了快速成孔,缩短工期的目的,可在路基高危边坡设置抗滑桩、建筑工程桩基地基、桥台桩基等工况下实现快速施工,大大减短工程工期、降低成本、降低了工人的劳动强度并规避了人工挖方孔的作业风险,既提高了成功质量,也保证了人身安全;
6、本发明具有结构简单、操作便捷、保证施工质量和安全、节约人工、节约成本,能大幅提高施工效率等特点,与常规的人工开挖工法相比,更便捷、更节约、更安全、更保质保量。
附图说明
图1为本发明施工方法的第一次下钻桩芯位置示意图;
图2为本发明施工方法的矩形桩孔与旋挖桩芯位置示意图;
图3为本发明施工方法的旋挖桩第一次成孔示意图;
图4为本发明施工方法的旋挖桩第二次成孔示意图;
图5为本发明施工方法的下放钢护筒示意图;
图6为本发明施工方法的护筒外侧浇灌混凝土示意图;
图7为本发明的施工工艺流程框图;
图中:1—矩形桩孔轮廓线;2、3—短边端点;4—短边中心线; 5—第一次下钻桩芯位置;6—第二次下钻桩芯位置;7—钢护筒;8 —钢护筒外侧超挖区域。
具体实施方式
下面结合附图对本发明技术方案的具体实施方式进行详细说明。
以滑坡防治工程为例进行说明,其边坡支护结构部分采用桩板式挡墙支护,桩基尺寸为1.5m×2.4m的矩形抗滑桩。施工方法参见图 1~图6所示,总体上包括以下步骤:
A.抗滑桩孔放线定位
A.1确定矩形桩孔1.5m×2.4m的轮廓线1;
A.2根据矩形桩孔轮廓线短边长度为D=1.5m,市场上采用中型或大型旋挖钻机的成孔直径在0.8~2.5m,确定旋挖桩机钻头直径为 d1=1.8m;
A.3依照矩形桩孔轮廓线一侧短边确定第一次下钻桩芯位置,如图1所示,采用两切点一半径的方法,以矩形桩孔轮廓线短边的两个端点(2、3)为两个切点,以旋挖桩机钻头半径(0.9m)画圆,使圆心落在矩形桩孔轮廓线短边位于矩形桩孔轮廓线内的短边中心线4上,该圆心即为第一次下钻桩芯位置5;
A.4以矩形桩孔轮廓线另外一个短边的两个端点为切点,如图2 所示,按照两切点一半径的方法确定第二次下钻桩芯位置6;
B.制作界面大小为1.5m×2.4m矩形全长钢护筒7。
C.旋挖桩机根据桩芯序号(第一、二次)和位置(5和6)进行分次下钻成孔,如图3~4所示。
D.使用液压振动锤将矩形钢护筒7下放到矩形桩孔内,清除多余土方,如图5所示。
E.采用C15等级、速凝型的素混凝土浇筑在钢护筒外侧超挖区域8处,如图6所示。
F.待区域8处混凝土待终凝后(约9小时),立即用液压振动锤提出钢护筒。
G.下放矩形钢筋笼并浇筑混凝土形成抗滑桩。
综上所述,本发明在具体实施方式中具有的优点是:
本发明施工方法只需采用常规旋挖机械设备,施工操作便捷;并在桩位选择和桩芯定位方面优势明显,使用计算公式简便明了,具有迅速确定桩位数量和桩芯位置的特点,从而达到成孔速度快、定位精度高,操作便捷、安全风险低及适用性广等优点。本发明可以确保矩形桩孔开挖过程中的垂直度和平整度等参数、成孔质量好,施工安全性好,还极大地提高施工效率,缩短工期的目的,可在路基高危边坡设置抗滑桩、建筑工程桩基地基、桥台桩基等工况下实现快速施工,大大减短工程工期、降低成本、降低了工人的劳动强度并规避了人工挖方孔的作业风险,既提高了成功质量,也保证了人身安全。
最后需要说明的是,以上已结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述,以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然,所描述的实施例只是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例,基于本发明的实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例,均属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种改进的简易矩形抗滑桩机械快速成孔施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
A.矩形桩孔放线定位
A.1确定矩形桩孔轮廓线;
A.2根据矩形桩孔轮廓线短边长度D确定旋挖桩机钻头直径d1;
A.3依据矩形桩孔轮廓线一侧短边确定第一次下钻桩芯位置;
A.4依据矩形桩孔轮廓线另一侧短边确定第二次下钻桩芯位置;
A.5根据相邻下钻桩芯间距大小确定旋挖桩机剩余下钻次数和钻头直径;
A.6根据旋挖桩机下钻次数放线定位剩余下钻桩芯位置;
B.制作矩形钢护筒;
C.旋挖桩机根据桩芯序号和位置进行挖孔;
D.使用液压振动锤将矩形钢护筒下放到矩形桩孔内,清除多余土方;
E.钢护筒外侧超挖区域浇筑混凝土;
F.液压振动锤提出钢护筒;
G.下放矩形钢筋笼并浇筑混凝土形成抗滑桩。
2.根据权利要求1所述一种改进的简易矩形抗滑桩机械快速成孔施工方法,其特征在于,在步骤A.2中,所述旋挖桩机钻头直径d1不小于矩形桩孔轮廓线短边长度D,再结合市场常用钻头规格,最终确定符合要求的旋挖桩机钻头。
3.根据权利要求1所述一种改进的简易矩形抗滑桩机械快速成孔施工方法,其特征在于,在步骤A.3和步骤A.4中,沿矩形桩孔轮廓线长边方向确定下钻桩芯位置采用两切点一半径的方法,其具体步骤为:以矩形桩孔轮廓线的一个短边的两个端点为两个切点,以旋挖桩机钻头半径大小作圆,使圆心落在矩形桩孔轮廓线内的短边中心线上,该圆心即为下钻桩芯位置。
4.根据权利要求1所述一种改进的简易矩形抗滑桩机械快速成孔施工方法,其特征在于,步骤A.5中,旋挖桩机下钻次数的确定方法为:
A.5.3如第一次和第三次下钻的桩芯间距不大于0.87D,则停止下钻;如第一次和第三次下钻的桩芯间距大于0.87D,则在第一次和第三次桩芯间距的中心位置确定为第四次旋挖桩机钻芯位置,直到相邻两次下钻的桩芯间距不大于0.87D为止;
A.5.4参照步骤A.5.3,如第二次和第三次下钻的桩芯间距不大于0.87D,则停止下钻;如第二次和第三次下钻的桩芯间距大于0.87D,则在第二次和第三次桩芯间距的中心位置确定为第五次旋挖桩机钻芯位置,直到相邻两次下钻的桩芯间距不大于0.87D为止。
5.根据权利要求1所述一种改进的简易矩形抗滑桩机械快速成孔施工方法,其特征在于,在步骤B中,所述矩形钢护筒为全长护筒,钢护筒界面大小与矩形桩孔轮廓线相等,长度与矩形桩深度相同,且矩形钢护筒的大小和厚度根据不同矩形桩孔的大小进行制作加工。
6.根据权利要求5所述一种改进的简易矩形抗滑桩机械快速成孔施工方法,其特征在于,在步骤C中,根据施工中所要求标准的开挖顺序、选定的旋挖机型号和旋挖桩的桩芯位置进行钻孔。
7.根据权利要求1所述一种改进的简易矩形抗滑桩机械快速成孔施工方法,其特征在于,在步骤D中,清除的多余土方,包含旋挖桩未削切到的抗滑桩侧壁区域和底部塌落土体。
8.根据权利要求1所述一种改进的简易矩形抗滑桩机械快速成孔施工方法,其特征在于,在步骤E中,所述钢护筒外侧超挖区域浇筑的混凝土采用C15等级、速凝型的素混凝土。
9.根据权利要求1所述一种改进的简易矩形抗滑桩机械快速成孔施工方法,其特征在于,在步骤F中,采用液压振动锤提出钢护筒需在超挖区域浇筑的混凝土终凝后立即进行。
10.根据权利要求1所述一种矩形抗滑桩机械快速成孔施工方法,其特征在于,在步骤G中,下放矩形钢筋笼时应对准矩形桩孔位置,轻拿轻放,浇筑混凝土完成形成抗滑桩在使用过程中,需定期对抗滑桩等筑物及设备进行全面检查,以便及时修补破损及故障之处,保障整个抗滑桩的正常运行。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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