CN112832690A - 上软下硬地层旋挖钻机作业平台及其施工方法 - Google Patents

上软下硬地层旋挖钻机作业平台及其施工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112832690A
CN112832690A CN202011491399.XA CN202011491399A CN112832690A CN 112832690 A CN112832690 A CN 112832690A CN 202011491399 A CN202011491399 A CN 202011491399A CN 112832690 A CN112832690 A CN 112832690A
Authority
CN
China
Prior art keywords
platform
rotary drilling
prefabricated
plate
slurry
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011491399.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN112832690B (zh
Inventor
徐声亮
陈巨峰
林函
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Municipal Engineering Construction Group Co Ltd
Original Assignee
Ningbo Municipal Engineering Construction Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Municipal Engineering Construction Group Co Ltd filed Critical Ningbo Municipal Engineering Construction Group Co Ltd
Priority to CN202011491399.XA priority Critical patent/CN112832690B/zh
Publication of CN112832690A publication Critical patent/CN112832690A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112832690B publication Critical patent/CN112832690B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B15/00—Supports for the drilling machine, e.g. derricks or masts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/02—Drilling rigs characterised by means for land transport with their own drive, e.g. skid mounting or wheel mounting
    • E21B7/026—Drilling rigs characterised by means for land transport with their own drive, e.g. skid mounting or wheel mounting having auxiliary platforms, e.g. for observation purposes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

本发明公开了一种上软下硬地层旋挖钻机作业平台及其施工方法。该旋挖钻机作业平台包括旋挖作业平台，旋挖作业平台为双筏板体系作业平台；双筏板体系作业平台，包括两个相互平行并间隔设置的第一、第二预制平台，且第一、第二预制平台之间的间隔区封闭箱型结构，并在箱顶表面沿着长度方向设置有旋挖机履带区域；预制平台与目标旋挖作业区域之间能够形成泥浆循环体系。由此可知，本发明具有低基底应域内，通过在横向两端分别布置一个横梁连接组件，以围合形成一个封闭的目标旋挖作业区域；所述的横梁连接组件与预制平台之间的连接方式为可拆卸连接方式；预制平台为力特点的同时，满足文明施工需求，另外，本发明还具有良好的通用性。

Description

上软下硬地层旋挖钻机作业平台及其施工方法
技术领域
本发明公开了一种上软下硬地层旋挖钻机作业平台及其施工方法，主要用于现场文明施工要求较高的上软下硬地层旋挖成孔作业，属于工程施工技术领域。
背景技术
随着我国城市化的日益推进，城市人口规模稳步提高，城市快速路成为解决市区交通拥堵的重要手段。国内常见的城市快速路均采用“地面道路+主线高架”，主线高架的承台位于地面道路的中央分隔带内(该区域不适合采用塘渣填筑方案，因为存在塘渣填筑、余方弃置双重成本压力)。通常情况下，城市快速路的建设规模大，钻孔灌注桩数量多，且工期长，当桩基础范围内涉及中风化岩层、圆砾层或卵石层时，旋挖成孔工艺具有较高的经济优势。
但是，我国相当部分城市位于河口三角洲区域或滨海区域(如：长三角、珠三角、环渤海城市圈)，其地层的表层通常覆盖15～20m的淤泥质粉质粘土，具有上软下硬的特点。因此，地质条件极差(一方面，表层土的承载力低，fak通常不超过60kPa；另一方面，表层土的压缩系数大，Es通常超过0.5MPa-1)，无法支承旋挖钻机作业要求(市场上广泛采用的旋挖钻机通常在100吨～150吨左右，履带基底平均应力超过100kPa)，原因在于，这种地质结构，在过大的基底反力作用下，除承载力、地基变形影响外，还会严重加剧钻孔的护壁难度(在主动土压力系数Ka一定的情况下，孔壁承担的主动土压力随孔口附加应力的增加呈线性增长，而旋挖成孔工艺为确保钻头的出入灵活性，护壁泥浆的粘度通常不超过24Pa ·s)，因此，有效控制旋挖钻机基底应力是上软下硬地层旋挖成孔工艺的核心要点。
另外，旋挖成孔工艺的文明施工挑战极大，主要体现为旋挖钻斗的进、回尺将导致泥浆反复外溢、回流。施工期间，受机械振动影响，土石方极易发生泥浆渗流，在场地内漫延——干燥状态下，泥浆固化形成扬尘；湿润状态下，泥浆与现场土、石混在一起，呈现脏、乱、差的现场风貌，严重违背文明施工要求。
举例来说，常规旋挖机钻杆直径508mm，内部套嵌4～5根内管，内管最小直径约300mm，平均壁厚2.5cm，钻孔深度按60m计，钻杆自身所需容积为1.885m3；钻头直径1.0m，高度约1.5m，所需容积为1.18m3。故泥浆外溢总量V1约3.065m3。每个钻头进尺按0.8m计， 1.0m钻孔灌注桩需补充的泥浆回流量V2为3.7m3。
因此，在钻孔平台设计时，应考虑泥浆处置方案。
为解决上述的技术问题，申请人申请了中国专利CN109356530A(发明名称：一种软土地基旋挖钻机平台及其施工方法)，该申请采用预制装配式混凝土结构，并已投入工程实践，取得了较好的使用效果，主要体现在以下2个方面：
1)预制装配式混凝土板块形成整体后，扩大了基底面积，有效地控制了基底应力，使原状软弱土不仅可以承担120吨旋挖钻机的荷载，而且预制平台区域的沉降控制在14mm以内；
2)内埋式导流管与周边粘土坝有效地控制了旋挖钻斗升降引起的泥浆外溢、回流，确保了现场安全文明施工状态。
但是，工程实践表明，混凝土结构面临着“通用性差”、“适用性不佳”的困境：
1)预制平台的钻孔位置相对固定，对不同桩位的适用性差；
2)预制装配式结构间采用PBL键连接，预留孔直径较销钉直径大50％的状态下，仍无法调和现场的安装误差(地基不均匀沉降、预制装配式板块的)，增加重复使用的难度。
因此，旋挖钻机作业平台应考虑重复使用的概率与重复使用的便利性。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种上软下硬地层旋挖钻机作业平台，具有低基底应力的特点，满足上软下硬地层旋挖桩孔桩的技术要求，同时还能够有效防止旋挖作业时泥浆在作业现场漫流，满足文明施工需求，另外，本发明还具有良好的通用性。
为实现上述的技术目的，本发明将采取如下的技术方案：
一种上软下硬地层旋挖钻机作业平台，包括旋挖作业平台，所述的旋挖作业平台为双筏板体系作业平台；其中：
所述的双筏板体系作业平台，包括两个相互平行并间隔设置的预制平台；
所述的两个预制平台分别为第一、第二预制平台，且第一、第二预制平台之间的间隔区域内，通过在横向两端分别布置一个横梁连接组件，以围合形成一个封闭的目标旋挖作业区域；所述的横梁连接组件与预制平台之间的连接方式为可拆卸连接方式；
所述的预制平台，为封闭箱型结构，并在箱顶表面沿着长度方向设置有旋挖机履带区域；所述预制平台的箱顶表面设置有泥浆通道孔，且预制平台的内腔沿着长度延伸方向设置为若干相互连通的隔仓，同时预制平台在处于长度方向的两端设置有若干导流孔a；
所述的目标旋挖作业区域，按照群桩布置的要求预设一排护筒；每一个护筒在靠着底部端面的位置处均设置有泥浆通孔，同时每一个横梁连接组件上均设有一个以上的导流孔 b；
预制平台每一侧的导流孔a均依次通过汇流管、分流管与目标旋挖作业区域处于同侧的导流孔b连通；
预制平台内腔依次通过汇流管、分流管与目标旋挖作业区域内的各护筒形成泥浆循环体系；
旋挖机能够通过两侧的履带轮沿着第一、第二预制平台上的旋挖机履带区域移动，并在各护筒所在位置处停下进行旋挖作业，以顺序作业出各护筒对应位置处的钻孔桩；
旋挖机在旋挖作业前，通过泥浆通道孔将新鲜泥浆注入双筏板体系作业平台；
旋挖机在旋挖作业过程中，旋挖钻斗下放时，泥浆外溢，泥浆依次沿着护筒、目标旋挖作业区域、分流管、汇流管、预制平台流动；
旋挖机在旋挖作业过程中，旋挖钻扣上提时，泥浆回流，泥浆通过泥浆通道孔依次沿着预制平台、汇流管、分流管、目标旋挖作业区域、护筒流动。
优选地，所述的预制平台，包括顶板、底板、内侧横隔板、外侧横隔板以及腹板，外侧横隔板的数量有两块，分别为第一、第二外侧横隔板；腹板的数量有两块，分别为外侧腹板、内侧腹板；
顶板、底板、第一外侧横隔板、第二外侧横隔板、外侧腹板、内侧腹板围合而形成箱型结构，其中：顶板、底板在高度方向相互平行并间隔设置；第一、第二外侧横隔板在长度方向相互平行并间隔设置；外侧腹板、内侧腹板在宽度方向相互平行并间隔设置；
内侧横隔板包括有若干块，沿着长度方向布置在预制平台中，每一块内侧横隔板在紧靠着下端面的位置处设置有导流孔c；
泥浆通道孔设置于顶板，浆液通孔设置于外侧腹板；导流孔a设置于外侧横隔板。
优选地，所述顶板、底板、内侧横隔板、外侧横隔板、腹板均为加劲板，其中：
腹板的内侧板面布置有加劲肋a；外侧横隔板的内侧板面布置加劲肋b；底板的上板面布置有加劲肋c；内侧横隔板的两侧板面均布置有加劲肋d；而顶板的下板面则布置有加劲肋e；
所述的预制平台，内侧横隔板在靠近上、下两端面的位置处均设置有预留过焊孔，其中，导流孔c与同侧的预留过焊孔交错设置；
顶板的各加劲肋e与内侧横隔板上侧的个预留过焊孔一一对应连接，底板的各加劲肋c 与内侧横隔板下侧的各预留过焊孔一一对应连接。
优选地，导流孔a为排孔，与汇流管的各汇流接口连通。
优选地，所述的横梁连接组件包括翼缘以及连接腹板，翼缘有两根，分别为上、下翼缘，连接腹板的上、下两端分别与上、下翼缘对应连接，而连接腹板的左、右两端则分别与第一、第二预制平台的外侧横隔板连接；
所述连接腹板在紧靠着下端的位置处对称设置两组所述的导流孔b；其中一组导流孔b 顺序通过一根分流管、一根汇流管与第一预制平台的导流孔a连通，另一组导流孔b则顺序通过对应的分流管、汇流管与第二预制平台的导流孔b连通。
优选地，所述连接腹板处于横向的两端分别设置有腹板固定区；
所述外侧横隔板处于横向的两端也设置有与隔板固定区匹配的隔板固定区；
连接腹板通过一侧的腹板固定区与第一预制平台的隔板固定区固定，而通过另一侧的腹板固定区与第二预制平台的隔板固定区固定。
优选地，所述外侧腹板上设置有清洗作业孔道，清洗作业孔道外侧匹配盖板。
优选地，外侧腹板、内侧腹板均为若干块短板沿着长度方向拼接而成。
本发明的另一个技术目的是提供一种上软下硬地层的钻孔桩的施工方法，基于上述的旋挖钻机作业平台而实现，包括以下步骤：
(1)将第一、第二预制平台运抵现场后，吊装到位；
(2)分别在第一、第二预制平台的同侧安装一个横梁连接组件，形成双筏板体系作业平台；然后在双筏板体系作业平台的外侧，分别于第一、第二预制平台的两侧各配装一根汇流管，在目标旋挖作业区域的两端对应位置处分别配装分流管，使得各汇流管、分流管一一对应连通；
(3)在双筏板体系作业平台的四周以及横梁连接组件所在的平面内，填筑粘土作为密封带，并采用挖机压实；
(4)通过泥浆通道孔往预制平台中灌注新鲜泥浆；
(5)旋挖钻机通过临时施工便道进入双筏板体系作业平台；
(6)旋挖钻机沿着旋挖机履带区域前行至一枚钻孔桩旋挖作业成孔位置处停下，启动旋挖机对目标旋挖作业区域的该枚钻孔桩开始成孔作业；
(7)旋挖成孔作业过程中，旋挖钻斗下放时，泥浆外溢，泥浆依次沿着护筒、目标旋挖作业区域、分流管、汇流管、预制平台流动；
旋挖钻扣上提时，泥浆回流，泥浆通过泥浆通道孔依次沿着预制平台、汇流管、分流管、目标旋挖作业区域、护筒流动；
当钻孔体积超过预制平台的容积时，采用泥浆泵将多溢出的泥浆排至废浆池内，直至完成当前钻孔桩的旋挖作业；
(8)在进行下一枚钻孔桩的旋挖作业前，若步骤(6)中采用泥浆泵泵出泥浆排至废浆池，需要按照步骤(4)的操作方式，往预制平台补浆，反之，直接按照步骤(6)、(7) 进行成孔作业，直至完成目标旋挖作业区域围封区域内的所有钻孔桩作业；
(9)拆除横梁连接组件分别与第一、第二预制平台之间的联系，再将第一、第二预制平台分别吊装至下一个作业位置。
优选地，在需要对预制平台清洗时，通过外侧腹板上的清洗作业孔道一一进入预制平台隔仓，然后采用手持冲洗设备冲洗隔仓。
根据上述的技术方案，相对于现有技术，本发明具有如下的优点：
①良好的适用性：既满足单台旋挖钻机单侧履带的支承功能且不受钻孔灌注桩基础布置形式的影响，又满足公路运输尺寸要求；
②大平台属性：通过增加整体承载面积，降低旋挖钻机的基底应力，缓解地基承载力、沉降及钻孔缩径的压力；
③自存储泥浆属性：平台内部具备密闭的泥浆存储功能，确保除钻孔及平台以外区域无泥浆。
附图说明
图1为本发明实施例1所述的旋挖钻机作业平台的平面图；
图2为本发明实施例1所述的旋挖钻机作业平台的立体结构示意图；
图3为本发明实施例1所述的双筏板体系作业平台的其中一个预制平台的分解图；
图4为实施例1中处于双筏板体系作业平台的两个预制平台之间的旋挖作业区域的分解图；
图5为图3中预制平台、旋挖作业区域之间连接形成泥浆循环体系的分解结构示意图；
图6是图3中横隔板的平面结构示意图；
图7为本发明实施例2所述的旋挖钻机作业平台的平面图；
图1-7中：Ⅰ、双筏板体系作业平台；Ⅰ-1、第一预制平台；Ⅰ-2、第二预制平台；Ⅱ、临时覆盖区域；Ⅲ、旋挖机履带区域；Ⅳ、旋挖作业区域；
1、顶板；1-1、第一顶板泥浆孔；1-2、第二顶板泥浆孔；1-3、框形结构板；1-4、焊钉；2、内侧腹板；2-1、短板；2-2、加劲肋a；3、外侧横隔板；3-1、隔板固定区；3-2、导流孔a；3-3、加劲肋b；4、汇流管；4-1、汇流接口；5、底板；5-1、加劲肋c；6、外侧腹板；6-1、检修人孔；7、横梁连接组件；7-1、腹板固定区；8、分流管；9、钢护筒； 10、内侧横隔板；10-1、导流孔c；10-2、加劲肋d；10-3、预留过焊孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)。
如图1至7所示，本发明公开了一种旋挖钻机作业平台。为确保预制平台的通用性，所述的旋挖钻机作业平台采用双筏板体系作业平台Ⅰ，即在目标作业钻孔灌注桩两侧各设置1个预制平台，预制平台间不设置横向联系——即双筏板体系作业平台Ⅰ为2片相对独立的“临时扩大基础”。因此，单块筏板(预制平台)尺寸需兼顾“旋挖钻机使用要求”与“公路运输要求”。
使用期间，单个预制平台应尽可能大，在同一重量的旋挖钻机作用下，基底应力越低越好；单台旋挖钻机重量按120吨考虑(单侧重量按60吨计)时，基底平均应力不超过25kPa；考虑履带作用位置偏差导致的基应力不均匀分布，其峰值反力仍具备控制在40kPa以内。因此，单块平台的面积不应小于24m2。
公路运输要求构件的宽度不超过3.0m，长度不超过12m(否则无法采用通用的挂车运载)，意味着单块平台的最大面积不超过36m2。
综上所述，单块预制平台的宽度取公路运输要求(满足旋挖机通行)上限，为3.0m；其长度依据工程实际需求确定。当桩群横桥向数目不超过3根时，平台长度取9.0m(9.0m 挂车运输)；当具有其他特殊要求时，则采用拼装式构造，扩大基底面积——拼装件宽度仍为3m，长度则分为3.0m与6.0m两个规格，可以通过拼接而形成。
本发明所述的双筏板体系作业平台Ⅰ，包括两个相互平行并间隔设置的预制平台；所述的两个预制平台分别为第一预制平台Ⅰ-1、第二预制平台Ⅰ-2，且第一、第二预制平台之间的间隔区域内，通过在横向两端分别布置一个横梁连接组件7，以围合形成一个封闭的目标旋挖作业区域Ⅳ；所述的横梁连接组件7与预制平台之间的连接方式为可拆卸连接方式。
以下将结合两个实施例，详细地说明本发明所述的旋挖钻机作业平台。
实施例1
本实施例中，所述的预制平台采用全钢箱型构造，并在箱顶表面沿着长度方向设置有旋挖机履带区域Ⅲ。
1.1.1全钢箱型构造
双筏板体系作业平台Ⅰ中，单块预制平台的面积较大，达到24～36m2，为平衡“结构刚度”与“吊装重量”，本实施例所述的预制平台采用全钢箱型结构。原因在于：
A：临时措施结构的吊装重量上限为18吨，即单台75吨汽车起重机，在6m作业半径内，可吊装的最大重量——措施结构重量突破18吨，意味着工程场地内需提高汽车起重机的规格(单块板吊装的时间较短，纯粹为该工序配置吊机，使用成本高昂)，削弱了预制平台化的经济效益；
B：若采用混凝土结构，为使吊装重量不超过18吨，单块预制平台面积按下限24m2计时，仅能做到28cm——在旋挖钻机100kPa的履带作用下，配筋率达到5％时，预制板无法作为刚体平衡软弱地基的应力分布——即预制板会出现较大的变形，不仅影响重复周转使用效果，而且结构变形导致的地基塌陷，使规划的泥浆四溢，文明施工要求崩塌。
单块筏板(预制平台)采用全钢箱型构造，箱体高0.75m～0.9m，使单个钢制作业平台总重约12～16吨，满足单台70吨汽车起重机的作业要求，大幅控制了“制造—使用”成本。原因在于：
注1：箱体高度越大，平台刚度越大，箱室内空间越大，不仅存储的泥浆数量越多，而且后期维护(主要是泥浆淤积清理)的难度也越小，但同时平台的重量也随即增加，且使用阶段平台表面土方清理量也越大(保持平台顶面略高于施工便道顶面)。依据有限元分析结果显示，在120吨旋挖钻机作用下(作用位置分别考虑典型的最不利分布状态)，75cm 厚的作业平台可确保基底应力峰值不超过40kPa，且箱体主要受力板件在2cm厚的状态下，应力接近规范容许值——意味着，此时，箱体钢结构的材料使用效率较高。
注2：板件厚度不宜低于2cm，板件过薄，加工误差、不确定的撞击作用、焊接变形对结构的整体性能影响显著。
注3：当箱体高度小于75cm时，无法满足有人状态的箱室维护，影响周转使用功能；当箱体高度超过90cm时，为确保板件的宽厚比，还需配置大量加劲肋，将大幅增加结构重量，无法满足18吨吊重要求——同时，制造成本上涨，削弱了其经济竞争价值。
注4：软土地基，临时道路的填筑高度通常为80cm左右，意味着作业平台与临时道路间的高差可忽略不计。
单个预制平台标准段长为9m，包括顶板1(或为钢制面板)、底板5、内侧横隔板10、外侧横隔板3以及腹板，外侧横隔板3的数量有两块，分别为第一、第二外侧横隔板3；腹板的数量有两块，分别为外侧腹板6、内侧腹板2。
顶板1、底板5、第一外侧横隔板、第二外侧横隔板、外侧腹板6、内侧腹板2围合而形成箱型结构，其中：顶板1、底板5在高度方向相互平行并间隔设置；第一、第二外侧横隔板在长度方向相互平行并间隔设置；外侧腹板6、内侧腹板2在宽度方向相互平行并间隔设置。
顶板1、底板5、内侧横隔板10、外侧横隔板3以及腹板均为加劲板，腹板的内侧板面布置有加劲肋a2-2；外侧横隔板3的内侧板面布置加劲肋b3-3；底板5的上板面布置有加劲肋c5-1；内侧横隔板10的两侧板面均布置有加劲肋d10-2；而顶板1的下板面则布置有加劲肋e；所述的预制平台，内侧横隔板10在靠近上、下两端面的位置处均设置有预留过焊孔10-3，其中，导流孔c10-1与同侧的预留过焊孔10-3交错设置；
顶板1的各加劲肋e与内侧横隔板10上侧的个预留过焊孔10-3一一对应连接，底板5 的各加劲肋c5-1与内侧横隔板10下侧的各预留过焊孔10-3一一对应连接
其中，预制平台的箱室内仅由内侧横隔板10将其沿长度方向分为6个隔仓，每个隔仓均近似为3.0m长、1.5m宽的空间，如图2所示。顶板1厚14mm，其加劲肋e采用L140×90×8不等边角钢加劲；底板5厚12mm，其加劲肋c5-1采用L80×60×4不等边角钢加劲，加劲肋c5-1、加劲肋e中心间距均为300mm。为确保顶、底板5的力学性能，其加劲肋c5-1、加劲肋e采用通长构造——即与内侧横隔板10相交处，在横隔板上预留过焊孔10-3，待加劲肋c5-1、加劲肋e穿过后，再将加劲肋c5-1、加劲肋e与内侧横隔板10焊接连成整体，如图6所示。此外，考虑顶板1承担较大的面荷载，在横隔板顶部、底部设置纵向加劲肋，以提高箱室横向局部抗弯承载力，并沿横隔板长度方向配置5道竖向加劲肋，确保横隔板构件的局部稳定性。两条纵向加劲肋以及位于纵向加劲肋之间的5道竖向加劲肋构成内侧横隔板10的加劲肋c5-1或者外侧横隔板3的加劲肋b3-3。
注1：顶板1承担旋挖钻机的履带作用，面荷载逾100kPa；底板5承担基底反力作用，峰值面荷载不足40kPa，故钢箱作业平台的顶、底板5采用差别设计原则处理。
单台旋挖钻机自重120吨，单条履带分担60吨荷载。为满足旋挖钻机施工作业需求，作业平台需通过足够的基底面积使基底应力降低至一定数值，同时满足承载力与变形等2 个条件；同时作业平台结构的自身承载力、变形满足《钢结构设计标准》(GB50017-2017) 要求。
采用midas/civil程序建立施工平台，如下图所示。其中，钢制平台平面尺寸为3m(宽) ×9m(长)。
钢制作业平台采用板单元模拟，旋挖钻机履带采用面荷载模拟，地基采用土弹簧模拟。其中，土弹簧的刚度依据地基沉降特性数值确定，以宁波地区为例，市区范围地表以下30m 范围内均为淤泥质粉质粘土，各地层的压缩系数Es不超过4MPa，属于高压缩性土，故该区域为典型的软土地基(其下为中、低压缩性的粘土、卵石、圆砾及中风化岩层，地基沉降的影响较小)。其沉降相关参数如下表所示：
Figure RE-GDA0003028909700000091
基底应力按平均部分假定处理，按下式确定(合计120吨，单侧60吨)：
p＝N/A＝1200kN/2×3m×9m＝22.22kPa
故地基沉降变形为：
Figure RE-GDA0003028909700000101
地基土的基床系数K为：
K＝p0/s＝22.22kPa/63.91mm＝347.68kN/m3
Midas/civil模型中，单个节点的从属面积为0.1m×0.2m，故模型中单个土弹簧的刚度k 为
k＝K·A＝347.68kN/m3·0.02m2＝6.9536kN/m
故近似取7kN/m。
旋挖钻机作用于平台中部，单点峰值反力0.42kN，基底应力21kPa。
旋挖钻机作用于平台端部，单点峰值反力0.773kN，基底应力38.65kPa。
由计算分析可知，在各类工况作用下，地基应力均低于地基承载力fak＝40kPa，满足要求。
旋挖钻机作用于平台中部，平台变形几乎相等，为61.82mm(6.2cm)，与理论分析相近。
旋挖钻机作用于平台端部，平台呈单侧倾斜变形，峰值变形为111.4mm(11.1cm)。
上述状态下变形均在12cm内，满足施工现场需求。
注：作业平台结构形式对基底应力及变形的影响很小，只要结构能承受的住，平台即为刚体，地基的属性就不变。
作业平台的结构构造形式，本发明采用横隔板支承体系，采用其他结构形式，通常性价比会大幅降低(如采用纵隔板体系，用钢量大幅增加，经济性差)。
作业平台的各板件的厚度，是由《钢结构设计标准》(GB50017-2017)规定的构造要求决定的，同时兼顾经济指标。因此，顶、底板5厚度取20mm，腹板厚度取16mm，顶板1 加劲肋采用角钢加劲(厚度为8mm)，底板5加劲肋则采用厚度t＝6mm的角钢，横隔板厚度取12mm。
注：顶板1直接承担旋挖钻机履带作用，局部面荷载大；底板5承担地基土的面荷载反力，相对较小。
作业平台结构设计的关键参数，是作业平台高度。一方面，要满足结构焊接时所需要的作业空间要求，通过顶板1应力云图可知，顶板1的峰值应力39.44MPa；通过腹板应力云图，可知腹板的峰值应力32.11MPa；通过底板5应力云图，可知底板5的峰值应力 12.81MPa；通过横隔板应力云图，可知横隔板的峰值应力32.11MPa。
注2：顶、底板5按正交异形板设计，确保其具备一定的抗弯能力。采用单角钢加劲，主要是考虑相同力学性能(与顶板1形成类工字型截面)的基础上，降低加工制作成本(型钢加工成本仅为焊接钢板的1/3)。
注3：箱体的隔仓设计，主要为了获取较大的抗扭刚度，确保长方体构造的箱体的整体性与稳定性，同时分仓用的横隔板可兼做顶、底板5的支承构造降低顶、底板5的厚度及加劲用的耗钢量。
考虑到钢箱作业平台高度限制，箱室内焊接作业难度很大，故内侧腹板/外侧腹板6均采用分块构造，以内侧腹板为例，内侧腹板为若干块短板2-1沿着长度方向拼接而成，每一块短板2-1均通过单侧坡口焊缝，与顶板1、底板5及横隔板焊接。且每一块短板的内表面均设置有两条竖向加劲肋2-2。外侧腹板6亦然。
2道钢制作业平台的端部，设置横梁连接组件7。横梁连接组件7采用焊接H型钢制造，其高度与作业平台相同。横梁连接组件7与作业平台仅通过腹板连接，翼缘不连接，即横梁连接组件7以承担剪力为主。翼缘尺寸为200mm×20mm，以加劲功能为主，腹板厚20mm，每侧各配置2道竖向加劲肋，确保其局部稳定。
横梁连接组件7与作业平台间采用高强摩擦型螺栓直接连接，不额外设置连接板。
具体地，所述的横梁连接组件7包括翼缘以及连接腹板，翼缘有两根，分别为上、下翼缘，连接腹板的上、下两端分别与上、下翼缘对应连接，而连接腹板的左、右两端则分别与第一、第二预制平台的外侧横隔板3连接；所述连接腹板在紧靠着下端的位置处对称设置两组所述的导流孔b；其中一组导流孔b顺序通过一根分流管8、一根汇流管4与第一预制平台连通；另一组导流孔b则顺序通过对应的分流管8、汇流管4与第二预制平台的导流孔b连通。汇流管4具有的汇流接口4-1数量与导流孔a3-2的数量匹配，并一一对应连通，分流管8的分流接口数量与导流孔b的数量匹配，并一一对应连通。
所述连接腹板处于横向的两端分别设置有腹板固定区7-1；所述外侧横隔板3处于横向的两端也设置有与腹板固定区7-1匹配的隔板固定区3-1；连接腹板通过一侧的腹板固定区7-1与第一预制平台的隔板固定区3-1固定，而通过另一侧的腹板固定区7-1与第二预制平台的隔板固定区3-1固定。
3.2.3泥浆循环设计
关于泥浆循环体系，双筏板体系作业平台Ⅰ作以下几点设计：
1)双筏板体系作业平台Ⅰ与横梁连接组件7围成相对密闭空间，并采用粘土将缝隙予以封闭，确保泥浆不外溢；
2)双筏板体系作业平台Ⅰ的横隔板每道底板5加劲肋间开设50cm直径的导流孔c10-1，确保泥浆在箱式作业平台内流动；
3)双筏板体系作业平台Ⅰ的外侧横隔板3处，配置“集成式导流管”(汇流管4)，即将侧横隔板的各导流孔a3-2的泥浆汇集至汇流管4内，与翼缘区域的集成式导流管(分流管8)连接；
注1：外侧/内侧横隔板10处的导流孔仅用于泥浆流出的选择性通道，其流量由汇流管 4管径确定——考虑双筏板体系作业平台Ⅰ为刚体，施工阶段无法确定地基沉陷的低点，故在每道底板5加劲肋间均设置导流孔。
注2：受底板5加劲肋限制，导流孔只能沿作业平台长度方向开设，规避底板5加劲肋的阻隔作用——该效应将使底板5加劲顶面以下范围变成“无效容积”。
4)横梁腹板的底部，临近连接区域(在加劲肋与螺栓群区域之间)开设2个与预制平台等高的导流孔b，并同步配置“集成式导流管”(分流管8)；
注：汇流管4/分流管8与导流孔间，采用承插式连接，即导流管需穿越导流孔3～5cm，并采用焊缝将导流管与腹板/横隔板连成整体——同时确保连接部位的密封性，使泥浆不会溢出。
5)预制平台与横梁连接组件7的“集成式导流管”间采用套管连接，套管与导流主管间采用密水封胶连成整体，确保泥浆在连接节点处不发生渗漏。
6)采用埋设的钢护筒9顶标高超过作业平台顶标高10cm(确保护筒内的水头始终不会低于箱式作业平台内的泥浆蓄水水位，确保钻孔内泥浆始终保持双向流通，且不高于作业平台高程)，并在护筒临近地面处开设2个直径100mm的导流孔；
7)预制平台的顶板1，在其沿长度方向的两端，宽度方向的中点区域，开设两个直径为100mm的第一顶板泥浆孔2-1、第二顶板泥浆孔2-2，作为预制平台箱室内泥浆灌注及抽离的通道孔。
注：预制平台具有极大的立体刚度，故地基出现不均匀沉降时，箱体自身变形极小，可认作刚体。故其整体仅发生倾斜，故其某个或某2个角点会成为谷点，考虑现场实际的随机性，故在平台两端开设泥浆的加注点(峰点)或抽离点(谷点)。
综上所述，双筏板式钢制箱式旋挖钻机作业平台的泥浆渗流路线为：
1)旋挖钻斗下放时，泥浆外溢，泥浆沿“护筒—目标旋挖作业区域Ⅳ—分流管8—汇流管4—预制平台”流动；
2)当旋挖钻扣上提时，泥浆回流，沿“预制平台—汇流管4—分流管8—目标旋挖作业区域Ⅳ—护筒”流动。
钻斗没提升1次，钻孔内的空腔体积扩大一次，需补充的泥浆数量也随即上涨。此时，箱式作业平台内存储的泥浆逐渐予以补充。单个箱式作业平台的有效容积超过30m3，2个平台合计存储泥浆总量达60m3，可供普通1枚60m长、直径1.0m钻孔桩的泥浆供应。
因此，在钻孔开始前，需通过顶板1孔道向作业平台内灌注新鲜泥浆，在该区域钻孔完成后，需采用水泵将泥浆抽离至废浆池内。
注1：抽离泥浆作业仅在作业平台移位期间发生，否则，泥浆自重过大，常规的作业机械无法完成吊装任务。
注2：若钻孔所需泥浆超出箱式作业平台的有效容积时，选择在期间加注一次泥浆，并在混凝土灌注阶段，将多余泥浆通过泥浆泵转移至废浆池内，待沉淀、除砂后再抽回使用。
3.2.4清洗条件设计
钢制箱型作业平台作为旋挖成孔施工期间的泥浆储存设备，随着泥浆循环时间的增加，部分泥浆胶体固结沉降于箱室底部，既缩减了箱室的有效库容，又增大了箱体重量(泥浆固化物容重约1.2，每积累10cm，箱体重量增加3.2吨)，严重影响钢制箱式作业平台的周转使用效率。
因此，密封箱室需开设冲洗通道，通道设计需考虑以下几点因素：
1)按进人考虑；
注：箱室高度仅80cm，无法容纳常规清洗设备，故清洗阶段采用高压水枪冲击淤积的泥浆固化物，使其形成悬浮液，由导流孔排出箱室外。该操作必须由人完成，至少人手持操作设备进入箱室内部，且高压水枪具备足够的旋转操作空间。
2)每个隔仓均设置进人通道，横隔板则不预留人孔；
注：箱室高度仅80cm，人的操作空间有限，且箱室内泥浆淤积，不适合在舱室内久留，更不宜在舱室内穿梭。
3)在隔仓的一侧腹板(外侧腹板)处开设60cm直径的作业孔道(义同检修人孔)，并沿作业孔道布置12～18枚Φ30螺栓孔，同时配置75cm直径的盖板。盖板与外侧腹板间采用高强螺栓连接。盖板与外侧腹板间设置10cm厚密封橡胶垫块，防止箱室内泥浆外溢。
注1：外侧腹板开孔面积过大，影响外侧腹板的使用性能，故选用高强螺栓连接，使外侧腹板应力可以通过螺栓经盖板传递，缓解开孔区域应力阻断影响——普通螺栓的应力传递效率远低于高强螺栓；
注2：作业孔道(主要作为清洗使用)具有临时性(依据工程实践经验，通常100～120 枚桩基础钻孔后清洗一次)，高强螺栓一次性使用(更换)所需的分摊成本较低。
4)仅在外侧腹板设置作业孔道——作业孔道主要提供一个操作面，考虑到操作深度仅 3m，在高压水枪的作业半径内，故无需双侧开设——最大程度上减少孔道开设对结构整体性的影响。
4使用方法
1)单个钢制箱式作业平台(预制平台)运抵现场，采用70吨汽车起重机安放就位(以外横隔板的螺栓孔作为吊装卸扣设置点)；
2)安装横梁连接组件7，形成双筏板式作业平台体系，同时，采用汇流管4、分流管8将横梁段(目标旋挖作业区域Ⅳ)与箱室段(预制平台)连接成整体；
3)在双筏板式作业平台体系的四周，尤其是横梁连接组件7所在平面内，填筑少许粘土作为密封带，并采用挖机压实；
4)采用旋挖钻机埋设钻孔用钢护筒9，此时，护筒顶标高超出平台顶标高10cm；
5)通过预制平台的顶板1预留孔往预制平台的箱室内注入新鲜泥浆，旋挖钻机开始成孔作业；
6)混凝土灌注阶段，当钻孔体积小于箱室容积时，无需处理；当钻孔体积超过箱室容积时，采用泥浆泵将多溢出的泥浆排至废浆池内
7)对于前者，在下一枚钻孔桩作业时，无需特殊处理；对于后者，在下一枚钻孔桩作业前，通过平台顶板1孔道补充差额的泥浆，泥浆源自废浆池内已完成沉淀的泥浆(废浆池可调整为主蓄浆池)。
8)待平台内的钻孔桩均完成插打后，将作业范围的所有泥浆，由泥浆泵输送至废浆池内，拆除横梁连接组件7与预制平台间的联系，采用汽车起重机将预制平台移位至下一作业状态。
通过有限元分析可知，作业平台高度从400mm到1200mm变化时，整体沉降、基底反力、各板件的应力变化，都很小，不超过5％(参见下表1)，意味着，从减沉功能看，整体平台高度是可以做到400mm以内的。
Figure RE-GDA0003028909700000141
Figure RE-GDA0003028909700000151
从泥浆存储的角度看，400mm～1200mm的存储量可能有差异，但是均可以满足旋挖钻机提升-下沉周期的泥浆溢出、回流问题，同时可以容纳、缓冲混凝土灌注时泥浆的外溢。
预制平台多次使用后，泥浆会出现淤积，需要采用高压水枪冲洗，因此，为了预制平台能够循环使用，所述的预制平台至少要有高压水枪的作业入口，或者设置所述的检修人孔。
对于全钢箱型的预制平台，之所以一定要做到800mm，是因为其钢制顶板无法开设检修人孔。钢制顶板直接承担旋挖钻机履带反力，且钢制顶板加劲肋的应力集中效应很显著 (结构的峰值应力出现点)，造成材料的疲劳问题突出。若在钢制顶板开设检修人孔，很容易导致钢制顶板在使用期内损坏。
基于上述事实，本申请提出了一种钢混结构的预制平台，具体参见实施例2。
实施例2
本实施例与实施例1的不同在于，采用了不同于实施例1所述的全钢预制平台，而改用钢混预制平台，具体地，所述的钢混预制平台为封闭箱型结构，包括混凝土面板以及箱型钢支撑结构；所述的混凝土面板，通过焊钉1-4与所述的箱型钢支撑结构连接；
所述的钢混预制平台的内腔，沿着长度延伸方向设置为若干相互连通的隔仓，同时钢混预制平台在处于长度方向的两端设置有若干导流孔a3-2；
所述的混凝土面板，对应于每一个隔仓均设置有一个检修人孔6-1，检修人孔6-1通过检修盖封接；同时，所述混凝土面板上还设置有顶板泥浆孔，并沿着长度方向设置有旋挖机履带区域；在旋挖过程中，通过在顶板泥浆孔配设导管，以实现钢混预制平台中的泥浆与目标旋挖作业区域之间的流通。
所述的目标旋挖作业区域，按照群桩布置的要求预设一排护筒；每一个护筒在靠着底部端面的位置处均设置有泥浆通孔，同时每一个横梁连接组件7上均设有一个以上的导流孔b；钢混预制平台每一侧的导流孔a3-2均依次通过汇流管4、分流管8与目标旋挖作业区域处于同侧的导流孔b连通。
钢混预制平台的内腔依次通过汇流管4、分流管8与目标旋挖作业区域内的各护筒形成泥浆循环体系。
旋挖机能够通过两侧的履带轮沿着第一、第二钢混预制平台上的旋挖机履带区域移动，并在各护筒所在位置处停下进行旋挖作业，以顺序作业出各护筒对应位置处的钻孔桩。
旋挖机在旋挖作业前，通过检修人孔6-1将新鲜泥浆注入钢混预制平台。
旋挖机在旋挖作业过程中，旋挖钻斗下放时，泥浆外溢，泥浆依次沿着护筒、目标旋挖作业区域、分流管8、汇流管4、钢混预制平台流动。
旋挖机在旋挖作业过程中，旋挖钻扣上提时，泥浆回流，泥浆通过泥浆通道孔依次沿着钢混预制平台、汇流管4、分流管8、目标旋挖作业区域、护筒流动。
所述的箱型钢支撑结构，为上端敞口设置的钢制箱型结构，与实施例1基本相同，通过底板5、两块外侧横隔板3、外侧腹板6、内侧腹板2围合形成。
但是，由于本实施例需要在箱型钢支撑结构的上方浇筑形成混凝土面板，因此，本实施例在箱型钢支撑结构的敞口端设置框形结构板1-3。
所述的框形结构板1-3包括矩形外框以及沿着矩形外框的长度方向布置的若干连接隔板。矩形外框支撑在所述箱型钢支撑结构的敞口端，而各连接隔板通过所述箱型钢支撑结构中的内侧横隔板10一一对应支撑。另外，所述框形结构板1-3的上表面设置有若干焊钉 1-4，各焊钉1-4埋填在所述的混凝土面板中，从而实现框形结构板1-3与混凝土面板的连接。
与实施例1所述的全钢预制平台相比而言，本实施例所述的钢混预制平台具有如下的好处：
1)混凝土面板整体刚度大，且耐久性更强；
注：与钢结构面板(t＝14mm)相比，混凝土面板的厚度更大(150mm)，故其刚度更大，抗变形能力更强，并且在100kPa履带的反复作用下，疲劳作用的影响更低。两方面均使作业平台的耐久性大幅提升。
2)检修人孔6-1设置在混凝土面板，无需在外侧腹板6处开设检修人孔6-1，结构整体性更优
注：混凝土顶板1刚度大，允许开设60cm的检修人孔6-1(对结构的整体刚度影响较小)，故避免了腹板开设检修人孔6-1导致对结构力学性能的影响。
3)腹板采用整体式构造，加工精度大幅提升；
注：钢混预制平台中，箱型钢支撑结构为开口式构造，钢结构焊接空间足够，故无需将腹板块后焊接拼装，加工质量大幅提升。
4)钢混预制平台的钢材用量减少1/3，结构总重增幅不明显
钢混预制平台以混凝土面板替代钢制面板，使预制平台的重心移至钢梁上缘附近，使预制平台整体处于受拉状态，故可以减少横隔板及腹板的厚度、加劲肋数量。面板材料替换后，钢结构用量减少1/3以上(近40％)，且总体重量仍控制在18吨以内。
综上所述，可知，本实施例所述的钢-混旋挖钻机作业平台，包括两个相互平行并间隔设置的钢混预制平台；所述的两个钢混预制平台，分别为第一、第二钢混预制平台，且第一、第二钢混预制平台之间的间隔区域内，通过在横向两端分别布置一个横梁连接组件7，以围合形成一个封闭的目标旋挖作业区域；所述的横梁连接组件7与钢混预制平台之间的连接方式为可拆卸连接方式。
所述的钢混预制平台，为封闭箱型结构，包括混凝土面板以及箱型钢支撑结构；所述的混凝土面板，通过焊钉1-4与所述的箱型钢支撑结构连接；所述的钢混预制平台的内腔，沿着长度延伸方向设置为若干相互连通的隔仓，同时钢混预制平台在处于长度方向的两端设置有若干导流孔a3-2；所述的混凝土面板，对应于每一个隔仓均设置有一个检修人孔6-1，检修人孔6-1通过检修盖封接；同时，所述混凝土面板沿着长度方向设置有旋挖机履带区域；所述的目标旋挖作业区域，按照群桩布置的要求预设一排护筒；每一个护筒在靠着底部端面的位置处均设置有泥浆通孔，同时每一个横梁连接组件7上均设有一个以上的导流孔b；钢混预制平台每一侧的导流孔a3-2均依次通过汇流管4、分流管8与目标旋挖作业区域处于同侧的导流孔b连通；钢混预制平台的内腔依次通过汇流管4、分流管8与目标旋挖作业区域内的各护筒形成泥浆循环体系；旋挖机能够通过两侧的履带轮沿着第一、第二钢混预制平台上的旋挖机履带区域移动，并在各护筒所在位置处停下进行旋挖作业，以顺序作业出各护筒对应位置处的钻孔桩；旋挖机在旋挖作业前，通过检修人孔6-1将新鲜泥浆注入钢混预制平台；旋挖机在旋挖作业过程中，旋挖钻斗下放时，泥浆外溢，泥浆依次沿着护筒、目标旋挖作业区域、分流管8、汇流管4、钢混预制平台流动；旋挖机在旋挖作业过程中，旋挖钻扣上提时，泥浆回流，泥浆通过泥浆通道孔依次沿着钢混预制平台、汇流管4、分流管8、目标旋挖作业区域、护筒流动。

Claims (10)

1.一种上软下硬地层旋挖钻机作业平台，包括旋挖作业平台，其特征在于，所述的旋挖作业平台为双筏板体系作业平台；其中：
所述的双筏板体系作业平台，包括两个相互平行并间隔设置的预制平台；
所述的两个预制平台分别为第一、第二预制平台，且第一、第二预制平台之间的间隔区域内，通过在横向两端分别布置一个横梁连接组件，以围合形成一个封闭的目标旋挖作业区域；所述的横梁连接组件与预制平台之间的连接方式为可拆卸连接方式；
所述的预制平台，为封闭箱型结构，并在箱顶表面沿着长度方向设置有旋挖机履带区域；所述预制平台的箱顶表面设置有泥浆通道孔，且预制平台的内腔沿着长度延伸方向设置为若干相互连通的隔仓，同时预制平台在处于长度方向的两端均设置有若干导流孔a；
所述的目标旋挖作业区域，按照群桩布置的要求预设一排护筒；每一个护筒在靠着底部端面的位置处均设置有泥浆通孔，同时每一个横梁连接组件上均设有一个以上的导流孔b；
预制平台每一侧的导流孔a均依次通过汇流管、分流管与目标旋挖作业区域处于同侧的导流孔b连通；
预制平台内腔依次通过汇流管、分流管与目标旋挖作业区域内的各护筒形成泥浆循环体系；
旋挖机能够通过两侧的履带轮沿着第一、第二预制平台上的旋挖机履带区域移动，并在各护筒所在位置处停下进行旋挖作业，以顺序作业出各护筒对应位置处的钻孔桩；
旋挖机在旋挖作业前，通过泥浆通道孔将新鲜泥浆注入双筏板体系作业平台；
旋挖机在旋挖作业过程中，旋挖钻斗下放时，泥浆外溢，泥浆依次沿着护筒、目标旋挖作业区域、分流管、汇流管、预制平台流动；
旋挖机在旋挖作业过程中，旋挖钻扣上提时，泥浆回流，泥浆通过泥浆通道孔依次沿着预制平台、汇流管、分流管、目标旋挖作业区域、护筒流动。
2.根据权利要求1所述的上软下硬地层旋挖钻机作业平台，其特征在于，所述的预制平台，包括顶板、底板、内侧横隔板、外侧横隔板以及腹板，外侧横隔板的数量有两块，分别为第一、第二外侧横隔板；腹板的数量有两块，分别为外侧腹板、内侧腹板；
顶板、底板、第一外侧横隔板、第二外侧横隔板、外侧腹板、内侧腹板围合而形成箱型结构，其中：顶板、底板在高度方向相互平行并间隔设置；第一、第二外侧横隔板在长度方向相互平行并间隔设置；外侧腹板、内侧腹板在宽度方向相互平行并间隔设置；
内侧横隔板包括有若干块，沿着长度方向布置在预制平台中，每一块内侧横隔板在紧靠着下端面的位置处设置有导流孔c；
泥浆通道孔设置于顶板，浆液通孔设置于外侧腹板；导流孔a设置于外侧横隔板。
3.根据权利要求2所述的上软下硬地层旋挖钻机作业平台，其特征在于，所述顶板、底板、内侧横隔板、外侧横隔板、腹板均为加劲板，其中：
腹板的内侧板面布置有加劲肋a；外侧横隔板的内侧板面布置加劲肋b；底板的上板面布置有加劲肋c；内侧横隔板的两侧板面均布置有加劲肋d；而顶板的下板面则布置有加劲肋e；
所述的预制平台，内侧横隔板在靠近上、下两端面的位置处均设置有预留过焊孔，其中，导流孔c与同侧的预留过焊孔交错设置；
顶板的各加劲肋e与内侧横隔板上侧的个预留过焊孔一一对应连接，底板的各加劲肋c与内侧横隔板下侧的各预留过焊孔一一对应连接。
4.根据权利要求3所述的上软下硬地层旋挖钻机作业平台，其特征在于，导流孔a为排孔，与汇流管的各汇流接口连通。
5.根据权利要求4所述的上软下硬地层旋挖钻机作业平台，其特征在于，所述的横梁连接组件包括翼缘以及连接腹板，翼缘有两根，分别为上、下翼缘，连接腹板的上、下两端分别与上、下翼缘对应连接，而连接腹板的左、右两端则分别与第一、第二预制平台的外侧横隔板连接；
所述连接腹板在紧靠着下端的位置处对称设置两组所述的导流孔b；其中一组导流孔b顺序通过一根分流管、一根汇流管与第一预制平台的导流孔a连通，另一组导流孔b则顺序通过对应的分流管、汇流管与第二预制平台的导流孔b连通。
6.根据权利要求5所述的上软下硬地层旋挖钻机作业平台，其特征在于，所述连接腹板处于横向的两端分别设置有腹板固定区；
所述外侧横隔板处于横向的两端也设置有与隔板固定区匹配的隔板固定区；
连接腹板通过一侧的腹板固定区与第一预制平台的隔板固定区固定，而通过另一侧的腹板固定区与第二预制平台的隔板固定区固定。
7.根据权利要求6所述的上软下硬地层旋挖钻机作业平台，其特征在于，所述外侧腹板上设置有清洗作业孔道，清洗作业孔道外侧匹配盖板。
8.根据权利要求6所述的上软下硬地层旋挖钻机作业平台，其特征在于，外侧腹板、内侧腹板均为若干块短板沿着长度方向拼接而成。
9.一种上软下硬地层的钻孔桩的施工方法，基于权利要求1所述的旋挖钻机作业平台而实现，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将第一、第二预制平台运抵现场后，吊装到位；
（2）分别在第一、第二预制平台的同侧安装一个横梁连接组件，形成双筏板体系作业平台；然后在双筏板体系作业平台的外侧，分别于第一、第二预制平台的两侧各配装一根汇流管，在目标旋挖作业区域的两端对应位置处分别配装分流管，使得各汇流管、分流管一一对应连通；
（3）在双筏板体系作业平台的四周以及横梁连接组件所在的平面内，填筑粘土作为密封带，并采用挖机压实；
（4）通过泥浆通道孔往预制平台中灌注新鲜泥浆；
（5）旋挖钻机通过临时施工便道进入双筏板体系作业平台；
（6）旋挖钻机沿着旋挖机履带区域前行至一枚钻孔桩旋挖作业成孔位置处停下，启动旋挖机对目标旋挖作业区域的该枚钻孔桩开始成孔作业；
（7）旋挖成孔作业过程中，旋挖钻斗下放时，泥浆外溢，泥浆依次沿着护筒、目标旋挖作业区域、分流管、汇流管、预制平台流动；
旋挖钻扣上提时，泥浆回流，泥浆通过泥浆通道孔依次沿着预制平台、汇流管、分流管、目标旋挖作业区域、护筒流动；
当钻孔体积超过预制平台的容积时，采用泥浆泵将多溢出的泥浆排至废浆池内，直至完成当前钻孔桩的旋挖作业；
（8）在进行下一枚钻孔桩的旋挖作业前，若步骤（6）中采用泥浆泵泵出泥浆排至废浆池，需要按照步骤（4）的操作方式，往预制平台补浆，反之，直接按照步骤（6）、（7）进行成孔作业，直至完成目标旋挖作业区域围封区域内的所有钻孔桩作业；
（9）拆除横梁连接组件分别与第一、第二预制平台之间的联系，再将第一、第二预制平台分别吊装至下一个作业位置。
10.根据权利要求9所述的上软下硬地层的钻孔桩的施工方法，其特征在于，在需要对预制平台清洗时，通过外侧腹板上的清洗作业孔道一一进入预制平台隔仓，然后采用手持冲洗设备冲洗隔仓。
CN202011491399.XA 2020-12-16 2020-12-16 上软下硬地层旋挖钻机作业平台及其施工方法 Active CN112832690B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011491399.XA CN112832690B (zh) 2020-12-16 2020-12-16 上软下硬地层旋挖钻机作业平台及其施工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011491399.XA CN112832690B (zh) 2020-12-16 2020-12-16 上软下硬地层旋挖钻机作业平台及其施工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112832690A true CN112832690A (zh) 2021-05-25
CN112832690B CN112832690B (zh) 2023-01-24

Family

ID=75923624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011491399.XA Active CN112832690B (zh) 2020-12-16 2020-12-16 上软下硬地层旋挖钻机作业平台及其施工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112832690B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115306352A (zh) * 2022-08-31 2022-11-08 四川工程职业技术学院 一种放喷装置及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4697955A (en) * 1982-07-30 1987-10-06 Le Clerco Pierre A L M G Method of constructing reinforced concrete works such as underground galleries, road tunnels, et cetera; pre-fabricated contrete elements for constructing such works
CN102303691A (zh) * 2011-06-17 2012-01-04 中铁一局集团有限公司 桥梁水中墩施工浮式钻孔平台及桥梁水中墩施工工艺
CN109356530A (zh) * 2018-12-19 2019-02-19 宁波市政工程建设集团股份有限公司 一种软土地基旋挖钻机用作业平台及使用方法
CN110468833A (zh) * 2019-08-19 2019-11-19 江苏路航建设工程有限公司 用于内河航道的水上钻孔灌注桩施工装置及其使用方法
CN111395957A (zh) * 2020-04-21 2020-07-10 三一重机有限公司 旋挖钻机动力系统及旋挖钻机
CN211139600U (zh) * 2019-11-07 2020-07-31 招商局重工（江苏）有限公司 一种高效安全的钻井平台

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4697955A (en) * 1982-07-30 1987-10-06 Le Clerco Pierre A L M G Method of constructing reinforced concrete works such as underground galleries, road tunnels, et cetera; pre-fabricated contrete elements for constructing such works
CN102303691A (zh) * 2011-06-17 2012-01-04 中铁一局集团有限公司 桥梁水中墩施工浮式钻孔平台及桥梁水中墩施工工艺
CN109356530A (zh) * 2018-12-19 2019-02-19 宁波市政工程建设集团股份有限公司 一种软土地基旋挖钻机用作业平台及使用方法
CN110468833A (zh) * 2019-08-19 2019-11-19 江苏路航建设工程有限公司 用于内河航道的水上钻孔灌注桩施工装置及其使用方法
CN211139600U (zh) * 2019-11-07 2020-07-31 招商局重工（江苏）有限公司 一种高效安全的钻井平台
CN111395957A (zh) * 2020-04-21 2020-07-10 三一重机有限公司 旋挖钻机动力系统及旋挖钻机

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈巨峰等: "软土地区旋挖钻机作业平台在市政工程的应用研究", 《市政技术》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115306352A (zh) * 2022-08-31 2022-11-08 四川工程职业技术学院 一种放喷装置及其制备方法
CN115306352B (zh) * 2022-08-31 2024-05-03 四川工程职业技术学院 一种放喷装置及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112832690B (zh) 2023-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112554177B (zh) 一种超长小直径钻孔灌注桩施工方法
US4697955A (en) Method of constructing reinforced concrete works such as underground galleries, road tunnels, et cetera; pre-fabricated contrete elements for constructing such works
CA1046297A (en) Precast element for the construction of trenched structures and the process related thereto
CN101736749A (zh) 软土基连续沉箱施工方法
CN110863498A (zh) 一种紧邻地铁站的深基坑组合支护施工方法
CN104727302A (zh) 一种抗滑桩桩间板墙现浇施工工艺
CN114263168A (zh) 一种地层止水围护结构嵌岩地连墙施工方法
CN112832690B (zh) 上软下硬地层旋挖钻机作业平台及其施工方法
CN113006706B (zh) 钢-混旋挖钻机作业平台及其施工方法
CN209556935U (zh) 一种软土地基旋挖钻机用作业平台
CN110593080A (zh) 一种与内支撑体系结合的撑间栈桥系统及施工方法
CN216194901U (zh) 一种用于大跨度地下车库的卸荷板式挡土墙结构
CN214403449U (zh) 钢混双筏板体系作业平台
CN215165764U (zh) 适用于上软下硬地层旋挖钻机作业的双筏板体系作业平台
CN116556357A (zh) 一种高边坡条件下深基坑的施工方法
CN109356530A (zh) 一种软土地基旋挖钻机用作业平台及使用方法
CN113529830A (zh) 浅埋隧道邻近建筑隔离-托换组合加固构造及其施工工艺
CN111576393A (zh) 临近地铁的地下连续墙施工方法
CN110985038A (zh) 一种煤矿井下钢筋混凝土风桥施工方法
JP2016132957A (ja) 治水機能を備えた土留め構造物及びこれを用いた地下構造物並びにその施工方法
CN114837455B (zh) 一种沉陷水工建筑物的复建方法
CN114753231B (zh) 一种跨地下管线的框架梁格桥结构及其施工方法
CN109098205A (zh) 人防地下通道及其施工方法
CN220927477U (zh) 一种装配式下穿桥小箱梁兼作支护桩对撑施工结构
CN113700004B (zh) 深基坑组合支护施工装置及其方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant