CN113107356B - 一种方形抗滑桩成孔的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种方形抗滑桩成孔的施工方法，包括以下步骤：埋设方形护筒；钻进取土，采用旋挖钻头在护筒截面中部钻进，钻进一个标准深度后停止，更换用于切除方形孔四角土体的角钻头并继续钻进，当方形孔四角土体切除完毕之后，更换用于切除方形孔四边土体的边钻头并继续钻进，当方形孔四边土体切除完毕后停止，更换成旋挖钻头，取出方形孔内的土体；本发明分别采用边钻头和角钻头对方形孔的边和角分别进行取土施工，一方面避免整体的方形钻头进行钻进铲土处理时造成的边角不平整的粗糙问题，从而达到对于方形孔的精细化施工；另一方面，对于不同孔径的方形孔，不需要单独加工相应尺寸的方形钻头即可进行施工。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，特别是涉及一种方形抗滑桩成孔的施工方法。
背景技术
方形抗滑桩通常采用人工分节开挖方式进行施工,每节施工完成后,采用爆破或者风镐对岩层依次要进行开挖、出渣、关模施工护壁、等待护壁强度依次循环。这种施工方法具有以下缺点：第一、施工效率低,每日进尺受爆破及护壁混凝土强度影响,基本每日只能爆破一次,每次爆破深度不超过0.8m,抗滑桩施工进度慢；第二、安全风险高,遇地质条件较差地段及较长抗滑桩,人工开挖孔内作业风险系数高；第三、费用高,随着社会发展，人工费用日益增加。目前存在的旋挖钻对方形抗滑桩进行施工，均采用扩孔方式施工，先采用旋挖钻钻头进行钻孔施工，然后利用特定尺寸的方形钻头进行扩孔铲土处理，但是，由于其采用的一次扩孔成型，容易对方形孔的边角部位处理不到位，不能形成完好的棱角或者造成方形孔的侧壁垂直度发生偏差，同时，每种尺寸的方形孔都需要特制一种对应尺寸的方形钻头，造成施工成本的增加，延缓了施工进度，如公开号为CN 107675703 B的方形抗滑桩施工方法，以及公开号为CN107675703A的方形抗滑桩施工方法，均是采用成型的方形钻头对方形孔进行处理。为了解决上述问题，本发明提供一种施工成本低、成孔质量高的方形抗滑桩成孔的施工方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种方形抗滑桩成孔的施工方法，来达到节约施工成本，提高方形孔成孔质量的目的。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种方形抗滑桩成孔的施工方法，包括以下步骤：
埋设方形护筒；
钻进取土，采用旋挖钻头在所述护筒截面中部钻进，钻进一个标准深度后停止，更换用于切除方形孔四角土体的角钻头并继续钻进，当所述方形孔四角土体切除完毕之后，更换用于切除所述方形孔四边土体的边钻头并继续钻进，当所述方形孔四边土体切除完毕后停止，更换成旋挖钻头，取出所述方形孔内的土体；采用旋挖钻头继续钻进下一个标准深度，更换用于切除方形孔四角土体的角钻头并继续钻进，当所述方形孔四角土体切除完毕之后，更换用于切除所述方形孔四边土体的边钻头并继续钻进，当所述方形孔四边土体切除完毕后停止，更换成旋挖钻头，取出所述方形孔内的土体，如此往复，直至钻孔至设计深度后停止；
检测所述方形孔的成孔质量合格后，即完成所述方形孔的开挖。
优选的，所述标准深度为10-12m。
优选的，所述方形护筒埋设完毕后，对所述方形护筒的四角进行标高测量，确保所述方形护筒的四角标高一致。
优选的，所述角钻头包括直角刀头和安装在直角刀头上用于连接钻机的连接部，所述直角刀头包括第一板体和第二板体，所述第一板体和所述第二板体呈90°对接。
优选的，所述角钻头还包括支撑部和驱动部，所述支撑部包括顶杆和套管，所述顶杆安装在所述套管内，所述驱动部安装在所述套管的侧壁上并用于驱动所述顶杆的移动，所述直角刀头安装在所述套管的端部。
优选的，所述第一板体和所述第二板体为形状相同的三角形，所述第一板体和所述第二板体的对应直角边呈90°对接。
优选的，所述边钻头包括切割刀和安装在所述切割刀上用于安装钻机的安装部，所述切割刀包括竖直设置的切割板和推土板，所述推土板与所述切割板倾斜连接并形成土体切割部。
优选的，所述边钻头还包括顶进部和动力部，所述顶进部包括支腿和固定管，所述支腿安装在所述固定管内，所述动力部安装在所述固定管的侧壁上并用于驱动所述支腿的移动，所述切割刀安装在所述固定管的端部。
优选的，所述动力部包括液压油顶和用于驱动所述液压油顶的液压油泵，所述液压油顶与所述支腿连接并驱动所述顶杆运动。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
1.本发明分别采用边钻头和角钻头对方形孔的边和角分别进行取土施工，一方面避免整体的方形钻头进行钻进铲土处理时造成的边角不平整的粗糙问题，从而达到对于方形孔的精细化施工；另一方面，对于不同孔径的方形孔，不需要单独加工相应尺寸的方形钻头即可进行施工，避免了采用的一次扩孔成型，容易对方形孔的边角部位处理不到位，不能形成完好的棱角或者造成方形孔的侧壁垂直度发生偏差，此外，每种尺寸的方形孔都需要特制一种对应尺寸的方形钻头，造成施工成本的增加，延缓了施工进度。
2.本发明方形护筒埋设完毕后，对方形护筒的四角进行标高测量，确保方形护筒的四角标高一致，通过护筒的准确定位，保证后续钻进的准确进行，护筒标高的精准控制，对于桩基最后的成型标高有着决定性作用。
3.本发明第一板体和所述第二板体为形状相同的三角形，第一板体和第二板体的对应直角边呈90°对接，其对接部三角形的角端会形成切割土体的尖端，便于切入土体，提高切割效率。
4.本发明角钻头还包括支撑部和驱动部，支撑部包括顶杆和套管，顶杆安装在所述套管内，驱动部安装在套管的侧壁上并用于驱动顶杆的移动，直角刀头安装在套管的端部，通过对顶杆的驱动，使顶杆的端部顶在孔壁上，对于角钻头进行定位，保证角钻头在下钻过程中不会发生偏差移位。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
附图1为方形抗滑桩成孔的施工方法流程图；
附图2为边钻头结构示意图；
附图3为角钻头结构示意图：
其中，1、切割板；2、推土板；3、动力部；4、固定管；5、支腿；6、接触板；7、加劲板；8、支撑柱；9、安装部；10、第一板体；11、第二板体；12、套管；13、顶杆；14、扩大板；15、驱动部；16、加劲肋；17、连接部。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
本发明的目的是提供一种方形抗滑桩成孔的施工方法，来达到节约施工成本，提高方形孔成孔质量的目的。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参考图1，一种方形抗滑桩成孔的施工方法，包括以下步骤：埋设方形护筒；钻进取土，采用旋挖钻头在护筒截面中部钻进，钻进一个标准深度后停止，更换用于切除方形孔四角土体的角钻头并继续钻进，当方形孔四角土体切除完毕之后，更换用于切除方形孔四边土体的边钻头并继续钻进，当方形孔四边土体切除完毕后停止，更换成旋挖钻头，取出方形孔内的土体；采用旋挖钻头继续钻进下一个标准深度，更换用于切除方形孔四角土体的角钻头并继续钻进，当方形孔四角土体切除完毕之后，更换用于切除方形孔四边土体的边钻头并继续钻进，当方形孔四边土体切除完毕后停止，更换成旋挖钻头，取出方形孔内的土体，如此往复，直至钻孔至设计深度后停止；检测方形孔的成孔质量合格后，即完成方形孔的开挖；本发明分别采用边钻头和角钻头对方形孔的边和角分别进行取土施工，一方面避免整体的方形钻头进行钻进铲土处理时造成的边角不平整的粗糙问题，从而达到对于方形孔的精细化施工；另一方面，对于不同孔径的方形孔，不需要单独加工相应尺寸的方形钻头即可进行施工，避免了采用的一次扩孔成型，容易对方形孔的边角部位处理不到位，不能形成完好的棱角或者造成方形孔的侧壁垂直度发生偏差的问题，此外，每种尺寸的方形孔都需要特制一种对应尺寸的方形钻头，也造成施工成本的增加，延缓了施工进度。
进一步的，标准深度为10-12m，每次旋挖钻钻进10-12m后统一对边角处的留存土体进行切割，该标准深度控制在10-12m的范围内，保证了边角土体切割的最适宜深度，避免了旋挖钻钻进过深导致未切割的边角土体出现不规则坍塌，影响后续的成孔质量问题。
进一步的，方形护筒埋设完毕后，对方形护筒的四角进行标高测量，确保方形护筒的四角标高一致，通过护筒的准确定位，保证后续钻进的准确进行，护筒标高的精准控制，对于桩基最后的成型标高有着决定性作用。
参考图3，角钻头包括直角刀头和安装在直角刀头上用于连接钻机的连接部17，直角刀头包括第一板体10和第二板体11，第一板体10和第二板体11呈90°对接，形成一个贴合方形孔直角的直角刀头并进行切割，随着直角刀头向下切割的同时，也完成了对土体的切割，此外，单独设置直角刀头对直角处的土体切割属于对局部的精细化施工，保证了方形孔直角处的成型精度。
参考图3，角钻头还包括支撑部和驱动部15，支撑部包括顶杆13和套管12，顶杆13安装在所述套管12内，驱动部15安装在套管12的侧壁上并用于驱动顶杆13的移动，直角刀头安装在套管12的端部，通过对顶杆13的驱动，使顶杆13的端部顶在孔壁上，对于角钻头进行定位，保证角钻头在下钻过程中不会发生偏差移位，进一步的，顶杆13远离液压油泵的一端安装有扩大板14，扩大板14的面积大于顶杆13远离液压油泵的一端的端部面积，顶杆13被液压油泵顶出套管12，扩大板14会与方形孔的侧壁抵触并顶紧，保证角钻头在下钻过程中不会发生偏差移位，同时，扩大板14的接触面积大于顶杆13远离液压油泵的一端的端部面积，增大了顶杆13与方形孔侧壁的接触面积，使得顶杆13与方形孔侧壁的接触更加稳固。
参考图3，第一板体10和所述第二板体11为形状相同的三角形，第一板体10和第二板体11的对应直角边呈90°对接，其对接部三角形的角端会形成切割土体的尖端，便于切入土体，提高切割效率。
进一步的，套管12与连接部17之间设置加劲肋16，加强了套管12与连接部17之间的连接强度，增强了角钻头结构的整体稳定性。
参考图2，边钻头包括切割刀和安装在切割刀上用于安装钻机的安装部9，切割刀包括竖直设置的切割板1和推土板2，推土板2与切割板1倾斜连接并形成土体切割部，竖直设置的切割板1贴合在方形孔的侧壁上向下切割，倾斜设置推土板2将土体铲向方形孔内侧，保证了方形孔侧壁的切割精度，即单独设置切割刀头对侧壁上的土体切割属于对局部的精细化施工，保证了方形孔侧壁的成型精度。
参考图2，边钻头还包括顶进部和动力部3，顶进部包括支腿5和固定管4，支腿5安装在固定管4内，动力部3安装在固定管4的侧壁上并用于驱动支腿5的移动，切割刀安装在固定管4的端部，通过对支腿5的驱动，使支腿5的端部顶在孔壁上，对于边钻头进行定位，保证边钻头在下钻过程中不会发生偏差移位，进一步的，支腿5远离液压油顶的一端安装有接触板6，接触板6的面积大于支腿5远离液压油顶一端的面积，支腿5被液压油泵顶出固定管4，接触板6会与方形孔的侧壁抵触并顶紧，保证边钻头在下钻过程中不会发生偏差移位，同时，接触板6的接触面积大于支腿5远离液压油泵的一端的端部面积，增大了支腿5与方形孔侧壁的接触面积，使得支腿5与方形孔侧壁的接触更加稳固，再进一步的，固定管4底部安装有用于支撑固定管4的支撑柱8，当边钻头不需要使用时，方便边钻头的直立放置，节约占地空间。
进一步的，固定管4与安装部9之间安装有加劲板7，加强了固定管4与安装部9之间的连接强度，增强了边钻头结构的整体稳定性。
参考图2，动力部3包括液压油顶和用于驱动液压油顶的液压油泵，液压油顶与支腿5连接并驱动顶杆13运动。
本发明的施工流程具体如下：
以西安外环高速公路南段LJ-15合同段为例，路线全长3.4km，标段内有三处巨型牵引式土质滑坡体，设计采用方形抗滑桩防护，共计203根，尺寸为2.4×1.8m、3.0×2.0m及4.0×3.0m三种，深度为15-37m不等，设计采用人工挖孔施工方法。鉴于抗滑桩施工对于项目的重要性，本着“安全生产是核心，施工效率是关键”的原则，采用方形抗滑桩成孔的施工方法。
施工准备：利用挖机等机械对施工场地进行清理，保证施工区域平整、稳定，以保证设备施工安全、方便；
测量放样：利用全站仪对抗滑桩四角进行精确放样，并用木桩进行标记。
护筒埋设：采用明挖埋设法进行护筒埋设，首先开挖0.7m深矩形沟槽，其次利用挖机将钢护筒放入槽内，护筒断面为方形，尺寸比桩径大10cm，钢板厚度20mm，高度为1.2m，然后对四角平面位置进行复测校核，确保护筒平面位置准确及顶面水平，最后护筒四周采用素土回填夯实，避免施工过程中护筒扰动，同时护筒四周焊接安全防护围栏。
钻进取土：根据抗滑桩断面尺寸，采用合适直径的旋挖钻头，对于3.0m*2.0m桩径抗滑桩，首先采用Ф1.8m的旋挖钻头，由一名辅助工引导旋挖钻机手对准桩孔中心匀速进行钻进，每次钻进以10m深度为宜，钻渣及时由挖机清运到指定位置，保持孔口位置整洁。
更换用于切除方形孔四角土体的角钻头并继续钻进，当方形孔四角土体切除完毕之后，更换用于切除方形孔四边土体的边钻头并继续钻进，当方形孔四边土体切除完毕后停止，更换成旋挖钻头，取出方形孔内的土体；采用旋挖钻头继续钻进下一个标准深度，更换用于切除方形孔四角土体的角钻头并继续钻进，当方形孔四角土体切除完毕之后，更换用于切除方形孔四边土体的边钻头并继续钻进，当方形孔四边土体切除完毕后停止，更换成旋挖钻头，取出方形孔内的土体，如此往复，直至钻孔至设计深度后停止；
成孔后及时检验成孔质量，利用方形探孔器及测绳量测孔径、孔深及竖直度。
根据实际需求而进行的适应性改变均在本发明的保护范围内。
需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (5)
1.一种方形抗滑桩成孔的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
埋设方形护筒；
钻进取土，采用旋挖钻头在所述护筒截面中部钻进，钻进一个标准深度后停止，更换用于切除方形孔四角土体的角钻头并继续钻进，当所述方形孔四角土体切除完毕之后，更换用于切除所述方形孔四边土体的边钻头并继续钻进，当所述方形孔四边土体切除完毕后停止，更换成旋挖钻头，取出所述方形孔内的土体；采用旋挖钻头继续钻进下一个标准深度，更换用于切除方形孔四角土体的角钻头并继续钻进，当所述方形孔四角土体切除完毕之后，更换用于切除所述方形孔四边土体的边钻头并继续钻进，当所述方形孔四边土体切除完毕后停止，更换成旋挖钻头，取出所述方形孔内的土体，如此往复，直至钻孔至设计深度后停止；
检测所述方形孔的成孔质量合格后，即完成所述方形孔的开挖；
所述角钻头包括直角刀头和安装在直角刀头上用于连接钻机的连接部，所述直角刀头包括第一板体和第二板体，所述第一板体和所述第二板体呈90°对接；
所述角钻头还包括支撑部和驱动部，所述支撑部包括顶杆和套管，所述顶杆安装在所述套管内，所述驱动部安装在所述套管的侧壁上并用于驱动所述顶杆的移动，所述直角刀头安装在所述套管的端部；
所述边钻头包括切割刀和安装在所述切割刀上用于安装钻机的安装部，所述切割刀包括竖直设置的切割板和推土板，所述推土板与所述切割板倾斜连接并形成土体切割部；
所述边钻头还包括顶进部和动力部，所述顶进部包括支腿和固定管，所述支腿安装在所述固定管内，所述动力部安装在所述固定管的侧壁上并用于驱动所述支腿的移动，所述切割刀安装在所述固定管的端部。
2.根据权利要求1所述的一种方形抗滑桩成孔的施工方法，其特征在于，所述标准深度为10-12m。
3.根据权利要求1所述的一种方形抗滑桩成孔的施工方法，其特征在于，所述方形护筒埋设完毕后，对所述方形护筒的四角进行标高测量，确保所述方形护筒的四角标高一致。
4.根据权利要求1所述的一种方形抗滑桩成孔的施工方法，其特征在于，所述第一板体和所述第二板体为形状相同的三角形，所述第一板体和所述第二板体的对应直角边呈90°对接。
5.根据权利要求1所述的一种方形抗滑桩成孔的施工方法，其特征在于，所述动力部包括液压油顶和用于驱动所述液压油顶的液压油泵，所述液压油顶与所述支腿连接并驱动所述顶杆运动。
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| CN113107356A (zh) | 2021-07-13 |
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