CN113638686A - 集缚冲击泥浆载体护壁成孔方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种集缚冲击泥浆载体护壁成孔方法，属于一种桩孔成孔的施工方法。本发明技术方案包括以下步骤：在桩位位置使用集缚冲击桩机进行冲击嵌入，在冲击的桩孔中注入泥浆，集缚冲击桩机冲击产生的碎石渣碎土块混入泥浆中，并随泥浆由底向上抽或排出桩孔，泥浆在桩孔外的沉淀池中沉淀碎石渣和泥土块，然后再次注入桩孔中，泥浆在循环中将碎石渣碎土块带出桩孔，所述集缚冲击桩机的转杆头上的冲击器为多个小直径的冲击器组合在一起，钻杆旋转带动多个冲击器公转，而完成圆形桩孔大面积的冲击工作。本发明的优点在于：使用气动冲击技术的桩孔冲击施工中，通过泥浆的正反循环带动冲击产生的石渣碎涂排出，适应更深更大直径的桩孔施工；通过气动冲击成孔与泥浆传导，相比其他成孔技术，有效的提高了成孔速度与质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种集缚冲击泥浆载体护壁成孔方法，属于一种桩孔的施工方法。
背景技术
传统的基础打桩成孔有以下几种方式及缺点，一种是旋挖机成孔，旋挖成孔中需要对塌方、砂层、岩层的地层选用泥浆护壁成孔，其并不能连续作业，遇岩石碎岩及取岩芯效率也不高；正反循环钻机成孔：正循环钻机遇岩层工作效率极低，反循环钻机为清水桩机，无泥浆护壁，故遇砂层、塌方层、岩层的地层不能工作；手动冲击锤桩机成孔，其虽适合各种地形，但冲击频率低，所以工作效率低；潜孔锤桩机成孔，潜孔锤靠气压冲击成孔，只适合用于小口径成孔，原因是冲击所造成的渣石、粉是靠风的流量进行排渣成孔的，大口径的桩孔在冲击时气流量是不足的，原因是进气通道是钻杆，出渣排气通道是桩的直径，比例悬殊太大，冲击所产生的渣、石粉随风速是带不出桩口地面的，而又返落回冲击面层，造成积尘、渣太多，从而导致冲击器无法工作。
上述现有的多种打桩成孔技术各自存在诸多问题，仅仅适合于普通的成孔要求，对于成孔的连续性作业、成大孔尺寸来说，效果不好。
发明内容
本发明提供一种集缚冲击泥浆载体护壁成孔方法，解决潜孔锤桩机成孔技术中的碎石渣碎土块出渣问题，实现连续冲击出渣。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
集缚冲击泥浆载体护壁成孔方法，在桩位位置使用集缚冲击桩机进行冲击嵌入，在冲击的桩孔中注入泥浆，集缚冲击桩机冲击产生的碎石渣碎土块混入泥浆中，并随泥浆由底向上抽或排出桩孔，泥浆在桩孔外的沉淀池中沉淀碎石渣和泥土块，然后再次注入桩孔中，泥浆在循环中将碎石渣碎土块带出桩孔，所述集缚冲击桩机的转杆头上的冲击器为多个小直径的冲击器组合在一起，钻杆旋转带动多个冲击器公转，而完成圆形桩孔大面积的冲击工作。
作为优选，泥浆在桩孔与外部泥浆池间采用正循环方法循环使用，桩孔内在集缚冲击桩机的旋转机头至冲击器之间设置泥浆导管，泥浆导管至冲击面留有出浆口，泥浆导管连通泥浆泵，泥浆泵从泥浆池中抽取沉淀完碎石渣碎土块的泥浆，经泥浆导管再次注入桩孔底部冲击面，泥浆携带碎石渣碎土块在桩孔口处流出桩孔，流出桩孔的泥浆进行沉淀碎石渣碎土块的处理，该过程为正循环。
作为优选，泥浆在桩孔与外部泥浆池间采用反循环方法循环使用时，桩孔内在集缚冲击桩机的旋转机头至冲击器之间设置泥浆导管，泥浆导管至冲击层面留有进浆口，泥浆导管连通泥浆泵，泥浆泵抽取含有碎石渣碎土块的泥浆，排入沉淀池中进行沉淀碎石渣碎土块处理，沉淀后的泥浆在桩孔口处流入桩孔，并流入桩孔底部，以此循环，此为反循环。
作为优选，在桩孔冲击位置周边挖掘出泥浆池和沉淀池，泥浆池和沉淀池之间挖掘连通沟，在桩孔位置与沉淀池之间挖掘泥浆回流沟。
作为优选，集缚冲击桩机设有钻杆、支架、升降机构、旋转结构和配气机构 。
作为优选，所述配气机构为空压机及气体压力罐，空压机将空气压缩进入气体压力罐中，气体压力罐将高压气通入集缚冲击桩机的冲击器中，高压气带动冲击器冲击土层或岩层进行冲击施工，冲击过程中钻杆与冲击器同步旋转。
作为优选，泥浆正循环时，桩孔中的泥浆液面高度高于沉淀池中泥浆液面高度，沉淀池接受流入的泥浆后大颗粒的泥土和石渣在沉淀池中沉淀，沉淀后表层的泥浆流入泥浆池中。
作为优选，泥浆反循环中，桩孔中的泥浆液面高度低于泥浆池中泥浆液面高度，沉淀池接受泥浆泵抽出的泥浆，泥浆中大颗粒的泥土和石渣在沉淀池中沉淀，沉淀后表层的泥浆流入泥浆池中，然后流入桩孔中。
作为优选，针对不同的岩层和土层，通过调配泥浆的流速、比重和成分，使其能悬浮冲击所产生的碎石残渣碎土，并通过泥浆循环抽或排出桩孔进入沉淀池中进行沉淀。
本发明的优点在于：使用气动集缚冲击成孔技术，同时使用泥浆的正反循环带出冲击产生的碎石渣、碎土排出，适应更深、更大直径的桩孔冲击施工； 通过气动集缚冲击成孔技术，相比背景技术中现有的成孔技术施工效率高，提高了成孔速度和成孔质量；
泥浆循环注入桩孔中，能将冲击产生的碎石破岩碎土带出进行沉淀处理，处理后的泥浆循环利用。
本发明冲击成孔速度快，可连续工作，并适合各种地层。
本发明采用集缚冲击泥浆载体护壁成孔技术方法解决了背景技术中诸多桩机的缺点和不足，具备了成孔速度快，并对各种地层都适应的优点。
附图说明
图1是本发明集缚冲击泥浆载体护壁成孔方法步骤。
具体实施方式
下面对本发明具体内容进行进一步的说明：
本发明方法采用的是集缚冲击桩机结合泥浆护壁进行施工的一种方法。其工作方法是：通过集缚冲击桩机进行桩孔集束冲击，而达到快速碎石破岩碎土的目的。同时以正或反循环泥浆为载体带出冲击所产生的碎石残渣碎土，以泥浆循环传导载出，及时为冲击器清理了冲击面层，而保证了冲击器的正常冲击工作。本发明冲击成孔速度快，可连续工作，并适合各种地层。
以泥浆正循环为例对集缚冲击泥浆载体护壁成孔方法具体步骤进行说明：
S10：在桩孔挖掘位置周边挖掘出泥浆池和沉淀池，泥浆池和沉淀池之间挖掘连通沟，在桩孔位置与沉淀池之间挖掘泥浆回流沟；
S20：将集缚冲击桩机定位桩位，集缚冲击桩机与高压气源连接好高压气管道；
S30：连通泥浆泵与集缚冲击桩机的旋转头与冲击器之间的泥浆导管，泥浆导管注入泥浆并在冲击面位置流出，泥浆从桩孔冲击面向上流动，流出桩孔并经泥浆回流沟流入沉淀池中。根据桩孔土层或岩层性质调配泥浆成分、流速和比重，使其能悬浮冲击所产生的碎石残渣碎土，以适应多种不同地层或岩层冲击产生的碎石石渣或土层，并通过循环带出桩孔进入沉淀池进行沉淀。
S40：为了达到泥浆循环使用的要求，桩孔中的泥浆高度需要高于沉淀池中泥浆高度，沉淀池接受回流沟流入的泥浆后大颗粒的泥土和石头在沉淀池中沉淀，沉淀后表层的泥浆经联通沟流入泥浆池中。
S50：在桩位位置使用集缚冲击桩机冲击施工，高压气源按集缚冲击桩机的冲击器所匹配的风流量及风压通过高压气管道分配给转杆端部的冲击器，冲击器对桩孔进行冲击工作；
S60:循环进行S30-50,直至冲击出要求深度的桩孔。
本发明的成孔方法中，使用集缚冲击桩机，集缚冲击桩机是一种新型的桩孔成孔设备，其钻杆头上的冲击器有多个小直径的冲击器组合在一起，以达到桩孔所需直径（称之为集束冲击器）。钻杆旋转带动冲击器公转，而完成圆形桩孔大面积的冲击工作。
集缚冲击桩机还设有钻杆、支架、升降机构、旋转结构和配气机构，支架上设有导轨用于钻杆的运动导向，升降机构带动钻杆的向上提升或向下的钻进，旋转结构带动钻杆及冲击器的旋转。
集缚冲击桩机中的冲击其采用空压机作为动力，因而设有空压机及气体压力罐（也叫储能罐或集能罐）。工作中，空压机将空气压缩进入气体压力罐中，气体压力罐将高压气通入集缚冲击桩机的冲击器中，高压气带动冲击器冲击土层或岩层的冲击工作，冲击过程中钻杆同步旋转。气体压力罐按集缚冲击桩机的集束冲击器匹配的风流量及风压通过钻杆中心的高压气通道分配给各个小直径冲击器，使小冲击器同时进行冲击工作。气体压力罐保证高压气的稳定与持续。
集缚冲击桩机施工时的操作程序：
1)桩机定好桩位，与空压机连接好气道，挖置好泥浆坑与沉淀池，并挖好沉淀池与桩孔之间的循环通道，并调配好泥浆的比重和性质。
2)空压机（气泵）开启，使气体流入桩机气道，同时开启桩机，在双机（空压机和桩机）互配下进入冲击钻进状态进行工作。
3)开启泥浆泵，将调配好浓度的泥浆排或吸入桩孔，从而开启泥浆循环流程进行工作。
本发明方法中泥浆的正循环过程为，泥浆泵→桩孔底部→桩孔口流出→沉淀池→泥浆池→泥浆泵。
本发明方法中泥浆的反循环过程为，桩孔底部→泥浆泵→沉淀池→泥浆池→桩孔口→桩孔底部。
本发明使用气动冲击技术的桩孔冲击施工中，通过泥浆的正反循环带动冲击粉碎产生的碎石渣泥土块排出，适应更深更大直径的桩孔成孔施工；通过气动冲击成孔技术，相比其他桩机施工效率高，有效的提高了成孔速度与质量。
泥浆循环灌入桩孔中，能将冲击产生的碎石渣和泥土块带出进行沉淀处理，处理后的泥浆循环利用。
泥浆载体护壁：通过调节泥浆流速、比重和性质，使其能悬浮冲击所产生的渣石、渣硝，并通过循环带出桩孔进入沉淀池进行沉淀，所以将流淌的泥浆称为载体。同时泥浆自身的压强可抵消桩孔壁塌落时的重力，从而达到成孔护壁的功能。
Claims (9)
1.一种集缚冲击泥浆载体护壁成孔方法，其特征在于：在桩位位置使用集缚冲击桩机进行冲击嵌入，在冲击的桩孔中注入泥浆，集缚冲击桩机冲击产生的碎石渣碎土块混入泥浆中，并随泥浆由底向上抽或排出桩孔，泥浆在桩孔外的沉淀池中沉淀碎石渣和泥土块，然后再次注入桩孔中，泥浆在循环中将碎石渣碎土块带出桩孔，所述集缚冲击桩机的转杆头上的冲击器为多个小直径的冲击器组合在一起，钻杆旋转带动多个冲击器公转，而完成圆形桩孔大面积的冲击工作。
2.根据权利要求1所述的集缚冲击泥浆载体护壁成孔方法，其特征在于：泥浆在桩孔与外部泥浆池间采用正循环方法循环使用，桩孔内在集缚冲击桩机的旋转机头至冲击器之间设置泥浆导管，泥浆导管至冲击面留有出浆口，泥浆导管连通泥浆泵，泥浆泵从泥浆池中抽取沉淀完碎石渣碎土块的泥浆，经泥浆导管再次注入桩孔底部冲击面，泥浆携带碎石渣碎土块在桩孔口处流出桩孔，流出桩孔的泥浆进行沉淀碎石渣碎土块的处理，该过程为正循环。
3.根据权利要求1所述的集缚冲击泥浆载体护壁成孔方法，其特征在于：泥浆在桩孔与外部泥浆池间采用反循环方法循环使用时，桩孔内在集缚冲击桩机的旋转机头至冲击器之间设置泥浆导管，泥浆导管至冲击层面留进浆口，泥浆导管连通泥浆泵，泥浆泵抽取含有碎石渣碎土块的泥浆，排入沉淀池中进行沉淀碎石渣碎土块处理，沉淀后的泥浆在桩孔口处流入桩孔，并流入桩孔底部，以此循环，此为反循环。
4.根据权利要求2或3所述的集缚冲击泥浆载体护壁成孔方法，其特征在于：在桩孔冲击位置周边挖掘出泥浆池和沉淀池，泥浆池和沉淀池之间挖掘连通沟，在桩孔位置与沉淀池之间挖掘泥浆回流沟。
5.根据权利要求1所述的集缚冲击泥浆载体护壁成孔方法，其特征在于：集缚冲击桩机设有钻杆、支架、升降机构、旋转结构和配气机构 。
6.根据权利要求5所述的集缚冲击泥浆载体护壁成孔方法，其特征在于：所述配气机构为空压机及气体压力罐，空压机将空气压缩进入气体压力罐中，气体压力罐将高压气通入集缚冲击桩机的冲击器中，高压气带动冲击器冲击土层或岩层进行冲击工作，冲击过程中钻杆与冲击器同步旋转。
7.根据权利要求2所述的集缚冲击泥浆载体护壁成孔方法，其特征在于：泥浆正循环时，桩孔中的泥浆液面高度高于沉淀池中泥浆液面高度，沉淀池接受流入的泥浆后大颗粒的泥土和石渣在沉淀池中沉淀，沉淀后表层的泥浆流入泥浆池中。
8.根据权利要求3所述的集缚冲击泥浆载体护壁成孔方法，其特征在于：泥浆反循环中，桩孔中的泥浆液面高度低于泥浆池中泥浆液面高度，沉淀池接受泥浆泵抽出的泥浆，泥浆中大颗粒的泥土和石渣在沉淀池中沉淀，沉淀后表层的泥浆流入泥浆池中，然后流入桩孔中。
9.根据权利要求1所述的集缚冲击泥浆载体护壁成孔方法，其特征在于：针对不同的岩层和土层，通过调配泥浆流速、比重和成分，使其能悬浮冲击所产生的碎石残渣碎土，并通过泥浆循环抽或排出桩孔进入沉淀池中进行沉淀。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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