CN113638692A - 倾斜岩面的钻孔方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种倾斜岩面的钻孔方法，该方法包括如下步骤：钻孔步骤，埋设护筒，确定桩位中心，并利用桩锤上的第一锤牙进行钻孔；第一锤牙为多个且长度均相同；确定步骤，在桩锤出现异常抖动时确定孔底岩面是否为倾斜岩面；填筑步骤，在确定为倾斜岩面时填筑块石并夯实；设置步骤，在桩锤上设置第二锤牙，利用第二锤牙对夯实后的孔底钻孔直至孔底岩面呈水平状态；第二锤牙为多个且各第二锤牙的长度不同；去除步骤，去除第二锤牙，利用第一锤牙进行钻孔至预设深度；浇筑步骤，对桩孔进行一次清孔，并向桩孔内放置钢筋笼，再对桩孔进行二次清孔，并浇筑混凝土。本发明能够有效地保证成孔质量，施工简单，成本较低，并能提高工作效率，施工精度高。

Description

倾斜岩面的钻孔方法

技术领域

本发明涉及灌注桩成孔技术领域，具体而言，涉及一种倾斜岩面的钻孔方法。

背景技术

冲击钻灌注桩成孔时，在钻进过程中，遇到倾斜岩面时，由于钻头翼板磨损不一、钻头受力不均，容易偏离钻进方向，进而导致成孔垂直度不符合设计、技术规范要求。

现有的遇到倾斜岩面的处理方法是：通过旋挖钻和冲击钻组合进行处理或者通过爆破凿除倾斜岩面。然而，旋挖钻和冲击钻组合进行处理的方法需要进行桩基转换，施工难度大并且成本高；爆破凿除倾斜岩面的方法需要在灌注桩孔内埋设炸药，由于有泥浆，所以炸药埋设难度大，并且爆破容易出现塌孔。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种倾斜岩面的钻孔方法，旨在解决现有技术中灌注桩成孔遇到倾斜岩面的处理方法不易施工的问题。

本发明提出了一种倾斜岩面的钻孔方法，该方法包括如下步骤：钻孔步骤，埋设护筒，确定桩位中心，并利用桩锤上的第一锤牙进行钻孔；其中，第一锤牙为多个且长度均相同；确定步骤，在桩锤出现异常抖动时，确定孔底岩面是否为倾斜岩面；填筑步骤，在确定孔底岩面为倾斜岩面时，填筑块石并夯实；设置步骤，在桩锤上设置第二锤牙，利用第二锤牙对夯实后的孔底进行钻孔，直至孔底岩面呈水平状态；其中，第二锤牙为多个且各第二锤牙的长度不同；去除步骤，去除第二锤牙，并在桩锤上设置第一锤牙，利用第一锤牙进行钻孔至预设深度；浇筑步骤，对桩孔进行一次清孔，并向桩孔内放置钢筋笼，再对桩孔进行二次清孔，并浇筑混凝土。

进一步地，上述倾斜岩面的钻孔方法中，确定步骤中，在桩锤出现异常抖动时，确定孔底岩面各位置处的高差，并根据孔底岩面各位置处的高差确定孔底岩面是否为倾斜岩面。

进一步地，上述倾斜岩面的钻孔方法中，以护筒顶面为基准面，测量孔底各位置与护筒顶面之间的距离，并根据测量出的距离确定孔底岩面各位置处的高差；在孔底岩面任意两处位置的高差值大于等于预设值时，确定孔底岩面为倾斜岩面；在孔底岩面各位置的高差值均小于预设值时，确定孔底岩面未倾斜。

进一步地，上述倾斜岩面的钻孔方法中，根据孔底各位置处的高差绘制岩面断面图。

进一步地，上述倾斜岩面的钻孔方法中，填筑步骤进一步包括：填筑块石子步骤，向孔底填筑块石；第一夯实子步骤，利用第一锤牙对填筑后的孔底岩面进行夯实；测量子步骤，确定夯实后的岩面各位置处的高差，并确定夯实后的岩面是否满足预设要求；第二夯实子步骤，若夯实后的岩面未满足预设要求，继续夯实或者再次填筑块石后再夯实；重复测量子步骤和第二夯实子步骤，直至夯实后的岩面满足预设要求时停止夯实。

进一步地，上述倾斜岩面的钻孔方法中，填筑块石子步骤中，填筑时，孔底岩面最低处填筑的块石高度比孔底岩面最高处高5～10cm。

进一步地，上述倾斜岩面的钻孔方法中，测量子步骤中，预设要求为夯实后的岩面各位置的高差值均小于预设值。

进一步地，上述倾斜岩面的钻孔方法中，设置步骤中，在桩锤上对应于孔底岩面最高处设置具有第一长度的第二锤牙，在桩锤上对应于孔底岩面最低处设置具有第二长度的第二锤牙，第一长度大于第二长度，并且，第一长度和第二长度之间的差值与孔底岩面最高处和最低处之间的高差值相一致。

进一步地，上述倾斜岩面的钻孔方法中，设置步骤中，利用第二锤牙对夯实后的孔底进行钻孔时，每隔预设时间或者桩锤出现异常抖动时，确定孔底岩面是否为倾斜岩面，并在确定孔底岩面为倾斜岩面时，填筑块石并夯实，以及调整各第二锤牙的长度，再利用第二锤牙进行钻孔。

进一步地，上述倾斜岩面的钻孔方法中，确定步骤之后还包括：当确定孔底岩面未倾斜时，利用第一锤牙进行钻孔至预设深度，并执行浇筑步骤。

本发明中，利用桩锤上长度均相同的第一锤牙进行钻孔，在桩锤出现异常抖动并确定孔底岩面为倾斜岩面时填筑块石并夯实，然后在桩锤上设置长度不同的第二锤牙，利用第二锤牙对夯实后的孔底进行钻孔直至孔底岩面呈水平状态，然后去除第二锤牙，利用第一锤牙继续钻孔至预设深度，该钻孔方法能够有效地保证成孔质量，施工简单，成本较低，并能提高工作效率，施工精度高，无需如现有技术中埋设炸药，进而避免了塌孔，解决了现有技术中灌注桩成孔遇到倾斜岩面的处理方法不易施工的问题。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的倾斜岩面的钻孔方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的倾斜岩面的钻孔方法的示意图；

图3为本发明实施例提供的倾斜岩面的钻孔方法中，桩锤的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的倾斜岩面的钻孔方法中，桩锤的平面结构示意图；

图5为本发明实施例提供的倾斜岩面的钻孔方法中，第二锤牙设置的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参见图1，图1为本发明实施例提供的倾斜岩面的钻孔方法的流程图。如图所示，倾斜岩面的钻孔方法包括如下步骤：

钻孔步骤S1，埋设护筒，确定桩位中心，并利用桩锤上的第一锤牙进行钻孔；其中，第一锤牙为多个且长度均相同。

具体地，首先进行测量放样，在平整至符合要求的施工场地上由测量人员依据设计图纸进行灌注桩桩位放样。然后，根据测量放样的桩位进行护筒埋设。护筒埋设时，护筒顶面高出施工水位或地下水位2m，并且高出施工地面0.3m。再然后，测量人员根据埋设的护筒位置，重新测量放样出桩位中心，检查护筒位置是否符合设计规范要求，并且根据桩设计中心位置在护筒周围稳定牢固的位置处埋设桩设计中心护桩点位。护桩点从桩位设计中心引出两条直线确定，护桩点位至少由4根直径12mm的钢筋埋设在护筒四周，并用混凝土固定，每根钢筋中心所拉的直线交点必须与桩位设计中心同心。再然后，在现场选取合理位置设置泥浆池及沉淀池，根据试验配备符合技术规定要求性能的泥浆。最后，利用桩锤2的第一锤牙进行钻孔。其中，桩锤2上的第一锤牙为多个，并且，各第一锤牙的长度均相同。

具体实施时，在钻机入岩时，测量人员应对桩位设计中心进行再次复核，并检查复桩点是否准确。

确定步骤S2，在桩锤出现异常抖动时，确定孔底岩面是否为倾斜岩面。

具体地，参见图2，在冲击钻灌注桩成孔过程中，若桩锤2的钢丝绳抖动严重，并且桩锤2出现严重偏移现象，说明钻进中的岩石4遇到了倾斜岩面。

在桩锤出现异常抖动时，确定孔底岩面各位置处的高差，并根据孔底岩面各位置处的高差确定孔底岩面是否为倾斜岩面。

具体地，以护筒顶面为基准面，测量孔底各位置与护筒顶面之间的距离，并根据测量出的距离确定孔底岩面各位置处的高差。

具体实施时，选取5kg左右的铅锤和能承受其重量的绳索，绳索上设置有刻度，将绳索与铅锤相固定，通过收放绳索，使得铅锤置于桩孔内，并且控制铅锤与孔底相接触，然后以护筒顶面为基准面，根据绳索上的刻度确定孔底岩面与护筒顶面之间的距离。通过铅锤触探孔底不同位置，进而测量出孔底岩面各位置与护筒顶面之间的距离，根据测量出的各距离确定孔底沿面各位置处的高差，从而确定孔底岩面的倾斜状况。优选的，根据孔底各位置处的高差绘制岩面断面图。

在孔底岩面任意两处位置的高差值大于等于预设值时，确定孔底岩面为倾斜岩面；在孔底岩面各位置的高差值均小于预设值时，确定孔底岩面未倾斜。具体实施时，该预设值可以为20cm，也可以其他数值，具体可根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。

在本实施例中，在孔底岩面任意两处位置的高差值大于等于20cm时，确定孔底岩面为倾斜岩面；在孔底岩面各位置的高差值均小于20cm时，确定孔底岩面未倾斜。

填筑步骤S3，在确定孔底岩面为倾斜岩面时，填筑块石并夯实。

具体地，根据确定步骤S2确定孔底岩面为倾斜岩面时，在本实施例中，即当孔底岩面任意两处位置的高差值大于等于20cm时，该填筑步骤S3进一步包括：

填筑块石子步骤S31，向孔底填筑块石。

具体地，参见图5，填筑块石5时，孔底岩面低处需要填筑块石5，孔底岩面最高处无需填筑块石，并且，孔底岩面最低处填筑的块石高度比孔底岩面最高处高5～10cm，使得块石5与倾斜岩面最高处形成一个反坡，防止钻进过程中钻机受力不均而出现桩倾斜的现象。

填筑时，通过抓斗机将块石投掷在孔底岩面低的位置，投掷时防止抓斗机触碰到孔壁造成塌孔。

第一夯实子步骤S32，利用第一锤牙对填筑后的孔底岩面进行夯实。

测量子步骤S33，确定夯实后的岩面各位置处的高差，并确定夯实后的岩面是否满足预设要求。

具体地，以护筒顶面为基准面，采用铅锤和绳索再次测量夯实后岩面各位置与护筒顶面之间的距离，并根据测量出的各距离确定夯实后岩面各位置处的高差，根据夯实后岩面各位置处的高差确定夯实后的岩面是否满足预设要求。

预设要求可以为夯实后的岩面各位置的高差值均小于预设值，当然也可以为其他要求，本实施例对此不做任何限制。

在本实施例中，预设要求为夯实后的岩面各位置的高差值均小于预设值，即：若夯实后岩面任意两处位置的高差值大于等于预设值，表明夯实后的岩面未满足预设要求；若在夯实后岩面各位置的高差值均小于预设值，表明夯实后的岩面满足预设要求。

第二夯实子步骤S34，若夯实后的岩面未满足预设要求，继续夯实或者再次填筑块石后再夯实；重复测量子步骤和第二夯实子步骤，直至夯实后的岩面满足预设要求时停止夯实。

具体地，若夯实后的岩面任意两处位置的高差值大于等于预设值，继续夯实，或者再次填筑块石后再夯实。然后，重复测量子步骤S33和第二夯实子步骤S34，即重复测量、夯实或者再次填筑块石后再夯实的步骤，直至夯实后的岩面各位置的高差值均小于预设值，即满足预设要求则停止夯实。

设置步骤S4，在桩锤上设置第二锤牙，利用第二锤牙对夯实后的孔底进行钻孔，直至孔底岩面呈水平状态；其中，第二锤牙为多个且各第二锤牙的长度不同。

具体地，根据触探的岩面情况及桩锤下落的方向，在与岩面相接触的桩锤面上加密焊接第二锤牙3。

参见图3、图4和图5，更为具体地，在桩锤2上对应于孔底岩面最高处设置具有第一长度的第二锤牙3，在桩锤2上对应于孔底岩面最低处设置具有第二长度的第二锤牙3，第一长度大于第二长度，并且，第一长度和第二长度之间的差值与孔底岩面最高处和最低处之间的高差值相一致。钻孔过程中，通过孔底岩面高处的第二锤牙3直接作用于岩面，孔底岩面低处的第二锤牙3作用于填筑的块石上，后填筑的块石的密实度低于地下原状岩石，块石4凿除后落到孔底岩面低处，通过受力简易转换进行快速钻机成孔。

具体实施时，第二锤牙3的长度通过预钻试验调整确定。

利用第二锤牙对夯实后的孔底进行钻孔时，每隔预设时间或者桩锤出现异常抖动时，确定孔底岩面是否为倾斜岩面，并在确定孔底岩面为倾斜岩面时，填筑块石并夯实，以及调整各第二锤牙的长度，再利用第二锤牙进行钻孔。

具体地，在每隔预设时间或者桩锤出现异常抖动时，以护筒顶面为基准面，利用铅锤和绳索测量孔底岩面各位置与护筒顶面之间的距离，并根据测量出的各距离确定孔底岩面各位置处的高差，再将孔底岩面各位置处的高差与预设值进行比较，从而确定孔底岩面是否倾斜。

在确定孔底岩面为倾斜岩面时，向孔底填筑块石，利用桩锤的第二锤牙进行夯实，并对各第二锤牙的长度进行调整，然后利用调整后的第二锤牙继续钻孔，重复上述操作，直至孔底岩面呈水平状态。

具体实施时，在利用第二锤牙进行钻孔的过程中，根据护桩位置核对桩中心是否满足设计要求。

具体实施时，预设时间可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。

去除步骤S5，去除第二锤牙，并在桩锤上设置所述第一锤牙，利用第一锤牙进行钻孔至预设深度。

具体地，去除第二锤牙后，在桩锤上设置第一锤牙，并调整各第一锤牙的长度，使得各第一锤牙的长度均处于同一水平面。然后，利用桩锤的第一锤牙继续钻孔，直至达到预设深度。

具体实施时，在利用桩锤进行钻孔的过程中，观测岩样变化，当满足设计要求后终孔。

浇筑步骤S6，对桩孔进行一次清孔，并向桩孔内放置钢筋笼，再对桩孔进行二次清孔，并浇筑混凝土。

具体地，对桩孔进行一次清孔，测量桩垂直度、孔径及复核桩设计中心位置，当清孔的泥浆指标及成渣厚度符合设计要求时，进行钢筋笼安装。安装完钢筋笼后，对桩孔进行二次清孔，当泥浆性能指标及成渣厚度符合设计要求后进行混凝土浇筑。

可以看出，本实施例中，利用桩锤上长度均相同的第一锤牙进行钻孔，在桩锤出现异常抖动并确定孔底岩面为倾斜岩面时填筑块石并夯实，然后在桩锤上设置长度不同的第二锤牙，利用第二锤牙对夯实后的孔底进行钻孔直至孔底岩面呈水平状态，然后去除第二锤牙，利用第一锤牙继续钻孔至预设深度，该钻孔方法能够有效地保证成孔质量，施工简单，成本较低，并能提高工作效率，施工精度高，无需如现有技术中埋设炸药，进而避免了塌孔，解决了现有技术中灌注桩成孔遇到倾斜岩面的处理方法不易施工的问题。

上述实施例中，确定步骤S2之后还可以包括：

步骤S7，当确定孔底岩面未倾斜时，利用第一锤牙进行钻孔至预设深度，并执行浇筑步骤。

具体地，根据确定步骤S2确定孔底岩面未倾斜时，无需填筑块石，利用桩锤的第一锤牙继续钻孔，直至预设深度。然后，执行浇筑步骤S6。

需要说明的是，该步骤S7是与填筑步骤S3、设置步骤S4、去除步骤S5为并列的步骤。也就是说：

在执行钻孔步骤S1和确定步骤S2之后，在确定孔底岩面为倾斜岩面，即当孔底岩面任意两处位置的高差值大于等于预设值时，执行填筑步骤S3、设置步骤S4、去除步骤S5和浇筑步骤S6。

在执行钻孔步骤S1和确定步骤S2之后，在确定孔底岩面未倾斜，即当孔底岩面各位置的高差值均小于预设值时，执行步骤S7和浇筑步骤S6，无需执行填筑步骤S3、设置步骤S4和去除步骤S5。

综上所述，本实施例中，该钻孔方法能够有效地保证成孔质量，施工简单，成本较低，并能提高工作效率，施工精度高，无需如现有技术中埋设炸药，进而避免了塌孔。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种倾斜岩面的钻孔方法，其特征在于，包括如下步骤：

钻孔步骤，埋设护筒，确定桩位中心，并利用桩锤上的第一锤牙进行钻孔；其中，所述第一锤牙为多个且长度均相同；

确定步骤，在所述桩锤出现异常抖动时，确定孔底岩面是否为倾斜岩面；

填筑步骤，在确定所述孔底岩面为倾斜岩面时，填筑块石并夯实；

设置步骤，在所述桩锤上设置第二锤牙，利用所述第二锤牙对夯实后的孔底进行钻孔，直至所述孔底岩面呈水平状态；其中，所述第二锤牙为多个且各所述第二锤牙的长度不同；

去除步骤，去除所述第二锤牙，并在所述桩锤上设置所述第一锤牙，利用所述第一锤牙进行钻孔至预设深度；

浇筑步骤，对所述桩孔进行一次清孔，并向所述桩孔内放置钢筋笼，再对所述桩孔进行二次清孔，并浇筑混凝土。

2.根据权利要求1所述的倾斜岩面的钻孔方法，其特征在于，所述确定步骤中，

在所述桩锤出现异常抖动时，确定所述孔底岩面各位置处的高差，并根据所述孔底岩面各位置处的高差确定所述孔底岩面是否为倾斜岩面。

3.根据权利要求2所述的倾斜岩面的钻孔方法，其特征在于，

以所述护筒顶面为基准面，测量所述孔底各位置与所述护筒顶面之间的距离，并根据测量出的距离确定所述孔底岩面各位置处的高差；

在所述孔底岩面任意两处位置的高差值大于等于预设值时，确定所述孔底岩面为倾斜岩面；

在所述孔底岩面各位置的高差值均小于预设值时，确定所述孔底岩面未倾斜。

4.根据权利要求3所述的倾斜岩面的钻孔方法，其特征在于，根据所述孔底各位置处的高差绘制岩面断面图。

5.根据权利要求3所述的倾斜岩面的钻孔方法，其特征在于，所述填筑步骤进一步包括：

填筑块石子步骤，向所述孔底填筑块石；

第一夯实子步骤，利用所述第一锤牙对填筑后的孔底岩面进行夯实；

测量子步骤，确定夯实后的岩面各位置处的高差，并确定所述夯实后的岩面是否满足预设要求；

第二夯实子步骤，若所述夯实后的岩面未满足所述预设要求，继续夯实或者再次填筑块石后再夯实；重复所述测量子步骤和所述第二夯实子步骤，直至所述夯实后的岩面满足所述预设要求时停止夯实。

6.根据权利要求5所述的倾斜岩面的钻孔方法，其特征在于，所述填筑块石子步骤中，

填筑时，所述孔底岩面最低处填筑的块石高度比所述孔底岩面最高处高5～10cm。

7.根据权利要求5所述的倾斜岩面的钻孔方法，其特征在于，所述测量子步骤中，

所述预设要求为所述夯实后的岩面各位置的高差值均小于所述预设值。

8.根据权利要求2所述的倾斜岩面的钻孔方法，其特征在于，所述设置步骤中，

在所述桩锤上对应于所述孔底岩面最高处设置具有第一长度的第二锤牙，在所述桩锤上对应于所述孔底岩面最低处设置具有第二长度的第二锤牙，所述第一长度大于所述第二长度，并且，所述第一长度和所述第二长度之间的差值与所述孔底岩面最高处和最低处之间的高差值相一致。

9.根据权利要求1所述的倾斜岩面的钻孔方法，其特征在于，所述设置步骤中，

利用所述第二锤牙对夯实后的孔底进行钻孔时，每隔预设时间或者所述桩锤出现异常抖动时，确定孔底岩面是否为倾斜岩面，并在确定所述孔底岩面为倾斜岩面时，填筑块石并夯实，以及调整各所述第二锤牙的长度，再利用所述第二锤牙进行钻孔。

10.根据权利要求2所述的倾斜岩面的钻孔方法，其特征在于，所述确定步骤之后还包括：

当确定所述孔底岩面未倾斜时，利用所述第一锤牙进行钻孔至预设深度，并执行所述浇筑步骤。

Images