CN113897958A - 一种旋挖桩精准切削施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种旋挖桩精准切削施工方法，包括有桩位放样、钻机就位、埋设护筒、精准切削钻头切削钻进、精准切削钻头提升卸渣、测孔和更换成斗齿钻头钻进至设计标高。本发明采用精准切削钻头对废旧钢筋混凝土桩体进行切削处理，能有效提高切削的精度，防止孔位偏位，同时可快速切削废旧钢筋混凝土桩体。

Description

一种旋挖桩精准切削施工方法
技术领域
本发明涉及建筑施工领域，具体是一种旋挖桩精准切削施工方法。
背景技术
在建筑施工钻孔桩过程中，经常需要清除土体中原先埋设的废旧桩。在原位处理废旧桩时有以下方法：一种方法是利用冲击钻机法对原位废旧钢筋混凝土桩体进行冲击粉碎成孔；另一种方法是利用旋挖钻机法用普通钻斗磨碎钢筋混凝土桩体成孔。
这两种传统方法在施工过程中因桩体与土体的强度等级差别大，在处理废旧钢筋混凝土桩体过程中容易出现偏孔现象，无法确保成孔质量。同时钢筋混凝土桩体存在强度高和刚度大的问题，且施工周期长、效率低、成本高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种旋挖桩精准切削施工方法，在原位处理废旧钢筋混凝土桩体时，能提高废旧桩旋挖切削的精度，防止孔位偏位，同时可快速切削钢筋混凝土桩体。
本发明的技术方案为：
一种旋挖桩精准切削施工方法，具体包括有以下步骤：
(1)、首先在废旧钢筋混凝土桩体位置放样并作出标记，然后旋挖钻机就位后，在废旧钢筋混凝土桩体的外周埋设钢护筒，钢护筒内径比旋挖钻机精准切削钻头的外径大15-20cm，钢护筒顶端高出原地貌30cm，钢护筒埋设深度大于3m，钢护筒的中心线与废旧钢筋混凝土桩体的中心线偏差不大于5cm，倾斜度不大于1％；
(2)、旋挖钻机的发动机低转速输出，精准切削钻头以每分钟6-12转低速转动；旋挖钻机的加压方式采用悬吊和点浮动相结合的方式：开始将精准切削钻头下放至废旧钢筋混凝土桩顶时，精准切削钻头的筒体罩设于废旧钢筋混凝土桩体顶部的外周，旋挖钻机通过主卷扬机悬吊钻杆和钻头，由于废旧钢筋混凝土桩体顶部高低不平、受力不均，通过悬吊慢慢拨动钢护筒内废旧钢筋混凝土桩体，直至精准切削钻头十字型分布的桩体切削钻头全部接触废旧钢筋混凝土桩体，具有减少旋挖钻机因桩体顶部高低不平、受力不均而产生巨大振动作用，然后一点点下放主卷扬机，钻杆和钻头负载依然承重在主卷扬上，控制进尺速度，每分钟进尺控制在3-5cm，防止卡钻、憋钻现象；
(3)、废旧钢筋混凝土桩体被切削粉碎成渣土，粉碎的渣土通过进出渣口进入筒体内，当精准切削钻头每次钻进20-30分钟时，将精准切削钻头从钻孔口移出，驱动精准切削钻头的筒体来回旋转抖动，将筒体内的切碎渣土从进出渣口顺利排出，然后继续进行切削处理；
(4)、钻进过程中，采用测绳测量孔深，由于精准切削钻头的桩体切削钻头设置在筒体底端向上35-45cm处，当测孔至设计孔底标高以上35-45cm时，停止使用精准切削钻头钻进，将精准切削钻头更换成普通斗齿钻头，采用普通斗齿钻头继续切削剩余35-45cm部分的废旧钢筋混凝土桩体，至设计底标高位置停止。
所述的精准切削钻头包括有钻杆连接机构、导向切削机构和桩体切削机构；所述的导向切削机构包括有顶端封闭的筒体和固定于筒体底端的一圈截齿钻头，一圈截齿钻头均相对于筒体轴线方向顺时针倾斜设置，筒体的内径比废旧钢筋混凝土桩体直径大8-12cm，筒体的环形侧壁上设置有溢流孔，所述的钻杆连接机构固定于筒体的顶端上；所述的桩体切削机构包括有固定于筒体内壁上的十字型固定板和固定于十字型固定板底端上的多个桩体切削钻头，所述的十字型固定板是由四个固定板组成，四个固定板的内端相互焊接形成十字型结构，四个固定板的外端均焊接于筒体内壁上，任意相邻的两个固定板之间为进出渣口，每个固定板均相对于筒体轴线方向顺时针倾斜设置，且四个固定板顶端的水平高度一致、底端的水平高度一致，每个固定板的底端上均固定有一排对应的桩体切削钻头，每排切削转头的轴线均平行于对应固定板的轴线，十字型固定板底端的水平高度与筒体底端的水平高度差为35-45cm。
所述的钢护筒埋设就位后，在四周对称均匀回填黏土，保证填土密度，防止钢护筒倾斜移位。
所述的旋挖钻机钻进过程中，实时观察钢护筒和钻杆，当钢护筒发生移位或钻杆发生倾斜现象时，及时进行钢护筒和钻杆的位置纠正。
所述的步骤(4)中，每钻进8-10m测一次孔深，测孔至设计孔底标高以上3-4m时，每30-40cm测量一次孔深。
所述的钻孔至设计底标高位置后，对孔位、孔径、孔深和孔型和倾斜度进行检查，然后采用清孔钻头对孔底进行清渣清孔作业，确保孔底成渣厚度不大于5cm。
所述的筒体的环形侧壁上设置有两个溢流孔，两个溢流孔均邻近于筒体的顶端且沿筒体径向对称。
所述的筒体的顶端开设有排气孔。
所述的每个固定板上的一排桩体切削钻头中，相邻的两个桩体切削钻头之间的距离为8-10cm。
本发明的优点：
(1)、本发明精准切削钻头的一圈截齿钻头和十字型分布的桩体切削钻头同时旋转切削工作，切削速度快、效率高；采用精准切削钻头切削钢筋混凝土桩体，桩体切削机构设置在筒体底端向上35-45cm处，施工时筒体始终位于废旧钢筋混凝土桩体的外围，且两者之间的环形空隙小，具有精确定位导向功能，预防孔位偏位现象，使得导向切削机构的一圈截齿钻头能快速将废旧钢筋混凝土桩体与土体分离；
(2)、本发明的导向切削机构顺指针旋转时，带动桩体切削机构顺指针旋转，桩体切削机构十字型固定板上的多个高强度合金桩体切削钻头可快速将钢筋混凝土桩体的钢筋和混凝土切削切碎，多个桩体切削钻头十字型结构分布，切削效率高，筒体顶端的排气孔可排出筒体内空气，筒体侧壁上的溢流孔可排出筒体内的泥水，切碎的渣土通过桩体切削机构相邻固定板之间的进出渣口旋进筒体内，废旧桩旋挖结束后，切碎渣土可通过进出渣口顺利出渣；
(3)、由于桩体切削机构设置在筒体底端向上35-45cm处，测孔至设计孔底标高以上35-45cm，停止用精准切削钻头钻进，将精准切削钻头更换成普通斗齿钻头，避免精准切削钻头上的一圈截齿钻头对超出桩底以外的土体扰动。
附图说明
图1是本发明精准切削钻头的结构示意图。
图2是本发明精准切削钻头的仰视图。
图3是本发明精准切削钻头旋挖切削前的布设结构示意图。
附图标记：1-筒体，2-截齿钻头，3-溢流孔，4-排气孔，5-竖直钢板，6-直角三角形钢板，7-钻杆安装孔，8-固定板，9-桩体切削钻头，10-三角形加强筋，11-进出渣口，12-钢筋混凝土桩体。
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。
一种旋挖桩精准切削施工方法，具体包括有以下步骤：
(1)、首先在废旧钢筋混凝土桩体位置放样并作出标记，然后旋挖钻机就位后，在废旧钢筋混凝土桩体的外周埋设钢护筒，钢护筒内径比旋挖钻机精准切削钻头的外径大15-20cm，钢护筒顶端高出原地貌30cm，钢护筒埋设深度大于3m，钢护筒的中心线与废旧钢筋混凝土桩体的中心线偏差不大于5cm，倾斜度不大于1％，钢护筒埋设就位后，在四周对称均匀回填黏土，保证填土密度，防止钢护筒倾斜移位；
(2)、旋挖钻机的发动机低转速输出，精准切削钻头以每分钟6-12转低速转动；旋挖钻机的加压方式采用悬吊和点浮动的方式：开始将精准切削钻头下放至废旧钢筋混凝土桩顶时，精准切削钻头的筒体1罩设于废旧钢筋混凝土桩体12顶部的外周，旋挖钻机通过主卷扬机悬吊钻杆和钻头，由于废旧钢筋混凝土桩体顶部高低不平、受力不均，通过悬吊慢慢拨动钢护筒内废旧钢筋混凝土桩体12，直至精准切削钻头十字型分布的桩体切削钻头9全部接触废旧钢筋混凝土桩体12，具有减少旋挖钻机因桩体顶部高低不平、受力不均而产生巨大振动作用，然后一点点下放主卷扬机，钻杆和钻头负载依然承重在主卷扬上，控制进尺速度，每分钟进尺控制在3-5cm，防止卡钻、憋钻现象；旋挖钻机钻进过程中，实时观察钢护筒和钻杆，当钢护筒发生移位或钻杆发生倾斜现象时，及时进行钢护筒和钻杆的位置纠正；
(3)、废旧钢筋混凝土桩体被切削粉碎成渣土，粉碎的渣土通过进出渣口进入筒体1内，当精准切削钻头每次钻进20-30分钟时，将精准切削钻头从钻孔口移出，驱动精准切削钻头的筒体1来回旋转抖动，将筒体1内的渣土从进出渣口顺利排出，然后继续进行切削处理；
(4)、钻进过程中，采用测绳测量孔深，每钻进8-10m测一次孔深，测孔至设计孔底标高以上3-4m时，每30-40cm测量一次孔深，由于精准切削钻头的桩体切削钻头设置在筒体底端向上35-45cm处，当测孔至设计孔底标高以上35-45cm时，停止用精准切削钻头钻进，将精准切削钻头更换成普通斗齿钻头，采用普通斗齿钻头继续切削剩余35-45cm部分的废旧钢筋混凝土桩体，至设计底标高位置停止；
(5)、钻孔至设计底标高位置后，对孔位、孔径、孔深和孔型和倾斜度进行检查，然后采用清孔钻头对孔底进行清渣清孔作业，确保孔底成渣厚度不大于5cm。
见图1-图3，一种精准切削钻头，包括有钻杆连接机构、导向切削机构和桩体切削机构；
导向切削机构包括有顶端封闭的筒体1和固定于筒体1底端的一圈截齿钻头2，筒体1的内径比废旧钢筋混凝土桩体12直径大10cm，筒体1的环形侧壁上设置有两个溢流孔3，两个溢流孔3均邻近于筒体1的顶端且沿筒体1径向对称，筒体1的顶端开设有排气孔4，一圈截齿钻头2均相对于筒体1轴线方向顺时针倾斜设置；
钻杆连接机构是由四个竖直钢板5和四个直角三角形钢板6组成，四个竖直钢板5相互焊接形成矩形连接架，矩形连接架上设置有钻杆安装孔7，四个直角三角形钢板6均位于矩形连接架的外周且四个直角三角形钢板6的竖直边分别焊接于矩形连接架的四个拐角处，矩形连接架的底端和四个直角三角形钢板6的水平边均焊接于筒体1的顶端上；
桩体切削机构包括有固定于筒体1内壁上的十字型固定板和固定于十字型固定板底端上的多个桩体切削钻头9，十字型固定板是由四个固定板8组成，四个固定板8的内端相互焊接形成十字型结构，四个固定板8的外端均焊接于筒体1内壁上，且每个固定板8的顶端和筒体1内壁之间均焊接有三角形加强筋10，任意相邻的两个固定板8之间为进出渣口11，每个固定板8均相对于筒体1轴线方向顺时针倾斜设置，且四个固定板8顶端的水平高度一致、底端的水平高度一致，每个固定板8的底端上均固定有一排对应的桩体切削钻头9，每个固定板8上的一排桩体切削钻头9中，相邻的两个桩体切削钻头9之间的距离为8-10cm，每排桩体切削钻头中桩体切削钻头9的数量根据筒体1内径大小进行调整，每排桩体切削转头9的轴线均平行于对应固定板8的轴线，十字型固定板底端的水平高度与筒体1底端的水平高度差为40m。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种旋挖桩精准切削施工方法，其特征在于：具体包括有以下步骤：
(1)、首先在废旧钢筋混凝土桩体位置放样并作出标记，然后旋挖钻机就位后，在废旧钢筋混凝土桩体的外周埋设钢护筒，钢护筒内径比旋挖钻机精准切削钻头的外径大15-20cm，钢护筒顶端高出原地貌30cm，钢护筒埋设深度大于3m，钢护筒的中心线与废旧钢筋混凝土桩体的中心线偏差不大于5cm，倾斜度不大于1％；
(2)、旋挖钻机的发动机低转速输出，精准切削钻头以每分钟6-12转低速转动；旋挖钻机的加压方式采用悬吊和点浮动相结合的方式：开始将精准切削钻头下放至废旧钢筋混凝土桩顶时，精准切削钻头的筒体罩设于废旧钢筋混凝土桩体顶部的外周，旋挖钻机通过主卷扬机悬吊钻杆和钻头，由于废旧钢筋混凝土桩体顶部高低不平、受力不均，通过悬吊慢慢拨动钢护筒内废旧钢筋混凝土桩体，直至精准切削钻头十字型分布的桩体切削钻头全部接触废旧钢筋混凝土桩体，具有减少旋挖钻机因桩体顶部高低不平、受力不均而产生巨大振动作用，然后一点点下放主卷扬机，钻杆和钻头负载依然承重在主卷扬上，控制进尺速度，每分钟进尺控制在3-5cm，防止卡钻、憋钻现象；
(3)、废旧钢筋混凝土桩体被切削粉碎成渣土，粉碎的渣土通过进出渣口进入筒体内，当精准切削钻头每次钻进20-30分钟时，将精准切削钻头从钻孔口移出，驱动精准切削钻头的筒体来回旋转抖动，将筒体内的切碎渣土从进出渣口顺利排出，然后继续进行切削处理；
(4)、钻进过程中，采用测绳测量孔深，由于精准切削钻头的桩体切削钻头设置在筒体底端向上35-45cm处，当测孔至设计孔底标高以上35-45cm时，停止使用精准切削钻头钻进，将精准切削钻头更换成普通斗齿钻头，采用普通斗齿钻头继续切削剩余35-45cm部分的废旧钢筋混凝土桩体，至设计底标高位置停止。
2.根据权利要求1所述的一种旋挖桩精准切削施工方法，其特征在于：所述的精准切削钻头包括有钻杆连接机构、导向切削机构和桩体切削机构；所述的导向切削机构包括有顶端封闭的筒体和固定于筒体底端的一圈截齿钻头，一圈截齿钻头均相对于筒体轴线方向顺时针倾斜设置，筒体的内径比废旧钢筋混凝土桩体直径大8-12cm，筒体的环形侧壁上设置有溢流孔，所述的钻杆连接机构固定于筒体的顶端上；所述的桩体切削机构包括有固定于筒体内壁上的十字型固定板和固定于十字型固定板底端上的多个桩体切削钻头，所述的十字型固定板是由四个固定板组成，四个固定板的内端相互焊接形成十字型结构，四个固定板的外端均焊接于筒体内壁上，任意相邻的两个固定板之间为进出渣口，每个固定板均相对于筒体轴线方向顺时针倾斜设置，且四个固定板顶端的水平高度一致、底端的水平高度一致，每个固定板的底端上均固定有一排对应的桩体切削钻头，每排切削转头的轴线均平行于对应固定板的轴线，十字型固定板底端的水平高度与筒体底端的水平高度差为35-45cm。
3.根据权利要求1所述的一种旋挖桩精准切削施工方法，其特征在于：所述的钢护筒埋设就位后，在四周对称均匀回填黏土，保证填土密度，防止钢护筒倾斜移位。
4.根据权利要求1所述的一种旋挖桩精准切削施工方法，其特征在于：所述的旋挖钻机钻进过程中，实时观察钢护筒和钻杆，当钢护筒发生移位或钻杆发生倾斜现象时，及时进行钢护筒和钻杆的位置纠正。
5.根据权利要求1所述的一种旋挖桩精准切削施工方法，其特征在于：所述的步骤(4)中，每钻进8-10m测一次孔深，测孔至设计孔底标高以上3-4m时，每30-40cm测量一次孔深。
6.根据权利要求1所述的一种旋挖桩精准切削施工方法，其特征在于：所述的钻孔至设计底标高位置后，对孔位、孔径、孔深和孔型和倾斜度进行检查，然后采用清孔钻头对孔底进行清渣清孔作业，确保孔底成渣厚度不大于5cm。
7.根据权利要求2所述的一种旋挖桩精准切削施工方法，其特征在于：所述的筒体的环形侧壁上设置有两个溢流孔，两个溢流孔均邻近于筒体的顶端且沿筒体径向对称。
8.根据权利要求2所述的一种旋挖桩精准切削施工方法，其特征在于：所述的筒体的顶端开设有排气孔。
9.根据权利要求2所述的一种旋挖桩精准切削施工方法，其特征在于：所述的每个固定板上的一排桩体切削钻头中，相邻的两个桩体切削钻头之间的距离为8-10cm。
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