CN114622559B - 超大直径嵌岩旋挖桩垂直度控制的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及嵌岩旋挖桩的技术领域，公开了超大直径嵌岩旋挖桩垂直度控制的施工方法，包括以下施工步骤：1)、平整施工场地；2)、全回转装置边下入钢套管，旋挖钻机在钢套管内边旋挖钻进，形成桩孔，直至钢套管的底部下方至岩层的倾斜岩面上；3)、利用扩孔钻头在岩层中进行扩孔，形成位于岩层中的岩层扩孔，向桩孔内注入泥浆，并利用捞砂斗在桩孔内搅拌以及打捞土渣；4)、将桩孔内的泥浆抽走，并在岩层扩孔中下入护筒，护筒的高度高于倾斜岩面的最高点；在护筒的周围浇注混凝土，浇注的混凝土的高度高于倾斜岩面的最高点，待所述混凝土凝固后，拔除护筒；5)、重复施工步骤3)以及施工步骤4)，直至桩孔的底部达到设定深度。

Description

超大直径嵌岩旋挖桩垂直度控制的施工方法

技术领域

本发明专利涉及嵌岩旋挖桩的技术领域，具体而言，涉及超大直径嵌岩旋挖桩垂直度控制的施工方法。

背景技术

随着城市建设用地紧张，特深、高建筑也日益增多，由此导致工程桩的标高相对原始地面越来越低，直径也普遍较大。

在施工此类工程桩时，由于存在较长的空桩段，旋挖钻孔在空桩段施工时，如果存在垂直度偏差，将会导致工程桩桩位发生偏差，也直接影响实桩的垂直度。同时，超大直径桩由于直径大，施工时斜岩面经常出现，由此导致钻头在岩层钻进过程中出现偏钻、打滑等现象，从而无法保证嵌岩旋挖桩的垂直度，最终导致钢筋笼难以下放、桩受力不均等工程质量问题。

发明内容

本发明的目的在于提供超大直径嵌岩旋挖桩垂直度控制的施工方法，旨在解决现有技术中，嵌岩旋挖桩难以保证垂直度的问题。

本发明是这样实现的，超大直径嵌岩旋挖桩垂直度控制的施工方法，包括以下施工步骤：

1)、平整施工场地，测量桩位，利用吊车将全回转装置吊至桩位上，使得全回转装置的中心位置与桩位的中心位置重合；

2)、利用全回转装置在桩位下入钢套管，利用旋挖钻机在钻孔内进行成孔作业，所述全回转装置边下入钢套管，所述旋挖钻机在钢套管内边旋挖钻进，形成桩孔，直至所述钢套管的底部下方至岩层的倾斜岩面上；

3)、利用扩孔钻头在岩层中进行扩孔，形成位于岩层中的岩层扩孔，向所述桩孔内注入泥浆，并利用捞砂斗在桩孔内搅拌以及打捞土渣；

4)、将桩孔内的泥浆抽走，并在岩层扩孔中下入护筒，所述护筒的高度高于倾斜岩面的最高点；在所述护筒的周围浇注混凝土，浇注的混凝土的高度高于倾斜岩面的最高点，待所述混凝土凝固后，拔除护筒；

5)、重复施工步骤3)以及施工步骤4)，直至桩孔的底部达到设定深度。

进一步的，所述施工步骤2)中，利用全回转装置在桩位下入钢套管的过程中，利用经纬仪对钢套管的垂直度进行监测，如果发现钢套管偏斜，利用全回转装置进行纠偏。

进一步的，所述施工步骤1)中，在平整施工场地的过程中，将桩位周围大于10m的范围用砖渣进行回填，形成垫层，所述垫层的高度大于80cm。

进一步的，所述施工步骤1)中，所述垫层的上表面的高度差小于±10cm。

进一步的，所述施工步骤2)中，所述钢套管的直径大于桩孔的直径20mm以上。

进一步的，所述施工步骤3)中，所述岩层扩孔的深度大于0.3m。

进一步的，所述施工步骤4)中，所述护筒的底部抵接在岩层扩孔的底部，所述护筒的顶部比倾斜岩面的最高点高至少0.5m。

进一步的，所述施工步骤4)中，所述护筒周围的混凝土的顶部比倾斜岩面的最高点高至少0.1m，且低于所述护筒的顶部。

进一步的，所述施工步骤3)中，利用转杆连接扩孔钻头在岩层中进行扩孔，所述转杆上连接有相对于转杆转动且水平布置的转盘，所述转盘中的中部设有轴承，所述转杆穿过轴承，且与轴承固定连接，所述转盘的外周与桩孔的内侧壁之间具有间隙；

所述转盘的底部连接有多个纵向伸缩的伸缩轴，多个所述伸缩轴沿着转盘的周向间隔布置，所述伸缩轴的底部具有抵接在倾斜岩面上的抵接端，所述抵接端上连接有弹性块，沿着倾斜岩面的最低点至最高点的方向，所述伸缩轴的伸缩恢复力逐渐缩小；

所述施工步骤3)中，当扩孔钻头抵接在倾斜岩面上进行扩孔的过程中，多个所述伸缩轴的抵接端的弹性块分别抵接在倾斜岩面上，且随着扩孔钻头朝下钻进的过程中，多个所述伸缩轴被压缩。

进一步的，所述施工步骤3)中，在利用扩孔钻头进入桩孔内进行扩孔前，往所述桩孔内下入辅助圆块，所述辅助圆块的底部呈倾斜状，且与倾斜岩面的倾斜角度一致，所述辅助圆块的顶部呈水平状布置，所述辅助圆块的外周设有多个滚动珠，所述滚动珠沿着辅助圆块的周向间隔布置，所述辅助圆块的中心位置设有通孔，所述通孔的直径大于扩孔钻头的直径，所述通孔上下贯穿辅助圆块；

所述辅助圆块外周的滚动珠抵接着桩孔的内侧壁，所述辅助圆块水平状沿着桩孔朝下移动，直至辅助圆块的底部抵接在倾斜岩面上后，将扩孔钻头下入桩孔内，所述扩孔钻头穿过通孔，抵接在倾斜岩面上进行扩孔，当所述扩孔钻头扩孔完毕后，将扩孔钻头提出桩孔，再将辅助圆块水平状提出桩孔。

与现有技术相比，本发明提供的超大直径嵌岩旋挖桩垂直度控制的施工方法，采用全回转装置下钢套管施工，可以保证空桩段及土层成孔时的垂直度及桩位偏差问题；通过在倾斜岩面浇筑混凝土，可有效解决超大直径嵌岩旋挖桩，在倾斜岩面施工中钻头偏孔打滑等问题，确保嵌岩旋挖桩的垂直度；在施工过程中，不需要大量的泥浆进行护壁施工，只需较少泥浆进行倾斜岩面的渣土处理，有效较少对现场施工作业面的污染及乱排放等问题。

附图说明

图1是本发明提供的超大直径嵌岩旋挖桩垂直度控制的施工方法的施工结构图；

图2是本发明提供的转盘与扩孔钻头配合的主视示意图；

图3是本发明提供的辅助圆块与岩层配合的主视示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照图1-3所示，为本发明提供的较佳实施例。

超大直径嵌岩旋挖桩垂直度控制的施工方法，包括以下施工步骤：

1)、平整施工场地，测量桩位，利用吊车将全回转装置吊至桩位上，使得全回转装置的中心位置与桩位的中心位置重合；

2)、利用全回转装置在桩位下入钢套管，利用旋挖钻机101在钻孔内进行成孔作业，全回转装置边下入钢套管，旋挖钻机101在钢套管内边旋挖钻进，形成桩孔100，直至钢套管的底部下方至岩层200的倾斜岩面201上；

3)、利用扩孔钻头301在岩层200中进行扩孔，形成位于岩层200中的岩层扩孔202，向桩孔100内注入泥浆，并利用捞砂斗在桩孔100内搅拌以及打捞土渣；

4)、将桩孔100内的泥浆抽走，并在岩层扩孔202中下入护筒，护筒的高度高于倾斜岩面201的最高点；在护筒的周围浇注混凝土，浇注的混凝土的高度高于倾斜岩面201的最高点，待混凝土凝固后，拔除护筒；

5)、重复施工步骤3)以及施工步骤4)，直至桩孔100的底部达到设定深度。

上述提供的超大直径嵌岩旋挖桩垂直度控制的施工方法，采用全回转装置下钢套管施工，可以保证空桩段及土层成孔时的垂直度及桩位偏差问题；通过在倾斜岩面201浇筑混凝土，可有效解决超大直径嵌岩旋挖桩，在倾斜岩面201施工中钻头偏孔打滑等问题，确保嵌岩旋挖桩的垂直度；在施工过程中，不需要大量的泥浆进行护壁施工，只需较少泥浆进行倾斜岩面201的渣土处理，有效较少对现场施工作业面的污染及乱排放等问题。

施工步骤2)中，利用全回转装置在桩位下入钢套管的过程中，利用经纬仪对钢套管的垂直度进行监测，如果发现钢套管偏斜，利用全回转装置进行纠偏。

施工步骤1)中，在平整施工场地的过程中，将桩位周围大于10m的范围用砖渣进行回填，形成垫层，垫层的高度大于80cm。

施工步骤1)中，垫层的上表面的高度差小于±10cm。

施工步骤2)中，钢套管的直径大于桩孔100的直径20mm以上。

施工步骤3)中，岩层扩孔202的深度大于0.3m。

施工步骤4)中，护筒的底部抵接在岩层扩孔202的底部，护筒的顶部比倾斜岩面201的最高点高至少0.5m。

施工步骤4)中，护筒周围的混凝土的顶部比倾斜岩面201的最高点高至少0.1m，且低于护筒的顶部。

本实施例中，施工步骤3)中，利用转杆300连接扩孔钻头301在岩层200中进行扩孔，转杆300上连接有相对于转杆300转动且水平布置的转盘400，转盘400中的中部设有轴承，转杆300穿过轴承，且与轴承固定连接，转盘400的外周与桩孔100的内侧壁之间具有间隙；

转盘400的底部连接有多个纵向伸缩的伸缩轴401，多个伸缩轴401沿着转盘400的周向间隔布置，伸缩轴401的底部具有抵接在倾斜岩面201上的抵接端，抵接端上连接有弹性块402，沿着倾斜岩面201的最低点至最高点的方向，伸缩轴401的伸缩恢复力逐渐缩小；

施工步骤3)中，当扩孔钻头301抵接在倾斜岩面201上进行扩孔的过程中，多个伸缩轴401的抵接端的弹性块402分别抵接在倾斜岩面201上，且随着扩孔钻头301朝下钻进的过程中，多个伸缩轴401被压缩。

这样，利用扩孔钻头301在岩层200中扩孔时，扩孔钻头301首先抵接在倾斜岩面201上，此时，由于转盘400的限制，可以避免扩孔钻头301在进入倾斜岩面201的时候，发生打滑偏移的现象。

再者，利用多个伸缩轴401抵接在倾斜岩面201上，可以起到支撑平衡的状态，进一步保证扩孔钻头301在钻进倾斜岩面201时，不会发生打滑，并且，沿着倾斜岩面201的最低点至最高点的方向，伸缩轴401的伸缩恢复力逐渐缩小，这样，可以保证多个伸缩轴401抵接在倾斜岩面201上后，多个伸缩轴401的受力平衡。

施工步骤3)中，在利用扩孔钻头301进入桩孔100内进行扩孔前，往桩孔100内下入辅助圆块500，辅助圆块500的底部呈倾斜状，且与倾斜岩面201的倾斜角度一致，辅助圆块500的顶部呈水平状布置，辅助圆块500的外周设有多个滚动珠502，滚动珠502沿着辅助圆块500的周向间隔布置，辅助圆块500的中心位置设有通孔501，通孔501的直径大于扩孔钻头301的直径，通孔501上下贯穿辅助圆块500；

辅助圆块500外周的滚动珠502抵接着桩孔100的内侧壁，辅助圆块500水平状沿着桩孔100朝下移动，直至辅助圆块500的底部抵接在倾斜岩面201上后，将扩孔钻头301下入桩孔100内，扩孔钻头301穿过通孔501，抵接在倾斜岩面201上进行扩孔，当扩孔钻头301扩孔完毕后，将扩孔钻头301提出桩孔100，再将辅助圆块500水平状提出桩孔100。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.超大直径嵌岩旋挖桩垂直度控制的施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤；

1）、平整施工场地，测量桩位，利用吊车将全回转装置吊至桩位上，使得全回转装置的中心位置与桩位的中心位置重合；

2）、利用全回转装置在桩位下入钢套管，利用旋挖钻机在钻孔内进行成孔作业，所述全回转装置边下入钢套管，所述旋挖钻机在钢套管内边旋挖钻进，形成桩孔，直至所述钢套管的底部下方至岩层的倾斜岩面上；

3）、利用扩孔钻头在岩层中进行扩孔，形成位于岩层中的岩层扩孔，向所述桩孔内注入泥浆，并利用捞砂斗在桩孔内搅拌以及打捞土渣；

4）、将桩孔内的泥浆抽走，并在岩层扩孔中下入护筒，所述护筒的高度高于倾斜岩面的最高点；在所述护筒的周围浇注混凝土，浇注的混凝土的高度高于倾斜岩面的最高点，待所述混凝土凝固后，拔除护筒；

5）、重复施工步骤3）以及施工步骤4），直至桩孔的底部达到设定深度；

所述施工步骤2）中，利用全回转装置在桩位下入钢套管的过程中，利用经纬仪对钢套管的垂直度进行监测，如果发现钢套管偏斜，利用全回转装置进行纠偏；

所述施工步骤1）中，在平整施工场地的过程中，将桩位周围大于10m的范围用砖渣进行回填，形成垫层，所述垫层的高度大于80cm；

所述施工步骤3）中，利用转杆连接扩孔钻头在岩层中进行扩孔，所述转杆上连接有相对于转杆转动且水平布置的转盘，所述转盘中的中部设有轴承，所述转杆穿过轴承，且与轴承固定连接，所述转盘的外周与桩孔的内侧壁之间具有间隙；

所述转盘的底部连接有多个纵向伸缩的伸缩轴，多个所述伸缩轴沿着转盘的周向间隔布置，所述伸缩轴的底部具有抵接在倾斜岩面上的抵接端，所述抵接端上连接有弹性块，沿着倾斜岩面的最低点至最高点的方向，所述伸缩轴的伸缩恢复力逐渐缩小；

所述施工步骤3）中，当扩孔钻头抵接在倾斜岩面上进行扩孔的过程中，多个所述伸缩轴的抵接端的弹性块分别抵接在倾斜岩面上，且随着扩孔钻头朝下钻进的过程中，多个所述伸缩轴被压缩。

2.如权利要求1所述的超大直径嵌岩旋挖桩垂直度控制的施工方法，其特征在于，所述施工步骤1）中，所述垫层的上表面的高度差小于10cm。

3.如权利要求1所述的超大直径嵌岩旋挖桩垂直度控制的施工方法，其特征在于，所述施工步骤2）中，所述钢套管的直径大于桩孔的直径20mm以上。

4.如权利要求1所述的超大直径嵌岩旋挖桩垂直度控制的施工方法，其特征在于，所述施工步骤3）中，所述岩层扩孔的深度大于0.3m。

5.如权利要求1所述的超大直径嵌岩旋挖桩垂直度控制的施工方法，其特征在于，所述施工步骤4）中，所述护筒的底部抵接在岩层扩孔的底部，所述护筒的顶部比倾斜岩面的最高点高至少0.5m。

6.如权利要求1所述的超大直径嵌岩旋挖桩垂直度控制的施工方法，其特征在于，所述施工步骤4）中，所述护筒周围的混凝土的顶部比倾斜岩面的最高点高至少0.1m，且低于所述护筒的顶部。

7.如权利要求1至6任一项所述的超大直径嵌岩旋挖桩垂直度控制的施工方法，其特征在于，所述施工步骤3）中，在利用扩孔钻头进入桩孔内进行扩孔前，往所述桩孔内下入辅助圆块，所述辅助圆块的底部呈倾斜状，且与倾斜岩面的倾斜角度一致，所述辅助圆块的顶部呈水平状布置，所述辅助圆块的外周设有多个滚动珠，所述滚动珠沿着辅助圆块的周向间隔布置，所述辅助圆块的中心位置设有通孔，所述通孔的直径大于扩孔钻头的直径，所述通孔上下贯穿辅助圆块；

所述辅助圆块外周的滚动珠抵接着桩孔的内侧壁，所述辅助圆块水平状沿着桩孔朝下移动，直至辅助圆块的底部抵接在倾斜岩面上后，将扩孔钻头下入桩孔内，所述扩孔钻头穿过通孔，抵接在倾斜岩面上进行扩孔，当所述扩孔钻头扩孔完毕后，将扩孔钻头提出桩孔，再将辅助圆块水平状提出桩孔。