CN115094872A - 一种锁扣钢管桩入岩施工方法及其应用 - Google Patents

一种锁扣钢管桩入岩施工方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种锁扣钢管桩入岩施工方法及其应用,施工方法包括:根据锁扣钢管桩的规格以及钻头的直径确定引孔的直径D;根据所述引孔的直径D和锁扣钢管桩主体的直径d确定相邻引孔的孔中心间距L;采用钻机进行第一引孔的施工,然后进行第三引孔的施工,再进行第二引孔的施工,其中,所述第二引孔与所述第一引孔和所述第三引孔咬合重叠;重复步骤S3,直至完成全部所述引孔的施工,在进行所述引孔施工的同时,对所述锁扣钢管桩进行插打施工,直至完成全部锁扣钢管桩的入岩施工。本发明提供的锁扣钢管桩入岩施工方法能够降低施工难度,提高施工工效,节省施工时间。

Description

一种锁扣钢管桩入岩施工方法及其应用
技术领域
本发明涉及钢管桩入岩施工技术领域,具体而言,涉及一种锁扣钢管桩入岩施工方法及其应用。
背景技术
现有技术中,在裸岩河床上进行深水基础锁扣钢管桩入岩作业,主要有两种方法:一是使用传统冲击钻冲孔法,需要埋设护筒、泥浆护壁、抽渣等工序,施工工序复杂,且施工工效低;二是水下爆破法,容易受到通航行洪、建筑物和水资源保护等限制,无法进行爆破作业,从而导致施工难度较大,施工效率较低。对于工期紧,施工周期长的大型锁扣钢管桩围堰施工,亟需开发一种工效较高的锁扣钢管桩入岩施工方法。
发明内容
本发明解决的问题是如何提供一种施工难度较低、施工效率较高的锁扣钢管桩入岩施工方法。
为解决上述问题中的至少一个方面,本发明提供一种锁扣钢管桩入岩施工方法,包括以下步骤:
步骤S1、根据锁扣钢管桩的规格以及钻头的直径确定引孔的直径D;
步骤S2、根据所述引孔的直径D和锁扣钢管桩主体的直径d确定相邻引孔的孔中心间距L;
步骤S3、采用钻机进行第一引孔的施工,然后进行第三引孔的施工,再进行第二引孔的施工,其中,所述第一引孔、所述第二引孔和所述第三引孔依次排列,且所述第二引孔与所述第一引孔和所述第三引孔咬合重叠;
步骤S4、按照先进行与已完成的所述引孔间隔一个孔位的所述引孔施工,再进行与已完成的所述引孔相邻孔位的所述引孔施工的方式,重复步骤S3,直至完成全部所述引孔的施工,在进行所述引孔施工的同时,对所述锁扣钢管桩进行插打施工,直至完成全部锁扣钢管桩的入岩施工。
优选地,所述锁扣钢管桩包括锁扣钢管桩主体和位于所述锁扣钢管桩主体侧壁的第一锁扣及第二锁扣,且所述锁扣钢管桩的所述第一锁扣用于和相邻的所述锁扣钢管桩的所述第二锁扣形成锁合结构;
所述步骤S1中,所述根据锁扣钢管桩的结构以及钻头的直径确定引孔的直径D,包括:
确定所述锁扣钢管桩的外轮廓直径,根据所述钻头的直径大于所述锁扣钢管桩的外轮廓直径,选择合适规格的所述钻头,则所述钻头的直径即为所述引孔的直径D。
优选地,所述步骤S2中,根据所述引孔的直径D和锁扣钢管桩主体的直径d确定相邻引孔的孔中心间距L,包括:
根据第一公式确定所述相邻引孔的孔中心间距L:
D2-d2≥L2
式中,D表示所述引孔的直径,d表示所述锁扣钢管桩主体的直径。
优选地,根据第二公式确定所述相邻引孔的孔中心间距L:
D2-d2≥(L+1%H)2
式中,D表示所述引孔的直径,d表示所述锁扣钢管桩主体的直径,H表示所述引孔的入土深度。
优选地,所述步骤S3之前,还包括:
搭设水上施工平台,并在所述水上施工平台上对所述锁扣钢管桩的轴线进行放样,并用钢丝绳定位所述锁扣钢管桩的外侧边线。
优选地,所述步骤S3中,所述钻机包括旋挖钻,所述采用钻机进行第一引孔的施工,包括:
将所述旋挖钻垂直深入河床面,调节所述旋挖钻的钻杆的垂直度,进行旋挖施工,并将所述旋挖钻的钻头提出孔外卸土,完成所述第一引孔的施工。
优选地,所述旋挖施工,并将所述旋挖钻的钻头提出孔外卸土,完成所述第一引孔的施工,包括:
将所述旋挖钻旋挖至一定深度后,将所述旋挖钻的钻头提出孔外卸土,再次钻进并再次提升卸土,经过多次循环,直至所述旋挖钻的钻头达到设计深度,完成所述第一引孔的施工。
优选地,所述步骤S4中,所述在进行所述引孔施工的同时,对所述锁扣钢管桩进行插打施工,直至完成全部锁扣钢管桩的入岩施工,包括:
至少在完成所述第二引孔施工后,开始进行所述锁扣钢管桩的插打施工,观察所述第一引孔、所述第二引孔和所述第三引孔内的回淤情况,若孔底存在回淤,则不回填中粗砂,若孔底无回淤,则向所述第一引孔、所述第二引孔和所述第三引孔内回填中粗砂,然后将相邻两个所述锁扣钢管桩锁扣后,采用吊机配合振动锤将所述锁扣钢管桩插打进入所述引孔内,直至剩余最后3~5个所述引孔,进行合拢施工,完成全部所述锁扣钢管桩的施工。
优选地,所述合拢施工包括:
将一个或多个所述锁扣钢管桩与已插打进入所述引孔的所述锁扣钢管桩锁扣形成闭合结构,然后按照每个所述锁扣钢管桩每次进尺2~3m的方式,将一个或多个所述锁扣钢管桩插打进入所述引孔内,完成合拢施工。
本发明通过锁扣钢管桩的规格和钻头的直径确定引孔的直径,满足锁扣钢管桩进入引孔的需求,根据引孔的直径和锁扣钢管桩主体的直径确定相邻引孔的孔中心间距,使相邻引孔能够连通,避免在进行锁扣钢管桩插打施工时,出现锁扣钢管桩的局部位置无法下沉的问题,通过先进行两侧引孔施工,再进行中间引孔施工的方式,使中间引孔与两侧引孔咬合重叠,能够避免由于引孔偏差导致的局部地层未钻通而引起的后续锁扣钢管桩无法下沉的问题,从而在后续进行锁扣钢管桩插打施工时能够顺利进行,降低了施工难度,提高了施工工效,节省施工时间。
本发明的另一目的在于提供上述锁扣钢管桩入岩施工方法在裸岩河床中的应用。
本发明提供的锁扣钢管桩入岩施工方法在裸岩河床中的应用相对于现有技术具有的有益效果,与锁扣钢管桩入岩施工方法相同,在此不再赘述。
附图说明
图1为本发明实施例中锁扣钢管桩入岩施工方法的流程图;
图2为本发明实施例中锁扣钢管桩的结构示意图一;
图3为本发明实施例中锁扣钢管桩的结构示意图二;
图4为本发明实施例中引孔定位和引孔施工顺序示意图;
图5为本发明实施例中锁扣钢管桩入岩施工方法的示意图。
附图标记说明
1、锁扣钢管桩主体;11、第一锁扣;12、第二锁扣;2、第一引孔;3、第二引孔;4、第三引孔;5、第四引孔;6、第五引孔;7、第N-1引孔;8、第N引孔;9、第N+1引孔;10、第N+2孔;101、定位轴线;102、定位钢丝绳。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面对本发明的具体实施例做详细的说明。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例中的特征可以相互组合。同时,要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
本发明实施例提供一种锁扣钢管桩入岩施工方法,如图1所示,包括以下步骤:
步骤S1、根据锁扣钢管桩的规格以及钻头的直径确定引孔的直径D;
步骤S2、根据所述引孔的直径D和锁扣钢管桩主体1的直径d确定相邻引孔的孔中心间距L;
步骤S3、采用钻机进行第一引孔2的施工,然后进行第三引孔4的施工,再进行第二引孔3的施工,其中,所述第一引孔2、所述第二引孔3和所述第三引孔4依次排列,且所述第二引孔3与所述第一引孔2和所述第三引孔4咬合重叠;
步骤S4、按照先进行与已完成的所述引孔间隔一个孔位的所述引孔施工,再进行与已完成的所述引孔相邻孔位的所述引孔施工的方式,重复步骤S3,例如在完成第一引孔2、第二引孔3和第三引孔4的施工后,先进性第五引孔6的施工,再进行第四引孔5的施工,直至完成全部所述引孔的施工,在进行所述引孔施工的同时,对所述锁扣钢管桩进行插打施工,直至完成全部锁扣钢管桩的入岩施工。
其中,所述锁扣钢管桩包括锁扣钢管桩主体1和位于所述锁扣钢管桩主体侧壁的第一锁扣11及第二锁扣12,且所述锁扣钢管桩的所述第一锁扣11用于和相邻的所述锁扣钢管桩的所述第二锁扣12形成锁合结构。
示例性地,如图2和图3所示,所述锁扣钢管桩为CT型锁扣钢管桩,第一锁扣11为T型锁扣,第二锁扣12为C型锁扣,锁扣钢管桩的T型锁扣能够与相邻锁扣钢管桩的C型锁扣形成锁合结构。
应理解的是,根据锁扣钢管桩在围堰中所处的位置,第一锁扣11和第二锁扣12的相对位置也不同,如图2所示,第一锁扣11和第二锁扣12位于同一直线上,当相同结构的锁扣钢管桩连接时,形成直线结构的围堰,而如图3所示,第一锁扣11和第二锁扣12之间的角度为90°,与其它锁扣钢管桩连接时,在围堰中能够形成直角拐角。
所述步骤S1中,所述根据锁扣钢管桩的结构以及钻头的直径确定引孔的直径D,包括:确定所述锁扣钢管桩的外轮廓直径,根据所述钻头的直径大于所述锁扣钢管桩的外轮廓直径,选择合适规格的所述钻头,则所述钻头的直径即为所述引孔的直径D。其中,锁扣钢管桩的外轮廓直径是指包括锁扣钢管桩本体1和第一锁扣11、第二锁扣12在内的结构形成的外部轮廓的直径。选择合适规格的钻头,使钻头的直径大于锁扣钢管桩的外轮廓直径,即可使钻头钻出的引孔能够使锁扣钢管桩的整体结构均进入引孔内,而最终选择使用的钻头的直径即为引孔的直径D。
在一些实施例中,步骤S2中,根据所述引孔的直径D和锁扣钢管桩主体1的直径d确定相邻引孔的孔中心间距L,包括:根据第一公式确定所述相邻引孔的孔中心间距L:
D2-d2≥L2
式中,D表示所述引孔的直径,d表示所述锁扣钢管桩主体1的直径。
利用引孔的直径D和锁扣钢管桩主体的直径d通过公式(1)计算得到相邻引孔之间的孔中心间距L,能够使相邻引孔重叠,多个引孔形成贯通的腔体,便于锁扣钢管桩在引孔形成的腔体中下沉。
进一步地,根据第二公式确定所述相邻引孔的孔中心间距L:
D2-d2≥(L+1%H)2
式中,D表示所述引孔的直径,d表示所述锁扣钢管桩主体1的直径,H表示所述引孔的入土深度。
在实际施工过程中,引孔施工过程存在引孔偏差的情况,且引孔深度越大,出现引孔偏差的情况越严重,如出现引孔偏差,会导致相邻引孔之间的地层未钻通的问题,导致锁扣钢管桩无法下沉。因此,考虑到施工过程中引孔偏差的情况,根据第二公式计算得到相邻引孔间距,即在第一公式的基础上,将相邻引孔的孔中心间距缩短1%H,H表示引孔的入土深度。
示例性地,在实际施工过程中,一般引孔偏差在5~10cm范围内,且引孔入土深度过深时,会导致孔位偏差较大,钻孔的工效较低,一般将引孔深度控制在20m左右,因此,在根据第一公式计算得到相邻引孔的孔中心间距L后,缩短100~200mm,从而减少由于引孔偏差导致的地层未钻通的情况,便于后续锁扣钢管桩顺利下沉。
在步骤S3之前,还包括:搭设水上施工平台,并在所述水上施工平台上对所述锁扣钢管桩的轴线进行放样,并用钢丝绳定位所述锁扣钢管桩的外侧边线。如图4所示,先确定定位轴线101,再布置定位钢丝绳101,用于定位锁扣钢管桩的外侧边线。
通过搭设水上施工平台能够便于引孔施工,对锁扣钢管桩的轴线进行放样,并用钢丝绳定位锁扣钢管桩的外侧边线能够对引孔施工过程进行定位,减少引孔偏差。
步骤S3中,所述钻机包括旋挖钻,采用旋挖钻进行引孔施工,施工工效较快,能够缩短施工时间,提高工效,且对于大型锁扣钢管桩的施工,提高工效的作用更加明显。
具体施工过程中,先采用钻机进行第一引孔2的施工,然后进行第三引孔4的施工,再进行第二引孔3的施工,其中,所述第一引孔2、所述第二引孔3和所述第三引孔4依次排列,且所述第二引孔3与所述第一引孔2和所述第三引孔3咬合重叠。即,先对位于两侧的第一引孔2和第三引孔4进行施工,再对位于中间的第二引孔3进行施工,位于中间的第二引孔3能够与位于两侧的第一引孔2和第二引孔4咬合重叠,从而保证了第一引孔2、第二引孔3和第三引孔4形成的腔体中的地层均能钻通,便于后续锁扣钢管桩下沉。如果采用顺序引孔的方式,即先进行第一引孔2施工,再进行第二引孔3施工,然后进行第三引孔4施工的方式,一方面,在完成第一引孔2施工后,进行第二引孔3施工时,第二引孔3的孔位两侧地质不同,在施工过程中容易产生斜孔,另一方面,第一引孔2和第二引孔3未重叠咬合,会导致第一引孔2和第二引孔3之间的地层未钻通,影响后续锁扣钢管桩的下沉。
在一些实施例中,步骤S3中,所述钻机包括旋挖钻,所述采用钻机进行第一引孔2的施工,包括:将所述旋挖钻垂直深入河床面,调节所述旋挖钻的钻杆的垂直度,进行旋挖施工,并将所述旋挖钻的钻头提出孔外卸土,完成所述第一引孔2的施工。
具体地,所述旋挖施工,并将所述旋挖钻的钻头提出孔外卸土,完成所述第一引孔2的施工,包括:将所述旋挖钻旋挖至一定深度后,将所述旋挖钻的钻头提出孔外卸土,再次钻进并再次提升卸土,经过多次循环,直至所述旋挖钻的钻头达到设计深度,完成所述第一引孔2的施工。通过钻头提出孔外卸土后,在水流、土层压力的作用下,会导致孔内回淤,但由于回淤的土层松散,再次钻进时,能够对回淤的土层进行挤密,并再次提出卸土,多次循环后,即可达到引孔的设计深度,完成引孔的施工。通过该方式进行旋挖施工,无需钢护筒和泥浆护壁,施工工序简单,工效较高。
应理解的是,第三引孔4的施工方法与第一引孔2相同。
采用旋挖钻进行引孔施工,在岩石单轴饱和抗压强度标准值在7MPa以上的软岩岩层中引孔施工进尺1m需要的时间为1h,且旋挖钻具有携渣和定位功能,无需泥浆护壁和钢护筒定位,而采用冲击钻入岩的方式,进尺1m需要6h,且引孔施工过程中需要增设钢护筒,设置泥浆护壁和抽排渣,施工工序复杂,工效低,环境污染较大。
而所述第二引孔3的施工,包括:降低所述钻机的钻孔速度,并加强所述钻机的垂直度观测,避免钻孔偏斜,完成所述第二引孔3的施工。由于第二引孔3位于第一引孔2和第二引孔4中间,且第二引孔3的中心位置与两侧的地质不同,需要降低钻孔速度,并加强垂直度检测,避免引起钻孔的偏斜。
步骤S4中,按照先进行与已完成的所述引孔间隔一个孔位的所述引孔施工,再进行与已完成的所述引孔相邻孔位的所述引孔施工的方式,重复步骤S3,直至完成全部所述引孔的施工,在进行所述引孔施工的同时,将所述锁扣钢管桩进行插打施工,直至完成全部锁扣钢管桩的入岩施工。
示例性地,如图4所示,按照步骤S3所述的方式完成第一引孔2、第二引孔3和第三引孔4的施工后,进行第五引孔6的施工,再进行第四引孔5的施工,依次类推,进行第N引孔8施工,然后进行第N-1孔7施工,再依次进行第N+2引孔10施工和第N+1引孔9施工,即按照先进行与已完成的引孔间隔一个孔位的引孔施工,再进行与已完成的引孔相邻孔位的引孔施工的方式,完成所有引孔的施工。
所述在进行所述引孔施工的同时,对所述锁扣钢管桩进行插打施工,直至完成全部锁扣钢管桩的入岩施工,包括:至少在完成所述第二引孔3施工后,开始进行所述锁扣钢管桩的插打施工,观察所述第一引孔2、所述第二引孔3和所述第三引孔4内的回淤情况,若孔底存在回淤,则不回填中粗砂,若孔底无回淤,则向所述第一引孔2、所述第二引孔3和所述第三引孔4内回填中粗砂,然后将相邻两个所述锁扣钢管桩锁扣后,采用吊机配合振动锤将所述锁扣钢管桩插打进入所述引孔内,直至剩余最后3-5个所述引孔,进行合拢施工,完成全部所述锁扣钢管桩的施工。
若孔底存在回淤,插打施工后能够通过回淤将锁扣钢管桩锚固在孔内,而若孔底不存在回淤,则向孔内回填中粗砂,从而确保锁扣钢管桩能够锚固在孔内,提高稳固性。
由于引孔施工过程中会存在偏差,如引孔施工和锁扣钢管桩的插打施工同步进行,容易导致无法合拢的问题。选择至少在完成第二引孔3施工后(即至少完成三个引孔的施工后),开始进行锁扣钢管桩的插打施工,能够使完成所有引孔施工后,剩余三个以上引孔未进行锁扣钢管桩的插打施工,从而对引孔施工过程中的偏差进行调节,避免由于引孔偏差导致的无法合拢的问题。
具体地,合拢施工包括:将一个或多个所述锁扣钢管桩与已插打进入所述引孔的所述锁扣钢管桩锁扣形成闭合结构,然后按照每个所述锁扣钢管桩每次进尺2~3m的方式,将一个或多个所述锁扣钢管桩插打进入所述引孔内,完成合拢施工。选择合适数量的锁扣钢管桩与已插打进入引孔的锁扣钢管桩锁扣形成闭合结构,确保能够完成合拢,然后按照每个锁扣钢管桩每次进尺2~3m的方式,将锁扣钢管桩插打进入引孔内,多次重复,直至所有锁扣钢管桩进入引孔内,完成合拢施工。
本发明的另一实施例提供上述锁扣钢管桩入岩施工方法在裸岩河床中的应用。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照制造厂商所建议的条件。
实施例
上饶旭日大桥中,桥梁主墩承台尺寸为43.5m×13.5m×4.5m,承台标高为54.646m,常水位标高为66.07m,承台处河床标高为61.57m,承台位置的地质自上而下依次划分为②-5卵石、③-1强风化粉砂岩、③-2中风化粉砂岩,其中②-5卵石层的厚度为0.8~1m左右,粒径在一般25~40mm之间,大者可达60mm;③-1强风化粉砂岩的厚度为1.3~1.5m,砂岩等级为Ⅳ
级,土石类别为软石;③-2中风化粉砂岩的厚度28.9-30.6m,其岩石单轴饱和抗压强度标准值7.28Mpa。根据该桥位的地质水文情况,承台施工采用CT型锁扣钢管桩围堰施工,围堰高15.5m,进入河床以下9.3m,该锁扣钢管桩围堰的钢管桩直径为φ630×10mm,第一锁扣采用I20b工字钢,第二锁扣采用φ219×10mm钢管,钢管桩有效间距为0.94m。
锁扣钢管桩的入岩施工方法包括:
1.1、锁扣钢管桩的外轮廓(包括锁扣钢管桩主体和第一锁扣、第二锁扣)直径为1068mm或1049mm(第一锁扣和第二锁扣相对位置不同,其直径也不同),选择直径为1200mm的钻头,确定引孔的直径为1200mm;
1.2、根据D2-d2≥(L+1%H)2计算相邻引孔的孔中心间距L,其中,D为1200mm,d为630mm,H为9.3m,确定相邻引孔的孔中心间距L为900mm;
1.3、搭设水上施工平台,并在水上施工平台上对锁扣钢管桩的轴线进行放样,用钢丝绳定位锁扣钢管桩的外侧边线;
1.4、如图5所示,采用旋挖钻进行第一引孔的施工,然后进行第三引孔的施工,再进行第二引孔的施工,其中,第一引孔、第二引孔和第三引孔依次排列,且第二引孔与第一引孔和第三引孔咬合重叠;其中,将旋挖钻旋挖至一定深度后,将旋挖钻的钻头提出孔外卸土,再次钻进并再次提升卸土,经过多次循环,直至旋挖钻的钻头达到设计深度,完成第一引孔的施工,第三引孔施工方法与第一引孔相同,对第二引孔施工时,降低旋挖钻的钻孔速度,并加强旋挖钻的垂直度观测,避免钻孔偏斜;图5中(a)为第一引孔施工过程,图5中(b)为第三引孔施工过程,图5中(c)为第二引孔施工过程,图5中(c)所示的第一引孔与第二引孔以及第二引孔与第三引孔之间的阴影部分表示咬合重叠部分;
1.5、按照先进行与已完成的引孔间隔一个孔位的引孔施工,再进行与已完成的引孔相邻孔位的引孔施工的方式,重复步骤1.4,直至完成全部引孔的施工;
1.6、至少在完成第二引孔施工后,开始进行锁扣钢管桩的插打施工,由于孔内有回淤,无需回填中粗砂,将相邻两个锁扣钢管桩锁扣后,采用吊机配合振动锤将锁扣钢管桩插打进入所述引孔内,直至剩余最后3~5个引孔,将一个或多个锁扣钢管桩与已插打进入引孔的锁扣钢管桩锁扣形成闭合结构,然后按照每个锁扣钢管桩每次进尺2~3m的方式,将一个或多个锁扣钢管桩插打进入引孔内,完成合拢施工,完成全部锁扣钢管桩的施工。
对比例1
本对比例与实施例的区别在于,通过借助浮箱使用冲击钻进行引孔施工,其它施工过程与实施例一致。
实施例采用旋挖钻进行引孔施工进尺1m需要1h,而对比例1中引孔施工进尺1m需要6h才能完成,且使用冲击钻施工时需要使用钢护筒,钢护筒的埋设插打困难,不稳定,尤其在水流较大时,冲击钻引孔更加不稳定。
对比例2
本对比例与实施例的区别在于采用顺序引孔方式进行引孔施工,即按照第一引孔,第二引孔,第三引孔依次进行引孔的方式进行施工,其它施工过程与实施例一致。
顺序引孔顺序容易出现引孔偏差,存在地层未被钻通的情况,导致后续锁扣钢管桩无法下沉,且顺序引孔过程中,引孔两侧地质不同,施工过程中容易产生斜孔。而实施例中的引孔施工方式使第二引孔分别于第一引孔、第三引孔咬合重叠,避免了地层未钻通的情况,后续锁扣钢管桩能够顺利下沉,且第二引孔两侧地质相同,施工过程中通过降低钻孔速率,能够避免产生斜孔。
虽然本公开披露如上,但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种锁扣钢管桩入岩施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1、根据锁扣钢管桩的规格以及钻头的直径确定引孔的直径D;
步骤S2、根据所述引孔的直径D和锁扣钢管桩主体(1)的直径d确定相邻引孔的孔中心间距L;
步骤S3、采用钻机进行第一引孔(2)的施工,然后进行第三引孔(4)的施工,再进行第二引孔(3)的施工,其中,所述第一引孔(2)、所述第二引孔(3)和所述第三引孔(4)依次排列,且所述第二引孔(3)与所述第一引孔(2)和所述第三引孔(4)咬合重叠;
步骤S4、按照先进行与已完成的所述引孔间隔一个孔位的所述引孔施工,再进行与已完成的所述引孔相邻孔位的所述引孔施工的方式,重复步骤S3,直至完成全部所述引孔的施工,在进行所述引孔施工的同时,对所述锁扣钢管桩进行插打施工,直至完成全部锁扣钢管桩的入岩施工。
2.根据权利要求1所述的锁扣钢管桩入岩施工方法,其特征在于,所述锁扣钢管桩包括锁扣钢管桩主体(1)和位于所述锁扣钢管桩主体(1)侧壁的第一锁扣(11)及第二锁扣(12),且所述锁扣钢管桩的所述第一锁扣(11)用于和相邻的所述锁扣钢管桩的所述第二锁扣(12)形成锁合结构;
所述步骤S1中,所述根据锁扣钢管桩的结构以及钻头的直径确定引孔的直径D,包括:
确定所述锁扣钢管桩的外轮廓直径,根据所述钻头的直径大于所述锁扣钢管桩的外轮廓直径,选择合适规格的所述钻头,则所述钻头的直径即为所述引孔的直径D。
3.根据权利要求2所述的锁扣钢管桩入岩施工方法,其特征在于,所述步骤S2中,根据所述引孔的直径D和锁扣钢管桩主体(1)的直径d确定相邻引孔的孔中心间距L,包括:
根据第一公式确定所述相邻引孔的孔中心间距L:
D2-d2≥L2
式中,D表示所述引孔的直径,d表示所述锁扣钢管桩主体(1)的直径。
4.根据权利要求3所述的锁扣钢管桩入岩施工方法,其特征在于,根据第二公式确定所述相邻引孔的孔中心间距L:
D2-d2≥(L+1%H)2
式中,D表示所述引孔的直径,d表示所述锁扣钢管桩主体(1)的直径,H表示所述引孔的入土深度。
5.根据权利要求1所述的锁扣钢管桩入岩施工方法,其特征在于,所述步骤S3之前,还包括:
搭设水上施工平台,并在所述水上施工平台上对所述锁扣钢管桩的轴线进行放样,并用钢丝绳定位所述锁扣钢管桩的外侧边线。
6.根据权利要求1所述的锁扣钢管桩入岩施工方法,其特征在于,所述步骤S3中,所述钻机包括旋挖钻,所述采用钻机进行第一引孔(2)的施工,包括:
将所述旋挖钻垂直深入河床面,调节所述旋挖钻的钻杆的垂直度,进行旋挖施工,并将所述旋挖钻的钻头提出孔外卸土,完成所述第一引孔(2)的施工。
7.根据权利要求6所述的锁扣钢管桩入岩施工方法,其特征在于,所述旋挖施工,并将所述旋挖钻的钻头提出孔外卸土,完成所述第一引孔(2)的施工,包括:
将所述旋挖钻旋挖至一定深度后,将所述旋挖钻的钻头提出孔外卸土,再次钻进并再次提升卸土,经过多次循环,直至所述旋挖钻的钻头达到设计深度,完成所述第一引孔(2)的施工。
8.根据权利要求1所述的锁扣钢管桩入岩施工方法,其特征在于,所述步骤S4中,所述在进行所述引孔施工的同时,对所述锁扣钢管桩进行插打施工,直至完成全部锁扣钢管桩的入岩施工,包括:
至少在完成所述第二引孔(3)施工后,开始进行所述锁扣钢管桩的插打施工,观察所述第一引孔(2)、所述第二引孔(3)和所述第三引孔(4)内的回淤情况,若孔底存在回淤,则不回填中粗砂,若孔底无回淤,则向所述第一引孔(2)、所述第二引孔(3)和所述第三引孔(4)内回填中粗砂,然后将相邻两个所述锁扣钢管桩锁扣后,采用吊机配合振动锤将所述锁扣钢管桩插打进入所述引孔内,直至剩余最后3~5个所述引孔,进行合拢施工,完成全部所述锁扣钢管桩的施工。
9.根据权利要求8所述的锁扣钢管桩入岩施工方法,其特征在于,所述合拢施工包括:
将一个或多个所述锁扣钢管桩与已插打进入所述引孔的所述锁扣钢管桩锁扣形成闭合结构,然后按照每个所述锁扣钢管桩每次进尺2~3m的方式,将一个或多个所述锁扣钢管桩插打进入所述引孔内,完成合拢施工。
10.如权利要求1-9任一项所述的锁扣钢管桩入岩施工方法在裸岩河床中的应用。
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