CN116255156A - 全套管钻机斜孔清障工法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种全套管钻机斜孔清障工法；本发明具体包括以下步骤：1）施工准备，场地平整2）清障孔测量放样3）导墙制作4）外套管压入第一个孔位5）取土清理6）安装工装以及凿岩钻机，利用该设备将桩（墙）障碍物进行凿钻7）利用全套管钻机驱动内套管钻取障碍物8）拔出内套管并取出桩（墙）障碍物，孔内回填；9）拔出外套管10）钻机移至下一个孔位重复步骤5）—9），直至将所有障碍物清除；本发明可操作性强，施工效率高相对较快，可缩短工期。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种全套管钻机斜孔清障工法。
背景技术
随着我国经济社会的快速发展和综合国力的显著增强，城乡居民生活水平显著提高，城市基础设施已成为质的跨越。当新建地铁穿越已建成地铁车站时，要让盾构机顺利穿越既有地铁车站下部桩（墙)结构，需要清除盾构隧道直径范围内围护桩(墙)，此类工程往往深度较深，常常深达20m以上，清障孔洞面积较大，且由于地处地质较深处，地质情况比较复杂，有砂质粉土和淤泥质粉质粘土，富含地下水且有承压水，并且障碍物紧邻既有地铁主体结构，采用一般清障法施工容易破坏既有地铁主体结构，另外清障施工时，若不能保证安全的前提下，不允许人工下孔(井）作业，如果采用先做基坑再清障的思路，工期较长，造价较高。因此如何以高效、精准的施工方法进行清障，成为此类工程施工的一个技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种针对现有地铁地下高效、精准清障施工的工法，该施工工法要达到安全，施工周期短，破除精度高的特点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：全套管钻机斜孔清障工法，具体包括以下步骤：
1）施工准备，场地平整；
2）清障孔测量放样；
3）导墙制作；
4）全回转钻机置于导墙表面，并且与导墙上第一个孔位对齐，根据测量计算的倾斜度需求将外套管压入第一个孔位；
5）采用旋挖机将外套管内取土清理直至桩（墙）障碍物；
6）在清理好的外套管内安装工装以及凿岩钻机，利用该设备将桩（墙）障碍物进行凿钻，以凿出一定的凹槽为准，之后移除所述工装以及凿岩钻机；
7）将安装有刀头管的内套管吊装到外套管内，下放至桩（墙）障碍物，利用全套管钻机驱动内套管钻取障碍物；
8）拔出内套管并取出桩（墙）障碍物，孔内回填；
9）拔出外套管；
10）钻机移至下一个孔位重复步骤5）—9），直至将所有障碍物清除。
优选的是：所述步骤1）中施工准备包括施工设备的准备就位，所述施工设备包括全套管钻机、吊车、外套管、内套管、旋挖钻机、凿岩钻机、挖掘机、注浆设备及工装。
优选的是：所述步骤3）中导墙为钢结构或者钢筋混凝土结构，所述导墙包括固定连接在地面（1）顶部的倾斜导墙（2），所述倾斜导墙（2）的底部一侧设置有套管导向支架（3），所述倾斜导墙（2）表面开设有多个桩孔（4）。
优选的是：所述步骤6）中凿岩钻机凿出的凹槽包括中心点凹槽以及周围一圈凹槽。
优选的是：所述步骤7）中所述内套管与桩（墙）障碍物之间用铁销嵌固。
本发明的有益技术效果是：
①本发明施工工法清障时只对影响盾构机掘进的范围定点清障，不需要从地面开始往下清除桩（墙）等障碍物，因此不会对既有线地铁车站主体产生破坏。
②施工时，所有操作在地面上完成，机械化程度高，不需要人工下孔（井），保证作业人员的安全。
③本发明施工采用钢套管护壁，可适应所有地层，不受地下水影响。
④该清障法采用双套管施工，更换内套管刀头（刀齿）时，外套管作为刚性护壁可避免塌孔等不利影响的发生；有外套管护壁且内外套管之间安装有特殊工装，可大幅降低内套管旋转时与外套管产生的摩擦力，提高内套管施工效率，进而提高清障工效。
⑤该清障法结合小型凿岩钻机施工预先在桩（墙）清除部位上部凿出凹槽，避免因倾斜内套管切除桩（墙）时滑脱偏位。
⑥该清障法具有可操作性强，施工效率高相对较快，可缩短工期。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明施工流程图；
图2是本发明施工时导墙的结构示意图；
图3为本发明中步骤6）中凿岩机施工成型效果示意图；
图4为本发明步骤7）施工示意图。
其中：1、地面；2、倾斜导墙；3、套管导向支架；4、桩孔；5、凹槽；6、外套管；7、工装。
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。
实施例
参见图1—图3，全套管钻机斜孔清障工法，具体包括以下步骤：
1）施工准备，场地平整，所述施工准备包括施工设备的准备就位，所述施工设备包括全套管钻机、吊车、外套管、内套管、旋挖钻机、凿岩钻机、挖掘机、注浆设备及工装；
2）清障孔测量放样；
3）导墙制作，所述导墙为钢结构或者钢筋混凝土结构，所述导墙包括固定连接在地面1顶部的倾斜导墙2，所述倾斜导墙2的底部一侧设置有套管导向支架3，所述倾斜导墙2表面开设有多个桩孔4；
4）全回转钻机置于导墙表面，并且与导墙上第一个孔位对齐，根据测量计算的倾斜度需求将外套管压入第一个孔位；
5）采用旋挖机将外套管内取土清理直至桩（墙）障碍物；
6）在清理好的外套管内安装工装以及凿岩钻机，利用该设备将桩（墙）障碍物进行凿钻，以凿出一定的凹槽为准，之后移除所述工装以及凿岩钻机，其中所述凿岩钻机凿出的凹槽包括中心点凹槽以及周围工装内圈上部的凹槽，具体见图3；
7）将安装有刀头管的内套管吊装到外套管内，下放至桩（墙）障碍物，利用全套管钻机驱动内套管钻取障碍物，所述内套管与桩（墙）障碍物之间用铁销嵌固，所述铁销优选冲击锤；
8）拔出内套管并取出桩（墙）障碍物，孔内回填；
9）拔出外套管；
10）钻机移至下一个孔位重复步骤5）—9），直至将所有障碍物清除。
其中所述工装采用专利号2021231966894《一种凿岩钻机钻头多管引导装置》所述装置。
所述实施例中的导墙参阅图2，所述导墙，包括固定连接在地面1顶部的倾斜导墙2，倾斜导墙2的底部一侧设置有套管导向支架3，倾斜导墙2表面和套管导向支架3斜面为相互垂直结构，所述套管导向支架3表面为弧形结构，与套管适配，方便套管滑入倾斜导墙2中的桩孔，倾斜导墙2的倾角以及倾斜导墙2设定的位置，需要根据在桩（墙）障碍物上打孔位置确定，保证在全回转钻机安装在套管导向支架3时，打出的桩孔4可以到达指定桩（墙）障碍物上，倾斜导墙2和套管导向支架3为钢结构或钢筋混凝土结构，钢结构或钢筋混凝土结构具有很好的支撑强度，来保证钻孔作业的稳定性，倾斜导墙2表面开设有多个桩孔4，多个桩孔4与倾斜导墙2的斜面为垂直结构，通过垂直结构的套管导向支架3来确定回转钻孔机的输出钻孔方向，进而使钻出的桩孔4可以沿着垂直于倾斜导墙2的方向进行钻孔，桩孔4为相交圆或者相切圆结构，在开始钻孔时，需要根据在桩（墙）障碍物上开孔的大小来决定桩孔4的数量，使多个桩孔4的总直径长度与桩（墙）障碍物上的开孔尺寸相等，相交圆或者相切圆结构可以很好的调节多个桩孔4的总直径长度，其中多个桩孔4为一次成型。
本发明施工工法清障时只对影响盾构机掘进的范围定点清障，不需要从地面开始往下清除桩（墙）等障碍物，因此不会对既有线地铁车站主体产生破坏；施工时，所有操作在地面上完成，机械化程度高，不需要人工下孔（井），保证作业人员的安全；本发明施工采用钢套管护壁，可适应所有地层，不受地下水影响；该清障法采用双套管施工，更换内套管刀头（刀齿）时，外套管作为刚性护壁可避免塌孔等不利影响的发生；有外套管护壁且内外套管之间安装有特殊工装，可大幅降低内套管旋转时与外套管产生的摩擦力，提高内套管施工效率，进而提高清障工效；该清障法结合小型凿岩钻机施工预先在桩（墙）清除部位上部凿出凹槽，避免因倾斜内套管切除桩（墙）时滑脱偏位；该清障法具有可操作性强，施工效率高相对较快，可缩短工期。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.全套管钻机斜孔清障工法，其特征在于：具体包括以下步骤：
1）施工准备，场地平整；
2）清障孔测量放样；
3）导墙制作；
4）全回转钻机置于导墙表面，并且与导墙上第一个孔位对齐，根据测量计算的倾斜度需求将外套管压入第一个孔位；
5）采用旋挖机将外套管内取土清理直至桩（墙）障碍物；
6）在清理好的外套管内安装工装以及凿岩钻机，利用该设备将桩（墙）障碍物进行凿钻，以凿出一定的凹槽为准，之后移除所述工装以及凿岩钻机；
7）将安装有刀头管的内套管吊装到外套管内，下放至桩（墙）障碍物，利用全套管钻机驱动内套管钻取障碍物；
8）拔出内套管并取出桩（墙）障碍物，孔内回填；
9）拔出外套管；
10）钻机移至下一个孔位重复步骤5）—9），直至将所有障碍物清除。
2.根据权利要求1所述的全套管钻机斜孔清障工法，其特征在于：所述步骤1）中施工准备包括施工设备的准备就位，所述施工设备包括全套管钻机、吊车、外套管、内套管、旋挖钻机、凿岩钻机、挖掘机、注浆设备及工装。
3.根据权利要求1所述的全套管钻机斜孔清障工法，其特征在于：所述步骤3）中导墙为钢结构或者钢筋混凝土结构，所述导墙包括固定连接在地面（1）顶部的倾斜导墙（2），所述倾斜导墙（2）的底部一侧设置有套管导向支架（3），所述倾斜导墙（2）表面开设有多个桩孔（4）。
4.根据权利要求1所述的全套管钻机斜孔清障工法，其特征在于：所述步骤6）中凿岩钻机凿出的凹槽包括中心点凹槽以及周围一圈凹槽。
5.根据权利要求1所述的全套管钻机斜孔清障工法，其特征在于：所述步骤7）中所述内套管与桩（墙）障碍物之间用铁销嵌固。
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