CN1164606A - 建筑基础冲、钻孔灌注桩微差控制无损爆破嵌岩工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种建筑工程用的建筑基础冲、钻孔灌注桩微差控制无损爆破嵌岩工艺，它包含有在桩孔基岩打一定规格和数量的炮眼，利用微差控制预裂(或光面)爆破、漏斗松动爆破，使桩孔内基岩爆碎，不损坏上部泥浆护壁，不损坏桩周围岩和桩端基岩，不降低桩端基岩承载力。本发明利用价廉爆轰力大的炸药，在特定条件下用于冲、钻孔桩嵌岩，使钻头损耗大、施工成本高的嵌岩施工，大幅度降低成本，提高工效，缩短工期。
Description
本发明涉及一种建筑工程用的建筑基础冲、钻孔灌注桩施工工艺，特别是一种冲、钻孔灌注桩的微差控制无损爆破嵌岩工艺。
目前，公知的冲、钻孔灌注桩在建筑基础中占有重要地位，而冲、钻孔灌注桩嵌岩又是影响该桩型施工质量、工期和施工成本的关键。现有嵌岩技术均采用机械碎岩法，其主要碎岩机具为气动潜孔锤、冲击锤、牙轮钻头、滚刀钻头及硬质合金钻头，机械碎岩法施工工艺虽然无损桩端基岩承载力，但存在着钻头(或冲锤)磨损大，施工成本高，工效低，工期长的弱点，尤其是对致密、坚硬、无裂隙或细晶的基岩如细粒花岗岩、石英岩、硅化岩等，机械碎岩法就越发显出它的弱点。
本发明的目的是提供一种建筑基础冲、钻孔灌注桩的快速嵌岩工艺——微差控制无损爆破嵌岩工艺，本发明不仅可以降低施工成本、提高工效、缩短工期，而且不破坏桩端基岩，不降低桩端基岩承载力。
为了达到上述目的，本发明用下述技术方案：本建筑基础冲、钻孔灌注桩微差控制无损爆破嵌岩工艺与现有技术一样包含有冲、钻孔桩的土层成孔、基岩嵌岩成孔，其特征在于在冲、钻孔桩孔内的基岩里打一定规格和数量的炮眼，利用微差控制炸药的预裂(或光面)爆破及漏斗松动(或龟裂)爆破，使基岩破碎，但不损坏桩孔上部泥浆护壁、桩孔侧壁围岩及桩端基岩。具体措施如下：(1)用吊索将直径略小于桩径的厚3-10mm，高1-2m的钢护圈沉到桩孔底基岩上，以防爆破冲击波破坏围岩；(2)在钢护圈内桩孔周边用钻机下100-250mm口径的钢套管，直插在基岩上，并在地面孔口固定；(3)用钢砂或金刚石钻头钻80-200mm的预裂(或光面)炮眼，孔深0.6-8m；(4)提上钻头换上预裂(或光面)爆破炸药筒并将其插入孔底炮眼中，炸药筒由2-15个小炸药卷用导爆管串联，也可在各小炸药卷间的导爆管上串联继爆管(也叫毫秒继爆管)，导爆管延长到地面上；(5)以同样操作规则在孔底基岩周边钻3-20孔同规格的预裂(或光面)炮眼，孔距视具体岩性、设计要求计算得出，一般为200-1000mm；(6)在桩孔中部也以同样操作法钻1-8个主爆炮眼，炮眼径100-200mm；(7)在主爆孔中插入由2-15个小炸药卷串联的炸药筒，各药卷间的导爆管串联有继爆管，主爆孔的炸药筒有导爆管直接连到地面；(8)将预裂(或光面)炮孔与主爆孔的导爆管集中一起，并绑上一棵即发电雷管，(如采用光面爆破则将光面爆破的导爆管集中一起并绑上延期电雷管，延时电雷管的时间应在主爆孔爆发后30-200毫秒为好，亦可大于200毫秒)，电雷管的脚线联在起爆器开关上；(9)合上起爆器开关，预裂炮孔和主爆孔(或主爆孔与光面爆孔)由微差控制无损爆破。(10)对桩周围岩无损要求高的冲，钻孔桩则用环状牙轮钻头、金刚石复合片钻头将基岩周边切割成宽60-150mm的沟槽，再在筒状岩心上打口径80-150mm，深度略大于周边沟槽的炮眼1-8个，把由2-15个小炸药卷串联组成的炸药筒分别插入炮眼，用微差控制漏斗松动(或龟裂)爆破.(11)对小直径(小于800mm)冲、钻孔桩则打直径80-250mm，深0.6-8m的空孔1个(也可不打)，口径80-150mm，深度0.6-8m的炮眼1-8个，分别把由2-15个小炸药卷串联组成的炸药筒插入炮眼，利用空孔作自由面和微差控制漏斗松动爆破，无损桩周围岩；(12)在该桩用空孔作自由面和微差控制漏斗(或龟裂)松动爆破，无损桩周围岩；(12)在该桩孔最后一次爆破时，所有炸药筒的最低标高药卷的底端与炮眼底的间距(24)要大于几倍药卷直径，即增大不偶合系数，减少爆轰力对桩端基岩的影响，使之达到无损桩端基岩的目的；(13)将桩孔内钢套管全部取出；(14)用现有技术的冲钻孔桩机具进一步碎岩，并用砂石泵或反循环泵将碎石全部吸出桩孔，即完成冲、钻孔灌注桩微差控制无损爆破嵌岩工艺。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出特点和显著优点：本发明以价廉威力大的炸药，通过微差控制预裂(或光面)爆破，漏斗松动(或龟裂)爆破等措施，既爆碎桩孔内基岩，又无损上部泥浆护壁、桩侧围岩和桩端基岩，不降低基岩承载力，减少工程费用、提高台班进尺、缩短工期。
附图的图面说明如下：图1是本发明预裂炮眼药卷爆炸产生的孔间裂隙平面示意图。图2是主爆孔药卷微差控制爆炸后基岩破碎平面示意图。图3是图1A-A′剖面示意图。图4是切割环状沟槽岩心微差控制漏斗松动爆破平面示意图。图6是漏斗松动爆破平面示意图。
本发明的一个最佳实施方案是：参见图1、图3，用现有技术的冲、钻孔桩机在完成每一桩孔的土层成孔到基岩面时，用吊索将厚5mm、高1000mm，口径略小于桩径的钢护圈(2)沉入桩孔(1)底的基岩(25)上，在护圈(2)内沿周边等距离插入6个直径150mm的钢套管(3)，在桩孔(1)中心插入直径200mm的钢套管(5)，并在地面(15)孔口用环套或电焊(12)固定之桩孔(1)内的泥浆水标高(10)高于地下水标高(16)，防止泥浆壁(17)与土层(18)塌落，在钢套管(3)内钻120mm直径，深5m的预裂炮眼(4)；在钢套管(5)内钻150mm直径深5.5m的主爆炮眼(6)，用钻机将主爆炸药筒(6)与预裂炸药筒(20)插入各自炮孔中，炸药筒均由数个小炸药卷(22)用导爆管(21)串联，主爆炸药筒(19)各药卷(22)间的导爆管(21)串联有继爆管(23)起微差控制。各导爆管(21)延长至孔口集中一处，绑上一颗即发电雷管(11)，电雷管(11)的脚线(13)连接到起爆器开关(14)上.参考图2，合上开关(14)，预裂炸药筒(20)的各药卷(19)同时爆炸，各炮孔(4)中，产生裂隙(7)，主爆孔受微差控制在50毫秒后自上而下间隔80毫秒依次顺爆，桩孔(1)内基岩(25)被大部爆碎。参考图4，图5，对围岩无损要求很高的冲，钻孔桩，先用环状牙轮钻头将基岩切成环状沟槽(26)，而后如上所述下钢套管(5)，钻炮眼(6)，插入由数个小药卷串联的炸药筒(19)，用微差控制漏斗松动爆破，因有环状沟槽减震，爆破无损桩周围岩。参考图6，对小直径桩孔(1)小于800mm可用钻机钻一个直径80-250mm的空孔(27)(也可不打)，再钻数个炮眼(6)，插入炸药筒(19)以空孔(27)为自由面用微差控制，漏斗松动爆破在各桩孔进行最后一次爆破时，所有炸药筒的最低标高药卷(28)与炮眼底的间距(24)要大于几倍的药卷直径。对爆碎的桩孔内基岩用反循环钻机进一步碎岩，并将碎石吸出地面。冲击波破坏围岩；(2)在钢护圈内桩孔周边用钻机下100-250mm口径的钢套管，直插在基岩上，并在地面孔口固定；(3)用钢砂或金刚石钻头钻80-200mm的预裂(或光面)炮眼，孔深0.6-8m；(4)提上钻头换上预裂(或光面)爆破炸药筒并将其插入孔底炮眼中，炸药筒由2-15个小炸药卷用导爆管串联，也可在各小炸药卷间的导爆管上串联继爆管(也叫毫秒继爆管)，导爆管延长到地面上；(5)以同样操作规则在孔底基岩周边钻3-20孔同规格的预裂(或光面)炮眼，孔距视具体岩性、设计要求计算得出，一般为200-1000mm；(6)在桩孔中部也以同样操作法钻1-8个主爆炮眼，炮眼径100-200mm；(7)在主爆孔中插入由2-15个小炸药卷串联的炸药筒，各药卷间的导爆管串联有继爆管，主爆孔的炸药筒有导爆管直接连到地面；(8)将预裂(或光面)炮孔与主爆孔的导爆管集中一起，并绑上一棵即发电雷管，(如采用光面爆破则将光面爆破的导爆管集中一起并绑上延期电雷管，延时电雷管的时间应在主爆孔爆发后30-200毫秒为好，亦可大于200毫秒)，电雷管的脚线联在起爆器开关上；(9)合上起爆器开关，预裂炮孔和主爆孔(或主爆孔与光面爆孔)由微差控制无损爆破。(10)对桩周围岩无损要求高的冲，钻孔桩则用环状牙轮钻头、金刚石复合片钻头将基岩周边切割成宽60-150mm的沟槽，再在筒状岩心上打口径80-150mm，深度略大于周边沟槽的炮眼1-8个，把由2-15个小炸药卷串联组成的炸药筒分别插入炮眼，用微差控制漏斗松动(或龟裂)爆破。(11)对小直径(小于800mm)冲、钻孔桩则打直径80-250mm，深0.6-8m的空孔1个(也可不打)，口径80-150mm，深度0.6-8m的炮眼1-8个，分别把由2-15个小炸药卷串联组成的炸药筒插入炮眼，利
Claims (4)
1、一种建筑工程用的建筑基础冲、钻孔灌注桩微差控制无损爆破嵌岩工艺包含有冲、钻孔桩的土层成孔和基岩嵌岩成孔，其特征在于在冲、钻孔桩孔内的基岩里打一定规格和数量的炮眼，利用微差控制炸药的预裂(或光面)爆破、漏斗松动爆破，使桩孔内的基岩破碎，但不损坏桩孔上部泥浆护壁、桩孔侧壁围岩及桩端基岩。
2、根据权利要求1所述的建筑基础冲、钻孔灌注桩微差控制无损爆破嵌岩工艺，其特征在于基岩打炮眼是用金刚石钻头或钢砂钻头，在桩孔周边打预裂(或光面)爆破炮眼3-20孔，直径80-200mm，深0.6-8m，在桩孔中央打1-8个主爆炮眼，直径80-250mm，深度略深于周边炮眼，每个炮眼插入由2-15个用导爆管串联的小炸药卷组成的炸药筒进行微差控制预裂(或光面)爆破、漏斗松动(或龟裂)爆破。
3、根据权利要求1所述的建筑基础冲、钻孔灌注桩微差控制无损爆破嵌岩工艺，其特征在于对桩侧围岩无损要求高的冲、钻孔桩则用环状牙轮钻头、金刚石复合片钻头，在桩孔内基岩周边切割环状沟槽，在筒状岩心钻炮眼1-8个，直径80-150mm，深0.6-8m，并分别插入由2-15个小炸药卷串联的炸药筒，用微差控制漏斗松动(或龟裂)爆破。
4、根据权利要求1所述的建筑基础冲、钻孔灌注桩微差控制无损爆破嵌岩工艺，其特征在于对小直径冲、钻孔桩(小于800mm)，则打直径80-250mm，深0.6-8m的空孔一个(也可不打)，口径80-150mm，深度0.6-8m的炮眼1-8个，分别把由2-15个小炸药卷串联组成的炸药筒插入炮眼，利用微差控制漏斗松动(或龟裂)爆破。
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