CN1176275C - 钻孔泵灌大流动混凝土孔底射浆扩底成桩方法及成桩装置 - Google Patents

Abstract

钻孔泵灌大流动混凝土孔底射浆扩底成桩方法及成桩装置，它涉及一种桩基础工程的成桩方法和成桩设备。其成桩方法是在钻孔结束后，泵灌混凝土之前，通过钻头内的射浆管以及射浆管下部管壁上的射浆孔向桩孔底部喷射水泥浆，在射浆的同时上下串动钻具。射浆结束后进行泵灌混凝土和插入钢筋笼。其成桩装置的钻头(1)为泵灌混凝土的钻头，钻头内部有内孔(1-1)，钻头下方有混凝土出口(1-2)，射浆管(2)位于内孔中，射浆管下部管壁上开有通孔(2-1)。本发明的成桩方法具有所成桩的单桩承载力高，施工速度快、劳动效率高、生产成本低的优点。本发明的装置适合于本发明的成桩方法，具有施工速度快的优点。

Description

钻孔泵灌大流动混凝土孔底射浆扩底成桩方法及成桩装置

技术领域：本发明涉及一种桩基础工程的成桩方法和成桩设备。

背景技术：目前广泛的采用钻孔泵灌混凝土的方法来解决软弱地基、地质条件复杂的条件下成桩的问题，但用以上方法所成桩的单桩承载力较低；为提高单桩的承载力，近来我们发明了一种钻孔泵灌大流动混凝土孔底注浆的成桩方法(专利申请号01248223.4)，这种方法是在泵灌大流动的混凝土后插入一根注浆管，待桩体内的混凝土初凝后，通过注浆管向桩的底部注入水泥浆。其注浆管在注完浆后由于无法拔出，只能留在桩孔内。因此用以上方法施工存在施工速度慢、劳动效率低、生产成本高的问题。而用本发明的“钻孔泵灌大流动混凝土孔底射浆扩底的成桩方法”施工，由于目前应用的各种钻具上无射浆装置，因此钻孔后无法实现孔底射浆的功能。

发明内容：本发明研制了一种钻孔泵灌大流动混凝土孔底射浆扩底成桩方法及成桩装置。该方法解决了已有成桩方法所存在的单桩承载力低、施工速度慢、劳动效率低、生产成本高的问题。本发明的装置应适合于本发明的成桩方法，并解决了用已有的钻头施工无法实现孔底射浆的问题。本发明的方法是：首先用钻机钻孔至设计标高，最后在提钻的同时把事先准备好的混凝土用混凝土泵通过钻头1的内孔1-1和钻头上的出料口1-2向桩孔内泵灌入混凝土，泵灌混凝土结束后，向桩孔内的混凝土中插入钢筋笼。本方法的特点是：在钻孔结束后，泵灌混凝土之前，通过钻头1内的射浆管2以及射浆管2下部管壁上的射浆孔2-1向桩孔底部的孔壁喷射水泥浆，在射浆的同时上下串动钻具，达到射浆量后射浆结束，然后进行泵灌混凝土。在射浆时，水泥浆定向喷向桩孔底部的孔壁，使桩孔下部孔壁的泥沙会坍塌下来，孔壁会出现坑洞，并越射越大。由于钻具上下串动，进而使孔壁上形成沟坑。随着水泥浆的不断射入，桩孔底部的孔径变大，这就使成桩的底部直径变大，注入的水泥浆又可将桩的底部四周加固。因此本发明的成桩方法所成桩的单桩承载力提高。由于射浆管随钻具一同下入桩孔内，而且在提钻的同时可随钻具一同提出，在施工同时取消了插入射浆管这道工序，而且射浆管还可重复使用，因此用本方法施工具有施工速度快、劳动效率高、生产成本低的优点。本发明的成桩装置包含钻头1、射浆管2，钻头1为泵灌混凝土的钻头，钻头1内部有内孔1-1，钻头1下方有混凝土出口1-2，射浆管2位于钻头1的内孔1-1中，射浆管2的下部管壁上开有通孔2-1。由于射浆管2设在钻头1的内部，工作时随钻头1一起下入桩孔的底部，因此该装置适合应用于“钻孔泵灌大流动混凝土孔底射浆扩底的成桩方法”。用该装置施工具有施工速度快、单桩承载力高、生产成本低、劳动效率高的优点。

附图说明：图1是具体实施方式一的工艺流程图，图2是具体实施方式二的结构示意图，图3是具体实施方式三的结构示意图，图4是具体实施方式四中射浆管2的结构示意图。

具体实施方式一：本实施方式的成桩方法是：首先用钻机钻孔，钻至设计标高后，把事先搅拌好的水泥浆通过钻具内悬吊的射浆管2以及射浆管2上部的输浆管向桩孔内孔壁射浆。射浆时采用平射或斜射式。边射浆边上下串动钻具，钻具上下串动的距离在1.5-2.5m之间，射浆时泵的压力在6-12kpa/cm²之间，射浆量为单桩体积的10-20％。达到射浆量后，把钻具提出浆面，停止射浆，再把输浆管的快速接头与风机管相接，开动空压机阀门向射浆管2内压气，同时转动并下落钻具至接近孔底处，然后开动混凝土泵，边提钻具，边向桩孔内泵灌混凝土。钻具提出桩孔后泵灌混凝土结束。然后向桩孔内的混凝土中插入钢筋笼。射浆管是悬吊在钻具内，在钻具的出料口1-2这一高度的射浆管管壁上对称的开有四个射浆口，孔径为5-8mm，孔的角度与射浆管下部成≤90°角。射浆时，先把钻具出料口的档板冲开，而后射向孔壁。射浆结束后在泵灌混凝土时，向射浆管内压入空气，使射浆管下部的射浆口用风向外吹，可防止混凝土将射浆管堵塞。

具体实施方式二：本实施方式的成桩装置由钻头1、射浆管2、输浆管3、混凝土管4组成，钻头1为泵灌混凝土的钻头，在钻头1内部有内孔1-1，钻头1下方有混凝土出口1-2，混凝土出口1-2外部设有档板1-3。射浆管2由圆管2-2、套管2-3和一个螺帽2-4组成，套管2-3连接在两圆管2-2之间形成一长直形的射浆管2，螺帽2-4与最下方的圆管2-2的下端螺纹连接，在最下方的圆管2-2的管壁上开有通孔2-1。射浆管2位于钻头1的内孔1-1内，射浆管2上的通孔2-1与钻头1下方的混凝土出口1-2相对。射浆管2上端穿过钻头1上方的混凝土管4与输浆管3相连接。旋下螺帽2-4可对射浆管2进行清洗。

具体实施方式三：本实施方式与实施方式二不同的是增加一清洗管5，清洗管5设在钻头1上部的混凝土管4内，清洗管5为L形结构，其下端管口5-1与射浆管2相对，其上端穿过混凝土管4与输水管6相连接，在L形清洗管5的拐角处设有喷水孔5-2。其目的是因泵灌混凝土时注浆管2上面会粘挂上混凝土，而使注浆管变粗，使泵送不畅或堵塞，尤其是混凝土管4的弯管处滞留混凝土后，堵塞的概率更大。于是每完成一根桩后，均应用清洗管5进行冲洗，清洗管5下端管口5-1和喷水孔5-2可分别对射浆管2和混凝土管4的弯管及中部管壁进行冲洗，以避免管路阻塞影响泵送。其它组成和连接关系与实施方式二相同。

具体实施方式四：本实施方式与实施方式二不同的是射浆管2内由圆管2-2和丝堵2-5组成，圆管2-2相互之间焊接在一起形成一长直形的射浆管2，丝堵2-5与最下方的圆管2-2下端的内螺纹相连接。其它组成和连接关系与实施方式二相同。

Claims (10)

1、钻孔泵灌大流动混凝土孔底射浆扩底成桩方法，它首先用钻机钻孔至设计标高，最后在提钻的同时把事先准备好的混凝土用混凝土泵通过钻头(1)的内孔(1-1)和钻头(1)上的出料口(1-2)向桩孔内泵灌入混凝土，泵灌混凝土结束后，向桩孔内的混凝土中插入钢筋笼，其特征在于在钻孔结束后，泵灌混凝土之前，通过钻头(1)内的射浆管(2)以及射浆管下部壁上的射浆孔(2-1)向桩孔底部的孔壁喷射水泥浆，在射浆的同时上下串动钻具，达到射浆量后射浆结束，然后进行泵灌混凝土。

2、根据权利要求1所述的钻孔泵灌大流动混凝土孔底射浆扩底成桩方法，其特征在于钻具上下串动的距离在1.5-2.5m之间。

3、根据权利要求1所述的钻孔泵灌大流动混凝土孔底射浆扩底成桩方法，其特征在于射浆时泵的压力在6-12kpa/cm²之间。

4、根据权利要求1所述的钻孔泵灌大流动混凝土孔底射浆扩底成桩方法，其特征在于射浆量为单桩体积的10-20％。

5、根据权利要求1所述的钻孔泵灌大流动混凝土孔底射浆扩底成桩方法，其特征在于达到射浆量后，把钻具提出浆面，停止射浆，把输浆管的快速接头与风机管相接，开动空压机阀门向射浆管(2)内压气，同时转动并下落钻具至接近孔底处，然后开动混凝土泵，边提钻具边向桩孔内泵灌混凝土。

6、钻孔泵灌大流动混凝土孔底射浆扩底的成桩装置，它包含钻头(1)、射浆管(2)，钻头(1)为泵灌混凝土的钻头，钻头(1)内部有内孔(1-1)，钻头(1)下方有混凝土出口(1-2)，其特征在于射浆管(2)位于钻头(1)的内孔(1-1)中，射浆管(2)的下部管壁上开有通孔(2-1)。

7、根据权利要求6所述的钻孔泵灌大流动混凝土孔底射浆扩底的成桩装置，其特征在于射浆管(2)上的通孔(2-1)与钻头(1)下方的混凝土出口(1-2)相对。

8、根据权利要求6所述的钻孔泵灌大流动混凝土孔底射浆扩底的成桩装置，其特征在于射浆管(2)由圆管(2-2)、套管(2-3)和一个螺帽(2-4)组成，套管(2-3)连接在两圆管(2-2)之间形成一长直形的射浆管(2)，螺帽(2-4)与最下方的圆管(2-2)的下端螺纹连接。

9、根据权利要求6所述的钻孔泵灌大流动混凝土孔底射浆扩底的成桩装置，其特征在于它还包含有清洗管(5)，清洗管(5)设在钻头(1)上部的混凝土管(4)内，清洗管(5)为L形结构，其下端管口(5-1)与射浆管(2)相对，其上端穿过混凝土管(4)与输水管(6)相连接，在L形清洗管(5)的拐角处设有喷水孔(5-2)。

10、根据权利要求6所述的钻孔泵灌大流动混凝土孔底射浆扩底的成桩装置，其特征在于射浆管(2)由圆管(2-2)和丝堵(2-5)组成，多个圆管(2-2)相互之间焊接在一起形成一长直形的射浆管(2)，丝堵(2-5)与最下方的圆管(2-2)下端的内螺纹相连接。

Images