CN203821414U - 一种孔桩护壁结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种孔桩护壁结构，它是利用可塑黏性土回填，通过钻机钻头加压反转将其与松散的回填土进行拌合、挤压，使黏性粘土挤压到孔壁松散的土石方空隙中去粘聚形成整体，构成网格格构体系。本实用新型的孔桩结构高回填区地段为新近回填、机械抛填形成，新填土区均匀性差，土质松散，承载力低，压缩性相差悬殊，随之带来的是地基稳定性缺陷，工后沉降，差异沉降；因为回填物中多回填碎石、块石及碎屑的混合物，较松散，且通常具有较大的空隙和空洞，旋挖机钻进过程中容易遇见塌孔等难题。

Description

一种孔桩护壁结构

技术领域

本实用新型涉及高回填区旋挖钻塌孔预防及快速处理的施工工艺，具体的涉及一种孔桩护壁结构，属于岩土施工技术领域。 

背景技术

近年来，人工挖孔桩因井下作业条件差、环境恶劣、劳动强度大、安全风险突出等原因，正在逐步被淘汰。机械旋挖钻孔灌注桩因具有自动化程度高、成孔速度快、安全数高，低噪音、低振动具有绿色环保等特点而得到快速推广。但旋挖钻成孔在高回填区施工时，因回填土土质松散，钻进过程中容易塌孔、卡钻而施工困难，一方面导致严重影响工程的进度，另一方面成本费用也大幅度增加。 

发明内容

本实用新型的目的是，提供一种孔桩护壁结构，以克服现有技术中容易塌孔、卡钻及影响施工进度等技术问题。

由于孔桩高回填区回填土多为分散的土石，粘聚性差、密实度差，钻孔后孔壁四周的土体不能形成整体受力而垮塌。本实用新型的原理为利用干湿度合适的可塑黏性土回填，通过钻机钻头加压反转将其与松散的回填土进行拌合、挤压，使黏性粘土挤压到孔壁松散的土石方空隙中去粘聚形成整体，构成网格格构体系，增强护壁的实用效果，从而达到不塌孔的目的。

基于这样的原理，本实用新型采用了这样的机械成孔护壁方法，包括如下步骤：孔桩定位——钻孔校正——首节钻进——埋设护筒——加入粘性土——孔桩钻进——形成格构护壁——取运土石——持力层的确认——清孔——成孔检查验收，其中形成的格构护壁是利用可塑黏性土回填，通过钻机钻头加压反转将其与松散的回填土进行拌合、挤压，使黏性粘土挤压到孔壁松散的土石方空隙中去粘聚形成整体，构成网格格构体系。

前述工艺中：孔桩定位为场地整平后，组织测量工程师进行放样，根据甲方给定的测量控制点，用全站仪在场区四周布置几个二级控制点，然后采用极坐标法或直角坐标法放出具体每个桩的中心位置或轴线，由于旋挖钻机行走的影响，在放出桩位后，在孔桩周围插A14短钢筋作为标志，钢筋插入土体深度不小于300mm，并将标高控制到短钢筋上，做好标记。每根桩定位时还需要复核后才可开始成孔。

前述工艺中：首节钻进为加压反转：在旋挖钻孔校正就位之后，对于回填土质较为松散、级配差、孔洞及缝隙大、容易塌孔的区域，首节钻进前应先加压反转，以增加施钻区域回填土层的密实度，然后再正常钻进，每次取土都重复上述操作。

首节孔径：首节钻进时，孔径应较设计尺寸加大20～40CM，以便于安装钢护筒。

首节深度：首节钻孔深度一般为1.5～2M,按钢护筒高度减30CM施工。

前述工艺中：埋设护筒为以定位钢筋作为基准埋设钢护筒，以保护孔口防止坍塌，护筒选用5㎜～10mm厚钢板卷制而成，护筒内径为设计桩径+20～+40cm，高度2.0m，护筒埋设时顶端高出地面0.3m。护筒埋设时，由人工、机械配合完成，顶端应保持水平，护筒中心竖直线应与桩中心线重合，平面位置允许偏差为5cm，倾斜度的偏差不大于1%。

前述工艺中：孔桩钻进为塌孔预防钻进方法当回填土钻进过程中有塌孔隐患时，每次钻进前，用挖机回填30公分的黏性泥土，用钻机加压反钻，将粘性泥土挤入孔壁四周回填土的缝隙中，增加孔壁四周土体的粘聚力，同时通过加压可将钻头下方及其应力扩散角区域内的回填土压密实，从而防止塌孔。

前述工艺中：分层回填：塌孔后，用挖机挖取黏性土往塌孔孔内分层回填，每次回填深度不得大于1米。

前述工艺中：反转加压：每次回填后，用钻机进行反转挤压，使得黏性土和回填土层和塌孔部分的孔洞和空隙进行充分结合粘聚，另外塌孔后所形成的空腔区域也相当于用粘土进行了换填，故再次施钻不会再塌孔。

前述工艺中：正常钻进：当回填黏性土超过塌孔区域1米，并经反转压实后，即可正常钻进，施工方法中孔桩钻进所述。施工中注意控制成孔钻孔的垂直度符合要求。钻过塌孔区后，可根据地质条件选择其它适宜的钻进方法。

按照本实用新型的机械成孔护壁方法形成的孔桩护壁结构，它的孔桩底部深入中风化石灰岩中，在它的中上部未进入中风化石灰岩的部位设有混合护壁，该混合护壁是由内层的黏性土和外层的回填土共同构成；该混合护壁是利用可塑黏性土回填，通过钻机钻头加压反转将其与松散的回填土进行拌合、挤压，使黏性土挤压到孔壁松散的土石方空隙中去粘聚形成整体，构成网格格构体系。前述的回填土是由碎石和块石构成的结构。确切的说，回填土是包括混凝土、碎石、块石、孤石、卵石这些杂质土的混合结构。

与传统施工方法的优缺点比较：本实用新型的孔桩结构高回填区地段为新近回填、机械抛填形成，新填土区均匀性差，土质松散，承载力低，压缩性相差悬殊，随之带来的是地基稳定性缺陷，工后沉降，差异沉降；因为回填物中多回填碎石、块石及碎屑的混合物，较松散，且通常具有较大的空隙和空洞，旋挖机钻进过程中容易遇见塌孔等难题。

附图说明     

图1是本实用新型的孔桩结构示意图；

图2是图1中的A-A截面示意图。

附图标记说明：1-中风化石灰岩，2-回填土，3-黏性土。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1和图2所示，本实用新型的孔桩护壁结构，它的孔桩底部深入中风化石灰岩1中，在它的中上部未进入中风化石灰岩1的部位设有混合护壁，该混合护壁是由内层的黏性土3和外层的回填土2共同构成；该混合护壁是利用可塑黏性土3回填，通过钻机钻头加压反转将其与松散的回填土2进行拌合、挤压，使黏性土3挤压到孔壁松散的土石方空隙中去粘聚形成整体，构成网格格构体系。前述的回填土2是由碎石和块石构成的结构。

本实用新型实施时，其步骤包括：孔桩定位→钻孔校正→首节钻进→ 埋设护筒——加入粘性土——孔桩钻进——形成格构护壁——取运土石→持力层的确认→清孔→成孔检查验收，形成的格构护壁是利用可塑黏性土回填，通过钻机钻头加压反转将其与松散的回填土进行拌合、挤压，使黏性粘土挤压到孔壁松散的土石方空隙中去粘聚形成整体，构成网格格构体系。

孔桩定位：复核一级控制点，用全站仪在场区四周布置3个二级控制点，然后采用极坐标法或直角坐标法放出具体每个桩的中心位置或轴线，在放出桩位后，在孔桩周围插A14短钢筋作为标志(1)，钢筋插入土体深度不小于300mm，并将标高控制到短钢筋上，并做标记。

首节钻进：在旋挖钻孔校正就位之后，对于回填土质较为松散、级配差、孔洞及缝隙大、容易塌孔的区域，首节钻进前应先加压反转，以增加施钻区域回填土层的密实度，然后再正常钻进，每次取土都重复上述操作。首节孔径：首节钻进时，孔径应较设计尺寸加大20～40CM，以便于安装钢护筒。首节深度：首节钻孔深度一般为1.5～2M,按钢护筒高度减30CM施工。

埋设护筒：定位钢筋作为基准埋设钢护筒，以保护孔口防止坍塌，护筒选用5㎜～10mm厚钢板卷制而成，护筒内径为设计桩径+20～+40cm，高度2.0m，护筒埋设时顶端高出地面0.3m。护筒埋设时，由人工、机械配合完成，顶端保持水平，护筒中心竖直线应与桩中心线重合，平面位置允许偏差为5cm，倾斜度的偏差不大于1%。

孔桩钻进：对回填土钻进过程中有塌孔隐患时，每次钻进前，用挖机回填30公分的黏性泥土，用钻机加压反钻，将粘性土挤入孔壁四周回填土的缝隙中，增加孔壁四周土体的粘聚力，同时通过加压可将钻头下方及其应力扩散角区域内的回填土压密实，从而防止塌孔。

钻进过程中，遇混凝土、块石、孤石、卵石等硬性杂物必须减压，上下反复钻进以确保钻孔的垂直度符合要求和不垮孔，或者采用取芯钻头钻进。钻进中要做到三慢:提钻慢、旋转慢、进尺慢。

  钻进持力层中风化岩层时，应使用取芯钻头，须减小钻进压力和钻进速度加大扭矩以扭断岩石，取出岩芯，钻进嵌岩深度必须达到设计要求且超钻不能大于500mm。

清孔：孔桩钻孔完毕后，采用清孔钻头清孔，一般清孔不少于三次，清孔是钻孔施工中保证成桩质量的重要环节，通过清孔尽可能使沉渣全部清除，使混凝土与基岩完好结合，以保证桩底承载力。

当然，以上只是本实用新型的具体应用范例，本实用新型还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型所要求的保护范围之内。 

Claims (2)

1.一种孔桩护壁结构，其特征在于：该孔桩底部深入中风化石灰岩（1）中，在它的中上部未进入中风化石灰岩（1）的部位设有混合护壁，该混合护壁是由内层的黏性土（3）和外层的回填土（2）共同构成；该混合护壁是利用可塑黏性土（3）回填，通过钻机钻头加压反转将其与松散的回填土进行拌合、挤压，使黏性土（3）挤压到孔壁松散的土石方空隙中去粘聚形成整体，构成网格格构体系。

2.根据权利要求1所述的孔桩护壁结构，其特征在于：所述回填土（2）是由碎石和块石构成的结构。