CN220377259U - 贯穿深埋暗涵双套筒旋挖成孔围护桩施工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种贯穿深埋暗涵双套筒旋挖成孔围护桩施工装置，包括外侧护筒(1)、防泄木模(2)和内侧护筒(3)；外侧护筒为筒状结构，外侧护筒沉放在土体内，且外侧护筒的底面抵接在地下深埋暗涵(4)的顶板顶面上；防泄木模沉放在地下深埋暗涵内，防泄木模位于外侧护筒内，且防泄木模的底面抵接在地下深埋暗涵的底板顶面上，防泄木模的顶面不低于地下深埋暗涵的顶板；内侧护筒贯穿外侧护筒、防泄木模和地下深埋暗涵沉放在土体内，且内侧护筒的底面位于地下深埋暗涵的底板下方。本实用新型能够解决现有技术中带有空洞的暗涵清障效率低和混凝土外泄问题。

Description

贯穿深埋暗涵双套筒旋挖成孔围护桩施工装置

技术领域

本实用新型涉及一种围护桩施工装置，尤其涉及一种贯穿深埋暗涵双套筒旋挖成孔围护桩施工装置。

背景技术

在城市更新改造项目中，大量既有建筑拆除后的建筑用地被再次利用，特别是城区工业搬迁、改造、腾退后的土地资源常常被再次利用。但在旧址上进行新项目的施工时，势必会遇到既有建筑遗留的各种类型的地下障碍物。对于浅埋地下障碍物，可通过常规开挖、凿除等方式进行清障，以保证新项目的正常施工；对于深埋地下障碍物，需综合多种施工方法和大型施工设备，清障施工难度大。

针对深埋地下的排污暗涵、人防等具有空洞的障碍物，当新建建(构)筑物采用钻孔灌注桩作为工程桩或基坑围护桩时，在清除地下障碍物的基础上，还需要考虑地下空洞对后续钻孔时护壁泥浆外泄以及混凝土灌注阶段混凝土外泄的影响。目前，常规方法是在清除暗涵的顶板后进行回填土处理并夯实，再清除暗涵的底板，但该施工方式效率低，且回填土夯实效果不理想时遇水会造成坍孔，存在一定的混凝土外泄风险和施工安全隐患。因此，需要提供一种贯穿深埋暗涵双套筒旋挖成孔围护桩施工装置，能够解决现有技术中带有空洞的暗涵清障效率低和混凝土外泄问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种贯穿深埋暗涵双套筒旋挖成孔围护桩施工装置，能够解决现有技术中带有空洞的暗涵清障效率低和混凝土外泄问题。

本实用新型是这样实现的：

一种贯穿深埋暗涵双套筒旋挖成孔围护桩施工装置，包括外侧护筒、防泄木模和内侧护筒；外侧护筒为筒状结构，外侧护筒沉放在土体内，且外侧护筒的底面抵接在地下深埋暗涵的顶板顶面上；防泄木模沉放在地下深埋暗涵内，防泄木模位于外侧护筒内，且防泄木模的底面抵接在地下深埋暗涵的底板顶面上，防泄木模的顶面不低于地下深埋暗涵的顶板；内侧护筒贯穿外侧护筒、防泄木模和地下深埋暗涵沉放在土体内，且内侧护筒的底面位于地下深埋暗涵的底板下方。

所述的外侧护筒的内径大于防泄木模的外径，防泄木模的内径大于内侧护筒的外径。

所述的外侧护筒的内径比防泄木模的外径大2mm，防泄木模的内径比内侧护筒的外径大2mm。

所述的外侧护筒的长度大于地下深埋暗涵的顶板至地面的距离，使外侧护筒的顶面延伸至地面上方。

所述的防泄木模的长度大于地下深埋暗涵的净高。

所述的防泄木模的长度比地下深埋暗涵的净高大20cm。

所述的内侧护筒的高度大于地下深埋暗涵的底板至地面的距离，使内侧护筒的底面贯穿至地下深埋暗涵的底板下方，且内侧护筒的顶面高于外侧护筒的顶面。

所述的内侧护筒的顶部外壁上形成有凸缘，凸缘的外径大于外侧护筒的内径，使凸缘抵接在外侧护筒的顶部。

所述的凸缘的宽度为2cm，凸缘的高度为20cm。

所述的外侧护筒、防泄木模和内侧护筒同轴设置。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本实用新型由于设有外侧护筒、防泄木模和内侧护筒，能辅助旋挖钻机成孔，确保对地下深埋暗涵等障碍物的清除，并在成孔阶段通过内侧护筒防止泥浆外泄，确保施工安全，在混凝土灌注阶段通过防泄木模混凝土外泄，减少混凝土流入地下深埋暗涵导致的材料浪费，具有良好的经济效益，且保证了灌注桩的成桩质量，也有利于提高施工效率。

2、本实用新型由于设有凸缘，凸缘环绕设置在内侧护筒的顶部边缘处并抵接在外侧护筒的顶部，能防止内侧护筒下沉，从而保证内侧护筒对泥浆的遮挡，确保成孔阶段的施工安全性。

附图说明

图1是本实用新型贯穿深埋暗涵双套筒旋挖成孔围护桩施工装置的结构示意图；

图2是本实用新型贯穿深埋暗涵双套筒旋挖成孔围护桩施工装置的施工俯视图。

图中，1外侧护筒，2防泄木模，3内侧护筒，301凸缘，4地下深埋暗涵。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

请参见附图1和附图2，一种贯穿深埋暗涵双套筒旋挖成孔围护桩施工装置，包括外侧护筒1、防泄木模2和内侧护筒3；外侧护筒1为筒状结构，外侧护筒1沉放在土体内，且外侧护筒1的底面抵接在地下深埋暗涵4的顶板顶面上；防泄木模2沉放在地下深埋暗涵4内，防泄木模2位于外侧护筒1内，且防泄木模2的底面抵接在地下深埋暗涵4的底板顶面上，防泄木模2的顶面不低于地下深埋暗涵4的顶板；内侧护筒3贯穿外侧护筒1、防泄木模2和地下深埋暗涵4沉放在土体内，且内侧护筒3的底面位于地下深埋暗涵4的底板下方。

通过内侧护筒3的设置，可保证围护桩的旋挖成孔、地下深埋暗涵4顶板和底板的清障、混凝土灌注等施工的进行。同时，通过外侧护筒1将防泄木模2限制在内侧护筒3的外侧，内侧护筒3能在旋挖钻孔阶段防止泥浆外泄，在混凝土灌注完成后，对外侧护筒1和内侧护筒3进行拔出后，能通过防泄木模2在地下深埋暗涵4的空洞与桩孔之间形成隔离，防止在混凝土灌注阶段发生混凝土外泄，减少混凝土外泄至空洞内而造成材料浪费。

所述的外侧护筒1的内径略大于防泄木模2的外径，防泄木模2的内径略大于内侧护筒3的外径。

优选的，所述的外侧护筒1的内径比防泄木模2的外径大2mm，防泄木模2的内径比内侧护筒3的外径大2mm。

外侧护筒1、防泄木模2和内侧护筒3的尺寸可根据围护桩的桩径等适应性选择。

所述的外侧护筒1的长度大于地下深埋暗涵4的顶板至地面的距离，使外侧护筒1的顶面延伸至地面上方，便于外侧护筒1的沉放和起拔，也便于将防泄木模2和内侧护筒3依次通过外侧护筒1施沉下放。

优选的，所述的外侧护筒1的长度比地下深埋暗涵4的顶板至地面的距离大10cm。

所述的防泄木模2的长度大于地下深埋暗涵4的净高，保证整个防泄木模2能在地下深埋暗涵4的孔洞与成孔之间形成阻隔，防止内侧护筒3起拔后发生混凝土外泄。

优选的，所述的防泄木模2的长度比地下深埋暗涵4的净高大20cm，防泄木模2的长度也可根据地下深埋暗涵4的顶板厚度调整，确保防泄木模2的顶部嵌于地下深埋暗涵4的顶板内，或位于地下深埋暗涵4的顶板上方，保证混凝土防外泄功能。

所述的内侧护筒3的高度大于地下深埋暗涵4的底板至地面的距离，使内侧护筒3的底面贯穿至地下深埋暗涵4的底板下方，且内侧护筒3的顶面高于外侧护筒1的顶面。

内侧护筒3的底部向下贯穿地下深埋暗涵4的底板，便于通过旋挖钻机进行旋挖成孔和地下深埋暗涵4顶板和底板的清障作业，同时能防止混凝土灌注时发生混凝土外泄的情况。内侧护筒3的底部高于外侧护筒1，便于内侧护筒3的沉放和起拔。

优选的，内侧护筒3的高度比地下深埋暗涵4的底板至地面的距离大Scm，在实际施工时，S的取值可根据地下深埋暗涵4的底部填土厚度、土质等因素确定，保证成孔阶段不发生坍孔即可。

所述的内侧护筒3的顶部外壁上形成有凸缘301，凸缘301的外径大于外侧护筒1的内径，使凸缘301抵接在外侧护筒1的顶部。

在成孔阶段，可通过凸缘301将内侧护筒3卡住在外侧护筒1上，防止内侧护筒3过度下沉。

优选的，所述的凸缘301的宽度为2cm，凸缘301的高度为20cm。

凸缘301可采用弧形钢板材制成并与外侧内侧护筒3焊接成一体结构，结构强度高，便于限制内侧护筒3的沉放深度。

所述的外侧护筒1、防泄木模2和内侧护筒3同轴设置，便于通过旋挖钻机经外侧护筒1、防泄木模2和内侧护筒3进行旋挖成孔和清障作业并进行混凝土灌注。

请参见附图1和附图2，本实用新型用于钻孔灌注桩穿越地下暗涵的围护桩施工时，其制作方法及施工流程为：

采用圆柱形钢护筒作为外侧护筒1，外侧护筒1的壁厚b₁＝6-12mm，外侧护筒1的内径D₁根据实际施工需求确定，外侧护筒1的长度L₁根据地下深埋暗涵4的顶板埋深确定，满足L₁＞H₁+10cm，其中H₁为地下深埋暗涵4的顶板埋深，即地下深埋暗涵4的顶板至地面的距离。

采用圆柱形木模作为防泄木模2，防泄木模2的壁厚b₂＝10mm，防泄木模2的外径D₂＝D₁-2mm，防泄木模2的长度L₂根据地下深埋暗涵4的净高确定，满足L₂＝H₂+20cm，其中，H₂为地下深埋暗涵4的净高。

采用圆柱形钢护筒作为内侧护筒3，内侧护筒3的壁厚b₃＝6-12mm，内侧护筒3外径D₃＝D₂-2b₂-2mm，内侧护筒3的的长度L₃根据地下深埋暗涵4的底板埋深确定，满足L₃＞H₃+Scm，其中，H₃为地下深埋暗涵4的底板埋深，即地下深埋暗涵4的底板至地面的距离，S根据实际施工时地下深埋暗涵4的底部填土厚度确定。

步骤1：根据图纸及控制点定出施工桩位基准轴线，上报监理验收；再根据基准轴线及桩基图纸定位桩位，并采用钻探、物探等方法确定地下深埋暗涵4的顶板和底板埋深、净高、板厚等尺寸参数。

步骤2：整平场地后，先放样定点进行二次校核，在所测桩位中心先作桩位标志，采用振动打桩锤进行外侧护筒1的沉放，使外侧护筒1的底面下沉至抵接在地下深埋暗涵4的顶板上表面上，然后再校核桩位的准确位置，并在外侧护筒1的筒口上用红漆油做好标记，旋挖钻机就位时在标记上拉好十字线，按十字线中心对中整齐。

外侧护筒1埋设完成后其中心与桩位中心的偏差不得大于50mm，竖直方向的倾斜度应不大于1％。桩位定位后报监理工程师进行复核、校对后才进行开工。在钻进过程中测量人员随时进行桩孔对中检查校正。

步骤3：采用现有技术的旋挖钻机进行旋挖钻孔(筒钻半径为R₁)，并对地下深埋暗涵4的顶板进行清障处理，清障后地下深埋暗涵4顶板的上孔洞直径可以满足防泄木模2穿过。旋挖钻孔和暗涵顶板清障均通过旋挖钻机采用常规工艺进行，此处不再赘述。

钻孔施工前，旋挖钻机就位必须平正稳固，调整好旋挖钻机的水平与垂直度，使钻机的吊钩、转盘中心与桩位三点处在同一铅直线上，钻机机身必须牢固，并始终保持钻杆垂直，保证孔斜率不超过1/200。不宜太快，并随时检查泥浆质量指标。注意一边钻孔一边不断补充泥浆，保持泥浆液面高于地下水位0.5m以上，以保证孔内泥浆压力，以防止塌孔。到设计孔底标高报告监理工程师对孔深、孔径、桩孔垂直度进行检查。

步骤4：更换旋挖钻机的筒钻(筒钻半径为R₂，R₂＜R₁)，对地下深埋暗涵4的底板进行清障处理，清障后地下深埋暗涵4底板上的孔洞直径满足防泄木模2无法穿过但内侧护筒3可以穿过。

步骤5：用吊机沉放防泄木模2，防泄木模2贯穿外侧护筒1，使防泄木模2的底部下沉至抵接在地下深埋暗涵4的底板上表面上，防泄木模2的顶部处于地下深埋暗涵4的顶板中。

步骤6：用吊机沉放内侧护筒3，内侧护筒3依次穿过外侧护筒1、防泄木模2以及地下深埋暗涵4，并在自重作用下进入地下深埋暗涵4底板下方的填土内一定深度，之后采用振动打桩锤进行内侧护筒3的沉入。

在内侧护筒3的施沉下放过程中，用全站仪沿相互垂直的两个方向全过程观测，随偏随纠，且保证内侧护筒3的中心与外侧护筒1的中心重合。

步骤7：采用旋挖钻机、正循环回转钻机或反循环回转钻机进行后续成孔至桩底标高，防泄木模2和内侧护筒3的存在可以保证后续成孔时护壁泥浆不外泄。重新对旋挖钻机进行挖掘孔定位，保证钻头与十字线的中心重合，减小偏差。在现场人员的测量无误之后进行钻挖，将提前准备好的泥浆及时补充。

当钻头下降到预定深度后，旋转钻斗并施加压力，将土挤入钻斗内，仪表自动显示筒满时，钻斗底部关闭，提升钻斗将土卸于堆放地点。钻机施工过程中保证泥浆面始终不得低于内侧护筒3的底部，保证孔壁稳定性。通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土和泥浆撑护孔壁，反复循环直至成孔。

步骤8：进行清孔后用吊机吊放钢筋笼。

钢筋笼吊放用双吊点吊放，在起吊运输过程中防止变形、弯曲，吊放入孔时，对准钻孔中心缓慢下放，避免碰撞孔壁和保证主筋保护层。下笼过程中若遇阻力不得撞笼、扭笼、墩笼强行下放，要查明原因，酌情处理，如确实无法下放，则必须提出钢筋笼，重新扫孔。

若钢筋笼过长，可分为多节吊装，当前一节放入孔内后即用钢管横向贯穿钢筋笼顶部的箍筋下方，临时将钢筋笼通过钢管搁支在内侧护筒3的筒口上，再起吊另一节。两节连接焊时要扶正并同心，采用单面焊，焊缝长度>10d，在同一截面内接头数不得超过50％，接头错开一个搭接长度。如此重复，逐节放入孔内直至设计标高。钢筋笼全部下入孔内后，要找正固定，使其居中。钢筋笼顶面和底面标高要符合设计要求，误差不大于+5cm。钢筋笼制作、安放和井口焊接自检合格后，应及时填写自检和隐蔽工程验收记录，并及时报监理工程师验收。

步骤9：灌注混凝土，测定商品砼的坍落度，要求坍落度为18-22cm，混凝土要有良好的和易性，初凝时间控制在2小时以内。水下混凝土灌注作业要连续紧凑，中途不得中断，要保证导管在混凝土中埋深在3-6m，最小埋入深度不得小于2m。灌注过程中设专职专人多次测试导管埋入深度，并做好记录，严禁导管拔出混凝土面，以免出现断桩事故。拆管后导管要埋入砼面以下2.0m左右，浇筑砼要连续进行，当砼面接近设计标高时，可采用探锤进行触深测量，来确定最后砼用量。

在灌注混凝土初凝前依次起拔内侧护筒3、外侧护筒1，防泄木模2的存在可以保证内侧护筒3起拔后灌注桩位于地下深埋暗涵4顶板和底板之间的混凝土不发生外泄，从而保证灌注桩的成桩质量，减少混凝土材料的浪费。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种贯穿深埋暗涵双套筒旋挖成孔围护桩施工装置，其特征是：包括外侧护筒(1)、防泄木模(2)和内侧护筒(3)；外侧护筒(1)为筒状结构，外侧护筒(1)沉放在土体内，且外侧护筒(1)的底面抵接在地下深埋暗涵(4)的顶板顶面上；防泄木模(2)沉放在地下深埋暗涵(4)内，防泄木模(2)位于外侧护筒(1)内，且防泄木模(2)的底面抵接在地下深埋暗涵(4)的底板顶面上，防泄木模(2)的顶面不低于地下深埋暗涵(4)的顶板；内侧护筒(3)贯穿外侧护筒(1)、防泄木模(2)和地下深埋暗涵(4)沉放在土体内，且内侧护筒(3)的底面位于地下深埋暗涵(4)的底板下方。

2.根据权利要求1所述的贯穿深埋暗涵双套筒旋挖成孔围护桩施工装置，其特征是：所述的外侧护筒(1)的内径大于防泄木模(2)的外径，防泄木模(2)的内径大于内侧护筒(3)的外径。

3.根据权利要求2所述的贯穿深埋暗涵双套筒旋挖成孔围护桩施工装置，其特征是：所述的外侧护筒(1)的内径比防泄木模(2)的外径大2mm，防泄木模(2)的内径比内侧护筒(3)的外径大2mm。

4.根据权利要求1所述的贯穿深埋暗涵双套筒旋挖成孔围护桩施工装置，其特征是：所述的外侧护筒(1)的长度大于地下深埋暗涵(4)的顶板至地面的距离，使外侧护筒(1)的顶面延伸至地面上方。

5.根据权利要求1所述的贯穿深埋暗涵双套筒旋挖成孔围护桩施工装置，其特征是：所述的防泄木模(2)的长度大于地下深埋暗涵(4)的净高。

6.根据权利要求5所述的贯穿深埋暗涵双套筒旋挖成孔围护桩施工装置，其特征是：所述的防泄木模(2)的长度比地下深埋暗涵(4)的净高大20cm。

7.根据权利要求1所述的贯穿深埋暗涵双套筒旋挖成孔围护桩施工装置，其特征是：所述的内侧护筒(3)的高度大于地下深埋暗涵(4)的底板至地面的距离，使内侧护筒(3)的底面贯穿至地下深埋暗涵(4)的底板下方，且内侧护筒(3)的顶面高于外侧护筒(1)的顶面。

8.根据权利要求1或7所述的贯穿深埋暗涵双套筒旋挖成孔围护桩施工装置，其特征是：所述的内侧护筒(3)的顶部外壁上形成有凸缘(301)，凸缘(301)的外径大于外侧护筒(1)的内径，使凸缘(301)抵接在外侧护筒(1)的顶部。

9.根据权利要求8所述的贯穿深埋暗涵双套筒旋挖成孔围护桩施工装置，其特征是：所述的凸缘(301)的宽度为2cm，凸缘(301)的高度为20cm。

10.根据权利要求1所述的贯穿深埋暗涵双套筒旋挖成孔围护桩施工装置，其特征是：所述的外侧护筒(1)、防泄木模(2)和内侧护筒(3)同轴设置。