CN220908372U - 深水倾斜坚硬裸岩面大直径钻孔灌注桩施工结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及深水倾斜坚硬裸岩面大直径钻孔灌注桩施工结构，施工步骤包括：双层导向钢护筒插打沉放结构，倾斜岩面钻头改进桩孔垂直度控制结构，封底混凝土护筒连体稳定性提高结构，倾斜岩面大直径钢护筒安装结构，高效排渣二次清孔结构。本实用新型属于桩基工程施工领域，不但可以提高钢护筒安装垂直度和稳定性，桩孔钻进垂直度可有效控制，提高护筒底部稳定性，提高清孔和成桩质量，同时保证了施工质量，大大提高现场施工效率，节省人力和成本，应用于实际工程中可取得较好的结构经济效益。

Description

深水倾斜坚硬裸岩面大直径钻孔灌注桩施工结构

技术领域

本实用新型属于地基与基础工程领域，适用于大直径钻孔灌注桩的施工，尤其适用于深水倾斜坚硬裸岩面的桩基施工，具体涉及一种深水倾斜坚硬裸岩面大直径钻孔灌注桩施工结构。

背景技术

钻孔灌注桩具有承载力高、稳定性好、沉降量小、抗震性能好等许多优点，特别适合在桥梁桩基工程中使用。由于桥梁桩基对于钻孔灌注桩的承载力要求高，桩底往往需要进入基岩层。大多数基岩埋藏于一定厚度的土层下，在物理、化学和生物作用下，基岩顶面都会呈一定角度的倾斜，这必然会对钻孔灌注桩成孔质量造成不良影响。在开展高速公路施工的过程中，会遇到各种各样的复杂地质情况，需要在施工前充分考虑施工成本、施工质量和施工可靠性，结合不同情况选择相对应的施工体系方案，尤其是对于部分硬质岩层和不同发育程度的岩溶时，在深水倾斜岩面、大直径的钻孔灌注桩施工时常常会遇到钻进难度大，清孔效果差等问题。

鉴于此，针对以往裸岩面大直径钻孔灌注桩施工中的不足，亟待一种新的深水倾斜坚硬裸岩面大直径钻孔灌注桩的施工结构，改善施工效率，提高施工质量，确保施工过程安全可靠。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可有效提高钢护筒安装垂直度和稳定性，桩孔钻进垂直度可有效控制，提高护筒底部稳定性，提高二次质量和效率，同时提高了施工质量，大大提高现场施工效率，节约人力和成本，具有环保节能、施工方便、操作简单等特点的超厚覆盖层大直径嵌岩灌注桩的施工结构。

为实现上述体系，本实用新型采用了以下体系方案：

深水倾斜坚硬裸岩面大直径钻孔灌注桩，包括双层导向钢护筒插打沉放结构、封底混凝土护筒连体稳定性提高结构以及倾斜岩面大直径钢护筒安装结构；

双层导向钢护筒插打沉放结构包括外导向钢护筒、内导向钢护筒、智能伸缩顶推杆、楔形环状底托、千斤顶固定底座、液压千斤顶、环形扩大端板、顶推杆固定底座；外导向钢护筒设于桩孔处；内导向钢护筒设于外导向钢护筒内，内导向钢护筒底部设于楔形环状底托上，顶部固定于环形扩大端板上；智能伸缩顶推杆通过顶推杆固定底座固定于内导向钢护筒外侧；楔形环状底托设在外导向钢护筒底部；千斤顶固定底座固定于地面，液压千斤顶固定于千斤顶固定底座上，环形扩大端板两侧设于液压千斤顶上；

封底混凝土护筒连体稳定性提高结构包括封底混凝土、钢护筒、钢板围挡；钢护筒在墩柱上，钢板围挡设在钢护筒四周的岩面上，封底混凝土设在钢板围挡内；

倾斜岩面大直径钢护筒安装结构包括液压千斤顶、千斤顶固定底座、辅助平台、导向框、固定抱箍；辅助平台设于栈桥上，导向框通过固定抱箍固定于钢护筒上部的辅助平台上，液压千斤顶通过千斤顶固定底座固定于导向框内侧。

进一步地，还包括倾斜岩面钻头改进桩孔垂直度控制结构，倾斜岩面钻头改进桩孔垂直度控制结构包括钻齿、钢筒钻、加固挡圈、扩大定位钻孔、钻杆；钻齿设于钢筒钻底部，加固挡圈固定于钢筒钻顶部，扩大定位钻孔固定于加固挡圈上，钻杆固定于钢筒钻上。

进一步地，还包括高效排渣二次清孔结构，高效排渣二次清孔结构包括沉渣、钢筋笼、桩孔、导管、输气管、引孔管、施工操作平台、导管穿入孔、连接管、空气压缩机、平台板、平台竖梁、平台横梁；沉渣和钢筋笼设于桩孔内，导管穿过施工操作平台的导管穿入孔设于桩孔内，引孔管设于导管内，输气管设于引孔管内，施工操作平台设于栈桥上，导管穿入孔设在施工操作平台上。

进一步地，连接管一端连接在空气压缩机上，另一端与输气管连接，空气压缩机设于施工操作平台上。

进一步地，还包括全站仪，用于通过全站仪进行桩位放样。

进一步地，还包括吊车，用于通过吊车进行吊装操作。

进一步地，还包括拌和站和罐车，用于进行混凝土加工和运输。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点和有益效果：

1）采用双层导向钢护筒插打沉放结构进行施工，通过设置内外导向钢护筒可有效确保在倾斜坚硬裸岩面桩的垂直度和钢护筒的稳定性，提高成桩质量，便于操作。

2）通过倾斜岩面钻头改进桩孔垂直度控制结构的钻进施工，在倾斜岩面钻进效率高，有效保证了钻进垂直度。

3）采用封底混凝土护筒连体稳定性提高结构和倾斜岩面大直径钢护筒安装结构进行施工，可精确调节钢护筒下放垂直度，结构简单，提高了护筒的稳定性和垂直度。

4）采用高效排渣二次清孔结构进行清孔，提高了二次清孔的效率和质量，且有利于保证钻孔底部的成桩质量。

附图说明

图1是双层导向钢护筒插打沉放结构结构示意图；

图2是内外导向钢护筒连接安装结构示意图；

图3是倾斜岩面钻头改进桩孔垂直度控制结构结构示意图；

图4是封底混凝土护筒连体稳定性提高结构结构示意图；

图5是封底混凝土护筒连体稳定性提高结构结构平视图；

图6是倾斜岩面大直径钢护筒安装结构结构示意图；

图7是高效排渣二次清孔结构结构正视图；

图8是高效排渣二次清孔结构结构俯视图。

图中，1、外导向钢护筒；2、内导向钢护筒；3、智能伸缩顶推杆；4、楔形环状底托；5、千斤顶固定底座；6、液压千斤顶；7、环形扩大端板；8、顶推杆固定底座；9、钻齿；10、钢筒钻；11、加固挡圈；12、扩大定位钻孔；13、钻杆；14、墩柱；15、岩面；16、封底混凝土；17、钢护筒；18、栈桥；19、辅助平台；20、导向框；21、钢板围挡；22、固定抱箍；23、沉渣；24、钢筋笼；25、桩孔；26、导管；27、输气管；28、引孔管；29、施工操作平台；30、导管引入孔；31、连接管；32、空气压缩机；33、平台板；34、平台竖梁；35、平台横梁；36、地面。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本申请的披露中，术语“纵向”“横向”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本申请的限制。

图1是双层导向钢护筒插打沉放结构结构示意图、图2是内外导向钢护筒连接安装结构示意图、图3是倾斜岩面钻头改进桩孔垂直度控制结构结构示意图、图4是封底混凝土护筒连体稳定性提高结构结构示意图、图5是封底混凝土护筒连体稳定性提高结构结构平视图、图6是倾斜岩面大直径钢护筒安装结构结构示意图、图7是高效排渣二次清孔结构结构正视图、图8是高效排渣二次清孔结构结构俯视图。

实施例一

如图1至图8所示，深水倾斜坚硬裸岩面大直径钻孔灌注桩，包括双层导向钢护筒插打沉放结构，倾斜岩面钻头改进桩孔垂直度控制结构，封底混凝土护筒连体稳定性提高结构，倾斜岩面大直径钢护筒安装结构，高效排渣二次清孔结构。

双层导向钢护筒插打沉放结构包括外导向钢护筒1、内导向钢护筒2、智能伸缩顶推杆3、楔形环状底托4、千斤顶固定底座5、液压千斤顶6、环形扩大端板7、顶推杆固定底座8，外导向钢护筒1设于桩孔处，内导向钢护筒2设于外导向钢护筒1内，底部设于楔形环状底托4上，顶部固定于环形扩大端板7上，智能伸缩顶推杆3通过顶推杆固定底座8固定于内导向钢护筒2外侧，楔形环状底托4设在外导向钢护筒1底部，千斤顶固定底座5固定于地面36，液压千斤顶6固定于千斤顶固定底座5上，环形扩大端板7两侧设于液压千斤顶6上；

作为一种改进的具体实施方式，倾斜岩面钻头改进桩孔垂直度控制结构包括钻齿9、钢筒钻10、加固挡圈11、扩大定位钻孔12、钻杆13，钻齿9设于钢筒钻10底部，加固挡圈11固定于钢筒钻10顶部，扩大定位钻孔12固定于加固挡圈11上，钻杆13固定于钢筒钻10上。

作为一种改进的具体实施方式，封底混凝土护筒连体稳定性提高结构包括封底混凝土16、钢护筒17、钢板围挡21，钢护筒17在墩柱14上，钢板围挡21设在钢护筒17四周的岩面15上，封底混凝土16设在钢板围挡21内。

作为一种改进的具体实施方式，倾斜岩面大直径钢护筒安装结构包括液压千斤顶6、千斤顶固定底座5、辅助平台19、导向框20、固定抱箍22，辅助平台19设于栈桥18上，导向框20通过固定抱箍22固定于钢护筒17上部的辅助平台19上，液压千斤顶6通过千斤顶固定底座5固定于导向框20内侧。

作为一种改进的具体实施方式，高效排渣二次清孔结构包括沉渣23、钢筋笼24、桩孔25、导管26、输气管27、引孔管28、施工操作平台29、导管穿入孔30、连接管31、空气压缩机32、平台板33、平台竖梁34、平台横梁35，沉渣23和钢筋笼24在桩孔25内，导管26穿过施工操作平台29的导管穿入孔30设于桩孔25内，引孔管28设于导管26内，输气管27设于引孔管28内，施工操作平台29设于栈桥18上，导管穿入孔30设在施工操作平台29上，连接管31一端连接在空气压缩机32上，另一端与输气管27连接，空气压缩机32设于施工操作平台29上。

实施例二

为了更方便理解本实用新型的方案，本实施例提出了基于实施例一的深水倾斜坚硬裸岩面大直径钻孔灌注桩施工方法，包括以下步骤：

步骤一，施工准备：做好现场交通管制，对周围场地进行封闭，根据施工要求准备施工材料和机械设备，并陆续安排进场。

步骤二，桩位放样：利用全站仪，根据桩基中心坐标值及已知控制点坐标值进行放样。

步骤三，钢护筒17施工：首先施工双层导向钢护筒，外导向钢护筒1设于桩孔25处，内导向钢护筒2设于外导向钢护筒1内，该内导向钢护筒2的底部置于楔形环状底托4上，顶部固定于环形扩大端板7上；

智能伸缩顶推杆3通过顶推杆固定底座8固定于内导向钢护筒2外侧，楔形环状底托4设于外导向钢护筒1底部，千斤顶固定底座5固定于地面36，液压千斤顶6固定于千斤顶固定底座5上，环形扩大端板7两侧设于液压千斤顶6上，以便于提升内导向钢护筒2；

搭设平台，辅助平台19设于栈桥18上，导向框20通过固定抱箍22固定于钢护筒17上部的辅助平台19上，液压千斤顶6通过千斤顶固定底座5固定于导向框20内侧；

通过吊车吊装钢护筒17穿过导向框20并通过液压千斤顶6微调进行施工；

施工完成后在钢护筒17四周的岩面15上施工钢板围挡21，在钢板围挡21内用封底混凝土16进行封底。

步骤四，钻机移至桩孔25位置，安装钻头，钻齿9设于钢筒钻10底部，加固挡圈11固定于钢筒钻10顶部，扩大定位钻孔12固定于加固挡圈11上，钻杆13固定于钢筒钻10上；

通过扩大定位钻孔12和钻齿9的结合钻进，以有效控制垂直度。

步骤五，检孔、清孔施工：钻孔完成后，用成孔检测仪对孔深、孔形、孔径及垂直度等进行检查并清孔。

步骤六，钢筋笼施工：据桩孔25直径要求绑扎钢筋笼，通过吊车配合进行钢筋笼的下放。

步骤七，下导管施工：用吊车先将导管26放至孔底，然后再将导管26提起40cm，导管高度确定后，用工字钢调整导管卡盘高度，用导管卡盘将导管26卡住。

步骤八，二次清孔施工：采用高效排渣二次清孔技术，沉渣23和钢筋笼24在桩孔25内，导管26穿过施工操作平台29的导管引入孔30置于桩孔25内，引孔管28置于导管26内，输气管27置于引孔管28内，施工操作平台29置于栈桥18上，导管引入孔30设于施工操作平台29上，连接管31一端连接在空气压缩机32上，另一端与输气管27连接，空气压缩机32置于施工操作平台29上；

开启空气压缩机32达到预设时长后关闭，测量孔底沉渣23，直至清理干净为止。

步骤九，灌注混凝土并检验：全线桩基混凝土采用拌和站集中拌和加工，经罐车运送至施工现场桩位处进行灌注。

步骤十，检查验收，施工设备和机具拆除退场。

本申请未详述部分为现有技术，故本申请未对其进行详述。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

尽管本文较多地使用了专业术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本申请的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本申请精神相违背的。

本申请不局限于上述最佳实施方式，任何人在本申请的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上做任何变化，凡是具有与本申请相同或相似的技术方案，均落在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.深水倾斜坚硬裸岩面大直径钻孔灌注桩施工结构，其特征在于，包括双层导向钢护筒插打沉放结构、封底混凝土护筒连体稳定性提高结构以及倾斜岩面大直径钢护筒安装结构；

所述双层导向钢护筒插打沉放结构包括外导向钢护筒（1）、内导向钢护筒（2）、智能伸缩顶推杆（3）、楔形环状底托（4）、千斤顶固定底座（5）、液压千斤顶（6）、环形扩大端板（7）、顶推杆固定底座（8）；所述外导向钢护筒（1）设于桩孔（25）处；所述内导向钢护筒（2）设于外导向钢护筒（1）内，内导向钢护筒（2）底部设于楔形环状底托（4）上，顶部固定于环形扩大端板（7）上；所述智能伸缩顶推杆（3）通过顶推杆固定底座（8）固定于内导向钢护筒（2）外侧；所述楔形环状底托（4）设在外导向钢护筒（1）底部；所述千斤顶固定底座（5）固定于地面（36），所述液压千斤顶（6）固定于千斤顶固定底座（5）上，所述环形扩大端板（7）两侧设于液压千斤顶（6）上；

所述封底混凝土护筒连体稳定性提高结构包括封底混凝土（16）、钢护筒（17）、钢板围挡（21）；所述钢护筒（17）在墩柱（14）上，所述钢板围挡（21）设在钢护筒（17）四周的岩面（15）上，所述封底混凝土（16）设在钢板围挡（21）内；

所述倾斜岩面大直径钢护筒安装结构包括液压千斤顶（6）、千斤顶固定底座（5）、辅助平台（19）、导向框（20）、固定抱箍（22）；所述辅助平台（19）设于栈桥（18）上，所述导向框（20）通过固定抱箍（22）固定于钢护筒（17）上部的辅助平台（19）上，所述液压千斤顶（6）通过千斤顶固定底座（5）固定于导向框（20）内侧。

2.如权利要求1所述的深水倾斜坚硬裸岩面大直径钻孔灌注桩施工结构，其特征在于，还包括倾斜岩面钻头改进桩孔垂直度控制结构，所述倾斜岩面钻头改进桩孔垂直度控制结构包括钻齿（9）、钢筒钻（10）、加固挡圈（11）、扩大定位钻孔（12）、钻杆（13）；所述钻齿（9）设于钢筒钻（10）底部，所述加固挡圈（11）固定于钢筒钻（10）顶部，所述扩大定位钻孔（12）固定于加固挡圈（11）上，所述钻杆（13）固定于钢筒钻（10）上。

3.如权利要求1所述的深水倾斜坚硬裸岩面大直径钻孔灌注桩施工结构，其特征在于，还包括高效排渣二次清孔结构，所述高效排渣二次清孔结构包括沉渣（23）、钢筋笼（24）、桩孔（25）、导管（26）、输气管（27）、引孔管（28）、施工操作平台（29）、导管穿入孔（30）、连接管（31）、空气压缩机（32）、平台板（33）、平台竖梁（34）、平台横梁（35）；所述沉渣（23）和钢筋笼（24）设于桩孔（25）内，所述导管（26）穿过施工操作平台（29）的导管穿入孔（30）设于桩孔（25）内，所述引孔管（28）设于导管（26）内，所述输气管（27）设于引孔管（28）内，所述施工操作平台（29）设于栈桥（18）上，所述导管穿入孔（30）设在施工操作平台（29）上。

4.如权利要求3所述的深水倾斜坚硬裸岩面大直径钻孔灌注桩施工结构，其特征在于，所述连接管（31）一端连接在空气压缩机（32）上，另一端与输气管（27）连接，所述空气压缩机（32）设于施工操作平台（29）上。

5.如权利要求1-4任意一项所述的深水倾斜坚硬裸岩面大直径钻孔灌注桩施工结构，其特征在于，还包括全站仪，用于通过全站仪进行桩位放样。

6.如权利要求1-4任意一项所述的深水倾斜坚硬裸岩面大直径钻孔灌注桩施工结构，其特征在于，还包括吊车，用于通过吊车进行吊装操作。

7.如权利要求1-4任意一项所述的深水倾斜坚硬裸岩面大直径钻孔灌注桩施工结构，其特征在于，还包括拌和站和罐车，用于进行混凝土加工和运输。