[發(fā)明專(zhuān)利]基于風(fēng)動(dòng)攪拌鉆渣的振沖引孔施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210035360.6
• 申請(qǐng)日: 2012-02-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102561947A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李全福;鄧樹(shù)密
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)水利水電第十工程局有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21B7/00
• 分類(lèi)號(hào): E21B7/00;E21B1/00;E21B21/14
• 代理公司: 北京中海智圣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11282
• 代理人: 曾永珠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種振沖引孔施工方法，尤其涉及一種基于風(fēng)動(dòng)攪拌鉆渣的振沖引孔施工方法。

背景技術(shù)

在土木建筑工程中、特別是在水利水電工程中的振沖碎石樁工程，振沖碎石樁的主要作用是對(duì)軟弱地層或易液化的沙土地層進(jìn)行加密以提高地基的承載力(力學(xué)性能)或抗液化能力。但需振沖加密的地層本身或上覆地層存在較密實(shí)(堅(jiān)硬)地層或存在漂卵石、孤石等地層，導(dǎo)致振沖器無(wú)法直接造孔穿透堅(jiān)硬地層，而采用沖擊鉆機(jī)引孔的方式穿透堅(jiān)硬地層后再采用振沖器造孔至設(shè)計(jì)深度后進(jìn)行填料振動(dòng)加密成樁，這種方法即為振沖引孔施工方法。

傳統(tǒng)的振沖引孔施工方法中，一般采用泥漿護(hù)壁，采用正循環(huán)或反循環(huán)或抽砂桶抽砂的方式將孔內(nèi)鉆渣排出孔外，為保證鉆孔不塌孔要時(shí)刻保證合格泥漿的供應(yīng)。護(hù)壁泥漿一般采用當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)粘土或膨潤(rùn)土拌制，其成本很高。如果工程所在地附近沒(méi)有符合要求的粘土，將需遠(yuǎn)距離運(yùn)輸合格粘土或膨潤(rùn)土，導(dǎo)致使用粘土或膨潤(rùn)土的成本非常高；工程所在地的交通條件不好或偏遠(yuǎn)的情況下成本增加尤其明顯。

如果采用正循環(huán)或反循環(huán)出渣方式，在施工現(xiàn)場(chǎng)要布置很多循環(huán)用泥漿坑，隨著工作面的變化要隨時(shí)將泥漿坑清除并回填，然后再布置新的泥漿坑；如果采用抽砂桶出渣的方式，要在施工現(xiàn)場(chǎng)布置許多排漿溝或泥漿坑，并要安排一定數(shù)量的人員和機(jī)械設(shè)備清除孔內(nèi)排除的泥漿鉆渣，以上這幾種除渣方式均使施工現(xiàn)場(chǎng)的管理增加一定的難度，增加了相應(yīng)的工程施工成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種基于風(fēng)動(dòng)攪拌鉆渣的振沖引孔施工方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

本發(fā)明包括以下步驟：

(1)埋設(shè)護(hù)桶；

(2)用鉆頭為空心鉆頭的沖擊鉆機(jī)鉆出初級(jí)引孔；

(3)在空心鉆頭的內(nèi)管中接入風(fēng)管，所述風(fēng)管的另一端與空壓機(jī)的出口連接；

(4)開(kāi)動(dòng)空壓機(jī)和沖擊鉆機(jī)，開(kāi)始在所述初級(jí)引孔內(nèi)向下深度鉆孔；

(5)向孔內(nèi)加入水，持續(xù)鉆孔至引孔設(shè)計(jì)深度；

(6)停止鉆孔，完成引孔施工。

深度鉆孔過(guò)程中，空壓機(jī)送出的風(fēng)使鉆渣懸浮在泥漿中在孔內(nèi)滾動(dòng)，使得鉆渣不沉淀；泥漿在向孔壁外滲透過(guò)程中形成泥皮，同時(shí)孔內(nèi)泥漿因不排渣而使得其密度比較大，也起到了很大的護(hù)壁作用，因此鉆孔不會(huì)塌孔；由于鉆渣與泥漿混合后在風(fēng)力作用下共同形成護(hù)壁泥漿，所以可以不排或少排廢泥漿鉆渣，減少了清理廢泥漿鉆渣的人工和機(jī)械設(shè)備使用的費(fèi)用，同時(shí)減小了對(duì)環(huán)境污染的影響，并提高了文明施工的技術(shù)水平。

作為優(yōu)選，所述步驟(1)中，所述埋設(shè)護(hù)桶的深度為1.3～2.0m，所述護(hù)桶內(nèi)徑大于鉆孔直徑20～40cm；在埋設(shè)護(hù)桶時(shí)，所述護(hù)桶的外面要用粘土摻礫石分層回填密實(shí)；所述步驟(2)中，所述初級(jí)引孔的深度為3～5m；所述步驟(3)中，所述風(fēng)管的內(nèi)徑為25mm。

具體地，所述步驟(5)中，所述向孔內(nèi)加入水的水量，滿足以下條件：孔內(nèi)鉆渣漿液的稠度使得鉆頭在孔內(nèi)上下活動(dòng)自如且及風(fēng)力能夠吹動(dòng)鉆渣漿液滾動(dòng)；所述步驟(5)中，如果孔內(nèi)鉆渣不能全部裹在泥漿中并在風(fēng)力作用下懸浮在泥漿中，則向孔內(nèi)加入粘土，加入的粘土量滿足以下條件：使孔內(nèi)鉆渣全部裹在泥漿中并在風(fēng)力作用下懸浮在泥漿中；所述步驟(4)和步驟(5)中，不抽取鉆渣。

作為最佳選擇，所述步驟(6)中，所述停止鉆孔的方法為：先停止沖擊鉆機(jī)的沖擊，將所述沖擊鉆機(jī)的鉆頭提出孔外后，再關(guān)閉空壓機(jī)，停止供風(fēng)。

進(jìn)一步，所述沖擊鉆機(jī)所用的空心鉆頭的重量為2500～4000kg；所述空壓機(jī)的風(fēng)量為3～4m³/min，壓力為0.7～1.2MPa。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、采用本發(fā)明進(jìn)行振沖引孔施工，由于借助風(fēng)力使鉆渣懸浮在泥漿中在孔內(nèi)滾動(dòng)、不沉淀，泥漿在向孔壁外滲透過(guò)程中形成泥皮，同時(shí)孔內(nèi)泥漿因不排渣而使得其密度比較大，也起到了很大的護(hù)壁作用，因此鉆孔不會(huì)塌孔；

2、由于鉆渣與泥漿混合后在風(fēng)力作用下共同形成護(hù)壁泥漿，所以可以不排或少排廢泥漿鉆渣，減少了清理廢泥漿鉆渣的人工和機(jī)械設(shè)備使用的費(fèi)用，同時(shí)減小了對(duì)環(huán)境污染的影響，并提高了文明施工的技術(shù)水平；

3、由于不用攪拌泥漿，因此節(jié)省了泥漿系統(tǒng)的泥漿攪拌及存儲(chǔ)等臨建設(shè)施的建造費(fèi)用和泥漿攪拌設(shè)備的使用費(fèi)用及泥漿攪拌的人工費(fèi)用等；