[發明專利]在鉆孔樁井筒底部開挖巖石的環式沖擊法

有效

• 申請號: 201310055427.7
• 申請日: 2013-02-21
• 公開（公告）號: CN103088832A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 楊宏量
• 申請（專利權）人: 北京鑫實路橋建設有限公司
• 主分類號: E02D17/06
• 分類號: E02D17/06;E02D17/08;E21B4/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種在鉆孔樁井筒底部開挖巖石的環式沖擊法。

背景技術

在山區或淺山區，公路橋的鉆孔樁井筒首先向下穿過土層，然后才進入巖石部位。在穿過土層部位，井筒用人工開挖，并且自上而下逐層設制鋼筋混凝土護壁，以對周圍土體進行支護。在巖石部位，井筒的開挖深度為其直徑的2.0-2.5倍，以保證鉆孔樁獲得足夠的嵌巖長度。以往巖石部位的井筒都是用爆破法分層向下開挖，所形成的井筒側壁雖然布滿了大大小小的爆破裂紋，但無須設制混凝土護壁。

采用爆破法分層向下開挖井筒，需要進行多個施工程序。每一個施工程序都包括鉆孔、爆破和清方等多個工藝。每一個施工程序至少需要一天的時間，但只能向下開挖300-400mm深。在井筒底部用風鉆鉆制炮孔，操作的難度大，粉塵多。每次爆破時都會產生振動和飛石，需要的防護器材多，且容易引發群體事件。爆破所需要的炸藥和雷管都是由振遠護衛公司專門運送，每個井筒的每個施工程序都要支付300元以上的炸藥和雷管的運送費用。

在鉆孔樁井筒的底部如架設一臺平面旋轉沖擊鉆，采用環式沖擊法進行開挖，則其工效更高、質量更好，便于操作且更為安全。在施工時，平面旋轉沖擊鉆的鉆頭沿著設定巖石井筒側壁順次鉆制垂直的沖擊孔，首先形成實際巖石井筒側壁，并使井底的巖體開挖部位僅剩下一個孤島式的殘存體。由于殘存體周圍的約束被解除，周圍的側壓力被撤消，故不難用機械方式將其破碎。被破碎的巖石被及時清出井筒。

本發明就是根據上述的思路，由本發明人精心研制的一種在鉆孔樁井筒底部開挖巖石的環式沖擊法。

發明內容??

本發明所要解決的問題就是提供一種當鉆孔樁井筒的數量既多且集中，在每個鉆孔樁井筒底部都出現大范圍巖石的情況下，開挖巖石井筒的環式沖擊法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種在鉆孔樁井筒底部開挖巖石的環式沖擊法，在橋梁工程中，被用于開挖鉆孔樁井筒底部的巖石部位；在山區或淺山區，大地表層通常為7-30m厚的土層，在土層之下是大范圍的巖石結構；所述的井筒其直徑大多為1.2m、1.5m和1.8m，它向下首先穿過土層，然后進入巖石結構中；在穿過土層部位，設有混凝土護壁；在巖石結構中，形成實際巖石井筒側壁；該實際巖石井筒側壁用平面旋轉沖擊鉆沖擊而成；為了在井底安裝平面旋轉沖擊鉆并滿足其操作需要，在距巖石結構表面3m高的范圍內，所述的混凝土護壁其口徑大于井筒的直徑240mm；在井筒底部，整個巖石開挖部位呈一個圓柱體，其厚度等于井筒直徑的2.0-2.5倍，其直徑等于井筒的直徑，其側面與設定巖石井筒側壁相吻合，其底面與設定巖石井筒底面相吻合；所述的巖石開挖部位可一次開挖完成；本發明的特征在于：

在穿過土層部位，所述的井筒用人工開挖；每向下開挖1000mm深，都制作一層混凝土護壁，其底部三層混凝土護壁的口徑皆大于井筒的直徑240mm；在井筒底部，用電動切割片對巖石結構的表層進行水平切割，在其表面的正中部位形成一個操作平臺；在這個操作平臺上，安裝一臺平面旋轉沖擊鉆；該平面旋轉沖擊鉆可繞其自身的中心主軸作360度的平面轉動，其鉆頭與所述的設定巖石井筒側壁相切，并以185-190mm的相等環向間距，首先順次向下鉆制垂直的獨立沖擊孔；然后在每相鄰的兩個獨立沖擊孔之間的正中部位，都鉆制一個垂直的貫通沖擊孔；整個一圈獨立沖擊孔和貫通沖擊孔的孔腔沿著圓周貫通起來，形成一道環狀巖石間距；所述的獨立沖擊孔和貫通沖擊孔的口徑皆為130mm，它們的孔底都處于同一個標高，且都低于所述的設定巖石井筒底面100-400mm；在所述的環狀巖石間距之外，是實際巖石井筒側壁；在所述的環狀巖石間距之內，是巖石開挖部位的殘存體；在該殘存體的上部和中部，直接用風鎬對巖石進行破碎；在該殘存體的下部，先在巖石中鉆制脹裂孔，再向這些脹裂孔中灌注無聲破碎劑漿液對巖石進行脹裂，最后用風鎬進行破碎；在該殘存體的根部，所剩余的殘留巖石仍固定在原處；在所述的井筒的開口處，安裝一臺卷揚機，利用吊桶吊裝，及時將破碎的巖石運出井筒；將鉆孔樁的鋼筋籠放入井筒中，在該井筒中注滿C25混凝土，殘留巖石構成了鉆孔樁的根部。