[實用新型]溶洞區(qū)橋梁樁基施工裝置及施工系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720968463.6
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN207003463U
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇建萍;邱飛軍;王寶華;萬連偉;張倩;顏遠(yuǎn)超
• 申請（專利權(quán)）人: 中交四公局第二工程有限公司
• 主分類號: E02D27/12
• 分類號: E02D27/12;E02D5/38;E02D33/00;E02D7/18;E02D9/02
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務(wù)所(普通合伙)41117
• 代理人: 楊妙琴,秦舜生

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于巖土工程施工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種溶洞區(qū)橋梁樁基施工裝置及施工系統(tǒng)。

背景技術(shù)

我國地質(zhì)情況復(fù)雜多變，各地廣泛分布著巖溶地貌，在此種條件下修建橋梁，增加了施工難度。橋梁荷載是通過樁基傳遞到底層中，樁基承載能力是樁周力的摩擦力和樁端支承力之和。在巖溶地區(qū)，由于溶洞的存在，對樁基的承載能力會產(chǎn)生重大影響，例如樁周的溶洞可能影響樁周土與樁基的摩阻力；如果溶洞位于樁基的底部，會因溶洞頂板厚度不夠，在橋梁荷載作用下，壓碎頂板，使樁基承載能力降低，而引起橋梁結(jié)構(gòu)的破壞。

樁基礎(chǔ)是一種應(yīng)用廣泛且具有悠久歷史的深基礎(chǔ)形式，當(dāng)?shù)鼗臏\層土質(zhì)比較差，采用淺基礎(chǔ)不能滿足結(jié)構(gòu)物對地基強度、穩(wěn)定性和剛度方面的要求，且又沒有適當(dāng)?shù)奶幚矸桨笗r，時常會考慮樁基礎(chǔ)。它能適應(yīng)各種地質(zhì)條件、各種工程類型的工程條件和荷載情況，經(jīng)常被建筑、水利、橋梁工程使用。由于溶洞地區(qū)地質(zhì)情況的特殊性，樁基礎(chǔ)因其獨特的特點在溶洞地區(qū)被廣泛采用，但是隨著樁基礎(chǔ)使用的增多，許多問題也隨之出現(xiàn)，并且日漸突出。首先，在樁基礎(chǔ)的施工階段，由于施工技術(shù)還不盡完善、適用，會不可避免地留下質(zhì)量隱患，甚至?xí)斐梢恍┲卮蟮陌踩鹿省Ｆ浯危诨A(chǔ)的運行時期，有可能出現(xiàn)特殊的荷載和其他外部因素，也會對溶洞區(qū)修建的樁基礎(chǔ)造成巨大的影響。

雖然目前穿越溶洞地層的鉆孔灌注樁的施工技術(shù)發(fā)展迅速，但溶洞地層的鉆孔灌注樁施工一直是工程的難點。溶洞區(qū)樁基施工難度大，比如樁基常會產(chǎn)生樁頭松散、斜樁和彎樁、樁徑變化、樁身混凝土夾泥、樁基承載力不足、樁身混凝土缺陷和產(chǎn)生樁基負(fù)摩阻力，而對每種質(zhì)量事故處理不當(dāng)都會對橋梁的穩(wěn)定和安全造成威脅。為確保橋梁結(jié)構(gòu)安全可靠，保證工程質(zhì)量和順利進(jìn)行，研究設(shè)計一種新型的溶洞區(qū)橋梁樁基施工裝置及施工系統(tǒng)，是勢在必行的。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題就是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種能夠一次性成孔，且效率高，造價低，從而確保橋梁結(jié)構(gòu)安全可靠，保證工程質(zhì)量和順利進(jìn)行的溶洞區(qū)橋梁樁基施工裝置及施工系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為：

設(shè)計一種溶洞區(qū)橋梁樁基施工裝置，包括鉆孔機和鋼護筒，其中鉆孔機包括鉆桿和鉆頭，所述鋼護筒由多節(jié)拼接構(gòu)成，且各節(jié)之間為螺紋連接，所述鋼護筒的外圓直徑略大于鉆孔的直徑，每節(jié)鋼護筒的底部為圓錐狀結(jié)構(gòu)；所述鋼護筒的上部伸出地面部分左右兩側(cè)對稱設(shè)有手柄，用于施工過程的下壓和施工后的提起；所述鋼護筒的下部圓周向表面密布有漏漿孔；該施工裝置還包括溶洞發(fā)現(xiàn)檢測機構(gòu)和溶洞至孔口距離測量機構(gòu)，以及PLC控制器；其中溶洞發(fā)現(xiàn)檢測機構(gòu)為設(shè)于鉆頭表面的壓力傳感器，所述溶洞至孔口距離測量機構(gòu)為設(shè)于鉆頭或者鉆桿表面的位移傳感器，所述PLC控制器與壓力傳感器、位移傳感器以及鉆孔機動力部分分別電連接。

優(yōu)選地，在上述溶洞區(qū)橋梁樁基施工裝置中，所述鋼護筒的總長度大于溶洞至孔口之間的距離。

優(yōu)選地，在上述溶洞區(qū)橋梁樁基施工裝置中，所述鋼護筒的壁厚為5-8mm。

優(yōu)選地，在上述溶洞區(qū)橋梁樁基施工裝置中，每節(jié)鋼護筒的長度為3-5m。

此外，本實用新型還提供一種包含上述任一項所述溶洞區(qū)橋梁樁基施工裝置的施工系統(tǒng)，該施工系統(tǒng)還包括鋼護筒壓入設(shè)備，鋼護筒提起設(shè)備，制作樁基用鋼筋籠及導(dǎo)管，以及混凝土制備和灌注設(shè)備。

優(yōu)選地，在上述溶洞區(qū)橋梁樁基施工系統(tǒng)中，所述鋼護筒壓入設(shè)備為振動錘。

優(yōu)選地，在上述溶洞區(qū)橋梁樁基施工系統(tǒng)中，所述鋼護筒提起設(shè)備為電動葫蘆，電動葫蘆懸掛安裝在龍門支架上。

本實用新型技術(shù)方案的有益效果是：

1、在結(jié)構(gòu)上，本實用新型溶洞區(qū)橋梁樁基施工裝置及施工系統(tǒng)包括鉆孔機和鋼護筒，其中鋼護筒伴隨鉆頭跟管鉆進(jìn)施工，可一次性成孔，不用溶洞注漿、多層套管，效率高，造價低。較好地解決了巖溶地區(qū)特別多層巖溶地區(qū)的樁基施工成孔困難，采用單一治理措施無法奏效的問題。從而確保橋梁結(jié)構(gòu)安全可靠，保證工程質(zhì)量和順利進(jìn)行。

2、在結(jié)構(gòu)上，本實用新型所用鋼護筒由多節(jié)可拆卸式連接構(gòu)成，施工結(jié)束后，可以提起拔出拆卸后，準(zhǔn)備重復(fù)使用，使用方便，還降低了施工成本。鋼護筒底部設(shè)計為圓錐狀結(jié)構(gòu)，則是為了方便導(dǎo)入樁孔；鋼護筒的下部漏漿孔的設(shè)置，則可以在混凝土灌注后大大縮短樁基凝固的時間，進(jìn)而提高施工效率。鋼護筒的外圓直徑略大于鉆孔的直徑則是為了滿足跟管鉆進(jìn)施工的需要。