[發(fā)明專利]一種嵌巖鉆孔灌注樁的施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911243746.4
• 申請(qǐng)日: 2019-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN111058767B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 傅偉強(qiáng);易尚林;易學(xué)正;嚴(yán)偉建;鄧艷明;羅德梁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東省基礎(chǔ)工程集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E21B7/04
• 分類號(hào): E21B7/04;E21B25/10;E21B27/00;E21B10/06;E02D5/34
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 任毅

本發(fā)明公開了一種嵌巖鉆孔灌注樁的施工方法，在現(xiàn)有灌注樁的基礎(chǔ)上額外配置若干截齒筒鉆和牙輪筒鉆，在施工過程中合理地交替地使用截齒筒鉆和牙輪筒鉆，充分發(fā)揮了截齒筒鉆和牙輪筒鉆的優(yōu)點(diǎn)，有效提高了硬質(zhì)巖層等復(fù)雜地質(zhì)條件下灌注樁的嵌巖段的成孔效率。此發(fā)明用于鉆孔施工領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鉆孔施工領(lǐng)域，特別是涉及一種嵌巖鉆孔灌注樁的施工方法。

背景技術(shù)

在泥漿護(hù)壁灌孔灌注樁的嵌巖段成孔施工中，傳統(tǒng)的方法是采用沖樁機(jī)、旋挖鉆機(jī)配備截齒撈砂斗、旋挖鉆機(jī)配備截齒撈砂斗與短螺旋鉆頭、旋挖鉆機(jī)單獨(dú)配備截齒筒鉆或牙輪筒鉆等成孔工藝。入巖成孔一直是灌注樁施工的難點(diǎn)，采用上述工藝均施工難度大、效率低；同時(shí)對(duì)于采用沖樁機(jī)、旋挖鉆機(jī)配備截齒撈砂斗、旋挖鉆機(jī)配備截齒撈砂斗與短螺旋鉆頭成孔工藝穿過軟弱地層后再入巖，遇高巖面層、堅(jiān)硬巖層、斜坡巖層等復(fù)雜地質(zhì)條件時(shí)，非常容易發(fā)生偏孔、卡錘/鉆、錘/鉆頭磨損嚴(yán)重等現(xiàn)象，嚴(yán)重制約著灌注樁的施工效率和施工質(zhì)量。

旋挖鉆機(jī)入巖作業(yè)是通過控制鉆壓來實(shí)現(xiàn)對(duì)巖石沖擊，鉆壓連續(xù)循環(huán)浮動(dòng)、增壓、減壓三個(gè)節(jié)拍。增壓時(shí)鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)阻力增大而減速，減壓時(shí)鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)阻力減小而加速，速度變化越大，變化時(shí)間越短對(duì)巖石的沖擊力越大。鉆頭連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)中，刀頭間歇地沖擊巖石，結(jié)果在刀具運(yùn)行方向上不斷形成凹凸不平面，舊的凸起被破壞后又形成新的凸起。這些凹凸不平是鉆進(jìn)的自由面，有利于巖石受載荷后變形從整塊巖體上剝離形成巖屑，從而增加了鉆進(jìn)效率。

而根據(jù)巖石破碎理論，如果不能形成形對(duì)巖石的“躍進(jìn)式破碎”而是只在巖石表面“研磨”或是多次應(yīng)力循環(huán)使巖石“疲勞破碎”，就達(dá)不到工程所需的入巖效率。只有通過一定的方法使施加在巖石上的壓強(qiáng)達(dá)到巖石強(qiáng)度的1.3～1.5倍(即巖石破碎的“門檻值”)才能達(dá)到理想的入巖效果。同時(shí)如果壓頭附近存在自由面，會(huì)產(chǎn)生側(cè)旁的破碎，使得巖石破碎更容易進(jìn)行。

筒鉆(截齒筒鉆與牙輪筒鉆)的結(jié)構(gòu)能使作業(yè)時(shí)的巖體接觸面積大幅減小，從而使得在相同壓力條件下施加在巖石上的壓強(qiáng)加大，同時(shí)能通過調(diào)整筒鉆上的截齒/掌片的角度使得在鉆進(jìn)過程中產(chǎn)生較多的自由面。

如截齒筒鉆與牙輪筒鉆分開各自成孔施工，相對(duì)傳統(tǒng)工藝?yán)碚撋弦部纱蟠筇岣呤┕に俣龋谴嬖谝韵聠栴}：一是截齒筒鉆侵入巖體產(chǎn)生的徑向裂紋較少，難以使巖芯斷裂，而是牙輪筒鉆侵入巖體產(chǎn)生的徑向裂紋較多，在進(jìn)尺過程中所作無用功較多，進(jìn)尺相對(duì)截齒筒鉆較慢。

現(xiàn)有技術(shù)可以參照CN201511022817上軟下硬地層地鐵車站維護(hù)結(jié)構(gòu)鉆孔樁施工方法，現(xiàn)有技術(shù)公開了如何使用截齒筒鉆和牙輪筒鉆的方案，但是尚未全面發(fā)揮截齒筒鉆和牙輪筒鉆的優(yōu)勢(shì)，效率不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種適用于較硬巖、硬巖、軟硬不均巖層、斜坡巖層等巖層，既能有效提高施工效率，也能適應(yīng)各類樁徑，的嵌巖鉆孔灌注樁的施工方法。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種嵌巖鉆孔灌注樁的施工方法，包括以下步驟：

S1.施工準(zhǔn)備，

準(zhǔn)備旋挖鉆機(jī)、護(hù)筒、撈砂斗、截齒筒鉆、牙輪筒鉆和清孔工具，護(hù)筒的直徑大于截齒筒鉆和牙輪筒鉆的直徑，截齒筒鉆和牙輪筒鉆的直徑相同；

S2.埋設(shè)護(hù)筒，

將護(hù)筒豎直地布置在需要施工灌注樁的位置；

S3.軟弱土層的鉆進(jìn)，

將撈砂斗安裝至旋挖鉆機(jī)，對(duì)齊桅桿及鉆桿的角度并記錄定位，同時(shí)確保鉆機(jī)的位置固定不動(dòng)，然后開始鉆進(jìn)直至達(dá)到堅(jiān)硬巖層；

S4.堅(jiān)硬巖層的鉆進(jìn)，