[發(fā)明專(zhuān)利]限高區(qū)基坑咬合樁硬巖鉆進(jìn)施工系統(tǒng)及施工方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010561736.1
• 申請(qǐng)日: 2020-06-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111608587A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李洪勛;雷斌;尚增弟;許國(guó)兵;吳涵;李樹(shù)清;尚振;雷帆
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市工勘巖土集團(tuán)有限公司;深圳市晟輝機(jī)械有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21B7/20
• 分類(lèi)號(hào): E21B7/20;E21B19/14;E21B21/015;E21B4/06
• 代理公司: 深圳市深可信專(zhuān)利代理有限公司 44599
• 代理人: 彭光榮

本發(fā)明公開(kāi)了限高區(qū)基坑咬合樁硬巖鉆進(jìn)施工系統(tǒng)及施工方法，屬于灌注樁施工技術(shù)領(lǐng)域，其中，施工系統(tǒng)包括用于在限高區(qū)和硬巖土層的環(huán)境中施工的全套管回轉(zhuǎn)鉆機(jī)和改進(jìn)型鉆機(jī)，硬巖土層包括上層土層和下層巖層，全套管回轉(zhuǎn)鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)套管組件于上層土層處成孔，改進(jìn)型鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)潛孔錘于下層巖層處成孔；改進(jìn)型鉆機(jī)的高度低于限高區(qū)的高度，且其通過(guò)鉆桿組件連接潛孔錘，鉆桿組件由若干首尾接長(zhǎng)的短鉆桿構(gòu)成，斷開(kāi)任意短鉆桿的頂端并加接新的短鉆桿以加長(zhǎng)鉆桿組件的長(zhǎng)度；解決了現(xiàn)有技術(shù)采用旋挖機(jī)所帶來(lái)的效率較低且旋挖鉆頭極易損壞的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及灌注樁施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及限高區(qū)基坑咬合樁硬巖鉆進(jìn)施工系統(tǒng)及施工方法。

背景技術(shù)

目前，針對(duì)硬巖地層的灌注樁施工作業(yè)，一般采用沖擊成孔、回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)等傳統(tǒng)施工工藝，針對(duì)限高區(qū)的灌注樁施工作業(yè)，一般采用降低旋挖機(jī)高度的方式對(duì)旋挖機(jī)進(jìn)行改裝。

雖然上述施工方法能夠滿足限高區(qū)的施工作業(yè)高度要求，但由于旋挖機(jī)本身功率和扭矩較小，在硬巖層鉆進(jìn)時(shí)效率較低，并且面對(duì)硬巖時(shí)旋挖鉆頭極易損壞，因此亟待一種能夠針對(duì)限高區(qū)和硬巖層進(jìn)行鉆進(jìn)施工的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于克服限高區(qū)環(huán)境條件下硬巖灌注樁鉆進(jìn)困難，提供一種新的硬巖鉆進(jìn)成孔施工技術(shù)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中施工可行性低、工效低、成本高的問(wèn)題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種限高區(qū)基坑咬合樁硬巖鉆進(jìn)施工系統(tǒng)，包括用于在限高區(qū)和硬巖土層的環(huán)境中施工的全套管回轉(zhuǎn)鉆機(jī)和改進(jìn)型鉆機(jī)，所述硬巖土層包括上層土層和下層巖層，所述全套管回轉(zhuǎn)鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)套管組件于所述上層土層處成孔，所述改進(jìn)型鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)潛孔錘于所述下層巖層處成孔；所述改進(jìn)型鉆機(jī)的高度低于限高區(qū)的高度，且其通過(guò)鉆桿組件連接潛孔錘，所述鉆桿組件由若干首尾接長(zhǎng)的短鉆桿構(gòu)成，斷開(kāi)任意短鉆桿的頂端并加接新的短鉆桿以加長(zhǎng)鉆桿組件的長(zhǎng)度。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，將普通的多功能鉆機(jī)改裝成高度低于限高區(qū)高度的改進(jìn)型鉆機(jī)，而全套管回轉(zhuǎn)鉆機(jī)高度在2-3米左右，使得全套管回轉(zhuǎn)鉆機(jī)和改進(jìn)型鉆機(jī)均可在限高區(qū)下進(jìn)行成孔工作，并且在對(duì)下層巖層進(jìn)行破巖工作時(shí)，通過(guò)鉆桿組件將潛孔錘逐步地放至孔內(nèi)，由于限高區(qū)的限制，初始的鉆桿組件的高度肯定是不足以將潛孔錘置于孔底的，此時(shí)斷開(kāi)任意短鉆桿的頂端并加接新的短鉆桿以加長(zhǎng)鉆桿組件的長(zhǎng)度，下方一個(gè)短鉆桿的長(zhǎng)度后，再次進(jìn)行鉆桿組件加長(zhǎng)工作，如此循環(huán)以將潛孔錘置于孔底進(jìn)行破巖工作；

本發(fā)明采用逐步加長(zhǎng)鉆桿組件的方式，逐步地將潛孔錘送至孔底進(jìn)行破巖工作，代替現(xiàn)有的旋挖機(jī)，解決了采用旋挖機(jī)進(jìn)行破巖工作而導(dǎo)致的效率低、旋挖鉆頭極易損壞的問(wèn)題。

作為優(yōu)選，所述短鉆桿的一端為六方母接頭，另一端為六方子接頭，所述六方母接頭與六方子接頭之間通過(guò)固定插銷(xiāo)連接，所述六方母接頭的插孔的孔壁厚度不小于5mm。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，可以讓一個(gè)短鉆桿的六方母接頭與另一個(gè)短鉆桿的六方子接頭連接，從而實(shí)現(xiàn)首尾接長(zhǎng)構(gòu)成整個(gè)鉆桿組件，鉆桿組件最上方的短鉆桿的六方子接頭與改進(jìn)型鉆機(jī)的動(dòng)力頭連接，鉆桿組件最下方的短鉆桿的六方母接頭與潛孔錘連接；

此外，六方母接頭的插孔的孔壁厚度不小于5mm，可以保證子母套接接頭具有足夠的剛度，有效地傳遞鉆進(jìn)扭矩。

作為優(yōu)選，所述短鉆桿的長(zhǎng)度為2-6m，所述套管組件由若干節(jié)套管首尾相接構(gòu)成，每一節(jié)所述套管的長(zhǎng)度為1m、2m或3m。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，短鉆桿和單節(jié)套管的長(zhǎng)度根據(jù)限高區(qū)的高度選取，例如當(dāng)限高區(qū)的高度為5m時(shí)，可采用2m、3m的短鉆桿，可采用長(zhǎng)度為1m、2m、3m的套管。

作為優(yōu)選，所述孔的孔口處設(shè)有防塵收集箱，所述防塵收集箱包括沿孔四周?chē)闲纬傻南潴w，所述箱體的設(shè)有抵壓于潛孔錘或鉆桿組件的橡膠防塵圈，所述箱體頂部連通水管并向上層箱體內(nèi)部噴水。