[發明專利]風積沙、砂卵礫石結合地層的旋挖鉆樁基施工方法

在審

• 申請號: 202010735305.2
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111894451A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 湯成龍;王喻杰;張錚;步文敏;余昭輝
• 申請（專利權）人: 中交路橋建設有限公司;中交路橋華北工程有限公司
• 主分類號: E21B7/00
• 分類號: E21B7/00;E21B7/04;E21B7/28;E21B7/02;E21B10/43;E21B27/00;E02D5/34
• 代理公司: 北京卓唐知識產權代理有限公司 11541
• 代理人: 崔金

1.一種風積沙、砂卵礫石結合地層的旋挖鉆樁基施工方法，其特征在于，步驟包括：

第一步，鉆機就位，進行樁位放樣，將鉆機行駛到要施工的孔位，調整桅桿角度，操作卷揚機，將鉆頭中心與鉆孔中心對準，并放入孔內；調整鉆機垂直度參數，使鉆桿垂直，同時稍微提升鉆具，確保鉆頭環刀自由浮動孔內；旋挖鉆機底盤為伸縮式自動整平裝置，并在操作室內有儀表準確顯示電子讀數，當鉆頭對準樁位中心十字線時，各項數據即可鎖定，勿需再作調整；

第二步，覆蓋層鉆進，利用自造漿調整護壁泥漿指標，當泥漿池內泥漿的各項技術指標符合要求后開始鉆進；鉆機按樁基中心對正就位，鉆機調平后開鉆，鉆進至5m的深度，復查開孔垂直度偏差，合格后繼續鉆進；細砂層采用φ2.2m撈砂鉆斗鉆進，鉆機用動力頭驅動鉆桿和鉆頭旋轉，利用鉆頭下端的切削刃對土層進行切削破碎，切削的土體被擠進鉆斗，裝滿后將鉆斗提出孔口，旋轉鉆機底盤然后反轉，并開啟鉆斗閥門，將土體排放到地面；鉆頭下部裝有外切削刀，使鉆頭與孔壁之間留有一定間隙，防止提鉆時產生抽吸作用，造成真空，使孔壁坍塌；

第三步，巖層內鉆進，采用二次擴孔工藝鉆進，巖層內采用550旋挖鉆接力鉆進，鉆機使用機鎖式鉆桿，適用于巖層鉆進，可以通過加壓點傳遞較大的加壓力；鉆進過程中根據進尺情況采取適當加壓的方式鉆進，達到最大的鉆進效率；8#墩1臺550鉆機配備4節機鎖桿，最大鉆進深度87m；1臺550鉆機配備5節機鎖桿，最大鉆進深度112m；旋挖鉆鉆進首先采用φ1.5m牙輪筒鉆鉆進取芯，每進尺2m更換取芯鉆頭取芯，然后繼續鉆進直至鉆透巖層，更換鉆頭使用φ2.2m牙輪筒鉆擴孔鉆進，鉆進一半或進尺、壓力異常時更換φ2.2m撈砂鉆斗撈出鉆渣；

第四步，卵石層鉆進，根據地勘資料，8#墩樁基穿過巖層后將進入卵礫石層，卵礫石層采用2.2m截齒撈砂斗鉆進；鉆進速度控制在1m/h。

2.根據權利要求1所述的風積沙、砂卵礫石結合地層的旋挖鉆樁基施工方法，其特征在于，所述鉆機就位操作步驟中，液壓多功能旋挖鉆機就位時與平面最大傾角不超過4°；現場地面承載能力應大于150kPa，所以鉆機平臺處必需碾壓密實；鉆機就位后鉆頭中心和樁中心應對正準確，誤差控制在2cm內。

3.根據權利要求1所述的風積沙、砂卵礫石結合地層的旋挖鉆樁基施工方法，其特征在于，所述覆蓋層鉆進操作步驟中，砂層鉆進宜采用快轉速擋鉆進；初始鉆進進尺要緩慢，盡量減少鉆桿晃動，保證鉆孔的垂直度；鉆進過程中，應隨時調整機架保持鉆桿垂直、位置正確，防止因鉆桿晃動引起擴大孔徑及增加孔底沉渣；在鉆孔過程中鉆機提鉆甩渣復位后，應檢查鉆頭是否對中；斗底鐵門在鉆進中始終要保持關閉狀態，以防止鉆斗旋挖鉆孔的土砂掉落到孔內；鉆斗在孔內的升降速度必須控制好，速度過快，鉆斗內的水流會沖刷孔壁，甚至在鉆斗下方產生負壓而導致塌孔；嚴格控制鉆進速度，鉆斗升降速度過快時，易造成孔壁縮頸、坍塌事故；鉆斗升降速度控制在0.5m/s；鉆進過程中要始終保證孔內泥漿面高度，并對泥漿性能進行隨時觀測和試驗，以保證鉆孔過程中泥漿的性能穩定，防止孔內水位波動，護壁質量不佳，使孔壁砂向孔內涌流；鉆孔過程中應觀察主機所在地面和支腳支承地面處的變化情況，發現沉降現象及時停機處理；因故停機時間較長時，應做好孔樁及鉆機的保護措施。

4.根據權利要求1所述的風積沙、砂卵礫石結合地層的旋挖鉆樁基施工方法，其特征在于，所述巖層內鉆進操作步驟中，巖層采用慢轉速鉆進；對深孔段基巖地層鉆進，應降低轉速，增加鉆頭軸向載荷，提高單位轉速的進尺，減少鉆頭單位進尺的磨損；當鉆頭下放到孔底時，按下主卷揚浮動，旋轉動力頭進行加壓鉆孔；鉆桿提升前，需快速反轉2圈，確定鉆桿完全解鎖；鉆桿需在動力頭慢速反轉的狀態下提升，直至全部提出孔位；鉆進過程中根據進尺情況適當調整孔底鉆壓；牙輪筒鉆鉆進過程中每鉆進60cm或進尺較慢時，提出并清理牙輪；在鉆進過程中注意進尺，如發現進尺明顯減慢，要停止鉆進，檢查鉆具是否損壞及時處理；在進入基巖后，鉆進過程中鉆機負荷重，進尺緩慢；鉆進過程中必須及時調整鉆機的水平度和垂直度，確保鉆孔的垂直度。

5.根據權利要求1所述的風積沙、砂卵礫石結合地層的旋挖鉆樁基施工方法，其特征在于，所述卵石層鉆進操作步驟中，卵礫石層采用慢轉速鉆進，鉆進過程中可適當提升鉆進速度；在鉆孔過程中鉆機提鉆甩渣復位后，應檢查鉆頭是否對中；斗底鐵門在鉆進中始終要保持關閉狀態，以防止鉆斗旋挖鉆孔的土砂掉落到孔內；鉆斗在孔內的升降速度必須控制好，速度過快，鉆斗內的水流會沖刷孔壁，甚至在鉆斗下方產生負壓而導致塌孔；鉆進過程中必須及時調整鉆機的水平度和垂直度，確保鉆孔的垂直度。