[發明專利]樁基非填充深大硬巖溶洞施工處理組合式徑向可伸縮裝置及方法

在審

• 申請號: 202110179228.1
• 申請日: 2021-02-08
• 公開（公告）號: CN112854184A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 羅戰友;謝況琴;鄒寶平;朱劍鋒;陶燕麗;趙昕;葛政;劉冶平;鄧永恒;姜茗耀
• 申請（專利權）人: 浙江科技學院
• 主分類號: E02D3/08
• 分類號: E02D3/08;E02D5/68;E02D5/38;E02D27/12
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種樁基非填充深大硬巖溶洞施工處理組合式徑向可伸縮裝置，所述徑向可伸縮裝置包括組合式鋼護筒、連接桿、孔口定位裝置和徑向液壓伸縮裝置，所述連接桿的一端穿過孔口定位裝置中的中心套管固定，所述連接桿的另一端與徑向液壓伸縮裝置連接，所述徑向液壓伸縮裝置的反力板支承在所述組合式鋼護筒內壁上。以及提供一種樁基非填充深大硬巖溶洞施工處理組合式徑向可伸縮方法。本發明不但可以實現智能化精確控制樁徑、保證樁基的完整性、使樁承載力滿足規范要求，而且可以重復使用，滿足串珠狀溶洞處理，其造價低、工期短、操作簡單方便。

技術領域

本發明涉及一種樁基非填充深大硬巖溶洞施工處理組合式徑向可伸縮裝置及操作方法，適用于樁基施工非填充深大硬巖溶洞處理鋼護筒下放，屬建筑施工技術領域。

背景技術

鋼護筒跟進法作為溶洞處理方法之一，被廣泛應用于超大溶洞處理施工中。其施工工藝為：在樁機施工時，采用鋼護筒跟進鉆機施工，當遇到溶洞處，將跟進的鋼護筒振動下沉至溶洞位置底部，鋼護筒形成樁孔的護壁，然后繼續進行下段樁孔的施工。然而，該工藝存在以下不足：(1)適用范圍?。?2)施工難度大；(3)費用高；(4)工期長。特別是對于深大、硬巖、串珠狀非填充溶洞中的樁基施工，采用通長式鋼護筒跟進施工工藝的施工造價高及沉入困難、工期長等原因，無法有效對非填充深大硬巖溶洞進行處理，難以保證樁基施工質量。

發明內容

為了克服現有的樁基非填充溶洞通長式鋼護筒在深大溶洞處理中適用范圍小、費用高、工期長、硬巖中鋼護筒沉入困難、成樁質量差、機械設備要求高等不足，本發明提供了一種樁基深大非填充硬巖溶洞處理的組合式徑向可伸縮裝置及方法能夠有效克服上述樁基施工中深大溶洞處理方法的缺點。本裝置可實現智能化精確控制樁徑、保證樁身完整性，且徑向可伸縮裝置保證了可自由進出無填充溶洞，且能循環利用，可滿足串珠狀多層深大溶洞處理，其造價低、工期短、操作方便。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種樁基非填充深大硬巖溶洞施工處理組合式徑向可伸縮裝置，所述徑向可伸縮裝置包括組合式鋼護筒、連接桿、孔口定位裝置和徑向液壓伸縮裝置，所述連接桿的一端穿過孔口定位裝置中的中心套管固定，所述連接桿的另一端與徑向液壓伸縮裝置連接，所述徑向液壓伸縮裝置的反力板支承在所述組合式鋼護筒內壁上。

進一步，所述組合式鋼護筒包括內圈鋼護筒和外圈鋼護筒，嚙合錐齒分別通過熱焊固定在內圈鋼護筒和外圈鋼護筒上，外圈鋼護筒和內圈鋼護筒通過嚙合錐齒連接。

所述連接桿的兩端均設有螺紋段，連接桿之間通過螺紋連接套管連接。

再進一步，所述孔口定位裝置包括L形固定圓環、對拉桿和中心套管，所述中心套管的外壁與對拉桿連接，所述對拉桿與所述L形固定圓環的內壁連接，所述連接桿穿過中心套管。

更進一步，所述徑向液壓伸縮裝置包括螺紋套管、液壓倉、伸縮桿、反力板、支撐桿和力傳感器，所述螺紋套管與所述連接桿的一端通過螺紋連接，液壓倉與螺紋套管固定連接，通過液壓倉中液壓控制實現伸縮桿伸縮，伸縮桿與支撐桿通過螺栓固定連接，所述支撐桿和反力板連接，力傳感器固定在反力板上。

一種樁基非填充深大硬巖溶洞施工處理組合式徑向可伸縮方法，所述方法包括以下步驟：

(a)樁基施工前，根據超前勘探確定深大溶洞大小及深度；由深大溶洞的高度確定組合式鋼護筒的高度；由設計樁徑與組合式鋼護筒厚度確定組合式鋼護筒的直徑；樁孔施工前預制好帶有嚙合錐齒的內圈鋼護筒和嚙合錐齒條的外圈鋼護筒，其中，內圈鋼護筒開口兩側外壁焊接一定尺寸的單個嚙合錐齒，外圈鋼護筒開口兩側內壁焊接對應尺寸的嚙合錐齒條。

(b)在地面上將內圈鋼護筒與外圈鋼護筒連接為整體，內圈鋼護筒的嚙合錐齒嚙合外圈鋼護筒嚙合錐齒條的最內側，形成收縮狀態下的組合式鋼護筒。

(c)根據深大溶洞的大小及深度，考慮徑向液壓伸縮裝置布置原則，確定徑向液壓伸縮裝置的個數、連接桿長度及根數、螺紋連接套管個數。