CN106088018A - 桩的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种桩的施工方法,包括就位、钻进作业、喷射高压水、喷射高压水泥固化物等步骤。本发明施工方便、效果好,适用于多类地层情况,可用于软基处理,复合桩施工、止水帷幕,基坑支护多领域。是一种适用范围较广的复合新技术。
Description
技术领域
本发明涉及一种桩的施工方法。
背景技术
现有的水泥土桩,水泥土复合桩的施工工艺中,适用性有待提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种施工方便,效果好的桩的施工方法。
本发明的技术解决方案是:
一种桩的施工方法,其特征是:包括下列步骤:
(一)就位:将钻杆***就位于设定好的桩位上,或就位于已施工好的桩位近侧;或已施工好的桩位中心;
(二)钻进作业:采用下列方法之一:(a)开动动力头旋转钻杆,向钻杆底部的潜孔锤冲击器钻头提供高压空气,潜孔锤冲击器钻头在高压空气驱动下开始工作,在冲击振动和高压空气作用下,钻头部分一边破坏土体一边下沉钻进,当遇到坚硬地层地下障碍物时,直接冲击破碎;(b) 开动动力头,向钻杆下的旋喷钻头提供高压空气,钻头一边破坏土体一边下沉钻进;
(三)喷射高压水:钻进的同时,向位于钻杆下方、钻头上部的喷射器的喷头提供在不小于10MPa压力的侧向喷射高压水流,切割软化土体,经过反复提钻下钻,使钻杆周围的土体充分软化;
(四)喷射高压水泥固化物:当钻杆周围预定范围内的土体充分软化后,喷射高压水泥粉、水泥浆、水泥砂浆中的一种或几种,经过反复提钻下钻,形成水泥土桩。
步骤(四)后还进行步骤(五)施工:(五)根据地层状况和施工情况,对桩身特定部分复搅复喷或补粉、补浆、补砂浆作业;根据设定要求,对桩身特定部分扩径。
喷射高压水泥固化物形成水泥土桩时,采用单桩作业或多桩作业,用于上水帷幕;或采用提钻时,钻杆内压罐混凝土;或采用提钻后,中空动力头螺旋外管非取土、部分取土、空心桩、外管内灌注钢筋混凝土;或采用同心插芯桩,形成复合桩。
在钻杆底部潜孔锤冲击管上设置多刀叶片,形成冲击、搅拌复合钻头;或在钻杆底部螺旋叶片上设置多刀叶片,形成旋喷、搅拌复合钻头;所述多刀叶片为固定尺寸,或为液压式、机械式可调尺寸的多刀叶片,在设定桩身部分扩径。
动力头为机械式双动力头,对水泥土体采用自重力正压;或对深层水泥土体通过链条对水泥土体反压;或为液压式单动力头,实时对深层水泥土体正压、反压。
步骤(三)中,喷射器为空化射流喷嘴,包括一个入水口、一个出水口和依次连接的至少两级喷管,各级喷管的喉径依级数递增,且所述入水口与第一级喷管连接,所述出水口与最后一级喷管连接。通过对喷嘴喉径的分级放大,使水流通过喉径递增的喷管产生最大流速,通过分级放大的喉径中产生负压脉动水射流,从而诱发大量的空化气泡高压空化水流冲击土体,空化气泡***;多刀叶片切削、搅拌,正面迎击土体,反而避空形成负压,产生空化气泡,正面迎击气泡,空化气泡***,反复气爆,***威力对已松动土体反复冲击,旋喷、搅拌、空蚀,土体完全打破原有三相体(水、空气、土颗粒)状态,重新组合,处于完全软化状态。
步骤(四)中,在钻杆孔内设置单通道或双通道,对完全软化土体,采用喷粉、喷浆、喷砂浆中的一种或几种方法,充分冲击、旋喷、切削、搅拌、空蚀、加压,固化,形成高压旋喷搅拌水泥土体。
在水泥土体完成时,采用在中空液压动力头螺旋外管内灌注钢筋混凝土,同步形成水泥土复合桩;或在水泥土体完成12小时内,采用螺旋外管,静压外管,内夯水泥土体,一体化形成水泥土复合桩;或在水泥土体完成120小时内,采用螺旋外管、静压外管、内夯水泥土体,流水化形成水泥土复合桩。
还进行扩底,扩底方法是:内外管沉管***下沉至设定深度,按设定投料量,即投料高度=供料体积投料,上拔下插外管h≥0,通过静压设备加压内夯管,挤压外管内的填充料形成扩大头;或上提内夯管锤,自由落体,内夯外管内的填充料,形成扩大头;或上提内夯管锤上的柴油锤、液压锤,电动锤冲击内夯管锤,通过内夯管锤传递冲击能量,夯扩外管内的填充料,形成扩大头;或交互静能挤压、动能内夯、锤击夯扩外管内填充料,形成扩大头,形成静压内夯锤击扩底复合桩。
所述静压设备,其底座上塔的塔架垂直方向设滑轨,塔架顶设液压提升装置与内夯管锤联接;下层塔架设可移动横梁,上层塔架可转动,用于同心打入水泥土桩形成复合桩;同心打入水泥土桩形成复合桩的方法采用下列方法之一:(1)同心打入外管,不拔外管,形成水泥土钢管空心复合桩;(2)同心打入外管不拔外管,灌注混凝土,形成水泥土钢管混凝土复合桩;(3)同心打入外管,不拔外管,内置支护结构,形成水泥土钢管复合桩支护桩;(4)同心打入外管,拔出外管,后植入钢管混凝土管桩,形成水泥土钢管混凝土管桩复合桩;钢管外设热熔护套,护管外涂隔离剂,内涂隔离剂,用于基坑支护,工程完工后,通过热熔技术,拔出外管,回填空孔,重复利用外管。
本发明改设空化射流喷嘴,改设了多刀叶片,改设了液压加压装置,改设喷粉、喷浆、喷砂浆装置,充分冲击、旋喷、切削、搅拌、空化、空蚀土体,使土体完全软化;喷粉、喷浆、喷砂浆,充分固化土体;正压、反压,液压加压水泥土体,形成了高质量的高压旋喷搅拌水泥土体。
本发明施工方便、效果好,适用于多类地层情况,可用于软基处理,复合桩施工、止水帷幕,基坑支护多领域。是一种适用范围较广的复合新技术。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
一种桩的施工方法,包括下列步骤:
(一)就位:将钻杆***就位于设定好的桩位上,或就位于已施工好的桩位近侧;或已施工好的桩位中心;
(二)钻进作业:采用下列方法之一:(a)开动动力头旋转钻杆,向钻杆底部的潜孔锤冲击器钻头提供高压空气,潜孔锤冲击器钻头在高压空气驱动下开始工作,在冲击振动和高压空气作用下,钻头部分一边破坏土体一边下沉钻进,当遇到坚硬地层地下障碍物时,直接冲击破碎;(b) 开动动力头,向钻杆下的旋喷钻头提供高压空气,钻头一边破坏土体一边下沉钻进;
(三)喷射高压水:钻进的同时,向位于钻杆下方、钻头上部的喷射器的喷头提供在不小于10MPa压力的侧向喷射高压水流,切割软化土体,经过反复提钻下钻,使钻杆周围的土体充分软化;
(四)喷射高压水泥固化物:当钻杆周围预定范围内的土体充分软化后,喷射高压水泥粉、水泥浆、水泥砂浆中的一种或几种,经过反复提钻下钻,形成水泥土桩。
步骤(四)后还进行步骤(五)施工:(五)根据地层状况和施工情况,对桩身特定部分复搅复喷或补粉、补浆、补砂浆作业;根据设定要求,对桩身特定部分扩径。
喷射高压水泥固化物形成水泥土桩时,采用单桩作业或多桩作业,用于上水帷幕;或采用提钻时,钻杆内压罐混凝土;或采用提钻后,中空动力头螺旋外管非取土、部分取土、空心桩、外管内灌注钢筋混凝土;或采用同心插芯桩,形成复合桩。
在钻杆底部潜孔锤冲击管上设置多刀叶片(即具有多个刀形叶片),形成冲击、搅拌复合钻头;或在钻杆底部螺旋叶片上设置多刀叶片(即具有多个刀形叶片),形成旋喷、搅拌复合钻头;所述多刀叶片为固定尺寸,或为液压式、机械式可调尺寸的多刀叶片,在设定桩身部分扩径。
动力头为机械式双动力头,对水泥土体采用自重力正压;或对深层水泥土体通过链条对水泥土体反压;或为液压式单动力头,实时对深层水泥土体正压、反压。
步骤(三)中,喷射器为空化射流喷嘴,包括一个入水口、一个出水口和依次连接的至少两级喷管,各级喷管的喉径依级数递增,且所述入水口与第一级喷管连接,所述出水口与最后一级喷管连接。通过对喷嘴喉径的分级放大,使水流通过喉径递增的喷管产生最大流速,通过分级放大的喉径中产生负压脉动水射流,从而诱发大量的空化气泡高压空化水流冲击土体,空化气泡***;多叶片切削、搅拌,正面迎击土体,反而避空形成负压,产生空化气泡,正面迎击气泡,空化气泡***,反复气爆,***威力对已松动土体反复冲击,旋喷、搅拌、空蚀,土体完全打破原有三相体(水、空气、土颗粒)状态,重新组合,处于完全软化状态。
步骤(四)中,在钻杆孔内设置单通道或双通道,对完全软化土体,采用喷粉、喷浆、喷砂浆中的一种或几种方法,充分冲击、旋喷、切削、搅拌、空蚀、加压,固化,形成高压旋喷搅拌水泥土体。
在水泥土体完成时,采用在中空液压动力头螺旋外管内灌注钢筋混凝土,同步形成水泥土复合桩;或在水泥土体完成12小时内,采用螺旋外管,静压外管,内夯水泥土体,一体化形成水泥土复合桩;或在水泥土体完成120小时内,采用螺旋外管、静压外管、内夯水泥土体,流水化形成水泥土复合桩。
还进行扩底,扩底方法是:内外管沉管***下沉至设定深度,按设定投料量,即投料高度=供料体积投料,上拔下插外管h≥0,通过静压设备加压内夯管,挤压外管内的填充料形成扩大头;或上提内夯管锤,自由落体,内夯外管内的填充料,形成扩大头;或上提内夯管锤上的柴油锤、液压锤,电动锤冲击内夯管锤,通过内夯管锤传递冲击能量,夯扩外管内的填充料,形成扩大头;或交互静能挤压、动能内夯、锤击夯扩外管内填充料,形成扩大头,形成静压内夯锤击扩底复合桩。
所述静压设备,其底座上塔的塔架垂直方向设滑轨,塔架顶设液压提升装置与内夯管锤联接;下层塔架设可移动横梁,上层塔架可转动,用于同心打入水泥土桩形成复合桩;同心打入水泥土桩形成复合桩的方法采用下列方法之一:(1)同心打入外管,不拔外管,形成水泥土钢管空心复合桩;(2)同心打入外管不拔外管,灌注混凝土,形成水泥土钢管混凝土复合桩;(3)同心打入外管,不拔外管,内置支护结构,形成水泥土钢管复合桩支护桩;(4)同心打入外管,拔出外管,后植入钢管混凝土管桩,形成水泥土钢管混凝土管桩复合桩;钢管外设热熔护套,护管外涂隔离剂,内涂隔离剂,用于基坑支护,工程完工后,通过热熔技术,拔出外管,回填空孔,重复利用外管。
Claims (10)
1.一种桩的施工方法,其特征是:包括下列步骤:
(一)就位:将钻杆***就位于设定好的桩位上,或就位于已施工好的桩位近侧;或已施工好的桩位中心;
(二)钻进作业:采用下列方法之一:(a)开动动力头旋转钻杆,向钻杆底部的潜孔锤冲击器钻头提供高压空气,潜孔锤冲击器钻头在高压空气驱动下开始工作,在冲击振动和高压空气作用下,钻头部分一边破坏土体一边下沉钻进,当遇到坚硬地层地下障碍物时,直接冲击破碎;(b) 开动动力头,向钻杆下的旋喷钻头提供高压空气,钻头一边破坏土体一边下沉钻进;
(三)喷射高压水:钻进的同时,向位于钻杆下方、钻头上部的喷射器的喷头提供在不小于10MPa压力的侧向喷射高压水流,切割软化土体,经过反复提钻下钻,使钻杆周围的土体充分软化;
(四)喷射高压水泥固化物:当钻杆周围预定范围内的土体充分软化后,喷射高压水泥粉、水泥浆、水泥砂浆中的一种或几种,经过反复提钻下钻,形成水泥土桩。
2.根据权利要求1所述的桩的施工方法,其特征是:步骤(四)后还进行步骤(五)施工:(五)根据地层状况和施工情况,对桩身特定部分复搅复喷或补粉、补浆、补砂浆作业;根据设定要求,对桩身特定部分扩径。
3.根据权利要求1所述的桩的施工方法,其特征是:喷射高压水泥固化物形成水泥土桩时,采用单桩作业或多桩作业,用于上水帷幕;或采用提钻时,钻杆内压罐混凝土;或采用提钻后,中空动力头螺旋外管非取土、部分取土、空心桩、外管内灌注钢筋混凝土;或采用同心插芯桩,形成复合桩。
4.根据权利要求1、2或3所述的桩的施工方法,其特征是:在钻杆底部潜孔锤冲击管上设置多刀叶片,形成冲击、搅拌复合钻头;或在钻杆底部螺旋叶片上设置多刀叶片,形成旋喷、搅拌复合钻头;所述多刀叶片为固定尺寸,或为液压式、机械式可调尺寸的多刀叶片,在设定桩身部分扩径。
5.根据权利要求1、2或3所述的桩的施工方法,其特征是:动力头为机械式双动力头,对水泥土体采用自重力正压;或对深层水泥土体通过链条对水泥土体反压;或为液压式单动力头,实时对深层水泥土体正压、反压。
6.根据权利要求1、2或3所述的桩的施工方法,其特征是:步骤(三)中,喷射器为空化射流喷嘴,包括一个入水口、一个出水口和依次连接的至少两级喷管,各级喷管的喉径依级数递增,且所述入水口与第一级喷管连接,所述出水口与最后一级喷管连接。
7.根据权利要求1、2或3所述的桩的施工方法,其特征是:步骤(四)中,在钻杆孔内设置单通道或双通道,对完全软化土体,采用喷粉、喷浆、喷砂浆中的一种或几种方法,形成高压旋喷搅拌水泥土体。
8.根据权利要求3所述的桩的施工方法,其特征是:在水泥土体完成时,采用在中空液压动力头螺旋外管内灌注钢筋混凝土,同步形成水泥土复合桩;或在水泥土体完成12小时内,采用螺旋外管,静压外管,内夯水泥土体,一体化形成水泥土复合桩;或在水泥土体完成120小时内,采用螺旋外管、静压外管、内夯水泥土体,流水化形成水泥土复合桩。
9.根据权利要求8所述的桩的施工方法,其特征是:还进行扩底,扩底方法是:内外管沉管***下沉至设定深度,按设定投料量,即投料高度=供料体积投料,上拔下插外管h≥0,通过静压设备加压内夯管,挤压外管内的填充料形成扩大头;或上提内夯管锤,自由落体,内夯外管内的填充料,形成扩大头;或上提内夯管锤上的柴油锤、液压锤,电动锤冲击内夯管锤,通过内夯管锤传递冲击能量,夯扩外管内的填充料,形成扩大头;或交互静能挤压、动能内夯、锤击夯扩外管内填充料,形成扩大头,形成静压内夯锤击扩底复合桩。
10.根据权利要求9所述的桩的施工方法,其特征是:所述静压设备,其底座上塔的塔架垂直方向设滑轨,塔架顶设液压提升装置与内夯管锤联接;下层塔架设可移动横梁,上层塔架可转动,用于同心打入水泥土桩形成复合桩;同心打入水泥土桩形成复合桩的方法采用下列方法之一:(1)同心打入外管,不拔外管,形成水泥土钢管空心复合桩;(2)同心打入外管不拔外管,灌注混凝土,形成水泥土钢管混凝土复合桩;(3)同心打入外管,不拔外管,内置支护结构,形成水泥土钢管复合桩支护桩;(4)同心打入外管,拔出外管,后植入钢管混凝土管桩,形成水泥土钢管混凝土管桩复合桩;钢管外设热熔护套,护管外涂隔离剂,内涂隔离剂,用于基坑支护,工程完工后,通过热熔技术,拔出外管,回填空孔,重复利用外管。
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