CN110306547A - 钢护筒的锚固方法及锚固结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及钢护筒锚固施工技术领域，本申请提供一种钢护筒的锚固方法及锚固结构。所述锚固方法包括：将钢护筒下放至岩层顶部；在所述钢护筒内沿着岩层内部钻孔后，在所述钢护筒的内下放锚固钢护筒于岩层中，使得所述钢护筒与所述锚固钢护筒部分重叠，形成一个贯穿至所述岩层的桩基空间；对所述锚固钢护筒与所述钢护筒之间的缝隙填塞密实；其中，所述锚固钢护筒的直径d小于所述钢护筒的直径D。该方案可适应由不同硬度地质层所构成的地质。

Description

钢护筒的锚固方法及锚固结构

【技术领域】

本申请涉及钢护筒锚固施工技术领域，尤其涉及钢护筒的锚固方法及锚固结构。

【背景技术】

按照目前的技术水平，薄覆盖层或裸岩地区深水桩基钢护筒施工工艺主要有振桩锤振设钢护筒、注浆法和无底钢围堰施工工艺。注浆法对钢护筒周围的覆盖层进行注浆，通过水泥浆将周围的覆盖层固化后达到对钢护筒锚固的作用。无底钢围堰通过先将承台范围内进行封底处理，封底时将钢护筒先埋入封底中，通过封底混凝土将钢护筒锚固，达到钢护筒固定的目的。

但是，由于岩层的硬度较高，目前振桩锤振设钢护筒由于振桩锤激振力不足、钢护筒底口刚度不足，使得钢护筒无法振入岩层，因此造成钢护筒底口卷刃影响后续桩基施工。因此，目前的锚固技术对于包括如岩层硬度较高的地质层，需要另外对钢护筒的材料进行改良，提高了施工的成本。

【发明内容】

为克服以上技术问题，特别是目前的钢护筒锚固方法无法满足由硬度较高的地质层所构成的地质的锚固需要的问题，特提出以下技术方案：

本申请提供了一种钢护筒锚固方法，其包括以下步骤：

将钢护筒下放至岩层顶部；

在所述钢护筒内沿着岩层内部钻孔后，在所述钢护筒的内下放锚固钢护筒于岩层中，使得所述钢护筒与所述锚固钢护筒部分重叠，形成一个贯穿至所述岩层的桩基空间；

对所述锚固钢护筒与所述钢护筒之间的缝隙填塞密实；

其中，所述锚固钢护筒的直径d小于所述钢护筒的直径D。

在其中一个实施例中，所述在所述钢护筒内沿着岩层内部钻孔的步骤，包括：

沿着所述钢护筒内向岩层内部钻孔深度H为大于或等于所述钢护筒直径D的2倍。

在其中一个实施例中，根据所述下放锚固钢护筒沿着岩层内部钻孔深度H和所述钢护筒直径D，设定所述锚固钢护筒的长度L为大于或等于H+2D。

在其中一个实施例中，在所述钢护筒内下放锚固钢护筒的步骤中，将所述锚固钢护筒的定位中心与所述钢护筒的中心重合。

在其中一个实施例中，所述锚固钢护筒的直径d与所述钢护筒的直径D之间的差值大于5cm。

在其中一个实施例中，对所述锚固钢护筒与所述钢护筒之间的缝隙填塞密实的步骤，包括：

利用水泥浆对所述锚固钢护筒与所述钢护筒之间的缝隙填塞密实。

在其中一个实施例中，所述在所述钢护筒内沿着岩层内部钻孔后的步骤之前，还包括：

在所述钢护筒内沿着岩层内部钻孔至预设深度。

同时，本申请还提供了一种钢护筒的锚固结构，其包括：钢护筒和套设在所述钢护筒内部并且与该钢护筒一端重叠的锚固钢护筒；所述钢护筒和锚固钢护筒同轴布设；所述锚固钢护筒的直径d小于所述钢护筒的直径D，所述锚固钢护筒与所述钢护筒之间的缝隙密实填满。

在其中一个实施例中，所述钢护筒位于岩层顶部，所述锚固钢护筒位于岩层中。

在其中一个实施例中，所述钢护筒下方的岩层钻孔深度为H为大于等于所述钢护筒直径D的2倍。

在其中一个实施例中，所述锚固钢护筒的长度为L为大于或等于H+2D。

在其中一个实施例中，所述锚固钢护筒的直径d比所述钢护筒的直径D小于5cm。

在其中一个实施例中，所述锚固钢护筒与所述钢护筒之间的缝隙由水泥浆密实填满。

在其中一个实施例中，所述钢护筒与所述锚固钢护筒形成一个贯穿于覆盖层和所述岩层的桩基空间。

本申请所提供的一种钢护筒的锚固方法，将所述钢护筒下方至岩层顶部后，在该钢护筒的内部沿着岩层内部钻孔预设深度后，下放所述锚固钢护筒。这样，本申请所提供的一种钢护筒的锚固方法，因避免所述钢护筒直接振入岩层，而造成钢护筒底口卷刃影响后续桩基施工的问题，而使得可以适应由不同硬度地质层所构成的地质，即使钢护筒和锚固钢护筒刚度不够，也能在硬度较高的岩层内形成进行锚固。而对所述锚固钢护筒和所述钢护筒之间的缝隙进行填塞密实，可以保证所述钢护筒和所述锚固钢护筒之间所形成的桩基空间的密封性，降低后续桩基建设的难度。

同时，本申请所提供的一种钢护筒的锚固结构，将所述钢护筒和锚固钢护筒固定成同轴套设的内部空间。该套设形成的锚固结构可以适应由不同硬度的地质层所构成的地质。应对硬度较高的岩层，即使所述钢护筒和锚固钢护筒的刚度低于岩层，也能够容易在岩层中进行锚固。而且，该空间与外部隔离，在该锚固结构中进行的施工能安全进行，降低施工难度和提高施工的安全性。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

【附图说明】

图1为本申请的一个实施例中的一种钢护筒锚固方法的执行环境的施工示意图；

图2为本申请的一个实施例中的一种钢护筒锚固方法的流程图；

图3为本申请的一个实施例中的一种钢护筒的锚固结构的结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图和示例性实施例对本申请作进一步地描述，其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出本申请的特征是不必要的，则将其省略。

参照图1，图1为本申请的一个实施例中的一种钢护筒锚固方法的执行环境的施工示意图。本申请运用的环境为覆盖层4或裸岩地区的深水桩基的施工现场，在对应的地形中，所述钢护筒10底口很容易被振设至岩层5的顶部位置，由于振桩锤激振力不足和/或钢护筒10底口刚度不足，所述钢护筒10无法振入岩层5，并造成钢护筒10底口卷刃影响后续桩基施工。

为了解决上述针对覆盖层4或裸岩地区的深水桩基的钢护筒锚固施工的过程中，所述钢护筒10无法振入岩层5的问题，本申请提供了一种钢护筒的锚固方法。参考图2，图2为本申请的一个实施例中的一种钢护筒锚固方法的流程图。

S210、将钢护筒10下放至岩层5顶部；

S220、在所述钢护筒10内沿着岩层5内部钻孔后，在所述钢护筒10的内下放锚固钢护筒20于岩层5中，使得所述钢护筒10与所述锚固钢护筒20部分重叠，形成一个贯穿至所述岩层5的桩基空间；

S230、对所述锚固钢护筒20与所述钢护筒10之间的缝隙30填塞密实；

其中，所述锚固钢护筒20的直径d小于所述钢护筒10的直径D。

对于步骤S210-S230的过程中，利用如振桩锤对钢护筒10进行激振，对该钢护筒10进行固定在岩层5顶部的位置，并在完成固定的钢护筒10的位置沿着岩层5内部进行钻孔。在本实施例中，固定好的钢护筒10的底口位于水位线1以下。

在本申请中，所述钢护筒10由于位于所述岩层5上方的覆盖层4或其他地质层较为土质较为松动，所以可以直接利用钢护筒10直接振设至岩层5顶部。在本实施例中，所述钢护筒10通过钻孔平台40固定其位于岩层5顶部的下放位置。

在钢护筒10钻孔的位置上，沿着岩层5内部进行钻孔。在当钻孔至预设深度，即钻孔到位后，在钢护筒10内下放一锚固钢护筒20，并使该锚固钢护筒20置于岩层5中。其中，所述钢护筒10的下部与所述锚固钢护筒20的上部重叠，两者构成了一个贯穿至所述岩层5的桩基空间，用于后续的桩基建设。

所述锚固钢护筒20位于所述钢护筒10内，所述锚固钢护筒20的直径d小于所述钢护筒10的直径D。在所述锚固钢护筒20与所述钢护筒10重叠的位置，所述锚固钢护筒20与所述钢护筒10之间存在缝隙30。在本实施例中，所述缝隙30进行填塞密实，所述锚固钢护筒20与所述钢护筒10所形成的密封的桩基空间，确保所述桩基空间与外部水体和岩层5和/或覆盖层4为完全隔离状态。若所述覆盖层4位于水体中，如河流，所述覆盖层4为河床线2与岩层5线3之间的地质层。

本申请所提供的一种钢护筒锚固方法，先将刚度较小的钢护筒10下放至岩层5的顶部，并在钢护筒10内沿着岩层5内部进行钻孔，直到钻孔到位。在所形成的钻孔内下放锚固钢护筒20于岩层5中，两者形成一个贯穿至岩层5的密封桩基空间。本申请所提供的方案克服了钢护筒10刚度不足以振设至岩层5的问题，使得该方法可适应由不同硬度地质层所构成的地质，即使钢护筒10和锚固钢护筒20刚度不够，也能在硬度较高的岩层5内形成进行锚固，避免了因钢护筒10底口卷刃影响后续桩基施工。

而且，所述锚固钢护筒20与所述钢护筒10之间的缝隙30填塞密实，能保证由所述锚固钢护筒20与所述钢护筒10所形成的桩基空间的密封性，确保所述桩基空间与外部水体和岩层5和/或覆盖层4为完全隔离状态，保证后续桩基正常钻进。

对于步骤S220中的所述在所述钢护筒10内沿着岩层5内部钻孔的步骤，进一步包括：

沿着所述钢护筒10内向岩层5内部钻孔深度H为大于或等于所述钢护筒10直径D的2倍，即H≥2D。该钻孔深度的设置，可以保证所述锚固钢护筒20在岩层5中的深度符合桩基的在岩层5的锚固施工深度要求。

在该基础上，所述锚固钢护筒20的长度L为大于或等于H+2D，即L≥H+2D，进一步，保证了在所述钢护筒10与所述锚固钢护筒20所形成的桩基空间的施工深度，确保后续桩基建设的满足锚固施工的深度要求。

在步骤S220的所述钢护筒10内下放锚固钢护筒20的步骤中，将所述锚固钢护筒20的定位中心与所述钢护筒10的中心重合。

这样，以保证所述桩基空间的上部分与下部分的中心重合，其内部为规则空间，以最小的桩基空间满足后续的桩基建设。

在此基础上，所述锚固钢护筒20的直径d与所述钢护筒10的直径D之间的差值大于5cm，即D-d≥5cm。

所述锚固钢护筒20与所述钢护筒10在直径上的差值，也就是所述锚固钢护筒20外壁与所述钢护筒10内壁的最小差值的设定，可以降低所述锚固钢护筒20在下发的过程中与所述钢护筒10发生碰撞的情况，以免两者因此造成损坏。

对于步骤S230，在本实施例中，利用水泥浆对所述锚固钢护筒20与所述钢护筒10之间的缝隙30填塞密实。

在该步骤中，水泥浆填塞在所述锚固钢护筒20与所述钢护筒10之间的缝隙30，并凝固后起到密封的作用，以保证所述锚固钢护筒20与所述钢护筒10所形成的桩基空间的密封性，使得在后续桩基的建设中，所述桩基空间相对于其外部的水体、岩层5和/或覆盖层4完全隔离。

本申请所提供的一种钢护筒的锚固方法，将所述钢护筒10下方至岩层5顶部后，在该钢护筒10的内部沿着岩层5内部钻孔预设深度后，下放所述锚固钢护筒20，避免所述钢护筒10直接振入岩层5，而造成钢护筒10底口卷刃影响后续桩基施工的问题，使得该锚固方法可适应由不同硬度地质层所构成的地质，即使钢护筒10和锚固钢护筒20刚度不够，也能在硬度较高的岩层5内形成进行锚固。

而对所述锚固钢护筒20和所述钢护筒10之间的缝隙30进行填塞密实，可以保证所述钢护筒10和所述锚固钢护筒20之间所形成的桩基空间的密封性，降低后续桩基建设的难度。

对应地，参照图3，图3为本申请的一个实施例中的一种钢护筒的锚固结构的结构示意图。本申请还提供一种钢护筒的锚固结构。

所述钢护筒的锚固结构包括：钢护筒10和套设在所述钢护筒10内部并且与该钢护筒10一端重叠的锚固钢护筒20；所述钢护筒10和锚固钢护筒20同轴布设；所述锚固钢护筒20的直径d小于所述钢护筒10的直径D，所述锚固钢护筒20与所述钢护筒10之间的缝隙30密实填满。

所述钢护筒10的锚固结构通过对缝隙30密实填满，将所述钢护筒10和锚固钢护筒20固定成同轴套设的内部空间。该空间与外部隔离，在该锚固结构中进行的施工能安全进行，降低施工难度和提高施工的安全性。

在本申请中，该锚固结构可以运用在覆盖层4或裸岩地区的深水桩基的施工现场。对于该类地形，位于下层的岩层5相较于位于其上方的覆盖层4和其他地质层的硬度大。但是，由于振桩锤激振力不足和/或钢护筒10底口刚度不足，所述钢护筒10无法振入岩层5，并造成钢护筒10底口卷刃影响后续桩基施工。

在本申请中的钢护筒10只下放至岩层5顶部，即无需振设至岩层5，因此，不会因为所述岩层5的硬度较高使得所述钢护筒10底口卷刃影响后续桩基施工。因此，该套设形成的锚固结构可以适应由不同硬度的地质层所构成的地质。应对硬度较高的岩层5，即使所述钢护筒10和锚固钢护筒20的刚度低于岩层5，也能够容易在岩层5中进行锚固。

参考图1，在本实施例中，通过钻孔平台40的定位，所述钢护筒10位于水位线1以下且所述岩层5顶部，所述锚固钢护筒20位于岩层5中。其中，所述锚固钢护筒20所安装的位置可以是在覆盖层4安装的钢护筒10内沿着岩层5内部进行钻孔，并钻孔到位而得到的。若所述覆盖层4位于水体中，如河流，所述覆盖层4为河床线2与岩层5线3之间的地质层。

安装完毕后的锚固结构，由于所述锚固钢护筒20与所述锚固钢护筒20一端重叠，而所述钢护筒10位于岩层5顶部，因此，与所述钢护筒10重叠部分的锚固钢护筒20位于岩层5上方的覆盖层4或其他地质层中。

其中，所述钢护筒10下方的岩层5钻孔深度为H为大于等于所述钢护筒10直径D的2倍，即H≥2D。该钻孔深度的设置，可以保证所述锚固钢护筒20在岩层5中的深度符合桩基的在岩层5的锚固施工深度要求。

在此基础上，所述锚固钢护筒20的长度为L为大于或等于H+2D，即L≥H+2D，进一步，保证了在所述钢护筒10与所述锚固钢护筒20所形成的桩基空间的施工深度，确保后续桩基建设的满足锚固施工的深度要求。

在本申请的一个实施例中，所述锚固钢护筒20的直径d与所述钢护筒10的直径D之间的差值大于5cm，即D-d≥5cm。

所述锚固钢护筒20与所述钢护筒10在直径上的差值，也就是所述锚固钢护筒20外壁与所述钢护筒10内壁的最小差值的设定，可以降低所述锚固钢护筒20在下发的过程中与所述钢护筒10发生碰撞的情况，以免两者因此造成损坏。

所述锚固钢护筒20与所述钢护筒10之间的缝隙30由水泥浆密实填满。所述水泥浆凝固后，对所述钢护筒10和所述锚固钢护筒20之间的缝隙30起到密封作用，以保证所述锚固钢护筒20与所述钢护筒10所形成的桩基空间的密封性，使得在后续桩基的建设中，所述锚固结构形成的内部空间相对于其外部的水体、岩层5和/或覆盖层4完全隔离。

在本申请中，所述钢护筒10与所述锚固钢护筒20形成一个贯穿至所述岩层5的圆柱体空间内设置桩基。

在本申请中，基于所述钢护筒10和锚固钢护筒20位于对应的地质层的基础上，所述钢护筒10与所述锚固钢护筒20组成锚固结构的形成了一贯穿至所述岩层5的内部空间。该套设形成的锚固结构可以适应由不同硬度的地质层所构成的地质。应对硬度较高的岩层5，即使所述钢护筒10和锚固钢护筒20的刚度低于岩层5，也能够容易在岩层5中进行锚固。

若将该锚固结构运用在覆盖层4或裸岩地区的深水桩基的施工中运用，因钢护筒10只下放至岩层5顶部，即无需振设至岩层5，因此，不会因为所述岩层5的硬度较高使得所述钢护筒10底口卷刃影响后续桩基施工。

该锚固结构的内部空间可用于后续的桩基建设，形成桩基空间。该桩基空间由于所述锚固钢护筒20与所述钢护筒10部分重叠，所形成的贯穿至岩层5的空间。并且，所述锚固钢护筒20与所述钢护筒10重叠部分所形成的缝隙30密实填满所得到的桩基空间与外部完全隔离，从而保证在该锚固结构中进行的后续桩基建设的安全性，降低了施工难度。

虽然上面已经示出了本申请的一些示例性实施例，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离本申请的原理或精神的情况下，可以对这些示例性实施例做出改变，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (14)

1.一种钢护筒锚固方法，其特征在于，包括以下步骤：

将钢护筒下放至岩层顶部；

在所述钢护筒内沿着岩层内部钻孔后，在所述钢护筒的内下放锚固钢护筒于岩层中，使得所述钢护筒与所述锚固钢护筒部分重叠，形成一个贯穿至所述岩层的桩基空间；

对所述锚固钢护筒与所述钢护筒之间的缝隙填塞密实；

其中，所述锚固钢护筒的直径d小于所述钢护筒的直径D。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述在所述钢护筒内沿着岩层内部钻孔的步骤，包括：

沿着所述钢护筒内向岩层内部钻孔深度H为大于或等于所述钢护筒直径D的2倍。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

根据所述下放锚固钢护筒沿着岩层内部钻孔深度H和所述钢护筒直径D，设定所述锚固钢护筒的长度L为大于或等于H+2D。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

在所述钢护筒内下放锚固钢护筒的步骤中，将所述锚固钢护筒的定位中心与所述钢护筒的中心重合。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述锚固钢护筒的直径d与所述钢护筒的直径D之间的差值大于5cm。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

对所述锚固钢护筒与所述钢护筒之间的缝隙填塞密实的步骤，包括：

利用水泥浆对所述锚固钢护筒与所述钢护筒之间的缝隙填塞密实。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述在所述钢护筒内沿着岩层内部钻孔后的步骤之前，还包括：

在所述钢护筒内沿着岩层内部钻孔至预设深度。

8.一种钢护筒的锚固结构，其特征在于，包括：钢护筒和套设在所述钢护筒内部并且与该钢护筒一端重叠的锚固钢护筒；所述钢护筒和锚固钢护筒同轴布设；所述锚固钢护筒的直径d小于所述钢护筒的直径D，所述锚固钢护筒与所述钢护筒之间的缝隙密实填满。

9.根据权利要求8所述的锚固结构，其特征在于，

所述钢护筒位于岩层顶部，所述锚固钢护筒位于岩层中。

10.根据权利要求9所述的锚固结构，其特征在于，

所述钢护筒下方的岩层钻孔深度为H为大于等于所述钢护筒直径D的2倍。

11.根据权利要求10所述的锚固结构，其特征在于，

所述锚固钢护筒的长度为L为大于或等于H+2D。

12.根据权利要求8所述的锚固结构，其特征在于，

所述锚固钢护筒的直径d比所述钢护筒的直径D小于5cm。

13.根据权利要求8所述的锚固结构，其特征在于，

所述锚固钢护筒与所述钢护筒之间的缝隙由水泥浆密实填满。

14.根据权利要求9所述的锚固结构，其特征在于，

所述钢护筒与所述锚固钢护筒形成一个贯穿于覆盖层和所述岩层的桩基空间。