CN112900430B - 岩溶地区灌注桩护筒及灌注桩的施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种岩溶地区灌注桩护筒及灌注桩的施工方法，该护筒包括：护筒本体；以及弹性膨胀套管，可活动地套设于所述护筒本体的外部，所述弹性膨胀套管的两端分别密封连接于所述护筒本体，所述弹性膨胀套管的内侧壁与所述护筒本体的外侧壁之间形成膨胀空腔，所述护筒本体开设有透浆孔，所述透浆孔连通于所述膨胀空腔。本发明解决了岩溶地区桩基施工采用传统的灌注桩存在成本高、易发生混凝土泄漏，断桩风险高的问题。

Description

岩溶地区灌注桩护筒及灌注桩的施工方法
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种岩溶地区灌注桩护筒及灌注桩的施工方法。
背景技术
在桩基础施工工程中，钻孔灌注桩和冲孔灌注桩较为常见。尤其在岩溶地区桩基础施工过程中，一般采用冲孔灌注桩施工工艺进行桩基施工。岩溶地区地质构造复杂多变，风险系数高，目前一般采用全护筒跟进或是回填填充料的工艺应对岩溶地区的复杂地质。全护筒跟进工艺施工成本较高，回填填充料工艺在面对超大溶洞时会大大增加回填料用量、且易在灌注水下混凝土过程中发生混凝土泄露，从而提高断桩风险。
发明内容
为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种岩溶地区灌注桩护筒及灌注桩的施工方法，以解决岩溶地区桩基施工采用传统的灌注桩存在成本高、易发生混凝土泄漏，断桩风险高的问题。
为实现上述目的，提供一种岩溶地区灌注桩护筒，包括：
护筒本体；以及
弹性膨胀套管，可活动地套设于所述护筒本体的外部，所述弹性膨胀套管的两端分别密封连接于所述护筒本体，所述弹性膨胀套管的内侧壁与所述护筒本体的外侧壁之间形成膨胀空腔，所述护筒本体开设有透浆孔，所述透浆孔连通于所述膨胀空腔。
进一步的，所述弹性膨胀套管的两端分别箍设有卡箍。
进一步的，所述弹性膨胀套管为橡胶套管。
进一步的，所述弹性膨胀套管为乙基橡胶套管。
进一步的，所述护筒本体为钢卷筒。
进一步的，所述透浆孔的数量为多个，多个所述透浆孔沿所述护筒本体的圆周方向间隔设置。
进一步的，所述透浆孔安装有止逆阀门。
本发明提供一种岩溶地区灌注桩的施工方法，包括以下步骤：
基于地质勘探测定灌注桩的桩孔的地质层中的溶洞或不良地质层的深度；
于所述桩孔位置架设钻机并向下钻进成孔；
提供岩溶地区灌注桩护筒，在所述钻机钻进并贯穿所述溶洞或不良地质层后，下放所述岩溶地区灌注桩护筒，使得所述岩溶地区灌注桩护筒的弹性膨胀套管对准于所述溶洞或者不良地质层；
在所述弹性膨胀套管对准于所述溶洞或者不良地质层后，于所述岩溶地区灌注桩护筒的护筒本体内补充灌注泥浆，所述泥浆经由所述护筒本体的透浆孔灌注于所述膨胀空腔，使得所述弹性膨胀套管膨胀以填充于所述溶洞或不良地质层内的空隙；
所述钻机继续向下钻进至所述灌注桩的设计孔深形成所述桩孔并于所述桩孔内灌注混凝土形成所述灌注桩。
本发明的有益效果在于，本发明的岩溶地区灌注桩护筒通过弹性膨胀套管在注浆后膨胀以填充溶洞或其他不良地质范围内的空隙，利用泥浆浆液压力抵靠外部地下水压力，形成力学平衡，防止造成孔壁渗漏、坍塌，而且，在水下混凝土灌注后，由于混凝土比重大于泥浆浆液比重，混凝土中粗骨料会将透浆孔封堵，且不会发生泥浆回流。透浆孔封闭后，能够有效防止混凝土渗漏，防止发生混凝土大体积渗漏后导致断桩的情况，降低风险。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例的岩溶地区灌注桩护筒的结构示意图。
图2为本发明实施例的护筒本体的透浆孔的示意图。
图3为本发明实施例的岩溶地区灌注桩护筒的使用状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1为本发明实施例的岩溶地区灌注桩护筒的结构示意图、图2为本发明实施例的护筒本体的透浆孔的示意图、图3为本发明实施例的岩溶地区灌注桩护筒的使用状态示意图。
参照图1至图3所示，本发明提供了一种岩溶地区灌注桩护筒，包括：护筒本体1和弹性膨胀套管2。
其中，弹性膨胀套管2可活动地套设于护筒本体1的外部。弹性膨胀套管2的两端分别密封连接于护筒本体1。弹性膨胀套管的内侧壁与护筒本体的外侧壁之间形成膨胀空腔。护筒本体1的侧壁开设有透浆孔10，透浆孔10连通于膨胀空腔。
如图3所示，溶洞4或其他不良地质在弱风化岩层5的上方，中粗砂层6在溶洞4或其他不良地质的上方，杂质回填土层7在中粗砂层6的上方。在岩溶地区采用本发明的岩溶地区灌注桩护筒浇筑灌注桩时，将护筒本体下放至弱风化岩层中，使得弹性膨胀套管对准溶洞。在弹性膨胀套管对准溶洞后，在护筒本体中补充泥浆浆液，使得护筒本体内的泥浆浆液的高度满足施工要求，而泥浆浆液则通过透浆孔注入膨胀空腔中，使得弹性膨胀套管在溶洞中膨胀以填充溶洞中的空隙，利用泥浆浆液压力抵靠外部地下水压力，形成力学平衡，防止造成孔壁渗漏、坍塌。
在这之后更换较小钻头，继续向下钻孔至设计孔深。随后进行水下混凝土灌注准备，准备就绪后下放钢筋笼，进行水下混凝土灌注，水下混凝土灌注过程中，由于混凝土比重大于泥浆浆液比重，混凝土中粗骨料会将透浆孔封堵，且不会发生泥浆回流。透浆孔封闭后，能够有效防止混凝土渗漏，防止发生混凝土大体积渗漏后导致断桩的情况，降低风险。
本发明的岩溶地区灌注桩护筒通过弹性膨胀套管在注浆后膨胀以填充溶洞或其他不良地质范围内的空隙，利用泥浆浆液压力抵靠外部地下水压力，形成力学平衡，防止造成孔壁渗漏、坍塌，而且，在水下混凝土灌注后，由于混凝土比重大于泥浆浆液比重，混凝土中粗骨料会将透浆孔封堵，且不会发生泥浆回流。透浆孔封闭后，能够有效防止混凝土渗漏，防止发生混凝土大体积渗漏后导致断桩的情况，降低风险和施工成本。
在本实施例中，护筒本体1为钢卷筒。钢卷筒采用钢卷材定量焊接而成。护筒本体1的内径比灌注桩的桩径大200mm，长度为较溶洞4的净深度大3m，厚度为0.5mm。在护筒本体下放后，护筒本体的下端插设于溶洞的下方的弱风化岩层内。
护筒本体1的透浆孔的数量为多个。多个透浆孔沿护筒本体1的圆周方向间隔设置。
在一些实施例中，护筒本体1的透浆孔安装有止逆阀门。具体的，透浆孔具有远离膨胀空腔的第一端和靠近膨胀空腔的第二端。止逆阀门安装于透浆孔的第二端。止逆阀门的尺寸适配于透浆孔的内径。止逆阀门的第一侧铰接于透浆孔的第二端的第一侧。止逆阀门的第二侧形成有用于抵靠于透浆孔的第二端的端面上的压抵翼缘板，避免膨胀空腔内的泥浆浆液回流至护筒本体内。
作为一种较佳的实施方式，弹性膨胀套管2为橡胶套管。在本实施例中，弹性膨胀套管2为乙基橡胶套管。
弹性膨胀套管2的两端分别箍设有卡箍3。
本发明提供一种岩溶地区灌注桩的施工方法，包括以下步骤：
S1：基于地质勘探，测定灌注桩的桩孔的地质层中的溶洞4或其它不良地质层的深度。
S1：于桩孔位置架设钻机并向下钻进成孔。
S2：提供岩溶地区灌注桩护筒，在钻机钻进并贯穿溶洞4或其它不良地质层后，下放岩溶地区灌注桩护筒，使得岩溶地区灌注桩护筒的弹性膨胀套管2对准于溶洞4或者其它不良地质层、岩溶地区灌注桩护筒的护筒本体的下端插设于溶洞4或者其它不良地质层的下方的地质层中。在本实施例中，溶洞4或者其它不良地质层的下方的地质层为弱风化岩层。
S3：在弹性膨胀套管2对准于溶洞4或者其它不良地质层后，于岩溶地区灌注桩护筒的护筒本体1内补充灌注泥浆，泥浆经由护筒本体1的透浆孔灌注于膨胀空腔，使得膨胀空腔膨胀以填充于溶洞4或其它不良地质层内的空隙。
S4：钻机继续向下钻进至灌注桩的设计孔深形成桩孔并于桩孔内灌注混凝土形成灌注桩。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (7)

1.一种岩溶地区灌注桩的施工方法，其特征在于，包括：
基于地质勘探测定灌注桩的桩孔的地质层中的溶洞或不良地质层的深度；
于所述桩孔位置架设钻机并向下钻进成孔；
提供岩溶地区灌注桩护筒，所述岩溶地区灌注桩护筒包括护筒本体；以及弹性膨胀套管，可活动地套设于所述护筒本体的外部，所述弹性膨胀套管的两端分别密封连接于所述护筒本体，所述弹性膨胀套管的内侧壁与所述护筒本体的外侧壁之间形成膨胀空腔，所述护筒本体开设有透浆孔，所述透浆孔连通于所述膨胀空腔，在所述钻机钻进并贯穿所述溶洞或不良地质层后，下放所述岩溶地区灌注桩护筒，使得所述岩溶地区灌注桩护筒的弹性膨胀套管对准于所述溶洞或者不良地质层；
在所述弹性膨胀套管对准于所述溶洞或者不良地质层后，于所述岩溶地区灌注桩护筒的护筒本体内补充灌注泥浆，所述泥浆经由所述护筒本体的透浆孔灌注于所述膨胀空腔，使得所述弹性膨胀套管膨胀以填充于所述溶洞或不良地质层内的空隙；
所述钻机继续向下钻进至所述灌注桩的设计孔深形成所述桩孔并于所述桩孔内灌注混凝土形成所述灌注桩。
2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述弹性膨胀套管的两端分别箍设有卡箍。
3.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述弹性膨胀套管为橡胶套管。
4.根据权利要求3所述的施工方法，其特征在于，所述弹性膨胀套管为乙基橡胶套管。
5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述护筒本体为钢卷筒。
6.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于，所述透浆孔的数量为多个，多个所述透浆孔沿所述护筒本体的圆周方向间隔设置。
7.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述透浆孔安装有止逆阀门。
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