一種斜樁嵌巖沖孔施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種斜樁嵌巖沖孔施工方法，其通過將中空的筒形沖擊錘提升一定距離后突放使沖擊錘沿傾斜的鋼管樁自由降落，利用沖擊錘的沖擊動(dòng)能沖擠土層或破碎巖層形成樁孔。與采用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)相比，采用沖擊式鉆機(jī)要比回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)減少約30%費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益明顯。同時(shí)為提高施工速度，減少窩工，按照沖孔樁的數(shù)量和工期要求同時(shí)進(jìn)場多臺(tái)沖孔樁機(jī)施工，保證流水節(jié)拍施工，有效提高經(jīng)濟(jì)效益同時(shí)減少了施工作業(yè)時(shí)間，保證了施工工期；采用中空的筒形沖擊錘，在沖孔時(shí)，其重心不在護(hù)筒的頭部，可有效解決了卡錘現(xiàn)象，減少機(jī)械設(shè)備故障，提高施工效率。本發(fā)明適用于嵌巖深度10米內(nèi)的斜樁沖孔中。
【專利說明】一種斜粧嵌巖沖孔施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種斜樁嵌巖沖孔施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]建造在風(fēng)化巖地基上的高樁梁板碼頭，當(dāng)基巖(中風(fēng)化巖)埋藏較深且其上強(qiáng)風(fēng)化層較薄，鋼管樁僅靠錘擊沉樁，不能到達(dá)足夠深度滿足承載力(抗壓和抗拉)的要求或不能滿足樁的最淺人土深度要求，影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，為滿足碼頭正常使用受力要求，采用鋼管樁內(nèi)灌注型嵌巖樁是一種較好的處理方法。
[0003]當(dāng)基巖(中風(fēng)化巖)為花崗巖等硬度較高的變異巖層時(shí)，直樁可采用沖擊式鉆機(jī)或回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)成孔，但斜樁易受卡錘和導(dǎo)向偏位等影響，基本只能用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)成孔?；剞D(zhuǎn)式鉆機(jī)具有功率大、成孔速度快、適用巖層廣等優(yōu)點(diǎn)，但是回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)重量較大一般達(dá)20?50t，且施工時(shí)平臺(tái)不僅受垂直沖擊力的影響還受到水平方向的扭力的影響，對(duì)平臺(tái)穩(wěn)定性要求較高，鉆機(jī)自身沒有移動(dòng)能力，要起重船協(xié)助移位和下放鋼筋籠。沖擊式鉆機(jī)成孔速度相對(duì)較慢，但是鉆機(jī)重量較輕，施工平臺(tái)只受垂直沖力不受水平力影響，自身具有一定的移位和起吊能力，定位和移樁和安放鋼筋籠不需要起重船協(xié)助，經(jīng)濟(jì)效益明顯，而且可以針對(duì)嵌巖樁的數(shù)量，靈活配置朝霞鉆機(jī)數(shù)量。鑒于沖擊式鉆機(jī)進(jìn)場費(fèi)用小，不需要起重船協(xié)助，對(duì)于中小型碼頭施工適用性更高，施工安排靈活，經(jīng)濟(jì)效益明顯等優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)碼頭基巖為頁巖層的特點(diǎn)，嵌巖樁只有76根,數(shù)量不多,對(duì)傳統(tǒng)樁錘進(jìn)行改良,直樁成孔米用結(jié)構(gòu)簡單安裝方便的十字錐形沖擊錘。然而在斜樁沖孔中，斜樁成孔沖錘易偏位，孔深超過鋼管樁后容易卡錘，成孔沖擊能較小，沖孔時(shí)間長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的，在于提供一種斜樁嵌巖沖孔施工方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題的解決方案是:一種斜樁嵌巖沖孔施工方法，其通過將中空的筒形沖擊錘提升一定距離后突放使沖擊錘沿傾斜的鋼管樁自由降落，利用沖擊錘的沖擊動(dòng)能沖擠土層或破碎巖層形成樁孔。
[0006]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，上述方法包括以下步驟:
1)、樁位放樣；
2)、沖孔樁機(jī)就位；
3)、孔位放樣，并在孔位布置傾斜的鋼管樁；
4)、沖擊錘的尾部通過沖擊錘纜繩與沖孔樁機(jī)連接、沖擊錘的頭部調(diào)入鋼管樁內(nèi)；
5 )、調(diào)整沖擊錘的位置，使得沖擊錘的中心線與鋼管樁的中心線重合；
6)、將沖擊錘提升一定距離后突放使沖擊錘沿鋼管樁自由降落，利用沖擊錘的沖擊動(dòng)能沖擠土層或破碎巖層形成樁孔。
[0007]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟4)中，沖擊錘纜繩的一端系在沖擊錘的尾部，沖擊錘纜繩的另一端繞過動(dòng)滑輪后系在沖孔樁機(jī)上后，使得沖擊錘的中心線與鋼管樁的中心線重合。
[0008]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟6)之后，用射流泵反循環(huán)清孔法將鉆渣巖屑排出，并對(duì)樁位進(jìn)行二次校正。
[0009]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述沖擊錘的長度比成孔底標(biāo)高至鋼管樁底標(biāo)聞的距尚長0.5 Inio
[0010]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述沖擊錘包括中空的圓柱狀的護(hù)筒，所述護(hù)筒的尾部橫架兩根平行布置的第一加強(qiáng)板，兩根第一加強(qiáng)板之間焊接有吊環(huán)，護(hù)筒的頭部安裝多個(gè)合金錘頭，護(hù)筒的頭部橫架兩根呈十字狀分布的第二加強(qiáng)板，部分合金錘頭安裝在第二加強(qiáng)板上。
[0011]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述護(hù)筒的內(nèi)壁焊接有多根貫穿護(hù)筒頭尾兩端槽鋼，所述槽鋼沿沿護(hù)筒的圓周均勻分布。
[0012]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述護(hù)筒頭部位置的內(nèi)部預(yù)留卡口，所述合金錘頭焊接在卡口上。
[0013]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述護(hù)筒的外壁焊接有多根貫穿護(hù)筒頭尾兩端、彼此平行的鋼筋，所述鋼筋沿護(hù)筒的圓周均勻分布。
[0014]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述鋼筋螺旋盤繞在護(hù)筒外壁上，鋼筋與護(hù)筒中軸線之間的角度為廣3°。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:與采用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)相比，采用沖擊式鉆機(jī)要比回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)減少約30%費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益明顯。同時(shí)為提高施工速度，減少窩工，按照沖孔樁的數(shù)量和工期要求同時(shí)進(jìn)場多臺(tái)沖孔樁機(jī)施工，保證流水節(jié)拍施工，有效提高經(jīng)濟(jì)效益同時(shí)減少了施工作業(yè)時(shí)間，保證了施工工期；采用中空的筒形沖擊錘，在沖孔時(shí)，其重心不在護(hù)筒的頭部，可有效解決了卡錘現(xiàn)象，減少機(jī)械設(shè)備故障，提高施工效率；減少樁錘與鋼管樁的磨擦阻力，加快了沖孔頻次，縮短了成孔時(shí)間；對(duì)沖孔樁的定位起到很好的導(dǎo)向和糾偏作用，大大減少?zèng)_孔樁偏位誤差，保證嵌巖質(zhì)量；可減少?zèng)_孔施工過程中起重船的配合，工序簡單，經(jīng)濟(jì)效益明顯。本發(fā)明適用于嵌巖深度10米內(nèi)的斜樁沖孔中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單說明。顯然，所描述的附圖只是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他設(shè)計(jì)方案和附圖。
[0017]圖1是本發(fā)明中沖擊錘護(hù)筒的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明中沖擊錘的俯視圖；
圖3是本發(fā)明中沖擊錘的仰視圖；
圖4是本發(fā)明中沖擊錘工作是的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清楚、完整地描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的其他實(shí)施例，均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。另外，文中所提到的所有聯(lián)接/連接關(guān)系，并非單指構(gòu)件直接相接，而是指可根據(jù)具體實(shí)施情況，通過添加或減少聯(lián)接輔件，來組成更優(yōu)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。
[0019]參照?qǐng)D1?圖4，一種斜樁嵌巖沖孔施工方法，其通過將中空的筒形沖擊錘00提升一定距離后突放使沖擊錘00沿傾斜的鋼管樁6自由降落，利用沖擊錘00的沖擊動(dòng)能沖擠土層或破碎巖層形成樁孔。
[0020]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，上述方法包括以下步驟:
1)、樁位放樣；
2)、沖孔樁機(jī)就位；
3)、孔位放樣，并在孔位布置傾斜的鋼管樁6；
4)、沖擊錘00的尾部通過沖擊錘纜繩7與沖孔樁機(jī)連接、沖擊錘00的頭部調(diào)入鋼管樁6內(nèi)；
5)、調(diào)整沖擊錘00的位置，使得沖擊錘00的中心線與鋼管樁6的中心線重合；
6)、將沖擊錘00提升一定距離后突放使沖擊錘00沿鋼管樁6自由降落，利用沖擊錘00的沖擊動(dòng)能沖擠土層或破碎巖層形成樁孔。
[0021]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，在步驟4)中，沖擊錘纜繩7的一端系在沖擊錘00的尾部，沖擊錘纜繩7的另一端繞過動(dòng)滑輪8后系在沖孔樁機(jī)上后，使得沖擊錘00的中心線與鋼管樁6的中心線重合。
[0022]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，在步驟6)之后，用射流泵反循環(huán)清孔法將鉆渣巖屑排出，并對(duì)樁位進(jìn)行二次校正。
[0023]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述沖擊錘00的長度比成孔底標(biāo)高至鋼管樁底標(biāo)聞的距尚長0.5 Inio
[0024]利用汽車吊把沖孔樁機(jī)橫擺在施工平臺(tái)上，定好樁位將沖擊錘00對(duì)準(zhǔn)鋼管樁6中心線即可進(jìn)行沖孔。斜樁沖孔時(shí)，把樁機(jī)機(jī)位和斜樁的斜度方向成一條直線，調(diào)整樁沖擊錘00和鋼管樁6中心線成一直線即可開始沖孔。當(dāng)鋼平臺(tái)作業(yè)面不夠，無法將樁機(jī)和鋼管樁6擺成一直線，可用一動(dòng)滑輪8系在沖擊錘纜繩7上，改變沖擊錘00方向進(jìn)行沖孔。沖孔時(shí)，部分渣土填充在沖擊錘00的中部腔內(nèi)，當(dāng)孔底標(biāo)高達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，通過將沖擊錘00拿出后，可將大部分的渣土取出，余下的渣土利用射流泵進(jìn)行第一次清渣，清渣后利用汽車吊安放鋼筋籠。下放鋼筋籠后，進(jìn)行二次清渣，經(jīng)檢查沉渣厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行水下嵌巖灌注。本發(fā)明適用于嵌巖深度10米內(nèi)的斜樁沖孔中。
[0025]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述沖擊錘00包括中空的圓柱狀的護(hù)筒1，護(hù)筒I一般為鋼護(hù)筒。護(hù)筒I壁厚2cm,其長度為嵌巖深度+50cm以上長度,所述護(hù)筒I的尾部橫架兩根平行布置的第一加強(qiáng)板2，兩根第一加強(qiáng)板2之間焊接有吊環(huán)3，護(hù)筒I的頭部安裝多個(gè)合金錘頭4，護(hù)筒I的頭部橫架兩根呈十字狀分布的第二加強(qiáng)板5，呈十字狀分布的第二加強(qiáng)板5增大沖孔錘與巖芯的接觸面積，部分合金錘頭4安裝在第二加強(qiáng)板上。第一加強(qiáng)板2和第二加強(qiáng)板5的厚度為20mm，高度300mm。所述合金錘頭4沿護(hù)筒I的圓周均勻分布。這樣的布置，利于合金錘頭4將巖芯擊碎。安裝在第二加強(qiáng)板5上的合金錘頭4沿第二加強(qiáng)板5呈直線布置。通過在中空的圓柱狀的護(hù)筒1，那么在沖孔時(shí)，其重心不在護(hù)筒I的頭部，可有效解決了卡錘現(xiàn)象，減少機(jī)械設(shè)備故障，提高施工效率；減少樁錘與鋼管樁6的磨擦阻力，加快了沖孔頻次，縮短了成孔時(shí)間；對(duì)沖孔樁的定位起到很好的導(dǎo)向和糾偏作用，大大減少?zèng)_孔樁偏位誤差，保證嵌巖質(zhì)量；可減少?zèng)_孔施工過程中起重船的配合，工序簡單，經(jīng)濟(jì)效益明顯。
[0026]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述護(hù)筒I頭部位置的內(nèi)部預(yù)留卡口 10，所述合金錘頭4焊接在卡口 10上。便于合金錘頭4的定位以及便于將損壞的合金錘頭4更換掉。所述第一加強(qiáng)板2的兩端焊接加強(qiáng)固定板20。加強(qiáng)固定板20的厚度為20mm,高度300mm。
[0027]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述護(hù)筒I的內(nèi)壁焊接有多根貫穿護(hù)筒頭尾兩端槽鋼，所述槽鋼沿沿護(hù)筒I的圓周均勻分布。槽鋼的型號(hào)為25號(hào)。通過焊接槽鋼增加沖擊錘00的重量，用于增加沖擊錘00的沖擊時(shí)的動(dòng)能，提高沖擊錘00沖程加快成孔速度。
[0028]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述護(hù)筒I的外壁焊接有多根貫穿護(hù)筒頭尾兩端、彼此平行的鋼筋，所述鋼筋沿護(hù)筒I的圓周均勻分布。鋼筋為圓面鋼筋，其直徑為10mm。
[0029]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述鋼筋螺旋盤繞在護(hù)筒I外壁上，鋼筋與護(hù)筒I中軸線之間的角度為廣3°。通過螺旋形的鋼筋減少?zèng)_擊時(shí)與鋼管壁的摩擦力，使沖錘在施工過程中有一定的旋轉(zhuǎn)，避免孔底巖層形成凸點(diǎn)，影響成孔質(zhì)量保證孔底平整度。
[0030]以上是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施方式進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出種種的等同變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種斜樁嵌巖沖孔施工方法，其特征在于:其通過將中空的筒形沖擊錘提升一定距離后突放使沖擊錘沿傾斜的鋼管樁自由降落，利用沖擊錘的沖擊動(dòng)能沖擠土層或破碎巖層形成樁孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜樁嵌巖沖孔施工方法，其特征在于:其包括以下步驟: 1)、樁位放樣； 2)、沖孔樁機(jī)就位； 3)、孔位放樣，并在孔位布置傾斜的鋼管樁； 4)、沖擊錘的尾部通過沖擊錘纜繩與沖孔樁機(jī)連接、沖擊錘的頭部調(diào)入鋼管樁內(nèi)； 5)、調(diào)整沖擊錘的位置，使得沖擊錘的中心線與鋼管樁的中心線重合； 6)、將沖擊錘提升一定距離后突放使沖擊錘沿鋼管樁自由降落，利用沖擊錘的沖擊動(dòng)能沖擠土層或破碎巖層形成樁孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的斜樁嵌巖沖孔施工方法，其特征在于:在步驟4)中，沖擊錘纜繩的一端系在沖擊錘的尾部，沖擊錘纜繩的另一端繞過動(dòng)滑輪后系在沖孔樁機(jī)上后，使得沖擊錘的中心線與鋼管樁的中心線重合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的斜樁嵌巖沖孔施工方法，其特征在于:在步驟6)之后，用射流泵反循環(huán)清孔法將鉆渣巖屑排出，并對(duì)樁位進(jìn)行二次校正。
5.根據(jù)權(quán)利要求r4任一項(xiàng)所述的斜樁嵌巖沖孔施工方法，其特征在于:所述沖擊錘的長度比成孔底標(biāo)高至鋼管樁底標(biāo)高的距離長0.5?lm。
6.根據(jù)權(quán)利要求f4所述的斜樁嵌巖沖孔施工方法，其特征在于:所述沖擊錘包括中空的圓柱狀的護(hù)筒，所述護(hù)筒的尾部橫架兩根平行布置的第一加強(qiáng)板，兩根第一加強(qiáng)板之間焊接有吊環(huán)，護(hù)筒的頭部安裝多個(gè)合金錘頭，護(hù)筒的頭部橫架兩根呈十字狀分布的第二加強(qiáng)板，部分合金錘頭安裝在第二加強(qiáng)板上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的斜樁嵌巖沖孔施工方法，其特征在于:所述護(hù)筒頭部位置的內(nèi)部預(yù)留卡口，所述合金錘頭焊接在卡口上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的斜樁嵌巖沖孔施工方法，其特征在于:所述護(hù)筒的內(nèi)壁焊接有多根貫穿護(hù)筒頭尾兩端槽鋼，所述槽鋼沿沿護(hù)筒的圓周均勻分布。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的斜樁嵌巖沖孔施工方法，其特征在于:所述護(hù)筒的外壁焊接有多根貫穿護(hù)筒頭尾兩端、彼此平行的鋼筋，所述鋼筋沿護(hù)筒的圓周均勻分布。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的斜樁嵌巖沖孔施工方法，其特征在于:所述鋼筋螺旋盤繞在護(hù)筒外壁上，鋼筋與護(hù)筒中軸線之間的角度為廣3°。
【文檔編號(hào)】E02D7/08GK103758128SQ201410019059
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】張徐, 許偉章, 林海, 尹益君, 李德暉, 繆晨輝, 張人元 申請(qǐng)人:中鐵港航局集團(tuán)有限公司