一种适用于锁扣钢管桩内引孔的施工方法与流程

本发明涉及钢管桩，具体为一种适用于锁扣钢管桩内引孔的施工方法。

背景技术：

1、围堰是在水利工程中为建造永久性水利设施，修建的临时性围护结构，其作用是防止水和土进入建筑物的修建位置，以便在围堰内排水，开挖基坑，修筑建筑物。

2、水中钢管桩围堰施工时，当遇到黏土层、强风化岩等土层直接插打无法满足入土深度时，常采用旋挖钻机先引孔再插打管桩的方式进行施工，具体做法为在设计管桩位置放样，设置导向架，埋设护筒，采用旋挖钻在护筒内取土引孔，然后在护筒内回填黏土等填料，拔出护筒，再重复下护筒、引孔、回填等工序，完成引孔后进行钢管桩插打施工。

3、现有技术中，一是需要重复插打引孔护筒。引孔直径一般比管桩直径大40-50cm，且使用重叠引孔方式以确保引孔槽径大于管桩直径，施工时需重复插入、拔出护筒，多数时候需履带吊、振动锤等大型设备配合方可实现护筒插入、拔出，大大增加了施工成本和施工周期，二是需要增加引孔后回填作业，且易在孔底形成软弱区，对于管桩嵌固强度造成不利影响，一般情况下，需先完成引孔作业再进行管桩插打，引孔完成后需及时回填黏土或中粗砂等，以保证孔壁稳固、不坍塌，但是水下回填无法保证密实度，管桩插打后根部易形成松动区，对于管桩嵌固及围堰止水易造成不利影响。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种适用于锁扣钢管桩内引孔的施工方法，解决以下技术问题：

2、(1)如何减少施工成本和施工周期；

3、(2)如何避免孔底形成软弱区和加强管桩嵌固强度。

4、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

5、一种适用于锁扣钢管桩内引孔的施工方法，包括以下步骤：

6、s1，设置管桩，搭设导向架，初打钢管桩；

7、s2，使用驱动组件驱动旋挖钻头对钻孔内进行引孔；

8、s3，根据实际施工情况，对钢管桩进行复打；

9、s4，必要时进行二次引孔、二次复打，完成管桩打设。

10、进一步地，所述s2中驱动组件与旋挖钻头包括驱动气缸、开口钻头和闭口钻头；

11、所述开口钻头包括第一开口钻头和第二开口钻头；所述第一开口钻头和第二开口钻头内部固定连接有螺旋板；所述第一开口钻头与第二开口钻头底部固定连接有开口钻板；所述闭口钻头包括有第一转板与第二转板；所述第二转板表面固定连接有闭口钻板；所述第一开口钻头与第二开口钻头顶部设置有开口连接柱；所述闭口钻头顶部设置有闭口连接柱；所述开口连接柱与闭口连接柱均与驱动气缸连接。

12、进一步地，所述驱动组件还包括支撑柱；所述支撑柱顶部侧壁固定连接有驱动板；所述驱动板远离支撑柱的一端固定连接有固定盘；所述驱动气缸固定连接在固定盘上，并贯穿固定盘设置；所述驱动气缸末端转动连接有夹持头。

13、进一步地，所述开口连接柱侧壁固定连接有连接盘；所述连接盘侧壁开设有连接孔；所述连接孔贯穿开口连接柱设置；所述开口连接柱底部固定连接有连接环；所述连接环设置有两组；两组所述连接环内转动连接有转轴；所述第一开口钻头与第二开口钻头远离开口钻板的一端分别与转轴固定连接。

14、进一步地，所述闭口钻头底部开设有铰接槽；所述铰接槽侧壁转动连接有铰接轴；所述第一转板上固定连接有铰接块；所述铰接块转动连接在铰接轴上；所述闭口钻头底部远离铰接槽的一端开设有连接槽；所述连接槽两侧侧壁滑动连接有卡接头；所述第一转板上固定连接有卡接块；所述卡接块两侧开设有卡接槽；所述卡接槽内径与卡接头尺寸一致。

15、进一步地，所述第一转板上开设有槽口；所述第一转板中部固定连接有连接轴；所述第二转板转动连接在连接轴上；所述第一转板上固定连接有固定块；所述第一转板上固定连接有挡板。

16、进一步地，所述闭口连接柱侧壁设置有击打组件；所述击打组件包括固定板；所述固定板固定连接在闭口连接柱侧壁；所述固定板上固定连接有击打柱；所述固定板下方闭口钻头上固定连接有伸缩弹簧；所述击打柱贯穿固定板与伸缩弹簧并延伸至闭口钻头内部。

17、进一步地，所述支撑柱底部固定连接有底板。

18、本发明的有益效果：

19、(1)本发明通过先插入管桩，再将管桩内的土质抽出，避免根部形成松动区，采用孔内引孔工艺，27mφ630钢管桩垂直度偏差务必控制在5cm以内，以便于旋挖钻钻杆能顺利进入桩内引孔，为保证旋挖钻钻头能进入φ630钢管桩内作业，同时考虑围堰处地质主要为砂层、黏土层、全风化及强风化岩，特设计两种适合钢管内径的钻头，钻头直径55cm，一种为闭口钻头，用于砂质土层引孔，确保经过河水冲刷能将砂土带出水面，一种为开口钻头，用于黏土层引孔，确保顺利将黏土从钻头内倒出。

20、(2)本发明通过两种钻头实现对管桩内土质进行清理，根据围堰处不同的地势，采用不同的钻头进行引孔，在黏土层地势中，工作人员将开口连接柱与驱动气缸进行连接，而后利用驱动气缸驱动开口连接柱底部的第一开口钻头和第二开口钻头对管桩内进行引孔，第一开口钻头与第二开口钻头为ab型，两者可进行合并，且底部为开放式，在进入管桩内时，第一开口钻头与第二开口钻头合并，进入后驱动气缸驱动其转动，在转动时黏土层内的黏土经螺旋板与开口钻板收集到开口钻头内部，收集完成后将开口钻头拔出，拔出后第一开口钻头与第二开口钻头分离，分离后内部的黏土掉落，而后重复此步骤，直至将管桩内黏土全部带出，在对砂质涂层进行打孔时，则需要用到闭口钻头，将闭口连接柱与驱动气缸连接后，将闭口钻头放入管桩内，放入后驱动闭口钻头转动，转动时将管桩内的砂质土收集到闭口钻头内，最后将闭口钻头拿出，将其内部砂质土倒出即可。

21、附图说明

22、下面结合附图对本发明作进一步的说明。

23、图1是本发明中开口钻头的整体结构示意图；

24、图2是本发明中第一开口钻头与第二开口钻头的整体结构示意图；

25、图3是本发明中开口钻头的整体结构剖面图；

26、图4是本发明中击打组件的整体结构示意图；

27、图5是本发明中闭口钻头的整体结构示意图；

28、图6是本发明中闭口连接柱的整体结构示意图；

29、图7是本发明中第一转板与第二转板的整体结构示意图；

30、图8是本发明中第一转板与第二转板的整体结构剖面图；

31、图9是本发明中驱动组件的整体结构示意图。

技术特征：

1.一种适用于锁扣钢管桩内引孔的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种适用于锁扣钢管桩内引孔的施工方法，其特征在于，所述s2中驱动组件(8)与旋挖钻头包括驱动气缸(84)、开口钻头和闭口钻头(7)；

3.根据权利要求2所述的一种适用于锁扣钢管桩内引孔的施工方法，其特征在于，所述驱动组件(8)还包括支撑柱(81)；所述支撑柱(81)顶部侧壁固定连接有驱动板(83)；所述驱动板(83)远离支撑柱(81)的一端固定连接有固定盘(85)；所述驱动气缸(84)固定连接在固定盘(85)上，并贯穿固定盘(85)设置；所述驱动气缸(84)末端转动连接有夹持头(86)。

4.根据权利要求3所述的一种适用于锁扣钢管桩内引孔的施工方法，其特征在于，所述开口连接柱(1)侧壁固定连接有连接盘(11)；所述连接盘(11)侧壁开设有连接孔(12)；所述连接孔(12)贯穿开口连接柱(1)设置；所述开口连接柱(1)底部固定连接有连接环(4)；所述连接环(4)设置有两组；两组所述连接环(4)内转动连接有转轴(41)；所述第一开口钻头(3)与第二开口钻头(31)远离开口钻板(32)的一端分别与转轴(41)固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种适用于锁扣钢管桩内引孔的施工方法，其特征在于，所述闭口钻头(7)底部开设有铰接槽(77)；所述铰接槽(77)侧壁转动连接有铰接轴(771)；所述第一转板(71)上固定连接有铰接块(772)；所述铰接块(772)转动连接在铰接轴(771)上；所述闭口钻头(7)底部远离铰接槽(77)的一端开设有连接槽(76)；所述连接槽(76)两侧侧壁滑动连接有卡接头(761)；所述第一转板(71)上固定连接有卡接块(762)；所述卡接块(762)两侧开设有卡接槽(763)；所述卡接槽(763)内径与卡接头(761)尺寸一致。

6.根据权利要求5所述的一种适用于锁扣钢管桩内引孔的施工方法，其特征在于，所述第一转板(71)上开设有槽口(79)；所述第一转板(71)中部固定连接有连接轴(711)；所述第二转板(72)转动连接在连接轴(711)上；所述第一转板(71)上固定连接有固定块(75)；所述第一转板(71)上固定连接有挡板(73)。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种适用于锁扣钢管桩内引孔的施工方法，其特征在于，所述闭口连接柱(5)侧壁设置有击打组件(6)；所述击打组件(6)包括固定板(62)；所述固定板(62)固定连接在闭口连接柱(5)侧壁；所述固定板(62)上固定连接有击打柱(61)；所述固定板(62)下方闭口钻头(7)上固定连接有伸缩弹簧(63)；所述击打柱(61)贯穿固定板(62)与伸缩弹簧(63)并延伸至闭口钻头(7)内部。

8.根据权利要求3所述的一种适用于锁扣钢管桩内引孔的施工方法，其特征在于，所述支撑柱(81)底部固定连接有底板(82)。

技术总结
本发明涉及钢管桩技术领域，具体公开了一种适用于锁扣钢管桩内引孔的施工方法，包括以下步骤：S1，设置管桩，打设导向架，初打钢管桩；S2，使用驱动组件驱动旋挖钻头对钻孔内进行引孔，通过先插入管桩，再将管桩内的土质抽出，避免根部形成松动区，为保证旋挖钻钻头能进入Φ630钢管桩内作业，同时考虑围堰处地质主要为砂层、黏土层、全风化及强风化岩，特设计两种适合钢管内径的钻头，钻头直径55cm，一种为闭口钻头，用于砂质土层引孔，确保经过河水冲刷能将砂土带出水面，一种为开口钻头，用于黏土层引孔，确保顺利将黏土从钻头内倒出。

技术研发人员：李烘星,王琦,魏锋,彭霖,高辉,郭鸿杰,彭汪奇,孙洁,王飞,董金晨
受保护的技术使用者：中铁四局集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/1