桩的施工方法
【专利摘要】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。
【专利说明】
桩的施工方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种粧的施工方法。
【背景技术】
[0002]现有的水泥土粧，水泥土复合粧的施工工艺中，适用性有待提尚。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种施工方便，效果好的粧的施工方法。
[0004]本发明的技术解决方案是:
一种粧的施工方法，其特征是:包括下列步骤:
(一)就位:将钻杆系统就位于设定好的粧位上，或就位于已施工好的粧位近侧;或已施工好的粧位中心；
(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I OMPa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，形成水泥土粧。
[0005]步骤(四)后还进行步骤(五)施工:(五)根据地层状况和施工情况，对粧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，对粧身特定部分扩径。
[0006]喷射高压水泥固化物形成水泥土粧时，采用单粧作业或多粧作业，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、空心粧、外管内灌注钢筋混凝土;或采用同心插芯粧，形成复合粧。
[0007]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，在设定粧身部分扩径。
[0008]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。
[0009]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，空化气泡爆炸；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，空化气泡爆炸，反复气爆，爆炸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。
[0010]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。
[0011]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粧;或在水泥土体完成12小时内，采用螺旋外管，静压外管，内穷水泥土体，一体化形成水泥土复合粧;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粧。
[0012]还进行扩底，扩底方法是:内外管沉管系统下沉至设定深度，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粧。
[0013]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粧形成复合粧;同心打入水泥土粧形成复合粧的方法采用下列方法之一:(I)同心打入外管，不拔外管，形成水泥土钢管空心复合粧；(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粧；(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粧支护粧；(4)同心打入外管，拔出外管，后植入钢管混凝土管粧，形成水泥土钢管混凝土管粧复合粧；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。
[0014]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。
[0015]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，复合粧施工、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。
[0016]下面结合实施例对本发明作进一步说明。
【具体实施方式】
[0017]一种粧的施工方法，包括下列步骤:
(一)就位:将钻杆系统就位于设定好的粧位上，或就位于已施工好的粧位近侧;或已施工好的粧位中心；
(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I OMPa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，形成水泥土粧。
[0018]步骤(四)后还进行步骤(五)施工:(五)根据地层状况和施工情况，对粧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，对粧身特定部分扩径。
[0019]喷射高压水泥固化物形成水泥土粧时，采用单粧作业或多粧作业，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、空心粧、外管内灌注钢筋混凝土;或采用同心插芯粧，形成复合粧。
[0020]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，在设定粧身部分扩径。
[0021 ]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。
[0022]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，空化气泡爆炸；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，空化气泡爆炸，反复气爆，爆炸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
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[0023]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。
[0024]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粧;或在水泥土体完成12小时内，采用螺旋外管，静压外管，内穷水泥土体，一体化形成水泥土复合粧;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粧。
[0025]还进行扩底，扩底方法是:内外管沉管系统下沉至设定深度，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粧。
[0026]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粧形成复合粧;同心打入水泥土粧形成复合粧的方法采用下列方法之一:(I)同心打入外管，不拔外管，形成水泥土钢管空心复合粧；(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粧；(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粧支护粧；
(4)同心打入外管，拔出外管，后植入钢管混凝土管粧，形成水泥土钢管混凝土管粧复合粧；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。
【主权项】
1.一种粧的施工方法，其特征是:包括下列步骤: (一)就位:将钻杆系统就位于设定好的粧位上，或就位于已施工好的粧位近侧;或已施工好的粧位中心； (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I OMPa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，形成水泥土粧。2.根据权利要求1所述的粧的施工方法，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，对粧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，对粧身特定部分扩径。3.根据权利要求1所述的粧的施工方法，其特征是:喷射高压水泥固化物形成水泥土粧时，采用单粧作业或多粧作业，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、空心粧、外管内灌注钢筋混凝土;或采用同心插芯粧，形成复合粧。4.根据权利要求1、2或3所述的粧的施工方法，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，在设定粧身部分扩径。5.根据权利要求1、2或3所述的粧的施工方法，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所述的粧的施工方法，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所述的粧的施工方法，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所述的粧的施工方法，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粧;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粧;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粧。9.根据权利要求8所述的粧的施工方法，其特征是:还进行扩底，扩底方法是:内外管沉管系统下沉至设定深度，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粧。10.根据权利要求9所述的粧的施工方法，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粧形成复合粧；同心打入水泥土粧形成复合粧的方法采用下列方法之一:(I)同心打入外管，不拔外管，形成水泥土钢管空心复合粧；(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粧；(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粧支护粧;(4)同心打入外管，拔出外管，后植入钢管混凝土管粧，形成水泥土钢管混凝土管粧复合粧;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。
【文档编号】E02D5/46GK106088018SQ201610465865
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】邢峰, 朱峰, 姚亚光, 邓峰祥, 朱建新, 张炳峰, 王亮
【申请人】朱建新