一种全套管全回转钻机施工工艺的制作方法

本技术涉及建筑施工的领域，尤其是涉及一种全套管全回转钻机施工工艺。

背景技术：

1、全套管全回转钻机是集全液压动力和传动以及机电液联合控制于一体的新型转机。全套管全回转钻机具有新型、高效、环保的钻进技术，近年来在城市地铁、深基坑围护咬合桩、废桩（地下障碍）的清理、高铁、道桥、城建桩施工、水库水坝加固等项目中得到广泛的应用。

2、该全套管全回转钻机在使用前需要使用调平装置调整全套管全回转钻机所夹持物件的垂直度和水平度。目前，是通过灌注混凝土并标记桩位中心，将全套管全回转钻机就位对中，接着利用垂直调整系统调整全套管全回转钻机垂直度；全套管全回转钻机垂直插入钢管柱，但是当施工的由于溶洞的洞顶和洞底岩层倾斜、岩层厚度不均，所以钻机的钻头穿越溶洞时，容易出现偏位的情况发生，进而存在有开设的桩孔的底部容易偏斜的缺陷。

技术实现思路

1、为了降低钻机的钻头穿越溶洞时，容易出现偏位的情况发生的概率，进而减少开设的桩孔的底部容易偏斜的概率，本技术提供一种全套管全回转钻机施工工艺。

2、本技术提供的一种全套管全回转钻机施工工艺采用如下的技术方案：

3、一种全套管全回转钻机施工工艺，包括步骤：施工前准备：探明地埋管的情况，平整施工现场，在钻机作业处铺设路基，施工场地与便道之间碾压修整成平顺坡面；放置全套管全回转钻钻机孔过程中钻机失稳，发生安全事故，影响工程质量；桩位放样：对桩位进行放样，并确认桩顶标高，对点位进行标记；安装钻机：吊放全回转底盘，底盘中心与桩中心点重合，接着吊放主机，安装在底盘上，最后安装反力叉；吊放钢套管：进行回转钻进，回转驱动套管的同时下压套管，同时调整套管的垂直度；钻孔：矫正套管垂直度之后，用全回转钻机下压套管；当套管压入深度约3m时，使用冲抓斗从套管内取土，取土的同时，继续下压套管，当钻到岩层时，配合旋钻机进行施工，当套管刀口钻进岩层中风化时，不再继续钻进，而旋挖机则继续钻进直至终孔；成孔检查：当钻孔深度达到设计要求时，通过超声波垂直度检测对孔位、孔径、孔深和倾斜度等进行测量；清孔：成孔后，用旋挖机或冲抓斗及时捞取沉渣，柱桩孔底沉渣厚度不大于5cm；钢筋笼嵌入：根据现场实际情况制作钢筋笼，在孔口进行定位固定，避免在灌注混凝土的过程中发生浮笼现象；浇筑混凝土：最终将混凝土倒入孔口完成施工。

4、通过采用上述技术方案，施工时，先做施工准备，在通过桩位放样，进行标记，确定全套管全回转钻机安装位置，将全套管全回转钻机安装好，再通过限定套管的垂直度将套管深入孔内，同时使用冲抓斗从套管内取土，取土的同时，继续下压套管，成孔后对孔位、孔径、孔深和倾斜度等进行测量，再将钢筋笼吊入，最终灌注混凝土完成施工，这种方式通过两种方式对垂直度进行测量，从而降低了钻机的钻头穿越溶洞时，以及容易出现偏位的情况发生的概率，进而减少了开设的桩孔的底部容易偏斜的概率。

5、可选的，进行回转钻进，回转驱动套管的同时下压套管，同时调整套管的垂直度,包括步骤：同时使用至少两台经纬仪分别在至少x和y轴方向。

6、通过采用上述技术方案，当使用两台经纬仪进行垂直度测量时，操作两台经纬仪分别沿着套管的直径，即套管的最边缘的位置做出铅垂线，两条铅垂线相交，并且之间的角度为90度，则说明套管的垂直度在合格的范围内。

7、可选的，进行回转钻进，回转驱动套管的同时下压套管，同时调整套管的垂直度,包括步骤：在孔口放置安装板，安装板上开口与孔口相对应，将套管穿设在安装板内，安装板用于限制套管的垂直度，并且辅助套管的下降。

8、通过采用上述技术方案，通过将安装板的开口的中心与孔口的中心相对应，从而保证安装板与孔口的中心一致，并且安装板的直径与套管相同，从而当套管穿设在安装板内时，套管的中心与孔口的中心一致，从而保证了套管的垂直度。

9、可选的，矫正套管垂直度之后，用全回转钻机下压套管，包括步骤：及时确认入岩深度、终孔深度以及吊筋长度，始终保持套管底超前于开挖面的深度不小于2.5m，套管顶部超出全套管全回转钻机平台不能低于50cm。

10、通过采用上述技术方案，确认入岩深度之后，需要确认入岩深度、终孔深度以及吊筋长度，始终保持套管底面与孔底的距离大于2.5m，从而避免套管直接与孔底相抵接，对后续实时检测垂直度造成影响，套管顶部超出全套管全回转钻机平台不能低于50cm，从而能够实时观察套管的情况，并且便于套管之间的连接。

11、可选的，及时确认入岩深度、终孔深度以及吊筋长度，包括步骤：确保动力站散热正常，时刻记录钻进过程中不同地层中的液压表扭矩数据；当数据超出范围时，此时通过上下往复拉提摇送套管降低摩擦力，防止套管和钻头的损耗。

12、通过采用上述技术方案，通过实时记录钻进过程中不同地层中的液压表扭矩数据判断套管与孔壁之间的摩擦力，从而避免套管深入孔内后发生偏移，同时能够避免由于套管与孔壁之间的摩擦力过大，导致套管发生损坏，无法继续施工，影响施工效率。

13、可选的，对桩位进行放样，并确认桩顶标高，对点位进行标记，包括步骤：用砂浆或者混凝土进行加固保护，以避免晃动。

14、通过采用上述技术方案，对桩顶进行标高和点位进行标记的时候通过砂浆和混凝土进行固定，此时能够减少桩顶的晃动，从而降低误差，避免当需要将套管插入孔口内时，发现位置误差过大，需要进行重新测量标高和定位。

15、可选的，当钻孔深度达到设计要求时，通过超声波垂直度检测对孔位、孔径、孔深和倾斜度等进行测量，包括步骤：先选择测试断面,并沿孔深方向划分测点，在孔口处固定绞车,并将探测器放入孔中最下面测点处，沿孔深方向,发射换能器发射超声波,通过孔内泥浆向孔壁方向传播，再接收反射回来的超声波，通过超声仪记录每组探头发射至接收的时间差，通过将时间差与合格范围对比来检测对孔位、孔径、孔深和倾斜度。

16、通过采用上述技术方案，当钻孔深度达到一定范围时，就要实用超声波对垂直度进行监测，将超声波深入后，发射超声波，通过记录接收超声波的时间，计算出时间差，从而根据时间差是否在一定范围内，来判断是否符合要求，这种检测方法比较省时省力，进一步提升了施工效率。

17、可选的，根据现场实际情况制作钢筋笼，在孔口进行定位固定，避免在灌注混凝土的过程中发生浮笼现象，包括步骤：钢筋笼安装采用履带吊，通过单机钩起吊钢筋笼，并逐节下放，大钩吊钢筋笼的笼头，小钩吊钢筋笼的笼尾，两钩之间夹角不大于60度。

18、通过采用上述技术方案，将合适工况的钢筋笼放入孔口中，由于混凝土的抗压强度高但是抗拉强度很低，钢筋笼在地下主要起抗拉作用，在孔口对钢筋笼进行固定，避免钢筋笼在孔内发生浮笼现象，对施工造成影响；钢筋笼的安装，通过将笼头和笼尾分别使用大吊钩和小吊钩，使得钢筋笼的放置更加安全。

19、可选的，最终将混凝土倒入孔口完成施工，包括步骤：灌注水下混凝土是按套管的分节情况进行浇筑，浇筑的同时向上拔套管，再拔导管，上拔导管的同时上下震动导管，使混凝土紧实。

20、通过采用上述技术方案，灌注混凝土时，需要将缓凝土倒入孔口中，避免一次性倒入过量的混凝土，使得混凝土顺着导管之间的缝隙流入，并且容易位置不均匀，并且变浇筑变向上移动导管，使得导管下的混凝土逐渐混合在一起，同时上下震动导管，使混凝土之间连接更加紧实。

21、可选的，注水下混凝土是按套管的分节情况进行浇筑，包括步骤：控制封底的混凝土数量，通过导管将泥浆排出，将导管埋至混凝土中，导管与底部的距离控制在1-3m，连续灌注混凝土，并控制导管在混凝土中的距离为2-6m，最终混凝土的浇筑顶面高出桩顶高程1m即为浇筑完成。

22、通过采用上述技术方案，浇筑时，为先将泥浆排出，分节进行缓凝土的浇灌，将导管插入泥浆中，使用混凝土将泥浆导入导管内，并且随时控制导管在混凝土之中的插入距离，避免导管无法移动，最终随着混凝土的灌注，逐渐完成施工。

23、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

24、1.施工时，先做施工准备，在通过桩位放样，进行标记，确定全套管全回转钻机安装位置，将全套管全回转钻机安装好，再通过限定套管的垂直度将套管深入孔内，同时使用冲抓斗从套管内取土，取土的同时，继续下压套管，成孔后对孔位、孔径、孔深和倾斜度等进行测量，再将钢筋笼吊入，最终灌注混凝土完成施工，这种方式通过两种方式对垂直度进行测量，从而降低了钻机的钻头穿越溶洞时，以及容易出现偏位的情况发生的概率，进而减少了开设的桩孔的底部容易偏斜的概率；

25、2.当使用两台经纬仪进行垂直度测量时，操作两台经纬仪分别沿着套管的直径，即套管的最边缘的位置做出铅垂线，两条铅垂线相交，并且之间的角度为90度，则说明套管的垂直度在合格的范围内；

26、3.通过将安装板的开口的中心与孔口的中心相对应，从而保证安装板与孔口的中心一致，并且安装板的直径与套管相同，从而当套管穿设在安装板内时，套管的中心与孔口的中心一致，从而保证了套管的垂直度。