适用于软弱土层的钻孔孔壁保护装置及施工方法与流程-j9九游会真人

1.本发明公开了一种适用于软弱土层的钻孔孔壁保护装置及施工方法，属于建筑施工技术领域。


背景技术：

2.钻孔灌注桩是一种常见的基础工程结构，其在穿过软土及砂层施工过程中经常需要使用全护筒保护孔壁，以确保孔壁不会坍塌。
3.传统现有技术中的全护筒通常为钢护筒，钢护筒需根据设计桩径定制，无法调节护壁孔径的大小。在施工过程中，利用专用摇、振动设备使钢护筒克服各土层间与护筒间的摩擦力，使钢护筒穿越桩机钻孔施工中的不利地层直至到达稳定的桩端持力层，然后利用钻孔设备掏空护筒内渣土，保证灌注桩成桩的施工技术。
4.由于钢护筒是一体结构，自重量大，吊装长度一般控制在9米左右。在施工与拔除过程中，需要克服较大的摩擦力，因此施工难度大，施工工艺复杂，且钢护筒成本高。


技术实现要素：

5.本技术的目的在于，提供一种适用于软弱土层的钻孔孔壁保护装置及施工方法，以解决现有技术中钢护筒存在的施工难度大且钢护筒成本高的技术问题。
6.本发明的第一方面提供了一种适用于软弱土层的钻孔孔壁保护装置，包括m个单轴水泥土搅拌桩和m块连接板；
7.所述m个单轴水泥土搅拌桩呈圆形分布；
8.每块所述连接板设置于相邻两个单轴水泥土搅拌桩之间，并与所述单轴水泥土搅拌桩固定连接。
9.优选地，所述连接板的两侧边均伸入至对应的所述单轴水泥土搅拌桩内。
10.优选地，所述连接板的每条侧边的伸入长度大于或等于100mm。
11.优选地，每个所述单轴水泥土搅拌桩内的两个连接板的间距为200mm-300mm。
12.优选地，所述单轴水泥土搅拌桩的直径为400mm-500mm。
13.优选地，所述连接板为钢板桩。
14.优选地，所述钢板桩为直线型钢板桩。最长可达15米。
15.优先地，所述适用于软弱土层的钻孔孔壁保护装置为可变径装置。可根据钻孔桩径大小增加单轴水泥土搅拌桩与连接桩数量进行护壁大小的调整。
16.本发明的第二方面提供了一种适用于软弱土层的钻孔孔壁保护装置的施工方法，包括：
17.钻设多个桩孔，所述多个桩孔围绕钻孔灌注桩的桩周呈圆形分布；
18.向每一个所述桩孔内喷射固化剂，形成单轴水泥土搅拌桩；
19.在单轴水泥土搅拌桩未达到初凝强度之前，依次在相邻两个单轴水泥土搅拌桩之间插入连接板。
20.优选地，所述连接板的两侧边均伸入至对应的所述桩孔内。
21.优选地，所述连接板的每条侧边的伸入长度大于或等于100mm。
22.本发明的适用于软弱土层的钻孔孔壁保护装置及施工方法，相较于现有技术，具有如下有益效果：
23.本发明的适用于软弱土层的钻孔孔壁保护装置，由于是在相邻两个单轴水泥土搅拌桩之间逐一设置的相对现有钢护筒小很多的连接板，因此，连接板与各土层间的摩擦力较小，更易插入至土体中或者从土体中拔出，施工难度低，且由于使用的连接板与单轴水泥土搅拌桩结合的形式，其成本相较于钢护筒的成本较低。
24.传统钢护筒抽出时，一般尽量在混凝土初凝之前抽出，而底部的混凝土由于没有约束，本身未达到混凝土自身的强度，对桩体质量影响较大；若在混凝土初凝后进行抽出，则会由于混凝土凝结摩擦力增大，钢护筒难以拔出。而本发明的适用于软弱土层的钻孔孔壁保护装置，其连接板使用的直线型钢板桩，为单插单拔，摩擦力较小，如在混凝土初凝之前抽出，因单轴水泥土搅拌桩对周边土体的固化，也对桩体本身的影响较小。即使混凝土初凝后进行拔出，因连接板与混凝土桩身接触面小，拔出容易，对桩身质量影响小。
25.本发明使用直线型钢板桩，相对于传统的钢护筒，更易插入和拔出，可回收使用，重复利用率较高。
26.本发明的适用于软弱土层的钻孔孔壁保护装置为可变径装置，其可根据钻孔灌注桩的桩径大小增加单轴水泥土搅拌桩与连接桩数量进行护壁大小的调整，实用性更强。
27.本发明的适用于软弱土层的钻孔孔壁保护装置适用于砂土土层和软土土层。
28.本发明的连接板为扁平状板体，更便于运输，能大幅降低运输成本。
附图说明
29.图1为本发明实施例中适用于软弱土层的钻孔孔壁保护装置的俯视图；
30.图2为本发明实施例中利用适用于软弱土层的钻孔孔壁保护装置进行钻孔灌注桩施工的工序图，其中(a)为按照钻孔灌注桩的桩径定位钻设单轴水泥土搅拌桩的钻孔；(b)为向每一个钻孔内喷射固化剂，形成的单轴水泥土搅拌桩；(c)为在单轴水泥土搅拌桩初凝前，于单轴水泥土搅拌桩间插入连接板；(d)为单轴水泥土搅拌桩初凝后，钻机就位成孔，得到钻孔灌注桩。
31.图中，1为单轴水泥土搅拌桩；2为连接板；3为桩孔；4为钻孔；a为两个连接板之间的间距；b为伸入长度。
具体实施方式
32.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
33.本发明实施例的第一方面提供了一种适用于软弱土层的钻孔孔壁保护装置，如图1所示，包括m个单轴水泥土搅拌桩1和m块连接板2；
34.m个单轴水泥土搅拌桩1呈圆形分布；
35.每块连接板2设置于相邻两个单轴水泥土搅拌桩1之间，并与单轴水泥土搅拌桩1固定连接。
36.本发明实施例的适用于软弱土层的钻孔孔壁保护装置的中间区域为钻孔灌注桩的钻孔区域。
37.现有使用钢护筒的钻孔灌注桩，桩基混凝土浇筑后钢护筒太长无法拔出，关键是土层与混凝土之间隔着钢护筒影响摩擦力，进而影响桩基承载力。而本发明的适用于软弱土层的钻孔孔壁保护装置，由于是在相邻两个单轴水泥土搅拌桩1之间逐一设置的相对现有钢护筒小很多的连接板2，因此，连接板2与各土层间的摩擦力较小，更易插入至土体中或者从土体中拔出，不会影响桩基承载力，施工难度低，且由于使用的连接板2与单轴水泥土搅拌桩1结合的形式，其成本相较于钢护筒的成本较低。
38.另外，相较于钢护筒，本发明实施例中的连接板2为扁平状板体，更便于运输，且能降低运输成本。
39.为保证本发明实施例适用于软弱土层的钻孔孔壁保护装置整体结构的稳固性，本发明实施例的连接板2的两侧边均伸入至对应的单轴水泥土搅拌桩1内。其中连接板2的每条侧边的伸入长度b大于或等于100mm。该伸入长度可避免伸入较短，导致的连接板2与单轴水泥土搅拌桩1连接不稳固的问题以及伸入过长导致降低单轴水泥土搅拌桩1本身强度的问题。
40.同样地，为避免每个单轴水泥土搅拌桩1内的两个连接板2之间的间距较小，固化剂分布不均，导致单轴水泥土搅拌桩1强度降低的问题，本发明实施例的每个单轴水泥土搅拌桩1内的两个连接板2之间的的间距a为200mm-300mm，优选为200mm。
41.本发明实施例中的单轴水泥土搅拌桩1的直径可为400mm-500mm。该直径范围可适用多种钻孔直径。使用时，只需要保证本发明的适用于软弱土层的钻孔孔壁保护装置与孔壁紧密贴合，以确保钻孔灌注桩的稳定性和整体性。本发明实施例中单轴水泥土搅拌桩1的直径优选为400mm。
42.进一步地，本发明实施例为提升连接板2与单轴水泥土搅拌桩1的连接稳固性，所使用的连接板2为钢板桩，钢板桩两端带有的联动装置可以起到加固的作用。
43.本发明实施例中的钢板桩可为u型钢板桩或者直线型钢板桩，由于直线型钢板桩的承载力均衡及稳定，因此优选为直线型钢板桩。
44.本发明的连接板2和单轴水泥土搅拌桩1一次性支护可达15m，相较于现有技术中仅有9m高的钢护筒，为达到大于9m的深度，无需使用两个钢护筒叠放的形式，其施工更为便捷。
45.传统钢护筒抽出时，一般尽量在混凝土初凝之前抽出，而底部的混凝土由于没有约束，本身未达到混凝土自身的强度，对桩体质量影响较大；若在混凝土初凝后进行抽出，则会由于混凝土凝结摩擦力增大，钢护筒难以拔出。而本发明的适用于软弱土层的钻孔孔壁保护装置，其连接板使用的直线型钢板桩，为单插单拔，摩擦力较小，如在混凝土初凝之前抽出，因单轴水泥土搅拌桩对周边土体的固化，也对桩体本身的影响较小。即使混凝土初凝后进行拔出，因连接板与混凝土桩身接触面小，拔出容易，对桩身质量影响小。
46.本发明的适用于软弱土层的钻孔孔壁保护装置为可变径装置，其可根据钻孔灌注桩的桩径大小增加单轴水泥土搅拌桩与连接桩数量进行护壁大小的调整，实用性更强。
47.本发明的第二方面提供了一种适用于软弱土层的钻孔孔壁保护装置的施工方法，包括：
48.步骤1、钻设多个桩孔，多个桩孔围绕钻孔灌注桩的桩周呈圆形分布；
49.步骤2、向每一个桩孔内喷射固化剂，形成单轴水泥土搅拌桩1；
50.步骤3、在单轴水泥土搅拌桩未达到初凝强度之前，依次在相邻两个单轴水泥土搅拌桩1之间插入连接板2。
51.其中连接板2的两侧边均伸入至对应的桩孔内，连接板2的每条侧边的伸入长度大于或等于100mm。
52.本发明的连接板2面积较小，因此安装及拆卸更为方便，施工难度低，且可重复利用，加快施工进程，降低施工成本。
53.利用上述适用于软弱土层的钻孔孔壁保护装置进行钻孔灌注桩施工的工序如图2所示，包括：
54.(1)按钻孔灌注桩的桩径定位钻设单轴水泥土搅拌桩的钻孔4。
55.(2)向每一个单轴水泥土搅拌桩的钻孔4内喷射固化剂，形成的单轴水泥土搅拌桩1。
56.(3)在单轴水泥土搅拌桩1初凝前，于单轴水泥土搅拌桩1间插入连接板2。
57.(4)单轴水泥土搅拌桩1初凝后，钻机就位成孔，得到钻孔灌注桩的桩孔3。
58.本阶段施工流程在钻孔之前完成即可。
59.在一个钻孔灌注桩成桩以后，钻机直接移位施工下一根桩，待当前桩砼初凝后既可拔除适用于软弱土层的钻孔孔壁保护装置中的连接板，拔除的连接板可用于后续钻孔灌注桩的施工。本阶段施工流程不影响钻机后续工作。
60.本发明使用直线型钢板桩，相对于传统的钢护筒，更易插入和拔出，可回收使用，重复利用率较高。与常用于软弱土层的全套管施工工艺相比，可分步施工，提高钻机成孔施工效率。
61.以上所述，仅是本技术的几个实施例，并非对本技术做任何形式的限制，虽然本技术以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本技术技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。