超厚黏土層正循環(huán)灌注樁排渣促進(jìn)裝置及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬粧基工程施工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種超厚黏土層正循環(huán)灌注粧排渣促進(jìn)裝置及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)應(yīng)用鉆孔灌注粧已有50多年歷史，常用的泥漿護(hù)壁鉆孔灌注粧具有適應(yīng)各種土層條件、成粧直徑與成粧長(zhǎng)度靈活、單粧承載力大等優(yōu)點(diǎn)，已成為各種建筑粧基形式的首選。其中正循環(huán)施工工藝由于操作簡(jiǎn)單，配套設(shè)備器具少，工程費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，在具體的施工過程中應(yīng)用最為廣泛。但正循環(huán)施工工藝也存在排渣能力差、孔底沉渣多、鉆進(jìn)效率低等缺點(diǎn)。特別是在黏土層中鉆進(jìn)時(shí)，切削下來的黏土鉆渣塊徑較大，泥漿比重大，上返速度慢。大量黏土鉆渣沉積于孔底鉆頭處，使鉆頭不能始終處于新鮮土層面，并且沉積的黏土鉆渣極易包住鉆頭，造成糊鉆、憋栗等問題的出現(xiàn)，造成在黏土層中的鉆進(jìn)效率大為降低，極大地影響工程施工進(jìn)度。因此，如何提高在超厚黏土層中正循環(huán)施工工藝的排渣能力成為擺在粧基施工面前的首要問題。
[0003]實(shí)際施工過程中，通常采用多次反復(fù)鉆進(jìn)的方式解決上述問題。每鉆進(jìn)進(jìn)尺一定距離，孔底黏土沉渣沉積到一定厚度，便將鉆桿重新提起再鉆進(jìn)。通過鉆頭的多次切削使黏土鉆渣塊徑逐漸變小直至較易排出，但是該施工處理方法仍然未能解決在黏土層中鉆進(jìn)效率低的問題。
[0004]查閱有關(guān)文獻(xiàn)顯示，針對(duì)正循環(huán)鉆孔粧在黏土層中排渣能力差的問題大部分采用反循環(huán)施工工藝的方式解決。如郭劍峰在《鉆孔灌注粧反循環(huán)鉆孔工藝淺析》(《科技信息》2010年第21期)一文中否定正循環(huán)施工工藝并提倡推廣反循環(huán)施工工藝。但目前正循環(huán)施工工藝仍被大量采用，且反循環(huán)施工工藝操作繁瑣，配套設(shè)備器具多，造成粧基施工成本的大幅增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種超厚黏土層正循環(huán)灌注粧排渣促進(jìn)裝置及其施工方法，利用施工現(xiàn)場(chǎng)常見的施工材料圓鋼與鋼絲繩，從造成正循環(huán)施工工藝在超厚黏土層中排渣能力差問題的根源出發(fā)，通過及時(shí)減小黏土鉆渣塊徑，降低黏土鉆渣沉積厚度，以達(dá)到提升正循環(huán)施工工藝在超厚黏土層中鉆進(jìn)的排渣能力與鉆進(jìn)效率的目的。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種超厚黏土層正循環(huán)灌注粧排渣促進(jìn)裝置，包括攪碎鋼絲繩束、鋼絲繩卡、固定壓條和鉆桿，其中所述的攪碎鋼絲繩束由若干根鋼絲繩組成，且每根鋼絲繩通過鋼絲繩卡連接成環(huán)狀，所述的攪碎鋼絲繩束通過固定壓條依次固定在鉆桿上、且擴(kuò)散直徑從下到上逐級(jí)加大，所述的鋼絲繩束分兩排沿鉆桿對(duì)稱布置。
[0007]所述的攪碎鋼絲繩束由24根直徑18.5mm的鋼絲繩組成。
[0008]所述的固定壓條為圓鋼，且圓鋼為2.4m長(zhǎng)和ΗΡΒ300Φ8πιπι。
[0009]所述的固定壓條與鉆桿采用滿焊方式固定連接，且固定壓條底端與鉆桿下端距離為 200mm。
[0010]所述的攪碎鋼絲繩束擴(kuò)散直徑從下到上逐級(jí)加大，每級(jí)差值為10mm，且最大擴(kuò)散直徑小于粧孔直徑50mm。
[0011]所述的攪碎鋼絲繩束每排12道，且每道間距為200mm。
[0012]—種所述的一種超厚黏土層正循環(huán)灌注粧排渣促進(jìn)裝置的施工方法，其中所述的方法包括:
[0013](a)依據(jù)粧孔直徑計(jì)算每根鋼絲繩下料長(zhǎng)度，確保最大擴(kuò)散直徑小于粧孔直徑50mm ；
[0014](b)用鋼絲繩卡將每根鋼絲繩鎖成環(huán)狀，制成攪碎鋼絲繩束，并在鉆桿表面標(biāo)出每根鋼絲繩所處位置；
[0015](c)用固定壓條將每根攪碎鋼絲繩束按照擴(kuò)散直徑大小依次固定在鉆桿上；
[0016](d)利用普通正循環(huán)鉆機(jī)進(jìn)行鉆進(jìn)至接近黏土層；
[0017](e)起拔鉆桿和鉆頭至地面，更換第一節(jié)普通鉆桿為步驟(c)中制作好的鉆桿，連接鉆頭及其他鉆桿，進(jìn)行后續(xù)鉆進(jìn)施工作業(yè)。
[0018]所述的方法(b)中，所述的固定壓條(3)為圓鋼。
[0019]所述的方法(c)中，所述的攪碎鋼絲繩束擴(kuò)散直徑從下到上逐級(jí)加大，且固定壓條與鉆桿采用滿焊方式固定連接。
[0020]有益效果
[0021]本發(fā)明利用施工現(xiàn)場(chǎng)常見的施工材料圓鋼與鋼絲繩，就地取材，降低施工成本，且制作簡(jiǎn)單，通過鉆削過程中及時(shí)減小黏土鉆渣塊徑，降低黏土鉆渣沉積厚度，有效提升正循環(huán)施工工藝在超厚黏土層中鉆進(jìn)的排渣能力與鉆進(jìn)效率。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明裝置正立面圖；
[0023]圖2為本發(fā)明裝置剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0025]實(shí)施例1
[0026]如圖1和2所示，某粧基工程采用正循環(huán)施工工藝，粧長(zhǎng)65m，粧徑700mm。根據(jù)工程地質(zhì)報(bào)告顯示，該粧將穿越厚達(dá)近50m黏土層。在鉆進(jìn)過程中，出現(xiàn)進(jìn)尺緩慢甚至不進(jìn)尺的現(xiàn)象，大為影響工程施工進(jìn)度，于是決定采用所述超厚黏土層正循環(huán)灌注粧排渣促進(jìn)裝置及其施工方法來加快工程施工進(jìn)度，節(jié)約工程施工成本。
[0027]一種超厚黏土層正循環(huán)灌注粧排渣促進(jìn)裝置，它包括攪碎鋼絲繩束1、鋼絲繩卡2與固定壓條3和鉆桿4，利用鉆桿的高速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)攪碎鋼絲繩束，從而對(duì)大粒徑黏土鉆渣攪碎。
[0028]所述攪碎鋼絲繩束1由24根直徑18.5mm的鋼絲繩組成，每根鋼絲繩首先通過鋼絲繩卡2連接成環(huán)狀，再用2根2.4m長(zhǎng)HPB300 Φ 8mm圓鋼，通過與鉆桿4采用滿焊方式，且圓鋼底端距離鉆桿下端距離為200mm，將每根鋼絲繩固定到第一根鉆桿表面，鋼絲繩分兩排沿鉆桿對(duì)稱布置，每排12道，間距為200mm，攪碎鋼絲繩束擴(kuò)散直徑從下到上逐級(jí)加大，每級(jí)差值10mm，以便攪碎不同塊徑大小的黏土鉆渣，但最大擴(kuò)散直徑應(yīng)小于粧孔直徑50mm，以免造成對(duì)孔壁的破壞。
[0029]所述一種超厚黏土層正循環(huán)灌注粧排渣促進(jìn)裝置的施工方法，包括下述步驟:
[0030]步驟1、依據(jù)粧孔直徑700mm確定24根鋼絲繩下料長(zhǎng)度，上部最大擴(kuò)散直徑位650mm,級(jí)差10mm，下部最小擴(kuò)散直徑為540mm ；
[0031]步驟2、用鋼絲繩卡2將每根鋼絲繩鎖成環(huán)狀，制成鋼絲繩束1，并在鉆桿表面標(biāo)出每根鋼絲繩所處位置；
[0032]步驟3、用圓鋼將每根鋼絲繩按照擴(kuò)散直徑大小依次固定在鉆桿4上，固定方式采用滿焊方式；
[0033]步驟4、利用普通正循環(huán)鉆機(jī)正常鉆進(jìn)至接近黏土層；
[0034]步驟5、起拔鉆桿、鉆頭至地面，更換第一節(jié)普通鉆桿為步驟3中制作好的鉆桿4，連接鉆頭及其他鉆桿，進(jìn)行后續(xù)鉆進(jìn)施工作業(yè)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超厚黏土層正循環(huán)灌注粧排渣促進(jìn)裝置，包括攪碎鋼絲繩束(1)、鋼絲繩卡(2)、固定壓條(3)和鉆桿(4)，其特征在于:所述的攪碎鋼絲繩束(1)由若干根鋼絲繩組成，且每根鋼絲繩通過鋼絲繩卡(2)連接成環(huán)狀，所述的攪碎鋼絲繩束(1)通過固定壓條(3)依次固定在鉆桿(4)上、且擴(kuò)散直徑從下到上逐級(jí)加大，所述的鋼絲繩束(1)分兩排沿鉆桿(4)對(duì)稱布置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超厚黏土層正循環(huán)灌注粧排渣促進(jìn)裝置，其特征在于:所述的攪碎鋼絲繩束(1)由24根直徑18.5mm的鋼絲繩組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超厚黏土層正循環(huán)灌注粧排渣促進(jìn)裝置，其特征在于:所述的固定壓條⑶為圓鋼，且圓鋼為2.4m長(zhǎng)和ΗΡΒ300Φ8πιπι。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超厚黏土層正循環(huán)灌注粧排渣促進(jìn)裝置，其特征在于:所述的固定壓條(3)與鉆桿(4)采用滿焊方式固定連接，且固定壓條(3)底端與鉆桿(4)下端距離為200mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超厚黏土層正循環(huán)灌注粧排渣促進(jìn)裝置，其特征在于:所述的攪碎鋼絲繩束(1)擴(kuò)散直徑從下到上逐級(jí)加大，每級(jí)差值為10mm，且最大擴(kuò)散直徑小于粧孔直徑50mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超厚黏土層正循環(huán)灌注粧排渣促進(jìn)裝置，其特征在于:所述的攪碎鋼絲繩束(1)每排12道，且每道間距為200mm。7.一種如權(quán)利要求1所述的一種超厚黏土層正循環(huán)灌注粧排渣促進(jìn)裝置的施工方法，其特征在于，包括下列步驟: (a)依據(jù)粧孔直徑計(jì)算每根鋼絲繩下料長(zhǎng)度，確保最大擴(kuò)散直徑小于粧孔直徑50mm; (b)用鋼絲繩卡(2)將每根鋼絲繩鎖成環(huán)狀，制成攪碎鋼絲繩束(1)，并在鉆桿表面標(biāo)出每根鋼絲繩所處位置； (c)用固定壓條(3)將每根攪碎鋼絲繩束(1)按照擴(kuò)散直徑大小依次固定在鉆桿(4)上; (d)利用普通正循環(huán)鉆機(jī)進(jìn)行鉆進(jìn)至接近黏土層； (e)起拔鉆桿和鉆頭至地面，更換第一節(jié)普通鉆桿為步驟(c)中制作好的鉆桿(4)，連接鉆頭及其他鉆桿，進(jìn)行后續(xù)鉆進(jìn)施工作業(yè)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種如權(quán)利要求1所述的一種超厚黏土層正循環(huán)灌注粧排渣促進(jìn)裝置的施工方法，其特征在于:所述的方法(b)中，所述的固定壓條(3)為圓鋼。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種如權(quán)利要求1所述的一種超厚黏土層正循環(huán)灌注粧排渣促進(jìn)裝置的施工方法，其特征在于:所述的方法(c)中，所述的攪碎鋼絲繩束(1)擴(kuò)散直徑從下到上逐級(jí)加大，且固定壓條(3)與鉆桿(4)采用滿焊方式固定連接。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超厚黏土層正循環(huán)灌注樁排渣促進(jìn)裝置及其施工方法，裝置包括攪碎鋼絲繩束、鋼絲繩卡、固定壓條和鉆桿，其中攪碎鋼絲繩束由若干根鋼絲繩組成，且每根鋼絲繩通過鋼絲繩卡連接成環(huán)狀，攪碎鋼絲繩束通過固定壓條依次固定在鉆桿上，鋼絲繩束分兩排沿鉆桿對(duì)稱布置。施工方法:依據(jù)樁孔直徑計(jì)算每根鋼絲繩下料長(zhǎng)度；用鋼絲繩卡將每根鋼絲繩鎖成環(huán)狀，并在鉆桿表面標(biāo)出每根鋼絲繩所處位置；用固定壓條將每根攪碎鋼絲繩束按照擴(kuò)散直徑大小依次固定在鉆桿上；利用普通正循環(huán)鉆機(jī)進(jìn)行鉆進(jìn)至接近黏土層；更換第一節(jié)普通鉆桿為步驟中制作好的鉆桿，進(jìn)行后續(xù)鉆進(jìn)施工作業(yè)。本發(fā)明有效提升正循環(huán)施工工藝在超厚黏土層中鉆進(jìn)的排渣能力與鉆進(jìn)效率。
【IPC分類】E02D13/08
【公開號(hào)】CN105297732
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510769420
【發(fā)明人】孫瑞, 趙建立, 李向前
【申請(qǐng)人】上海十三冶建設(shè)有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月12日