專利名稱：樁排式地下防水墻的成型方法及其使用的螺旋鉆機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地下防水墻的成型方法及其使用的鉆機(jī)，特別是一種樁排式地下防水墻的成型方法及其使用的螺旋鉆機(jī)。
背景技術(shù)：
在建造樓房時(shí)，需挖掘基坑，在挖掘基坑前有的因場地限制，不能放坡開挖，需先制作擋土墻，在本申請(qǐng)人的專利ZL93120168.3，名稱為“超流態(tài)混凝土及其灌注成樁方法和該方法所用的鉆機(jī)”中，公開了一種混凝土樁的成樁方法，其工藝過程是，用螺旋鉆機(jī)鉆孔至預(yù)定深度后，邊提升鉆桿邊注入水泥漿、壓入超流態(tài)混凝土，直至略高于沒有塌孔危險(xiǎn)的位置，提出鉆機(jī)鉆桿，放入鋼筋籠。這樣制作的擋土墻，如果在地下水位較高的地質(zhì)條件下，必須先在基坑四周打井，以降低基坑內(nèi)的地下水位，而有的施工場地很狹窄，無法打降水井，或擬建場地四周建筑物不允許降水，以免引起地面下沉，必須設(shè)計(jì)防水擋土墻。常用的防水擋土墻有地下連續(xù)墻、攪拌樁防水擋土墻、旋噴樁防水擋土墻。其中地下連續(xù)墻造價(jià)高，有污染；攪拌樁防水擋土墻在砂石層、硬土層中以及深基坑施工中攪拌困難，施工速度慢，而且難以下鋼筋；旋噴樁防水擋土墻在砂石層、硬土層中旋噴困難，質(zhì)量較差，由于有大量的水泥漿派到地面上，不僅造成污染，增加了水泥消耗量，其旋噴施工速度也較慢，一般僅為200-250mm/分鐘。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種造價(jià)低，能耗少，無污染，施工速度快，能在各種地質(zhì)條件下施工作業(yè)的樁排式地下防水墻的成型方法及其使用的螺旋鉆機(jī)。
本發(fā)明樁排式地下防水墻的成型方法，包括以下步驟1)根據(jù)設(shè)計(jì)需要，在地面上確定每個(gè)擋墻樁位置，然后制作形成多個(gè)擋墻樁；2)待擋墻樁固化以后，根據(jù)二個(gè)擋墻樁之間的間距，用螺旋鉆機(jī)分別在二個(gè)擋墻樁之間的地面上進(jìn)行鉆孔，所鉆孔的孔壁分別與二個(gè)相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距400mm以內(nèi)；3)當(dāng)每個(gè)鉆孔鉆到設(shè)計(jì)深度后，一邊提升螺旋鉆機(jī)的鉆桿，一邊開動(dòng)泥漿泵，通過鉆桿內(nèi)的注漿管經(jīng)位于鉆桿下部的水泥漿噴嘴向鉆孔內(nèi)噴射制備好的水泥漿，形成一個(gè)與兩邊相鄰擋墻樁相連的水泥土樁；4)按上述步驟依次在每個(gè)擋墻樁之間形成水泥土樁，形成樁排式地下防水墻。
本發(fā)明樁排式地下防水墻的成型方法，其中所述步驟1)中多個(gè)擋墻樁可用水泥土樁代替，所述步驟2)中多個(gè)擋墻樁可采用超流態(tài)砼壓灌樁工藝或泥漿護(hù)壁成孔灌注樁工藝工藝制作，所述步驟2)中所鉆孔的孔壁分別與二個(gè)相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距200mm以內(nèi)；所述步驟3)中向鉆孔內(nèi)噴射制備好的水泥漿的方式為定噴或旋噴或擺噴或復(fù)噴，定噴或旋噴或擺噴或復(fù)噴時(shí)鉆桿的提升速度為100-1500mm/min以上，還包括向水泥土樁內(nèi)插入或壓入或振入鋼筋網(wǎng)。
本發(fā)明樁排式地下防水墻的成型方法，其中所述步驟2)中所鉆孔的孔壁分別與二個(gè)相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距150mm以內(nèi)；所述步驟3)中水泥漿噴嘴的噴射壓力為0.1～40MPa。
本發(fā)明樁排式地下防水墻的成型方法，其中所述步驟2)中所鉆孔的孔壁分別與二個(gè)相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距100mm以內(nèi)；所述步驟3)中水泥漿噴嘴的噴射壓力為1～20MPa。
本發(fā)明樁排式地下防水墻的成型方法，其中所述步驟2)中所鉆孔的孔壁分別與二個(gè)相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距20-60mm；所述步驟3)中水泥漿噴嘴的噴射壓力為5～15MPa，定噴或旋噴或擺噴或復(fù)噴時(shí)鉆桿的提升速度為200-1000mm/min。
本發(fā)明用于成型防水樁擋墻的螺旋鉆機(jī)，包括鉆塔以及安裝在鉆塔上的鉆具，鉆具包括帶螺旋刀片的鉆桿和動(dòng)力頭，所述鉆桿的下部設(shè)有至少一個(gè)水泥漿噴嘴，水泥漿噴嘴設(shè)置在所述螺旋刀片邊緣處，水泥漿噴嘴與位于鉆桿內(nèi)的注漿管的底端相連，注漿管的頂端與注漿器相連，注漿器安裝在動(dòng)力頭的上方，所述注漿器與水泥漿供料管的出口端可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地相連在一起，水泥漿供料管的進(jìn)口端與泥漿泵相連。
本發(fā)明用于成型防水樁擋墻的螺旋鉆機(jī)，其中所述水泥漿噴嘴設(shè)置在所述螺旋刀片邊緣處的非受力面下方，其噴嘴口的位置距邊緣處20-60mm，所述水泥漿噴嘴的數(shù)量為1-6個(gè)。
本發(fā)明用于成型防水樁擋墻的螺旋鉆機(jī)，其中所述螺旋刀片的邊緣處沿水平方向朝外設(shè)有至少一個(gè)攪拌桿，所述鉆桿的底端設(shè)有多個(gè)刀齒。
本發(fā)明用于成型防水樁擋墻的螺旋鉆機(jī)，其中所述鉆桿的底端沿垂直方向設(shè)有錐形的刀片，刀片的底端設(shè)有多個(gè)所述刀齒，所述水泥漿噴嘴為2個(gè)，2個(gè)水泥漿噴嘴對(duì)稱分布在所述鉆桿軸線的兩側(cè)。
本發(fā)明用于成型防水樁擋墻的螺旋鉆機(jī)，其中所述攪拌桿的數(shù)量為2個(gè)，攪拌桿的下部設(shè)有所述刀齒。
本發(fā)明樁排式地下防水墻的成型方法及其使用的旋噴螺旋鉆機(jī)，由于用螺旋鉆機(jī)分別在二個(gè)擋墻樁之間的地面上進(jìn)行鉆孔，所鉆孔的孔壁分別與二個(gè)相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距400mm以內(nèi)，而鉆桿的下部設(shè)有至少一個(gè)水泥漿噴嘴，水泥漿噴嘴設(shè)置在螺旋刀片邊緣處，并在提鉆的同時(shí)向孔內(nèi)噴射水泥漿，形成水泥土樁，故本發(fā)明樁排式地下防水墻的成型方法及其使用的旋噴螺旋鉆機(jī)具有造價(jià)低，能耗少，無污染，施工速度快，能在各種地質(zhì)條件下施工作業(yè)的特點(diǎn)。
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例詳述本發(fā)明。


圖1a～1d為本發(fā)明樁排式地下防水墻的的施工流程示意圖；圖2為本發(fā)明螺旋鉆機(jī)的鉆具的結(jié)構(gòu)示意圖的主視圖；圖3為圖2的側(cè)視圖；圖4為圖2的A-A剖面圖；圖5為鉆具下部的放大示意圖；圖6為水泥漿噴嘴的放大示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1a～1d、所示，樁排式地下防水墻的成型方法，包括以下步驟1)根據(jù)設(shè)計(jì)需要，在地面上確定每個(gè)擋墻樁位置，然后采用超流態(tài)砼壓灌樁工藝或泥漿護(hù)壁成孔灌注樁工藝制作形成多個(gè)擋墻樁；2)待擋墻樁固化以后，通常是等到固化后的抗壓強(qiáng)度達(dá)到100kg/cm2以上，根據(jù)二個(gè)擋墻樁之間的間距，用螺旋鉆機(jī)分別在二個(gè)擋墻樁之間的地面上進(jìn)行鉆孔，所鉆孔的孔壁分別與二個(gè)相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距400mm以內(nèi)，由于鉆孔的孔壁與二個(gè)相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距400mm以內(nèi)，很容易做到與二個(gè)相鄰擋墻樁相連；3)當(dāng)每個(gè)鉆孔鉆到設(shè)計(jì)深度后，一邊提升螺旋鉆機(jī)的鉆桿2，一邊開動(dòng)泥漿泵，通過鉆桿2內(nèi)的注漿管6經(jīng)位于鉆桿2下部的水泥漿噴嘴5向鉆孔內(nèi)噴射制備好的水泥漿，向鉆孔內(nèi)噴射制備好的水泥漿的方式為定噴或旋噴或擺噴或復(fù)噴，定噴或旋噴或擺噴或復(fù)噴時(shí)鉆桿的提升速度為100-1500mm/min，提升速度也可以為200-1000mm/min，形成一個(gè)與兩邊相鄰擋墻樁相連的水泥土樁，然后再向水泥土樁內(nèi)插入或壓入或振入鋼筋網(wǎng)；4)按上述步驟依次在每個(gè)擋墻樁之間形成水泥土樁，形成樁排式地下防水墻。
上述步驟1)中多個(gè)擋墻樁可用水泥土樁代替，步驟2)中所鉆孔的孔壁分別與二個(gè)相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距200mm以內(nèi)或相距150mm以內(nèi)或相距100mm以內(nèi)或相距20-60mm；上述步驟3)中水泥漿噴嘴5的噴射壓力可以是0.1～40MPa，由于鉆孔的孔壁與二個(gè)相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距較近，只需用較低的定噴或旋噴或擺噴或復(fù)噴壓力就可以令水泥土樁與二個(gè)相鄰擋墻樁相粘連。上述步驟3)中水泥漿噴嘴5的噴射壓力也可以是1～20Mpa或5～15Mpa，其具體數(shù)值可根據(jù)地質(zhì)情況和與二個(gè)相鄰擋墻樁側(cè)壁之間的距離確定。
圖1a表示鉆具在向下鉆孔，同時(shí)旋噴水泥漿，形成了擴(kuò)孔護(hù)壁；圖1b表示鉆具鉆孔達(dá)到了設(shè)計(jì)深度時(shí)，一邊提鉆，一邊噴射水泥漿，以形成連接二個(gè)相鄰擋墻樁的水泥土樁；圖1c表示連接二個(gè)相鄰擋墻樁的水泥土樁已經(jīng)形成；圖1d表示向水泥土樁內(nèi)插入或壓入或振入鋼筋網(wǎng)。
如圖2、圖3和圖4所示，用于成型樁排式地下防水墻的螺旋鉆機(jī)，包括鉆塔以及安裝在鉆塔上的鉆具10，鉆具10包括帶螺旋刀片1的鉆桿2和動(dòng)力頭3，鉆桿2的下部設(shè)有2個(gè)水泥漿噴嘴5，水泥漿噴嘴5設(shè)置在螺旋刀片1邊緣處，2個(gè)水泥漿噴嘴5對(duì)稱分布在鉆桿2軸線的兩側(cè)，水泥漿噴嘴5口的直徑為1-3mm。水泥漿噴嘴5的數(shù)量也可以是1個(gè)或3個(gè)或4個(gè)或5個(gè)或6個(gè)，水泥漿噴嘴5與位于鉆桿2內(nèi)的注漿管6的底端相連，注漿管6的頂端與注漿器4相連，注漿器4安裝在動(dòng)力頭3的上方，注漿器4與水泥漿供料管8的出口端可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地相連在一起，水泥漿供料管8的進(jìn)口端與泥漿泵相連。在使用時(shí)，泥漿泵可將水泥漿輸送到水泥漿供料管8內(nèi)，水泥漿再經(jīng)水泥漿供料管8進(jìn)入注漿器4，然后經(jīng)注漿器4進(jìn)入旋轉(zhuǎn)著的注漿管6內(nèi)，最后經(jīng)由水泥漿噴嘴5噴出，噴出的水泥漿流體可以射開孔壁處的沙土，由于水泥漿的射流壓力作用，二個(gè)相鄰擋墻樁的表面沙土?xí)粵_刷干凈，使得成型后的水泥土樁與二個(gè)相鄰擋墻樁相粘連，形成連接二個(gè)相鄰擋墻樁的堅(jiān)硬、密實(shí)的防水墻。由于螺旋刀片1已經(jīng)將鉆孔產(chǎn)生孔內(nèi)的沙土提前提升到了地面，在向鉆孔內(nèi)注入水泥漿時(shí)不會(huì)象其他施工工藝那樣有大量水泥漿流到地面上來，造成環(huán)境污染以及電能、水和水泥的浪費(fèi)。由于孔內(nèi)沒有沙土，同時(shí)也提高了定噴或旋噴或擺噴或復(fù)噴時(shí)鉆桿的提升速度。注漿器4和水泥漿噴嘴5的生產(chǎn)廠家包括北京探礦廠，北京探礦廠的廠址在北京市通州區(qū)。
如圖6所示，水泥漿噴嘴5設(shè)置在螺旋刀片1非受力面下方的邊緣處，其噴嘴口的位置可以是距邊緣處20-60mm，在鉆桿2的底端沿垂直方向設(shè)有錐形的刀片11，刀片11的底端設(shè)有多個(gè)刀齒12。
如圖5所示，螺旋刀片1的邊緣處沿水平方向朝外設(shè)有2個(gè)攪拌桿9，攪拌桿9的下部設(shè)有刀齒12。攪拌桿9的數(shù)量也可以為1個(gè)或3個(gè)或4個(gè)或5個(gè)或6個(gè)，在鉆桿2的底端設(shè)有多個(gè)刀齒12。在使用時(shí)攪拌桿9可以快速的將孔壁處的沙土與注入的水泥漿攪拌混合均勻，從而可提高水泥土樁的質(zhì)量。
在上述實(shí)施例中，所使用的混凝土可采用本申請(qǐng)人的專利，專利號(hào)為ZL93120168.3，名稱為“超流態(tài)混凝土及其灌注成樁方法和該方法所用的鉆機(jī)”中的超流態(tài)混凝土，此種超流態(tài)混凝土流動(dòng)性好，能自行流平，自動(dòng)密實(shí)，抗分散性好，強(qiáng)度高，石子能在其中懸浮。
上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思前提下，本領(lǐng)域中普通工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求
1.樁排式地下防水墻的成型方法，其特征在于包括以下步驟1)根據(jù)設(shè)計(jì)需要，在地面上確定每個(gè)擋墻樁位置，然后制作形成多個(gè)擋墻樁；2)待擋墻樁固化以后，根據(jù)二個(gè)擋墻樁之間的間距，用螺旋鉆機(jī)分別在二個(gè)擋墻樁之間的地面上進(jìn)行鉆孔，所鉆孔的孔壁分別與二個(gè)相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距400mm以內(nèi)；3)當(dāng)鉆孔鉆到設(shè)計(jì)深度后，一邊提升螺旋鉆機(jī)的鉆桿(2)，一邊開動(dòng)泥漿泵，通過鉆桿(2)內(nèi)的注漿管(6)經(jīng)位于鉆桿(2)下部的水泥漿噴嘴(5)向鉆孔內(nèi)噴射制備好的水泥漿，形成一個(gè)與兩邊相鄰擋墻樁相連的水泥土樁；4)按上述步驟依次在每個(gè)擋墻樁之間形成水泥土樁，形成樁排式地下防水墻。
2.如權(quán)利要求1所述的樁排式地下防水墻的成型方法，其特征是所述步驟1)中多個(gè)擋墻樁可用水泥土樁代替，所述步驟2)中多個(gè)擋墻樁可采用超流態(tài)砼壓灌樁工藝或泥漿護(hù)壁成孔灌注樁工藝制作，所述步驟2)中所鉆孔的孔壁分別與二個(gè)相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距200mm以內(nèi)；所述步驟3)中向鉆孔內(nèi)噴射制備好的水泥漿的方式為定噴或旋噴或擺噴或復(fù)噴，定噴或旋噴或擺噴或復(fù)噴時(shí)鉆桿的提升速度為100-1500mm/min以上，還包括向水泥土樁內(nèi)插入或壓入或振入鋼筋網(wǎng)。
3.如權(quán)利要求2所述的樁排式地下防水墻的成型方法，其特征是所述步驟2)中所鉆孔的孔壁分別與二個(gè)相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距150mm以內(nèi)；所述步驟3)中水泥漿噴嘴(5)的噴射壓力為0.1～40MPa，定噴或旋噴或擺噴或復(fù)噴時(shí)鉆桿的提升速度為200-1000mm/min。
4.如權(quán)利要求3所述的樁排式地下防水墻的成型方法，其特征是所述步驟2)中所鉆孔的孔壁分別與二個(gè)相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距100mm以內(nèi)；所述步驟3)中水泥漿噴嘴(5)的噴射壓力為1～20MPa。
5.如權(quán)利要求4所述的樁排式地下防水墻的成型方法，其特征是所述步驟2)中所鉆孔的孔壁分別與二個(gè)相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距20-60mm；所述步驟(3)中水泥漿噴嘴(5)的噴射壓力為5～15MPa。
6.用于成型樁排式地下防水墻的螺旋鉆機(jī)，包括鉆塔以及安裝在鉆塔上的鉆具(10)，鉆具(10)包括帶螺旋刀片(1)的鉆桿(2)和動(dòng)力頭(3)，其特征是所述鉆桿(2)的下部設(shè)有至少一個(gè)水泥漿噴嘴(5)，水泥漿噴嘴(5)設(shè)置在所述螺旋刀片(1)邊緣處，水泥漿噴嘴(5)與位于鉆桿(2)內(nèi)的注漿管(6)的底端相連，注漿管(6)的頂端與注漿器(4)相連，注漿器(4)安裝在動(dòng)力頭(3)的上方，所述注漿器(4)與動(dòng)力頭(3)的出口端可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地相連在一起，水泥漿供料管(8)的進(jìn)口端與泥漿泵相連。
7.如權(quán)利要求6所述的用于成型防水樁擋墻的螺旋鉆機(jī)，其特征是所述水泥漿噴嘴(5)設(shè)置在所述螺旋刀片(1)邊緣處的非受力面下方，其噴嘴口的位置距邊緣處20-60mm，所述水泥漿噴嘴(5)的數(shù)量為1-6個(gè)。
8.如權(quán)利要求7所述的用于成型防水樁擋墻的螺旋鉆機(jī)，其特征是所述螺旋刀片(1)的邊緣處沿水平方向朝外設(shè)有至少一個(gè)攪拌桿(9)，所述鉆桿(2)的底端設(shè)有多個(gè)刀齒(12)。
9.如權(quán)利要求8所述的用于成型防水樁擋墻的螺旋鉆機(jī)，其特征是所述鉆桿(2)的底端沿垂直方向設(shè)有錐形的刀片(11)，刀片(11)的底端設(shè)有多個(gè)所述刀齒(12)，所述水泥漿噴嘴(5)為2個(gè)，2個(gè)水泥漿噴嘴(5)對(duì)稱分布在所述鉆桿(2)軸線的兩側(cè)。
10.如權(quán)利要求9所述的用于成型防水樁擋墻的螺旋鉆機(jī)，其特征是所述攪拌桿(9)的數(shù)量為2個(gè)，攪拌桿(9)的下部設(shè)有所述刀齒(12)。
全文摘要
一種樁排式地下防水墻的成型方法及其使用的旋噴螺旋鉆機(jī)，此方法包括在地面上確定每個(gè)擋墻樁位置，然后制作形成多個(gè)擋墻樁；待擋墻樁固化以后，根據(jù)二個(gè)擋墻樁之間的間距，用螺旋鉆機(jī)分別在二個(gè)擋墻樁之間的地面上進(jìn)行鉆孔，所鉆孔的孔壁分別與二個(gè)相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距400mm以內(nèi)；當(dāng)每個(gè)鉆孔鉆到設(shè)計(jì)深度后，一邊提升螺旋鉆機(jī)的鉆桿，一邊通過位于鉆桿下部的水泥漿噴嘴向鉆孔內(nèi)噴射水泥漿，形成一個(gè)與兩邊相鄰擋墻樁相連的水泥土樁；按上述步驟依次在每個(gè)擋墻樁之間形成水泥土樁。其目的在于提供一種造價(jià)低，能耗少，無污染，施工速度快，能在各種地質(zhì)條件下施工作業(yè)的樁排式地下防水墻的成型方法及其使用的螺旋鉆機(jī)。
文檔編號(hào)E02D15/04GK1818228SQ20061005828
公開日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2006年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月28日
發(fā)明者何慶林 申請(qǐng)人:何慶林