專(zhuān)利名稱(chēng)：一種爆擴(kuò)旋噴樁方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種爆擴(kuò)旋噴樁技術(shù)方法。
背景技術(shù)：
旋噴樁是普遍應(yīng)用于承載基礎(chǔ)、基坑支護(hù)和阻水帷幕等工程的樁類(lèi)型之一，旋噴 樁興起于二十世紀(jì)七十年代的高壓噴射注漿法，八十年代在全國(guó)得到全面發(fā)展和應(yīng)用。實(shí) 踐證明此法對(duì)處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、沙土、人工填土和碎石土等有良好的效 果。旋噴樁是利用鉆機(jī)將旋噴注漿管及噴頭鉆置于樁底設(shè)計(jì)高程，將預(yù)先配制好的漿液通 過(guò)高壓裝置使?jié){液獲得巨大能量后，從注漿管的噴嘴中高速?lài)娚涑鰜?lái)，形成一股能量高度 集中的液流，直接破壞土體，噴射過(guò)程中，鉆桿邊旋轉(zhuǎn)邊提升，使?jié){液與土體充分?jǐn)嚢杌旌希?在土中形成一定直徑的柱狀固結(jié)體，從而使土介質(zhì)強(qiáng)度和密度提高。施工中一般分為兩個(gè) 工作流程，即先鉆后噴，先鉆孔，然后噴射提升攪拌，保證每米樁漿液的含量和質(zhì)量。然而，利用常規(guī)技術(shù)在層狀不均勻的松散砂礫土中構(gòu)筑旋噴樁，往往會(huì)遇到成孔 困難、漿液流失、成本高、施工周期長(zhǎng)等問(wèn)題，限制了旋噴樁和高壓注漿等工法的應(yīng)用。由于 松散砂礫土層屬于剛性介質(zhì)(砂礫)與塑性介質(zhì)(粘土或孔隙)的混合體，一般透水。孔隙率 達(dá)25%，可壓縮性較差。在這種介質(zhì)中實(shí)施大孔徑鉆進(jìn)構(gòu)筑灌注樁或攪拌樁都會(huì)遇到大孔徑 鉆孔困難和護(hù)壁困難的問(wèn)題，成本過(guò)高；由于上述原因，在松散砂礫土層構(gòu)筑灌注樁、攪拌 樁或旋噴樁等工法普遍存在上述技術(shù)難點(diǎn)。爆擴(kuò)旋噴樁技術(shù)方法就是針對(duì)松散砂礫土介質(zhì) 有效構(gòu)筑噴樁的新型工法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題就是為了克服現(xiàn)有技術(shù)在層狀不均勻的松散砂礫土 中構(gòu)筑灌注樁、攪拌樁或旋噴樁，往往會(huì)遇到成孔困難、漿液流失、成本高、施工周期長(zhǎng)的不 足。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種爆擴(kuò)旋噴樁方法，包括以下步 驟
1)鉆孔利用小孔徑藥孔鉆機(jī)快速垂直鉆孔，然后在鉆孔內(nèi)安裝護(hù)孔管，以防止孔壁坍 塌和孔內(nèi)淤積，并挖孔口保護(hù)平底坑以防止爆擴(kuò)時(shí)孔口坍塌；
2)爆擴(kuò)孔利用徑藥孔鉆機(jī)快速垂直鉆孔，在鉆孔內(nèi)安裝護(hù)孔管，然后利用竹片式裝藥 器或制式裝藥器固定炸藥和導(dǎo)爆索，并將炸藥直列安裝于所述護(hù)孔管內(nèi)，在露出護(hù)孔管口 的導(dǎo)爆索上安裝雷管，最后引爆雷管，爆炸結(jié)果使得塑性層狀介質(zhì)被壓縮擠密成井筒，同時(shí) 砂礫層介質(zhì)被粉碎、松散化和液化；
3)回填用粉細(xì)沙人工將爆擴(kuò)所形成的壓縮空腔填滿(mǎn)；
4)旋噴注漿采用雙重管高壓注漿，通過(guò)專(zhuān)用旋噴樁鉆機(jī)鉆桿端頭的噴嘴，把水泥漿液 水平噴入土體，同時(shí)鉆桿按照技術(shù)規(guī)程速度旋轉(zhuǎn)和緩慢提升，使土體與水泥漿液充分?jǐn)嚢瑁?混合固結(jié)成具有設(shè)計(jì)強(qiáng)度的圓柱體，即旋噴樁。
所述鉆孔直徑小于等于80mm，鉆孔深度小于30m。所述護(hù)孔管為PVC護(hù)孔管，其外徑小于80mm。所述井筒寬度為300mm-500mm。本發(fā)明的有益效果用粉細(xì)沙人工回填空腔，把自然密實(shí)或半固結(jié)性的層狀不均 勻介質(zhì)改造成相對(duì)均勻和松散的柱狀“細(xì)顆粒介質(zhì)”，可大幅度降低旋噴注漿的壓力，為高 壓旋噴射流的“切割_攪拌”和“水楔”效應(yīng)創(chuàng)造了條件，提高旋噴狀的施工質(zhì)量和可控制程 度；爆擴(kuò)形成的筒狀爆擴(kuò)壓縮擠密帶-井筒，屬于孔隙“壓縮消失”帶，滲透率大幅度降低， 起到“護(hù)筒”作用，從而減少了高壓噴射注漿施工過(guò)程的漿液漏失，為旋噴樁施工降低成本 提高施工效率創(chuàng)造了條件；作業(yè)速度快、漏漿量小、所產(chǎn)生的振動(dòng)相對(duì)小，施工方法易掌握， 便于推廣
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)施例所述的一種爆擴(kuò)旋噴樁方法，包括以下步驟
1)鉆孔利用小孔徑藥孔鉆機(jī)快速垂直鉆孔，然后在鉆孔內(nèi)安裝護(hù)孔管，以防止孔壁坍 塌和孔內(nèi)淤積，并挖孔口保護(hù)平底坑以防止爆擴(kuò)時(shí)孔口坍塌；
2)爆擴(kuò)孔利用徑藥孔鉆機(jī)快速垂直鉆孔，在鉆孔內(nèi)安裝護(hù)孔管，然后利用竹片式裝藥 器或制式裝藥器固定炸藥和導(dǎo)爆索，并將炸藥直列安裝于所述護(hù)孔管內(nèi)，在露出護(hù)孔管口 的導(dǎo)爆索上安裝雷管，最后引爆雷管，爆炸結(jié)果使得塑性層狀介質(zhì)被壓縮擠密成井筒，同時(shí) 砂礫層介質(zhì)被粉碎、松散化和液化；
3)回填用粉細(xì)沙人工將爆擴(kuò)所形成的壓縮空腔填滿(mǎn)；
4)旋噴注漿采用雙重管高壓注漿，通過(guò)專(zhuān)用旋噴樁鉆機(jī)鉆桿端頭的噴嘴，把水泥漿液 水平噴入土體，同時(shí)鉆桿按照技術(shù)規(guī)程速度旋轉(zhuǎn)和緩慢提升，使土體與水泥漿液充分?jǐn)嚢瑁?混合固結(jié)成具有設(shè)計(jì)強(qiáng)度的圓柱體，即旋噴樁。采用直列裝藥進(jìn)行壓縮爆破時(shí)，其壓縮空腔的直徑可按下式計(jì)算 式中D—壓縮空腔直徑；
C一直列裝藥每縱長(zhǎng)米的藥量(公斤/米)； A—土的抗力系數(shù)，可按下列試驗(yàn)值選取。含水量適中粘土、砂粘土A=O. 7 含水量較大砂礫土 A=O. 5-0. 6 含水量較小粘土、黃土 A=O. 8
K一與土層厚度、裝藥長(zhǎng)徑比、裝藥方式有關(guān)的系數(shù)，在不同裝藥條件下按下列試
驗(yàn)值選取。土層厚度小于1米 K=3 土層厚度1.4-4.0米Κ=4 土層厚度大于4米 Κ=5
在爆破藥孔鉆成后，需要快速安裝護(hù)孔管，以防孔壁坍塌和沉淀物對(duì)炸藥藥柱放置造 成阻礙。由于地層在縱向上的層狀不均勻，采用不耦合直列裝藥方式，把炸藥藥柱放置孔內(nèi) 時(shí)，需要考慮藥量在垂向上可調(diào)性。一般爆擴(kuò)空腔體積和形狀主要取決于單位長(zhǎng)度裝藥量和裝藥結(jié)構(gòu)，還與土介質(zhì)的力學(xué)性質(zhì)、炸藥性能有關(guān)。合理的裝藥量與裝藥結(jié)構(gòu)能夠取得相 對(duì)均勻的爆擴(kuò)效果。通過(guò)導(dǎo)爆索連接各藥柱達(dá)到同時(shí)起爆的目的，在露出護(hù)孔管口的導(dǎo)爆 索上安裝雷管，最后引爆雷管，爆擴(kuò)結(jié)果使得塑性層狀介質(zhì)被壓縮擠密成井筒，同時(shí)砂礫層 介質(zhì)被粉碎、松散化和液化。 在爆擴(kuò)中容易引起孔口破壞或坍塌，可采用預(yù)留藥室長(zhǎng)度以減少空腔軸向運(yùn)動(dòng)， 也可挖孔口平底坑保護(hù)孔口
權(quán)利要求
一種爆擴(kuò)旋噴樁方法，其特征在于，其包括以下步驟1)鉆孔利用小孔徑藥孔鉆機(jī)快速垂直鉆孔，然后在鉆孔內(nèi)安裝護(hù)孔管，以防止孔壁坍塌和孔內(nèi)淤積，并挖孔口保護(hù)平底坑以防止爆擴(kuò)時(shí)孔口坍塌；2)爆擴(kuò)孔利用竹片式裝藥器或制式裝藥器固定炸藥和導(dǎo)爆索，并將炸藥直列安裝于所述護(hù)孔管內(nèi)，在露出護(hù)孔管口的導(dǎo)爆索上安裝雷管，最后引爆雷管，爆炸結(jié)果使得塑性層狀介質(zhì)被壓縮擠密成井筒，同時(shí)砂礫層介質(zhì)被粉碎、松散化和液化；3)回填用粉細(xì)沙人工將爆擴(kuò)所形成的壓縮空腔填滿(mǎn)；4)旋噴注漿采用雙重管高壓注漿，通過(guò)專(zhuān)用旋噴樁鉆機(jī)鉆桿端頭的噴嘴，把水泥漿液水平噴入土體，同時(shí)鉆桿按照技術(shù)規(guī)程速度旋轉(zhuǎn)和緩慢提升，使土體與水泥漿液充分?jǐn)嚢?，混合固結(jié)成具有設(shè)計(jì)強(qiáng)度的圓柱體，即旋噴樁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆擴(kuò)旋噴樁方法，其特征在于所述鉆孔直徑小于等于80mm， 鉆孔深度小于30m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的爆擴(kuò)旋噴樁方法，其特征在于所述護(hù)孔管為PVC護(hù)孔 管，其外徑小于80mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的爆擴(kuò)旋噴樁方法，其特征在于所述爆擴(kuò)成孔的直徑為 300mm-500mmo
全文摘要
本發(fā)明涉及一種爆擴(kuò)旋噴樁方法，包括以下步驟鉆孔，利用小孔徑藥孔鉆機(jī)快速垂直鉆孔；爆擴(kuò)孔，利用竹片式裝藥器或制式裝藥器固定炸藥和導(dǎo)爆索，并將炸藥直列安裝于所述護(hù)孔管內(nèi)，在露出護(hù)孔管口的導(dǎo)爆索上安裝雷管，最后引爆雷管；采用雙重管高壓注漿，通過(guò)專(zhuān)用旋噴鉆機(jī)鉆桿端頭的特制噴嘴，把水泥漿液以高速水平噴入土體，同時(shí)鉆桿按照技術(shù)規(guī)程速度旋轉(zhuǎn)和緩慢提升，使土體與水泥漿液充分?jǐn)嚢?，混合固結(jié)成設(shè)計(jì)強(qiáng)度的圓柱體，即旋噴樁。本發(fā)明的有益效果作業(yè)速度快、作業(yè)量小、所產(chǎn)生的振動(dòng)相對(duì)小，施工方法易掌握，便于推廣。
文檔編號(hào)E02D5/46GK101942831SQ201010283548
公開(kāi)日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月16日
發(fā)明者丁健, 關(guān)洪軍, 樊有維, 王明洋, 鄧正棟 申請(qǐng)人:關(guān)洪軍;王明洋