一種大直徑硬巖基樁成孔方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用在抗壓強(qiáng)度在30-150Mpa的中風(fēng)化或微風(fēng)化的堅硬巖石地層中進(jìn)行鉆孔，以形成目標(biāo)粧孔孔徑達(dá)2米以上大直徑基粧的大直徑硬巖基粧成孔方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，在花崗巖等中風(fēng)化、微風(fēng)化堅硬巖石地層中進(jìn)行大直徑基粧(基礎(chǔ)粧或支護(hù)粧)的施工存在很大的技術(shù)難度，主要體現(xiàn)在:鉆頭磨損大、造價高、而且工期長、效率低。
[0003]為了適應(yīng)施工技術(shù)發(fā)展需求，對上述硬巖基粧的成孔方法和結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的工藝改進(jìn)和創(chuàng)新是十分必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種大直徑硬巖基粧成孔方法，提高破巖效率、加快施工速度，節(jié)省工期；提升施工安全性。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施例提供了一種大直徑硬巖基粧成孔方法，用以在抗壓強(qiáng)度在30-150Mpa的中風(fēng)化或微風(fēng)化的堅硬巖石地層中鉆孔，以形成粧徑尺寸達(dá)2米以上的大直徑基粧，包括:步驟S10，定位測量粧位，標(biāo)記粧號，根據(jù)每個粧位入巖巖石的強(qiáng)度大小布置鉆孔的間距和數(shù)量，鉆孔按梅花型布置；步驟S20，根據(jù)鉆孔的間距和數(shù)量進(jìn)行布孔施工；步驟S30，旋挖剩余巖石，直至端承粧鉆入預(yù)設(shè)深度后成孔，在成孔的過程中始終檢測粧身的垂直度和粧徑，以保證鉆孔的質(zhì)量；在成孔的過程中實施清孔作業(yè)，以使鉆孔孔底的沉渣厚度、孔臂泥垢符合粧孔的質(zhì)量要求；步驟S40，安裝孔粧鋼筋籠，此期間校直鋼筋籠的主筋，保持主筋間距均勻排列。步驟S50，成孔檢測后澆注混凝土。
[0006]其中，步驟S20和步驟30分別包括有限次序鉆孔的步驟。
[0007]其中，步驟S40還包括:點(diǎn)焊加勁箍與鋼筋籠的主筋相連接的步驟，以保證鋼筋籠吊裝的穩(wěn)定。
[0008]其中，加勁箍與鋼筋籠的主筋的連接處點(diǎn)焊加固。
[0009]其中，步驟S50中成孔檢測后澆注混凝土的時間控制在I小時之內(nèi)，澆注時使用導(dǎo)管埋入混凝土 Im以下。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了另一種技術(shù)方案，一種大直徑硬巖基粧成孔方法，用以在抗壓強(qiáng)度在30-150Mpa的中風(fēng)化或微風(fēng)化的堅硬巖石地層中鉆孔，以形成粧徑尺寸達(dá)2米以上的大直徑基粧，包括:步驟S10，定位測量粧位，標(biāo)記粧號，根據(jù)每個粧位入巖巖石的強(qiáng)度大小布置鉆孔的間距和數(shù)量，鉆孔按梅花型布置；步驟S20，進(jìn)行有限次分級逐步序鉆孔，其中:任一次序鉆孔的步驟包括:開鉆、鉆進(jìn)、垂直度控制、提出鉆孔、倒出土渣以及繼續(xù)下一輪鉆進(jìn)的步驟；步驟S30，在成孔的過程中始終檢測粧身的垂直度和粧徑，以保證鉆孔的質(zhì)量；在成孔的過程中實施清孔作業(yè)，以使鉆孔孔底的沉渣厚度、孔臂泥垢符合粧孔的質(zhì)量要求；步驟S40，安裝孔粧鋼筋籠，此期間校直鋼筋籠的主筋，保持主筋間距均勻排列。步驟S50，成孔檢測后澆注混凝土。
[0011]其中，步驟S20中進(jìn)行有限次分級逐步序鉆孔包括:根據(jù)不同的鉆斗和斗齒、地質(zhì)情況，確立鉆進(jìn)過程所用的鉆進(jìn)速度、鉆進(jìn)是否加壓，加壓力為多大，確立鉆孔作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。
[0012]其中，有限次分級逐步序鉆孔的孔深相同。
[0013]其中，步驟S20之后還包括:采用碎石粘土或混凝土灌注回填的方式處理塌孔位置的步驟，以阻止粧孔周邊土體坍塌。
[0014]其中，步驟S20之后還包括以下步驟:對截齒鉆頭鉆出的巖渣進(jìn)行確認(rèn)，或用直筒鉆取出巖芯進(jìn)行確認(rèn)，以使?jié)M足設(shè)計的嵌巖深度。
[0015]其中，步驟S40還包括:點(diǎn)焊加勁箍與鋼筋籠的主筋相連接的步驟，以保證鋼筋籠吊裝的穩(wěn)定；加勁箍與鋼筋籠的主筋的連接處點(diǎn)焊加固。
[0016]其中，步驟S50中成孔檢測后澆注混凝土的時間控制在I小時之內(nèi)。
[0017]本發(fā)明所提供的大直徑硬巖基粧成孔方法，具有如下有益效果:
第一、由于采用了合理可行、滿足設(shè)計要求的鉆孔方法，一方面能夠提高破巖效率、加快施工速度，節(jié)省工期；另一方面在滿足隧道施工安全的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低了施工風(fēng)險。
[0018]第二、實現(xiàn)了在抗壓強(qiáng)度在30_150Mpa的中風(fēng)化或微風(fēng)化的堅硬巖石地層中鉆孔，以形成粧徑尺寸達(dá)2米以上的大直徑基粧，產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境效益。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1是本發(fā)明大直徑硬巖基粧成孔方法實施例一的結(jié)構(gòu)框圖。
[0021]圖2是本發(fā)明通過大直徑硬巖基粧成孔方法的實施例一所形成的大直徑硬巖基粧成孔結(jié)構(gòu)的第一示意圖。
[0022]圖3是本發(fā)明通過大直徑硬巖基粧成孔方法的實施例一所形成的大直徑硬巖基粧成孔結(jié)構(gòu)的第二示意圖。
[0023]圖4是本發(fā)明通過大直徑硬巖基粧成孔方法的實施例一所形成的大直徑硬巖基粧成孔結(jié)構(gòu)的第三示意圖。
[0024]圖5是本發(fā)明大直徑硬巖基粧成孔方法實施例二的結(jié)構(gòu)框圖。
[0025]圖6是本發(fā)明通過大直徑硬巖基粧成孔方法的實施例二所形成的大直徑硬巖基粧成孔結(jié)構(gòu)的第一示意圖。
[0026]圖7是本發(fā)明通過大直徑硬巖基粧成孔方法的實施例二所形成的大直徑硬巖基粧成孔結(jié)構(gòu)的第二示意圖。
[0027]圖8是本發(fā)明通過大直徑硬巖基粧成孔方法的實施例二所形成的大直徑硬巖基粧成孔結(jié)構(gòu)的第三示意圖。
[0028]圖9是本發(fā)明通過大直徑硬巖基粧成孔方法的實施例二所形成的大直徑硬巖基粧成孔結(jié)構(gòu)的第四示意圖。
[0029]圖10是本發(fā)明通過大直徑硬巖基粧成孔方法的實施例二所形成的大直徑硬巖基粧成孔結(jié)構(gòu)的第五示意圖。
【具體實施方式】
[0030]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0031]結(jié)合參見圖1，為本發(fā)明大直徑硬巖基粧成孔方法的實施例一。
[0032]如圖1所示，本實施例中的大直徑硬巖基粧成孔方法，用以在抗壓強(qiáng)度在30-150Mpa的中風(fēng)化或微風(fēng)化的堅硬巖石地層中鉆孔，以形成粧徑尺寸達(dá)2米以上的大直徑基粧，包括以下步驟:
步驟S10，定位測量粧位，標(biāo)記粧號，根據(jù)每個粧位入巖巖石的強(qiáng)度大小布置鉆孔的間距和數(shù)量，鉆孔按梅花型布置。
[0033]該步驟在具體實施時還包括:粧位及粧徑校核。例如:按施工圖定位測量的粧位，并進(jìn)行核對粧號及實地位置，用釘子或木粧作好粧位標(biāo)記，測量工作要做好復(fù)核記錄，其作用是確保每個粧位的位置無誤，在對應(yīng)的巖石強(qiáng)度的位置上展開作業(yè)。
[0034]步驟S20，根據(jù)鉆孔的間距和數(shù)量進(jìn)行布孔施工；
該步驟在具體實施時可以采用地質(zhì)鉆機(jī)進(jìn)行作業(yè)，形成大直徑硬巖基粧成孔結(jié)構(gòu)。具體地，如圖2所示，該大直徑硬巖基粧成孔結(jié)構(gòu)包括:第一序鉆孔11 ;分別排布在第一序鉆孔周圍的多限次序鉆孔，多限次序鉆孔的孔徑尺寸與第一序鉆孔11的孔徑尺寸設(shè)為相同，多限次序鉆孔的孔徑深度與第一序鉆孔11的孔徑深度設(shè)為相同；第一序鉆孔11和多限次序鉆孔分布在目標(biāo)粧孔孔徑尺寸范圍內(nèi)。
[0035]如圖3-4所示，為通過本實施例所形成的大直徑硬巖基粧成孔結(jié)構(gòu)的第二、第三示意圖。其中:多限次序鉆孔在本實施例中設(shè)為四次，第二序鉆孔12、第三序鉆孔13、第四序鉆孔14以及第五序鉆孔15，第二序鉆孔12、第三序鉆孔13、第四序鉆孔14以及第五序鉆孔15呈十字形排布，分別排布在第一序鉆孔11的周圍，且與第一序鉆孔11的中心軸線等距設(shè)置。第一序鉆孔11和多限次序鉆孔的作用是:使巖石的完整性被破壞，為后續(xù)鉆孔設(shè)備的作業(yè)提供保障。例如，其可以使后續(xù)設(shè)備的成孔效率大幅提高，減小后續(xù)設(shè)備鉆頭的磨損等。
[0036]優(yōu)選的，第一序鉆孔的孔徑尺寸為130mm，目標(biāo)粧孔的孔徑尺寸為2000mm。其中，第一序鉆孔11和多限次序鉆孔12、13、14和15的孔徑面積之和占目標(biāo)粧孔孔徑面積的10%-30%。如此設(shè)置，有利于優(yōu)化設(shè)備的投入，后續(xù)設(shè)備的成孔效率大幅提高，提高破巖效率，降低成本。
[0037]其他實施方式中，也可以將多限次序鉆孔設(shè)置為呈梅花狀排布，其更容易破壞巖石的完整性，保證成粧的質(zhì)量。
[0038]步驟S30，旋挖剩余巖石，直至端承粧鉆入預(yù)設(shè)深度后成孔，在成孔的過程中始終檢測粧身的垂直度和粧徑，以保證鉆孔的質(zhì)量；在成孔的過程中實施清孔作業(yè)，以使鉆孔孔底的沉渣厚度、孔臂泥垢符合粧孔的質(zhì)量要求。
[0039]具體實施時，旋挖剩余巖石采用旋挖鉆機(jī)，在上述經(jīng)地質(zhì)鉆機(jī)多限次序鉆孔后采用旋挖鉆機(jī)繼續(xù)作業(yè)，可以發(fā)揮旋挖鉆機(jī)大扭矩、機(jī)動靈活、施工效率高、低噪音、低污染及維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。該步驟中可以使用類似上述步驟S20中使用的有限次序鉆孔的方式進(jìn)行作業(yè)，【具體實施方式】可以參照下述實施例二中有關(guān)旋挖鉆機(jī)進(jìn)行有限次序鉆孔的實施方式。
[0040]具體地，旋挖鉆機(jī)設(shè)有卡特比勒液壓可拓展履帶底盤，自行起落折疊桅桿的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)垂直度自動調(diào)整，孔深自動檢測等功能，例如:其設(shè)置有觸摸屏和監(jiān)控器，用以直接顯示工作狀態(tài)參數(shù)。旋挖鉆機(jī)的操控系統(tǒng)操縱采用液壓先導(dǎo)控制，負(fù)載傳感的PLC實現(xiàn)。
[0041]其它實施方式中，該旋挖鉆機(jī)配置有牙輪用以取芯鉆頭，還配置有沖抓錘鉆頭，用以高效破巖，當(dāng)端承粧鉆入設(shè)計崁巖深度后及為終孔。此外，在成孔的過程中應(yīng)始終檢測粧身的垂直度和粧徑，以保證鉆孔的質(zhì)量。在成孔的過程中實施清孔作業(yè)，以使鉆孔孔底的沉渣厚度、孔臂泥垢符合粧孔的質(zhì)量要求。
[0042]步驟S40，安裝孔粧鋼筋籠，此期間校直鋼筋籠的主筋，保持主筋間距均勻排列。具體實施時，加勁箍是保證鋼筋籠吊裝穩(wěn)定的重要措施，加勁箍與鋼筋籠的主筋的連接處點(diǎn)焊加固，可以保證施工安全及鋼筋籠吊裝的穩(wěn)定。同時粧鋼筋籠主筋可以采用機(jī)械連接，接頭按照50%錯開，其有利于保持受力均衡。
[0043]步驟S50，成孔檢測后澆注混凝土。具體實施時，當(dāng)粧身混凝土的灌注檢查成孔質(zhì)量