可回收鋼護(hù)筒的水中鉆孔樁基礎(chǔ)施工系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及深水區(qū)鉆孔粧技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種在海平面下深水區(qū)實(shí)施鉆孔粧時(shí)可回收鋼護(hù)筒的水中鉆孔粧基礎(chǔ)施工系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼護(hù)筒在水中鉆孔粧基礎(chǔ)施工全過(guò)程中扮演著至關(guān)重要的角色，決定著粧基成粧質(zhì)量的好壞。通常來(lái)講，水中橋的粧基鋼護(hù)筒必須穿過(guò)海(河)床的淤泥覆蓋層，打入到穩(wěn)定的地質(zhì)巖層內(nèi)，并且確保在鉆進(jìn)工程中，不出現(xiàn)滲、漏泥漿或反穿孔的現(xiàn)象。根據(jù)常規(guī)工藝，深水環(huán)境下施工的水中粧基礎(chǔ)的鋼護(hù)筒均為一次性投入，鉆孔粧成粧之后鋼護(hù)筒不予拆除，直接留在水下，由于鋼護(hù)筒的用量較大，這就造成了鉆孔粧施工成本的增加和材料的浪費(fèi)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003](一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種可回收鋼護(hù)筒的水中鉆孔粧基礎(chǔ)施工系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中深水區(qū)鉆孔粧鋼護(hù)筒不能回收的問(wèn)題。
[0005]( 二)技術(shù)方案
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種可回收鋼護(hù)筒的水中鉆孔粧基礎(chǔ)施工系統(tǒng)，包括:位于海面上的海上鉆孔平臺(tái)、設(shè)在所述海上鉆孔平臺(tái)上的履帶吊及振動(dòng)錘、設(shè)在海底穩(wěn)定地質(zhì)層與所述海上鉆孔平臺(tái)之間的外鋼護(hù)筒、設(shè)在所述外鋼護(hù)筒中的內(nèi)鋼護(hù)筒、設(shè)在所述內(nèi)鋼護(hù)筒中的鉆頭以及設(shè)在所述海上鉆孔平臺(tái)上的泥漿泵；所述內(nèi)鋼護(hù)筒的頂口與所述海上鉆孔平臺(tái)之間設(shè)有反力架及千斤頂，所述鉆頭通過(guò)履帶吊與所述振動(dòng)錘連接。
[0007]優(yōu)選地，所述千斤頂為油壓千斤頂。
[0008]優(yōu)選地，所述外鋼護(hù)筒的頂口比所述內(nèi)鋼護(hù)筒的頂口高25cm?35cm。
[0009]優(yōu)選地，所述內(nèi)鋼護(hù)筒的壁厚為1mm?15mm。
[0010]優(yōu)選地，所述外鋼護(hù)筒的內(nèi)徑比所述內(nèi)鋼護(hù)筒的外徑大0.8m?1.2m。
[0011]優(yōu)選地，所述內(nèi)鋼護(hù)筒的內(nèi)徑比設(shè)計(jì)粧的粧徑大8cm?12cm。
[0012]優(yōu)選地，所述鉆頭分為沖擊鉆頭和成孔鉆頭，所述沖擊鉆頭的直徑比設(shè)計(jì)粧的粧徑大4cm?6cm，所述成孔鉆頭的直徑與設(shè)計(jì)粧的粧徑相等。
[0013]優(yōu)選地，所述反力架及千斤頂?shù)慕M合為四組且沿圓周方向均勻分布。
[0014](三)有益效果
[0015]本實(shí)用新型的可回收鋼護(hù)筒的水中鉆孔粧基礎(chǔ)施工系統(tǒng)采用了內(nèi)外雙層鋼護(hù)筒，通過(guò)內(nèi)鋼護(hù)筒的跟進(jìn)和鉆渣護(hù)壁與泥漿護(hù)壁的配合使用，實(shí)現(xiàn)了成粧后鋼護(hù)筒的拔出回收，降低了鉆孔粧的施工成本，實(shí)現(xiàn)了鋼護(hù)筒的重復(fù)利用，解決了現(xiàn)有技術(shù)中深水區(qū)鉆孔粧鋼護(hù)筒不能回收的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的可回收鋼護(hù)筒的水中鉆孔粧基礎(chǔ)施工系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的可回收鋼護(hù)筒的水中鉆孔粧基礎(chǔ)施工系統(tǒng)在內(nèi)鋼護(hù)筒跟進(jìn)時(shí)的示意圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的可回收鋼護(hù)筒的水中鉆孔粧基礎(chǔ)施工系統(tǒng)在鉆孔施工時(shí)的示意圖。
[0019]圖中，1:海上鉆孔平臺(tái)；2:振動(dòng)錘；3:海底穩(wěn)定地質(zhì)層；4:外鋼護(hù)筒；5:內(nèi)鋼護(hù)筒；6:沖擊鉆頭；7:反力架及千斤頂；8:泥漿泵；9:成孔鉆頭。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不能用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。
[0021]如圖1-3所示，本實(shí)施例的可回收鋼護(hù)筒的水中鉆孔粧基礎(chǔ)施工系統(tǒng)包括:位于海面上的海上鉆孔平臺(tái)1、設(shè)在海上鉆孔平臺(tái)I上的履帶吊(圖中未標(biāo)出)及振動(dòng)錘2、設(shè)在海底穩(wěn)定地質(zhì)層3與海上鉆孔平臺(tái)I之間的外鋼護(hù)筒4、設(shè)在外鋼護(hù)筒4中的內(nèi)鋼護(hù)筒5、設(shè)在內(nèi)鋼護(hù)筒5中的鉆頭以及設(shè)在海上鉆孔平臺(tái)上的泥漿泵8 ;內(nèi)鋼護(hù)筒5的頂口與海上鉆孔平臺(tái)I之間設(shè)有反力架及千斤頂7，所述鉆頭通過(guò)履帶吊與振動(dòng)錘2連接。
[0022]本實(shí)施例中，所述千斤頂可以為油壓千斤頂。外鋼護(hù)筒4的頂口比內(nèi)鋼護(hù)筒5的頂口高25cm?35cm。內(nèi)鋼護(hù)筒5的壁厚為1mm?15mm。外鋼護(hù)筒4的內(nèi)徑比內(nèi)鋼護(hù)筒5的外徑大0.8m?1.2m。內(nèi)鋼護(hù)筒5的內(nèi)徑比設(shè)計(jì)粧的粧徑大8cm?12cm。
[0023]所述鉆頭分為沖擊鉆頭6和成孔鉆頭9，沖擊鉆頭6的直徑比設(shè)計(jì)粧的粧徑大4cm?6cm，成孔鉆頭9的直徑與設(shè)計(jì)粧的粧徑相等。
[0024]所述反力架及千斤頂7的組合為四組且沿圓周方向均勻分布。
[0025]如圖1-3所示，本實(shí)施例的應(yīng)用上述可回收鋼護(hù)筒的水中鉆孔粧基礎(chǔ)施工系統(tǒng)的可回收鋼護(hù)筒的水中鉆孔粧基礎(chǔ)施工方法包括以下步驟:
[0026]S1.在海上鉆孔平臺(tái)I上設(shè)置履帶吊及振動(dòng)錘2、泥漿泵8。
[0027]S2.用履帶吊及振動(dòng)錘沉放外鋼護(hù)筒，使外鋼護(hù)筒的底口貫入到海底穩(wěn)定地質(zhì)層內(nèi)；
[0028]內(nèi)鋼護(hù)筒5的內(nèi)徑要比設(shè)計(jì)粧的粧徑大10厘米，內(nèi)鋼護(hù)筒5的壁厚為12毫米，外鋼護(hù)筒4的內(nèi)徑要比內(nèi)鋼護(hù)筒5的外徑大1.0米。
[0029]S3.用履帶吊及振動(dòng)錘2在外鋼護(hù)筒4中沉放內(nèi)鋼護(hù)筒5，在內(nèi)鋼護(hù)筒5的頂口與海上鉆孔平臺(tái)I之間安裝反力架及千斤頂7 ;
[0030]具體的，在內(nèi)鋼護(hù)筒5頂口和海上鉆孔平臺(tái)I上安裝的反力裝置是由四個(gè)大噸位油壓千斤頂和特制反力架組成，分別設(shè)置于內(nèi)鋼護(hù)筒5的1/4圓周處，安裝務(wù)必安全、穩(wěn)固、可靠。
[0031]S4.通過(guò)履帶吊及振動(dòng)錘2將沖擊鉆頭6放入到內(nèi)鋼護(hù)筒5中；
[0032]沖擊鉆頭6的直徑比設(shè)計(jì)粧的粧徑要大5厘米，同時(shí)，沖擊鉆頭6的直徑要比內(nèi)鋼護(hù)筒5的內(nèi)徑小5厘米。
[0033]S5.如圖2所示，啟動(dòng)沖擊鉆頭6開(kāi)始鉆進(jìn)施工，隨著鉆孔的不斷推進(jìn)，啟動(dòng)反力架及千斤頂7向內(nèi)鋼護(hù)筒5施加向下的壓力，內(nèi)鋼護(hù)筒5在向下的壓力的作用下被逐漸壓入孔底，直至內(nèi)鋼護(hù)筒5的底口到達(dá)海底穩(wěn)定地質(zhì)層3中；
[0034]具體的，沖擊鉆頭6開(kāi)始鉆進(jìn)施工，隨著鉆孔的不斷進(jìn)尺，啟動(dòng)反力裝置施加下壓力，內(nèi)鋼護(hù)筒5受到下壓力的作用，加上自重力，沿著外鋼護(hù)筒4孔壁被逐漸壓入到孔底，達(dá)到了 “跟進(jìn)”的效果，內(nèi)鋼護(hù)筒5 —直“跟進(jìn)”至海底穩(wěn)定地質(zhì)層3內(nèi)，確保不漏漿、不穿孔即可停止“跟進(jìn)”。
[0035]S6.用大功率的泥漿泵8將內(nèi)鋼護(hù)筒5中的鉆渣抽到外鋼護(hù)筒4與內(nèi)鋼護(hù)筒5之間的縫隙內(nèi)，形成圓環(huán)狀的鉆渣泥漿護(hù)壁；
[0036]由于內(nèi)鋼護(hù)筒5和外鋼護(hù)筒4的直徑差被設(shè)計(jì)為I米，因此有足夠的空間可以存放較多的鉆渣和泥漿，解決了泥漿循環(huán)的問(wèn)題。
[0037]S7.如圖3所示，內(nèi)鋼護(hù)筒5停止“跟進(jìn)”以后，將沖擊鉆頭6換成設(shè)計(jì)粧基礎(chǔ)施工用的成孔鉆頭9，啟動(dòng)成孔鉆頭9直至完成鉆孔粧的成孔；
[0038]粘土一直回填到高于設(shè)計(jì)粧粧頂標(biāo)高1.8米?2.2米處為止，本實(shí)施例中優(yōu)選為2米。
[0039]S8.用泥漿泵8分別將外鋼護(hù)筒4與內(nèi)鋼護(hù)筒5之間的縫隙內(nèi)的鉆渣以及內(nèi)鋼護(hù)筒5中的新鉆渣抽出，然后，在外鋼護(hù)筒4與內(nèi)鋼護(hù)筒5之間的縫隙內(nèi)回填粘土；
[0040]具體的，成孔以后，用泥漿泵8抽出內(nèi)鋼護(hù)筒5和外鋼護(hù)筒4之間的鉆渣和泥漿，鉆渣外棄，泥漿則可以循環(huán)使用，然后，在內(nèi)鋼護(hù)筒5和外鋼護(hù)筒4之間的縫隙內(nèi)回填粘土，一直回填至設(shè)計(jì)粧頂標(biāo)高以上2米處。
[0041]S9.在成孔中灌注混凝土，當(dāng)混凝土灌注完成后，立即用履帶吊及振動(dòng)錘2拔出內(nèi)鋼護(hù)筒5。
[0042]S10.當(dāng)成孔中灌注的混凝土初凝后，用履帶吊及振動(dòng)錘緩慢振動(dòng)拔出外鋼護(hù)筒。
[0043]混凝土灌注完成以后，立即用履帶吊及振動(dòng)錘2拔出內(nèi)鋼護(hù)筒5，由于內(nèi)鋼護(hù)筒5和外鋼護(hù)筒4之間有50厘米厚的粘土護(hù)壁，因此，混凝土不會(huì)散失和坍陷。需要注意的是，拔出的速率不宜過(guò)快。外鋼護(hù)，4在混凝土初凝之后緩慢振動(dòng)拔出。本實(shí)用新型的實(shí)施，需要一個(gè)切實(shí)可行、操作性強(qiáng)的反力裝置，而且鉆孔平臺(tái)也需要進(jìn)行加強(qiáng)，以承受巨大的下壓力。另外，內(nèi)鋼護(hù)筒5和外鋼護(hù)筒4之間的粘土護(hù)壁務(wù)必要穩(wěn)定可靠，否則內(nèi)鋼護(hù)筒5拔出之后，如果護(hù)壁坍陷，勢(shì)必影響粧基的混凝土質(zhì)量。
[0044]本實(shí)用新型的可回收鋼護(hù)筒的水中鉆孔粧基礎(chǔ)施工系統(tǒng)及其施工方法采用了內(nèi)外雙層鋼護(hù)筒，通過(guò)內(nèi)鋼護(hù)筒的跟進(jìn)和鉆渣護(hù)壁與泥漿護(hù)壁的配合使用，實(shí)現(xiàn)了成粧后鋼護(hù)筒的拔出回收，降低了鉆孔粧的施工成本，實(shí)現(xiàn)了鋼護(hù)筒的重復(fù)利用，解決了現(xiàn)有技術(shù)中深水區(qū)鉆孔粧鋼護(hù)筒不能回收的問(wèn)題。
[0045]本實(shí)用新型的實(shí)施例是為了示例和描述起見(jiàn)而給出的，而并不是無(wú)遺漏的或者將本實(shí)用新型限于所公開(kāi)的形式。很多修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。選擇和描述實(shí)施例是為了更好說(shuō)明本實(shí)用新型的原理和實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本實(shí)用新型從而設(shè)計(jì)適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可回收鋼護(hù)筒的水中鉆孔粧基礎(chǔ)施工系統(tǒng)，其特征在于，包括:位于海面上的海上鉆孔平臺(tái)、設(shè)在所述海上鉆孔平臺(tái)上的履帶吊及振動(dòng)錘、設(shè)在海底穩(wěn)定地質(zhì)層與所述海上鉆孔平臺(tái)之間的外鋼護(hù)筒、設(shè)在所述外鋼護(hù)筒中的內(nèi)鋼護(hù)筒、設(shè)在所述內(nèi)鋼護(hù)筒中的鉆頭以及設(shè)在所述海上鉆孔平臺(tái)上的泥漿泵；所述內(nèi)鋼護(hù)筒的頂口與所述海上鉆孔平臺(tái)之間設(shè)有反力架及千斤頂，所述鉆頭通過(guò)履帶吊與所述振動(dòng)錘連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可回收鋼護(hù)筒的水中鉆孔粧基礎(chǔ)施工系統(tǒng)，其特征在于，所述千斤頂為油壓千斤頂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可回收鋼護(hù)筒的水中鉆孔粧基礎(chǔ)施工系統(tǒng)，其特征在于，所述外鋼護(hù)筒的頂口比所述內(nèi)鋼護(hù)筒的頂口高25cm?35cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可回收鋼護(hù)筒的水中鉆孔粧基礎(chǔ)施工系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)鋼護(hù)筒的壁厚為1mm?15mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可回收鋼護(hù)筒的水中鉆孔粧基礎(chǔ)施工系統(tǒng)，其特征在于，所述外鋼護(hù)筒的內(nèi)徑比所述內(nèi)鋼護(hù)筒的外徑大0.8m?1.2m。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可回收鋼護(hù)筒的水中鉆孔粧基礎(chǔ)施工系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)鋼護(hù)筒的內(nèi)徑比設(shè)計(jì)粧的粧徑大8cm?12cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可回收鋼護(hù)筒的水中鉆孔粧基礎(chǔ)施工系統(tǒng)，其特征在于，所述鉆頭分為沖擊鉆頭和成孔鉆頭，所述沖擊鉆頭的直徑比設(shè)計(jì)粧的粧徑大4cm?6cm，所述成孔鉆頭的直徑與設(shè)計(jì)粧的粧徑相等。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任何一項(xiàng)所述的可回收鋼護(hù)筒的水中鉆孔粧基礎(chǔ)施工系統(tǒng)，其特征在于，所述反力架及千斤頂?shù)慕M合為四組且沿圓周方向均勻分布。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及深水區(qū)鉆孔樁技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種可回收鋼護(hù)筒的水中鉆孔樁基礎(chǔ)施工系統(tǒng)，包括位于海面上的海上鉆孔平臺(tái)、設(shè)在所述海上鉆孔平臺(tái)上的履帶吊及振動(dòng)錘、設(shè)在海底穩(wěn)定地質(zhì)層與所述海上鉆孔平臺(tái)之間的外鋼護(hù)筒、設(shè)在所述外鋼護(hù)筒中的內(nèi)鋼護(hù)筒、設(shè)在所述內(nèi)鋼護(hù)筒中的鉆頭以及設(shè)在所述海上鉆孔平臺(tái)上的泥漿泵，所述內(nèi)鋼護(hù)筒的頂口與所述海上鉆孔平臺(tái)之間設(shè)有反力架及千斤頂，所述鉆頭通過(guò)履帶吊與所述振動(dòng)錘連接。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)中深水區(qū)鉆孔樁鋼護(hù)筒不能回收的問(wèn)題。
【IPC分類(lèi)】E02D27-12, E02D5-66, E02D27-52
【公開(kāi)號(hào)】CN204326069
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420792764
【發(fā)明人】王學(xué)忠, 黃士杰, 薄春蓮, 寇海軍
【申請(qǐng)人】中鐵十九局集團(tuán)有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年12月12日