專利名稱：鉆孔植入式鋼柱橋墩的制作方法
鉆孔植入式鋼柱橋墩
背景技術(shù)：
全世界橋墩建筑和港口碼頭等建筑，全部為在江河底或海底開挖 巨大的地基直止堅(jiān)硬的巖層，再用鋼筋混泥土建造巨大的底大逐漸縮 小的橋墩。施工難度極大，投資極大，危險(xiǎn)性極大，施工周期太長(zhǎng)， 人員太多，施工進(jìn)度太慢，尤其是在海上建筑港口碼頭，橋梁和可以 讓大型艦船通過的高出水面60米以上的超高橋，其難度更大，投資更 大，周期更長(zhǎng)，是人類建筑的重大難題。本發(fā)明采用鉆孔植入多根鋼 柱交叉連接以飛快的速度極少的投資，極少的施工人員，極高的質(zhì)量， 最佳的安全施工方式，創(chuàng)造橋墩建筑、港口碼頭建筑的世界奇跡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明采用近海采油、天然氣可移動(dòng)的鉆井平臺(tái)向水下堅(jiān)硬巖層 打鉆取巖芯，打入堅(jiān)硬巖層3—5米，取出巖芯后，立即插入早已予制 好的鋼柱，按照計(jì)劃設(shè)計(jì)好的地方立即打第二個(gè)鉆孔同樣取巖芯，用 同樣的方法根據(jù)實(shí)際需要插入一排或兩排若干個(gè)鋼柱，然后把這一排 或兩排鋼柱交叉連接成一個(gè)整體，并根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，還可以加高加 寬，再用傳統(tǒng)的方法建筑火車、汽車、行人的綜合性橋梁，和超高橋 梁，和港口、碼頭的基礎(chǔ)工程，替代或淘汰傳統(tǒng)的施工難度極大，投 資極大，極不安全的周期很長(zhǎng)的鋼筋水泥建筑技術(shù)。


圖1是江河或近海自然狀況示意圖。
圖2是在江河或近海架設(shè)打井平臺(tái)后開始打鉆取巖芯示意圖。 圖3是按照設(shè)計(jì)打的一排或兩排取巖芯后立即插入鋼柱示意圖。
圖4是植入式鋼柱橋墩一排或兩排的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。 圖1中，最高水位l，水體2，水下泥沙石層3，堅(jiān)硬巖石層4。 圖2中江河最高水位或海平面1，水體2，水下泥沙石層3，堅(jiān)硬 巖石層4，在地質(zhì)鉆工作時(shí)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)做功的同時(shí)可隨鉆頭鉆桿一同下 沉的不銹鋼套管5，取巖芯的地質(zhì)鉆從設(shè)計(jì)好的方位從不銹鋼套管5 中插入其中開始工作的鉆桿6，被地質(zhì)鉆桿6取出巖芯后的鉆孔7，當(dāng) 鉆機(jī)鉆桿6從堅(jiān)硬巖層4中取出堅(jiān)硬巖芯經(jīng)證實(shí)就是設(shè)計(jì)中要找的堅(jiān) 硬巖層后立即更換予制好的中心有能夠注壓密封防水凝固材料的中空 的并帶有鉆頭的鋼柱8，由于該鋼柱本身帶有鉆頭，由于抽出地質(zhì)鉆時(shí) 盡管不銹鋼套管5可以阻止大量的沙石落入堅(jiān)硬巖層中的鉆孔7中， 但防止有少量的泥沙進(jìn)入鉆孔7的底部，所以予制好的帶有鉆頭的鋼 柱也可以轉(zhuǎn)動(dòng)把底部的泥沙在高壓水從鉆頭中心噴射出來沖擊泥沙， 把泥沙從孔底沖出套管5外部，當(dāng)鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)到了鉆孔底部時(shí)，鉆桿下 沉的速度很慢，或不再下沉，這時(shí)可以聽到鉆頭鉆桿自身可以發(fā)出與 堅(jiān)硬巖石摩擦的聲音，證明鉆桿鉆頭到了鉆孔7的最底部，這時(shí)把沖 沙用的高壓水或改為還氧樹脂或其它更好的防水凝固密封材料，把水 從鉆孔7的最底部趕走，用高壓把上述的防水密封材料從鉆桿中心到 鉆頭中心噴射自下而上充填鋼柱8的四周，從底部開始向上排出泥水 以比重較大的凝固防水密封材料充填鉆孔和套管5全部間隙，把不銹 鋼套管5與堅(jiān)硬巖層4之間的間隙全部充填，由于有高壓上述材料在 充填全部間隙后，繼續(xù)向上充填，直到從不銹鋼套管上部冒出上述的 材料，這時(shí)立即密封住上部間隙，繼續(xù)再加壓，使上述材料從不銹鋼套管5底部與堅(jiān)硬巖層4之間的間隙壓入到泥沙石層3的底部，使不 銹鋼套管5穩(wěn)穩(wěn)地與堅(jiān)硬巖層4連結(jié)為一體，這時(shí)不銹鋼套管5的功 能有三點(diǎn)， 一是與上述密封凝固材料共同保護(hù)鋼柱8不受河水或海水 的腐蝕作用，二是協(xié)助鋼柱8承擔(dān)橋梁上面的火車、汽車、行人的重 壓，三是保護(hù)鋼柱不受船只或其它物體撞擊。
圖3中，最高水位平面l，河水或海水2，水體下泥沙石層3，堅(jiān) 硬巖層4，不銹鋼套管5，已經(jīng)把地質(zhì)鉆取巖芯后抽出把永久性的并帶 有鉆頭的中空鋼柱6插入不銹鋼套管5內(nèi)，連結(jié)鉆機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，用高壓水 或泥漿沖走鉆孔7底部的泥沙，用圖2中描述的方法把一個(gè)鉆孔從在 套管中按設(shè)計(jì)好的方位向下打孔，在泥沙石層3中很容易向下快速進(jìn) 尺，而且是套管5隨著鉆頭快速轉(zhuǎn)動(dòng)由于不銹鋼套管5的自重，同樣 隨著鉆頭的向下延伸而向下延伸，于是都很快通過泥沙石層3，到了堅(jiān) 硬巖層4后，鉆桿和鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)同堅(jiān)硬巖石摩擦，高壓水或高壓泥漿把 摩擦后的巖粉沖出口外，取得巖芯，經(jīng)過對(duì)比觀察后，如果是地質(zhì)資 料中同一個(gè)堅(jiān)硬巖層確定為堅(jiān)硬巖層4即可終孔，隨著立即插入予制 好的帶鉆頭的中空鋼柱，連結(jié)鉆機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，用上述的方法把套管5和鉆 孔7底部少量的泥沙排出，由于采用了套管5的技術(shù)泥沙石層3很容 易通過而且保護(hù)了管內(nèi)和鉆孔7內(nèi)不被沙石填埋，抽出地質(zhì)鉆桿后只 有少量的泥沙進(jìn)入鉆孔7底部，用上述的方法很容易把這少量的泥沙 排出，立即用高壓壓入還氧樹脂或更好的防水密封凝固材料，用如前 所述的方法處理好一排若干根或兩排事先設(shè)計(jì)好的若干根鋼柱，使每 一根鋼柱都處在防水防腐密封凝固材料的包圍之中，以使每根鋼柱可 以長(zhǎng)期服務(wù)，從而組成一個(gè)堅(jiān)固的橋墩，因而建筑這種橋墩在一個(gè)月 內(nèi)可以完成一個(gè)若干個(gè)鋼柱橋墩組，若使用多臺(tái)鉆井平臺(tái)，在一年之
內(nèi)可建一座超高大橋。
圖4中，最高水平面l，河水或海水2，水下泥沙石層3，堅(jiān)硬巖 層4，不銹鋼套管5，鋼柱6，堅(jiān)硬巖層4中的鉆孔7，鉆頭8，鋼柱6 與鉆孔7之間的后來被密封防水凝固材料充填的間隙9，套管5同鋼柱 6之間的后來被密封防水凝固材料充填的間隙10，從套管5與鉆孔7 之間高壓擠壓出來的密封防水凝固材料11，由于這種材料從下到上從 鉆頭的中心，鉆孔7的最底部開始以高壓和大于水的比重的密封防水 凝固材料，當(dāng)然要占領(lǐng)原來有水的一切間隙，而且還要從套管5與鉆 孔7之間的向泥沙石層3的底部大量擠出這種材料，不僅達(dá)到了鋼柱8 全部被這種材料包裹，而且使不銹鋼套管5的底部同泥沙石層3的底
部凝結(jié)成一個(gè)整體，.不僅保護(hù);r鋼柱8不被海水腐蝕，而且與鋼柱8
共同承擔(dān)上方和四周的壓力和一切撞擊力，使該一排或兩排的多根鋼 柱橋墩穩(wěn)固地建筑在堅(jiān)硬的巖石層中，相當(dāng)于把堅(jiān)固的橋墩植入到堅(jiān) 硬的巖石層4中，達(dá)到了以極少的投資，最快的速度，極少的施工人 員，最佳的安全環(huán)境，高質(zhì)量的完成橋墩、港口、碼頭，從沙灘向海 中延伸到深水港的位置，建成高質(zhì)量的橋墩，尤其是橋下要通過大型 船只的高出水面60米的高橋，如南京長(zhǎng)江大橋的高度不能通過較大的 船只，本發(fā)明具有極其重要的意義，可增加鋼柱的數(shù)量，加寬加高使最 高水位同大橋橋梁之間的距離達(dá)到60米，尤其是在海上水深20米以上 水下泥沙石層20米以上的地方架橋，更具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，增加鋼柱的 數(shù)量和長(zhǎng)度交叉連接成了一個(gè)整體，可以建造出高出海平面100米以 上的可以掩藏包括航空母艦在內(nèi)的各種大小艦船的國(guó)防軍事大掩體工 程，創(chuàng)造世界奇跡。
權(quán)利要求
1、一種鉆孔植入式鋼柱橋墩，它是在多根不銹鋼套管中分別向水下堅(jiān)硬巖層中打鉆孔，植入鋼柱，把多根鋼柱交叉連接組成橋墩的裝置，其特征在于本多根植入式鋼柱組成的一排或兩排交叉連接的橋墩裝置可以替代或淘汰傳統(tǒng)的橋墩，成為以極少的投資，極快的速度，極少的施工人員，極好的安全施工方法，建筑各種橋墩、橋梁、港口碼頭。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆孔植入式鋼柱橋墩，它是在多根不 銹鋼套管中分別向水下堅(jiān)硬巖層中打鉆孔，植入鋼柱，把多根鋼柱交 叉連接組成橋墩的裝置，其特征在于它可以在水深20米以上，水下 泥沙石層20米以上的傳統(tǒng)的方法不可以架橋的地方建造橋墩、橋梁、 港口碼頭。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆孔植入式鋼柱橋墩，它是在多根不 銹鋼套管中分別向水下堅(jiān)硬巖層中打鉆孔，植入鋼柱，把多根鋼柱交 叉連接組成橋墩的裝置，其特征在于它可以建造高出最高水平面60 米以上的特高橋墩，以便大型艦船從橋梁下面自由通過。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆孔植入式鋼柱橋墩，它是在多根不 銹鋼套管中分別向水下堅(jiān)硬巖層中打鉆孔，植入鋼柱，把多根鋼柱交 叉連接組成橋墩的裝置，其特征在于它可以建造出高出海平面100米 以上的大型國(guó)防掩藏工程，用以掩藏包括航空母艦在內(nèi)的各種大小艦 船的軍事掩體工程。
全文摘要
一種鉆孔植入式鋼柱橋墩，它是在多根不銹鋼套管中分別向水下堅(jiān)硬巖層中打鉆孔，植入鋼柱，把多根鋼柱交叉連接組成橋墩的裝置，其特征在于本多根植入式鋼柱組成的一排或兩排交叉連接的橋墩裝置可以替代或淘汰傳統(tǒng)的投資和施工難度極大，周期很長(zhǎng)，極不安全的施工方法的橋墩，成為以極少的投資，獲取極大的利益，快速安全的施工方法，極少的施工人員，建造種種橋墩、橋梁、港口、碼頭，尤其是在水深20米以上，水下泥沙石層高度在20米以上的傳統(tǒng)的方法，不能架橋的地方建造橋墩、橋梁，高出最高水平面60米以上的橋梁，建造高出海平面100米以上的橋墩，以便建造用于掩藏包括航空母艦在內(nèi)的大小艦船的國(guó)防掩體大工程。
文檔編號(hào)E01D101/30GK101100841SQ20071014338
公開日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2007年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月23日
發(fā)明者丁陶生 申請(qǐng)人:丁陶生