長螺旋鉆機注漿護壁成孔法及其系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種速度快、費用低、無污染的長螺旋鉆機注漿護壁成孔法，該方法包括步驟：1）、采用長螺旋鉆桿的鉆機進行螺旋鉆孔至設(shè)計深度；同時淤泥造漿待用；2）、提鉆并向孔底灌注高壓淤泥漿護壁，邊提鉆邊注漿，且提鉆速度與注漿速度一致，至鉆桿提出地面為止；其中，高壓淤泥漿使用第1）步驟中的泥漿；3）、放入鋼筋籠至設(shè)計位置灌注砼成樁；4）、第2）步驟中由高壓淤泥漿頂出的泥漿及第3）步驟中由混凝土頂出的淤泥漿均引入第1）步驟的淤泥造漿池中進行循環(huán)造漿。該系統(tǒng)包括含有軸向中空的長螺旋鉆桿的鉆機本體；設(shè)置在待鉆孔位置旁的泥漿收集池；通過高壓泥漿泵與長螺旋鉆桿中空部相連通的泥漿池，且在泥漿收集池上設(shè)置有連通泥漿池的第一泥漿泵。
【專利說明】長螺旋鉆機注漿護壁成孔法及其系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種長螺旋鉆機注漿護壁成孔法及其系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]眾所周知，建筑物都需要有穩(wěn)定的基礎(chǔ)，特別是高層建筑物都需要有牢固的基樁，建筑物越高所需要的基樁的承載力就越大。而建基樁需要由打樁機、混凝土配料機、混凝土攪拌機、混凝土輸送泵等配合工作。
[0003]而現(xiàn)有基樁施工一般采用以下幾種施工方式:
[0004]1、旋挖鉆機成孔，該設(shè)備采用柴油機作為動力驅(qū)動，施工平均攤銷費用高，以以往的施工經(jīng)驗，基本成孔I米產(chǎn)生的攤銷費用相對較高；
[0005]2、傳統(tǒng)泥漿護壁鉆孔機成孔，該成孔方法鉆孔時間長，且產(chǎn)生的廢漿多而沒有地方排放，基本上I方混凝土將產(chǎn)生3?4方的廢漿，污染多，需采用專用的泥漿外運設(shè)備比如罐車進行裝載至指定的廢漿存放點，外運費用高；
[0006]3、螺旋鉆機壓灌法，該成孔方法采用正常鉆孔，但后期是先注入混凝土后再將鋼筋籠壓入混凝土中，其適用于孔深20m以下的成孔，對于高于20m以上的成孔，鋼筋籠不易達到設(shè)計頂標(biāo)高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本發(fā)明旨在提供一種長螺旋鉆機注漿護壁成孔法及其系統(tǒng)，鉆孔速度快，且淤泥漿可回收并循環(huán)利用，無污染，費用低，工期短。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案:一種長螺旋鉆機注漿護壁成孔法，其特征在于，該方法包括以下步驟，
[0009]I)、采用長螺旋鉆桿的鉆機進行螺旋鉆孔，并鉆至設(shè)計深度；同時進行淤泥造漿待用；
[0010]2)、提鉆的同時向孔底灌注高壓淤泥漿護壁，邊提鉆邊注漿，且提鉆速度與注漿速度一致，至鉆桿提出地面為止；其中，所述高壓淤泥漿使用第I)步驟中的淤泥漿；
[0011]3)、放入鋼筋籠至設(shè)計位置，并灌注砼成樁；
[0012]4)、第2)步驟中提鉆時由高壓淤泥漿頂出的泥漿及第3)步驟中由灌注砼時混凝土頂出的淤泥漿均通過管路引入第I)步驟的淤泥造漿池中進行循環(huán)造漿。
[0013]進一步的，所述第I)步驟中螺旋鉆孔所產(chǎn)生的部分泥土用于淤泥造漿用。
[0014]進一步的，在鉆孔前，先由鉆頭對準(zhǔn)樁點進行定位，并調(diào)平。
[0015]進一步的，在螺旋鉆孔、注高壓淤泥漿的同時，清理樁孔口泥土以保證樁孔口清潔。
[0016]進一步的，所述灌注高壓淤泥漿為采用泥漿泵向樁孔底部進行壓力灌注，灌注淤泥漿壓力為4MPa?23MPa。
[0017]本發(fā)明同時提供一種長螺旋鉆機注漿護壁成孔系統(tǒng)，用于實現(xiàn)基樁鉆孔注漿護壁成孔，其包括包括有，
[0018]含有鉆頭和長螺旋鉆桿的鉆機本體，所述長螺旋鉆桿沿軸向中空；
[0019]設(shè)置在待鉆孔位置旁的泥漿收集池；
[0020]用于向樁孔底部進行壓力灌注的泥漿池，該泥漿池通過高壓泥漿泵與長螺旋鉆桿中空部相連通，且在所述泥漿收集池上設(shè)置有將其內(nèi)泥漿引入至泥漿池中的第一泥漿泵。
[0021]所述泥漿池為兩個并列設(shè)置的第一泥漿池、第二泥漿池，所述第一泥漿泵接入至所述第一泥漿池中，在該第一泥漿池中設(shè)有泥漿攪拌機，在所述第二泥漿池中設(shè)有第二泥漿泵。
[0022]進一步的，所述長螺旋鉆桿為多段鉆桿連接而成，在其內(nèi)設(shè)置整段中空管，并在長螺旋鉆桿與鉆頭之間設(shè)置注漿管轉(zhuǎn)向軸承座。
[0023]進一步的，所述鉆機本體含有底盤，及底盤上設(shè)置的配電箱、主卷揚機和副卷揚機，在底盤上設(shè)置有用于支撐長螺旋鉆桿和鉆頭的臂架，該臂架與底盤之間設(shè)置斜撐，主卷揚機通過鋼絲繩與驅(qū)動長螺旋鉆桿的動力頭連接。
[0024]進一步的，所述底盤底部設(shè)置有履帶、液壓支腿或枕木，用于行走及支撐定位。
[0025]本發(fā)明的有益效果:采用高壓淤泥漿進行注漿護壁，并通過將注漿時高壓淤泥漿、灌注砼時混凝土所頂出的淤泥漿再次注入淤泥池中作為高壓淤泥漿進行造漿，以此循環(huán)再利用，同時，還可將鉆孔所產(chǎn)生的部分泥土用于造漿用，降低了費用成本。其較之傳統(tǒng)旋挖鉆機成孔法來說，降低了攤銷費用；較之傳統(tǒng)泥漿護壁鉆孔機成孔法，鉆孔速度快，是傳統(tǒng)泥漿護壁鉆孔機的6?9倍，工期短，且?guī)缀醪粫a(chǎn)生廢漿，無污染，節(jié)省了淤泥罐車外運成本；而較之螺旋鉆機壓灌法，施工強度相對低，鋼筋籠可達到螺旋鉆機施工的任何理論深度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]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。
[0027]圖1是本發(fā)明的流程結(jié)構(gòu)示意簡圖；
[0028]圖2是本發(fā)明中長螺旋鉆機的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合具體實施例及附圖來進一步詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0030]一種種長螺旋鉆機注漿護壁成孔法，其特征在于，該方法包括以下步驟，
[0031]I)、采用長螺旋鉆桿的鉆機進行螺旋鉆孔，并鉆至設(shè)計深度；同時進行淤泥造漿待用；
[0032]2)、提鉆的同時向孔底灌注高壓淤泥漿護壁，邊提鉆邊注漿，且提鉆速度與注漿速度一致，至鉆桿提出地面為止；其中，所述高壓淤泥漿使用第I)步驟中的淤泥漿；
[0033]3)、放入鋼筋籠至設(shè)計位置，并灌注砼成樁；
[0034]4)、第2)步驟中提鉆時由高壓淤泥漿頂出的泥漿及第3)步驟中由灌注砼時混凝土頂出的淤泥漿均通過管路引入第I)步驟的淤泥造漿池中進行循環(huán)造漿。
[0035]本發(fā)明用于建筑行業(yè)中基樁的設(shè)置，在于樁孔的鉆孔及灌注砼之間的工序，以前的施工方法基本采用旋挖鉆機成孔法或傳統(tǒng)泥漿護壁鉆孔機成孔法或螺旋鉆機壓灌法。這幾種施工方法在實際操作過程中，鉆孔、灌注砼時會產(chǎn)生大量的廢漿等無處排放，需采用專用的泥漿外運設(shè)備比如罐車進行裝載至指定的泥漿存放點，外運費用高；或者鋼筋籠太長，不易達到設(shè)計頂標(biāo)高；效率低，耗費工期長。
[0036]針對傳統(tǒng)施工的弱點，本發(fā)明設(shè)計主要在于，首先，選取長螺旋鉆桿連接鉆頭進行鉆孔，成孔速度快；其次，采用淤泥進行造漿，在提鉆的同時灌注高壓淤泥漿，且將提鉆速度與注漿速度設(shè)為一致，以避免提鉆過程中孔壁發(fā)生坍塌，護壁效果好；最后，將注漿時由樁孔內(nèi)擠出的淤泥漿，及由灌注砼時混凝土頂出的淤泥漿均導(dǎo)入至淤泥造漿池中進行再利用造漿，這樣，現(xiàn)場就不會產(chǎn)生廢漿，節(jié)約了泥漿裝載外運費用，費用低；而在鉆孔所產(chǎn)生的泥土，在實際操作過程中，也可將部分泥土用于造漿用。
[0037]具體地，在鉆孔前，先由鉆頭對準(zhǔn)樁點進行定位，并調(diào)平后再進行鉆孔至設(shè)計深度，并根據(jù)所鉆孔位置的地質(zhì)情況進行調(diào)制淤泥漿，而泥漿池的位置、深度、容量、雜質(zhì)過濾等需根據(jù)具體情況而定。提鉆并同時進行注高壓淤泥漿，在鉆孔、注漿的同時，樁孔口應(yīng)該清理泥土以保持樁孔的清潔，避免泥土或泥渣對淤泥漿的污染而產(chǎn)生廢漿；而灌注高壓淤泥漿則是采用泥漿泵向樁孔底部進行壓力灌注，一方面，在通過高壓淤泥漿將樁孔內(nèi)的泥土排出，并將部分泥土用于造漿用，另一方面，通過高壓淤泥漿對樁孔進行護壁，避免樁孔產(chǎn)生坍塌而影響后續(xù)鋼筋籠的下放，一般灌注淤泥漿的壓力為4MPa?23MPa。所述灌注砼在鋼筋籠上安裝導(dǎo)管后由孔底部開始進行灌注，灌注砼完畢后，再拆除導(dǎo)管。
[0038]本發(fā)明同時提供的長螺旋鉆機注漿護壁成孔系統(tǒng)，如圖1、2所示，該系統(tǒng)用于實現(xiàn)基樁鉆孔注漿護壁成孔，其括有，
[0039]含有鉆頭I和長螺旋鉆桿2的鉆機本體，所述長螺旋鉆桿2沿軸向中空；
[0040]設(shè)置在待鉆孔位置旁的泥漿收集池3 ；
[0041]用于向樁孔底部進行壓力灌注的泥漿池，該泥漿池通過高壓泥漿泵5與長螺旋鉆桿2中空部相連通，且在所述泥漿收集池3上設(shè)置有將其內(nèi)泥漿引入至泥漿池中的第一泥漿泵15。
[0042]通過鉆機本體、泥漿收集池3、泥漿池及高壓泥漿泵5、第一泥漿泵15形成整個注漿護壁成孔系統(tǒng)，首先，通過鉆機本體鉆孔，所產(chǎn)生的部分泥土可直接在泥漿收集池3造漿、或者在泥漿池中進行造漿，同時在后續(xù)灌注高壓泥漿或灌注砼時，高壓淤泥漿或混凝土所頂出的泥漿均導(dǎo)入泥漿收集池3中，再由第一泥漿泵15抽入至泥漿池中待用，形成循環(huán)使用，從而減少了廢漿的產(chǎn)生甚至無廢漿產(chǎn)生，節(jié)省了廢漿外運成本。
[0043]所述長螺旋鉆桿2采用數(shù)個短螺旋鉆桿通過鉆桿連接法蘭依次連接而成，考慮到其內(nèi)中空用于注漿用，因此，在鉆桿連接法蘭的位置設(shè)密封件，又或如直接在長螺旋鉆桿2的中空腔內(nèi)設(shè)置鉆桿內(nèi)注漿鐵管，以減少鉆桿連接法蘭的密封件設(shè)置。在該長螺旋鉆桿2的頂部設(shè)置螺旋鉆電機動力頭4，為長螺旋鉆桿2提供動力源；而在該長螺旋鉆桿2的底部通過注漿管轉(zhuǎn)向軸承座9連接鉆頭I，避免在鉆頭I或長螺旋鉆桿2轉(zhuǎn)動時其內(nèi)的鉆桿內(nèi)注漿鐵管產(chǎn)生扭折。
[0044]圖1中，所述泥漿池為兩個并列設(shè)置的第一泥漿池6、第二泥漿池7，且第一泥漿池6、第二泥漿池7頂部相通，所述第一泥漿泵15接入至第一泥漿池6中，在該第一泥漿池6中設(shè)有泥漿攪拌機8，該泥漿攪拌機8使得制漿的漿體均勻，且可防止泥漿沉淀；在第二泥漿池7中設(shè)第二泥漿泵16，該第二泥漿泵16采用大功率的泥漿泵，其也可輔助制漿、沖漿、排漿，使得漿體均勻，及防止泥漿沉淀。所述第一泥漿泵15因起泥漿轉(zhuǎn)運用，所以采用小功率泥漿泵即可。在使用時，所述第一泥漿泵15、第二泥漿泵16及高壓泥漿泵5的吸漿管口應(yīng)設(shè)置過濾網(wǎng)筐，以過濾粗、大等雜質(zhì)，避免其對泵本身、鉆頭I的運作產(chǎn)生影響，以提高泥漿泵、鉆頭I的使用壽命，同時，過濾淤泥漿中的雜質(zhì)，也避免了大量廢漿的產(chǎn)生，提高了淤泥漿的利用率。實際作業(yè)中，泥漿泵可為多個，根據(jù)注漿管的孔徑及實際注漿速度而定。
[0045]使用時，鉆機本體鉆孔，同時，由泥漿收集池3或第一泥漿池6制漿，泥漿收集池3通過第一泥漿泵15輸送至第一泥漿池6中，設(shè)立兩個泥漿池的好處是，可以將其中一個泥漿池作為沉淀池，去掉大塊渣土，避免影響灌注泥漿效果。當(dāng)鉆孔至設(shè)計深度后，高壓泥漿泵5開啟向長螺旋鉆桿2輸送高壓淤泥漿，由鉆頭I部輸入至樁孔內(nèi)，邊提升鉆桿邊注漿，注漿的同時，將持續(xù)頂出泥漿直接導(dǎo)入至泥漿收集池3中進行循環(huán)，直至鉆頭提出地面為止。之后下鋼筋籠即可。灌注砼，由混凝土所頂出的淤泥漿也導(dǎo)入至泥漿收集池3中進行循環(huán)造漿。
[0046]對于鉆機本體的設(shè)置，如圖2所示，該鉆機包括有底盤10，及底盤10上設(shè)置的配電箱、主卷揚機13和副卷揚機14，在底盤10上設(shè)置有用于支撐長螺旋鉆桿2和鉆頭I的臂架11，該臂架11與底盤10之間設(shè)置斜撐12，又或同時采用橫撐進行支撐，主卷揚機13通過鋼絲繩與驅(qū)動長螺旋鉆桿2的動力頭連接。該鉆機可根據(jù)傳統(tǒng)的螺旋鉆機進行改裝，比如由傳統(tǒng)的KQ-125型的潛水鉆機進行改裝。在所述底盤10底部設(shè)置有履帶、液壓支腿或枕木，用于鉆機的行走，及作業(yè)支撐定位。
[0047]以上對本發(fā)明實施例所提供的技術(shù)方案進行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明實施例的原理以及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫助理解本發(fā)明實施例的原理；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實施例，在【具體實施方式】以及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種長螺旋鉆機注漿護壁成孔法，其特征在于，該方法包括以下步驟， 1)、采用長螺旋鉆桿的鉆機進行螺旋鉆孔，并鉆至設(shè)計深度；同時進行淤泥造漿待用； 2)、提鉆的同時向孔底灌注高壓淤泥漿護壁，邊提鉆邊注漿，且提鉆速度與注漿速度一致，至鉆桿提出地面為止；其中，所述高壓淤泥漿使用第I)步驟中的淤泥漿； 3)、放入鋼筋籠至設(shè)計位置，并灌注砼成樁； 4)、第2)步驟中提鉆時由高壓淤泥漿頂出的泥漿及第3)步驟中由灌注砼時混凝土頂出的淤泥漿均通過管路引入第I)步驟的淤泥造漿池中進行循環(huán)造漿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長螺旋鉆機注漿護壁成孔法，其特征在于:所述第I)步驟中螺旋鉆孔所產(chǎn)生的部分泥土用于淤泥造漿用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長螺旋鉆機注漿護壁成孔法，其特征在于:在鉆孔前，先由鉆頭對準(zhǔn)樁點進行定位，并調(diào)平。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長螺旋鉆機注漿護壁成孔法，其特征在于:在螺旋鉆孔、注高壓淤泥漿的同時，清理樁孔口泥土以保證樁孔口清潔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長螺旋鉆機注漿護壁成孔法，其特征在于:所述灌注高壓淤泥漿為采用泥漿泵向樁孔底部進行壓力灌注，灌注淤泥漿壓力為4MPa?23MPa。
6.一種如權(quán)利要求1-5任一所述的長螺旋鉆機注漿護壁成孔系統(tǒng)，用于實現(xiàn)基樁鉆孔注漿護壁成孔，其特征在于:包括有， 含有鉆頭(I)和長螺旋鉆桿(2)的鉆機本體，所述長螺旋鉆桿(2)沿軸向中空； 設(shè)置在待鉆孔位置旁的泥漿收集池(3)； 用于向樁孔底部進行壓力灌注的泥漿池，該泥漿池通過高壓泥漿泵(5)與長螺旋鉆桿(2)中空部相連通，且在所述泥漿收集池(3)上設(shè)置有將其內(nèi)泥漿引入至泥漿池中的第一泥漿泵(15)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的長螺旋鉆機注漿護壁成孔系統(tǒng)，其特征在于:所述泥漿池為兩個并列設(shè)置的第一泥漿池(6)、第二泥漿池(7)，所述第一泥漿泵(15)接入至所述第一泥漿池(6 )中，在該第一泥漿池(6 )中設(shè)有泥漿攪拌機(8 )，在所述第二泥漿池(7 )中設(shè)有第二泥漿泵(16)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的長螺旋鉆機注漿護壁成孔系統(tǒng)，其特征在于:所述長螺旋鉆桿(2)為多段鉆桿連接而成,在其內(nèi)設(shè)置整段中空管,并在長螺旋鉆桿(2)與鉆頭(I)之間設(shè)置注漿管轉(zhuǎn)向軸承座(9)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的長螺旋鉆機注漿護壁成孔系統(tǒng)，其特征在于:所述鉆機本體含有底盤(10)，及底盤(10)上設(shè)置的配電箱、主卷揚機(13)和副卷揚機(14)，在底盤(10)上設(shè)置有用于支撐長螺旋鉆桿(2)和鉆頭(I)的臂架(11)，該臂架(11)與底盤(10)之間設(shè)置斜撐(12)，主卷揚機(13)通過鋼絲繩與驅(qū)動長螺旋鉆桿(2)的動力頭連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的長螺旋鉆機注漿護壁成孔系統(tǒng)，其特征在于:所述底盤(10)底部設(shè)置有履帶、液壓支腿或枕木。
【文檔編號】E02D5/36GK103603339SQ201310522558
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】王洪國 申請人:青州市永固基礎(chǔ)工程有限公司