基于风电风化土层中斜桩钻孔灌注桩的施工方法

摘要

本发明公开了基于风电风化土层中斜桩钻孔灌注桩的施工方法，属于倾斜灌注桩工程技术领域。设置有套筒和夹持装置，套筒包括内筒和外筒，外筒和内筒间隙设置有环形定位钢板，环形定位钢板相间设置有若干通孔和注浆口，以将钢筋插接于通孔中，注浆口可插入导管，以进行混凝土的灌注，内筒内设置有同轴线的钻杆，所述钻杆伸入内筒一端圆周方向设置有若干导向块，所述内筒设置有与所述导向块配合的滑槽，实现了在进行较大深度的斜桩灌注桩作业时，避免在外部成型长套筒，而转化为多节套筒的接连压入，使得工程的施工难度降低。

说明书

技术领域

本发明涉及斜桩支护钻孔灌注桩工程技术领域，尤其涉及基于风电风化土层中斜桩钻孔灌注桩的施工方法。

背景技术

钻孔灌注桩施工技术是一种施工成本低、施工操作简单、无振动及噪音及挤土效应的混凝土技术。钻孔灌注桩施工技术已被广泛应用到建筑工程施工领域。大量实践案例表明，钻孔灌注桩具有较高的安全性及较强的稳定性，即混凝土浆液渗透至土层深处，能使土层与灌注桩体紧密结合起来，从而使地基更加牢固可靠，同时灌注桩能够有效控制地基沉降，从而对土层产生压实效果；钻孔灌注桩对土层起着较好的渗透、压密及劈裂作用，且三者间的相互作用能使土层更加稳固。钻孔灌注桩的施工环境极其恶劣，因此应用过程势必受到诸多因素的影响。可见，加强对钻孔灌注桩施工技术的应用研究具有现实意义。

风化土是岩石与空气、水、二氧化碳等物质长期作用，地表或接近地表的岩石发生的崩解和破碎，形成许多大小不等的岩石碎块或砂粒，相对而言倾斜桩较常规垂直桩受力特性更为优良，倾斜桩可以提供水平向作用力，具有更好的支护效果，支护效果都较常规垂直悬臂桩与垂直双排桩更好，但是当灌注桩有一定深度时，要制作较长的护筒，给施工带来较大的难度，或者需要多个护筒配合，但此时各个护筒之间会产生偏位，造成较大间隙，而且钢筋笼要在外面整体成型后再沉入钻孔中，难度较大，导致最后成桩的质量较差。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出基于风电风化土层中斜桩钻孔灌注桩的施工过程中，降低因套筒太长，不易按照具体要求沉入到钻孔中而造成的难度，并保证灌注时的均匀。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的基于风电风化土层中斜桩钻孔灌注桩，包括套筒和夹持装置，所述套筒由夹持装置固定，以将套筒结构送入钻好的钻孔中，所述套筒包括外筒和内筒，所述外筒与内筒之间设置有可滑动的环形定位钢板，所述内筒在轴线方向上均匀设置有若干定位孔，所述定位孔内插接有定位销，以固定所述环形定位钢板的位置；所述环形定位钢板相间设置有若干通孔和注浆口，以将钢筋插接于所述通孔中，所述注浆口可插入导管，以进行混凝土的灌注；所述内筒内设置有同轴线的钻杆，所述钻杆伸入内筒一端圆周方向设置有若干导向块，所述内筒设置有与所述导向块配合的滑槽，所述钻杆钻孔方向一端设置有挖钻机。

本发明优选地技术方案在于，所述夹持装置包括支护座和驱动机构，所述支护座和驱动机构旋转连接，通过旋转驱动机构以调整钻孔的斜度和方向。

本发明优选地技术方案在于，所述驱动机构设置有第一驱动层和第二驱动层，所述第一驱动层设置有第一弧形夹持部，所述第二驱动层设置有第二弧形夹持部，第二弧形夹持部与所述第一弧形夹持部同轴线设置，所述第一弧形夹持部可为所述外筒提供下压力，第二弧形夹持部可为所述钻杆提供下压力。

本发明优选地技术方案在于，所述环形定位钢板设置若干层，以便更好地定位钢筋插入和外筒的位置。

本发明优选地技术方案在于，所述挖钻机包括有旋转装置和若干钻块，所述钻块一端与所述旋转装置转动连接，另一端可以开合，所述钻块开合的最大直径与所述外筒相同，所述钻块开合的最小直径小于所述内筒直径。

本发明优选地技术方案在于，所述钻块挖掘一端设置有钻齿。

本发明优选地技术方案在于，还包括电机，为所述挖钻机提供旋转动力。

基于风电风化土层中斜桩钻孔灌注桩的施工方法，包括以下步骤：步骤S00：整理场地，固定好夹持装置，预先在测定位置挖好钻孔前的钻位；步骤S10：使钻杆的导向块与内筒的滑槽配合，然后将其插入外筒内与外筒配合；步骤S20：在环形定位钢板开设可插入钢筋的通孔和可插入导管的注浆口，然后将环形定位钢板滑动到外筒和内筒的间隙中，在内筒中的定位孔中插好定位销，这样便起到了定位外筒和内筒的位置，环形定位钢板和定位销逐层插入，这样套筒便组合完成；步骤S30：确定好桩的角度，第二驱动层下压钻杆，钻杆挖掘一端设置有挖钻机，挖钻机的钻块掘进端可以沿钻杆的径向进行活动，钻进时最大可开合至外筒最大半径；步骤S40：利用下压机构将套筒压入钻孔中；步骤S50：将钢筋依次插入环形定位钢板的通孔中；步骤S60：重复步骤S20～S50，实现多节套筒的组合，可重复本步骤；步骤S70：套筒放置完成后，将导管插到注浆口，直至最底层的套筒，从最底层开始注入砼水，这样逐层灌注，并逐层取出定位销；步骤S80：在灌注完成后成桩，后逐层取出套筒。

本发明优选地技术方案在于，在步骤S50中，在两节套筒衔接时，通过钻杆导向块与两节套筒的滑槽配合，以使两节套筒轴线在同一直线上。

本发明的有益效果为：

(1)本发明提供的基于风电风化土层中斜桩钻孔灌注桩的施工方法，充分考虑了在需要较大深度的灌注桩时，不需要在外面单独成型后进行施工，将套筒分为多节在外组合后，分开各节分段成桩，降低了施工难度；

(2)多节套筒压入钻孔中时，环形定位钢板准确限定了内筒和外筒的间隔，环形定位钢板上的通孔，可使钢筋均匀的分布在灌注桩的圆周方向上，通过环形定位钢板上的注浆孔，可插入导管至最底层套筒开始注入砼水，分层均匀的灌注；

(3)通过钻杆上的导向块和内筒上的滑槽配合，衔接前后两个套筒，使多节套筒成桩时可准确的沿套筒轴线方向压入，如此可较大程度降低套筒之间的缝隙。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中提供的斜桩钻孔灌注桩整体示意图；

图2是本发明具体实施方式中提供的斜桩钻孔灌注桩套筒和钻杆组合示意图；

图3是本发明具体实施方式中提供的斜桩钻孔灌注桩套筒和钻杆组合一端结构示意图；

图4是本发明具体实施方式中提供的套筒俯视图；

图5是本发明具体实施方式中提供的下压过程中两节套筒的配合示意图。

图中：

1、套筒；2、夹持装置；11、外筒；12、内筒；13、环形定位钢板；121、定位孔；1211、定位销；131、通孔；132、注浆口；14、钻杆；141、导向块；122、滑槽；15、挖钻机；21、支护座；22、驱动机构；221、第一驱动层；222、第二驱动层；2211、第一弧形夹持部；2221、第二弧形夹持部；153、旋转装置；152、钻齿；151、钻块；3、电机。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1-4所示，基于风电风化土层中斜桩钻孔灌注桩，包括套筒1和夹持装置2，套筒1由夹持装置2固定，以将套筒1结构送入钻好的钻孔中，套筒1包括外筒11和内筒12，外筒11与内筒12之间设置有可滑动的环形定位钢板13，内筒12在轴线方向上均匀设置有若干定位孔121，定位孔121内插接有定位销1211，以固定环形定位钢板13的位置；环形定位钢板13相间设置有若干通孔131和注浆口132，以将钢筋插接于通孔131中，注浆口132可插入导管，以进行混凝土的灌注；内筒12内设置有同轴线的钻杆14，钻杆14伸入内筒12一端圆周方向设置有若干导向块141，内筒12设置有与导向块141配合的滑槽122，钻杆14钻孔方向一端设置有挖钻机15。由于灌注桩的长筒在施工时不方便，便预先组装相对较短的套筒1，通过环形定位钢板13限定了外筒11和内筒12的相对位置，通过钻杆14确定钻孔的方向，夹持装置2下压钻杆14和套筒1，分节将组装好的套筒1沉入钻孔中，通过钻杆14上的导向块141为整个套筒1提供限位和导向的作用，并逐节在通孔131中插入钢筋，导管可以通过注浆口132插入最底层的套筒1中，进行连续的逐层灌注，使得灌注更加均匀，减少缝隙。

优选的，夹持装置2包括支护座21和驱动机构22，支护座21和驱动机构22旋转连接，通过旋转驱动机构22以调整钻孔的斜度和方向。驱动机构22设置有第一驱动层221和第二驱动层222，第一驱动层221设置有第一弧形夹持部2211，第二驱动层222设置有第二弧形夹持部2221，第二弧形夹持部2221与第一弧形夹持部2211同轴线设置，第一弧形夹持部2211可为外筒11提供下压力，第二弧形夹持部2221可为钻杆14提供下压力。第一驱动层221和第二驱动层222通过内置的液压缸使得第一弧形夹持部2211和第二弧形夹持部2221为套筒1和钻杆14提供下压的作用力。在工作时，预先将钻杆14夹持于第二弧形夹持部2221，然后将套筒1夹持于第一弧形夹持部2211，夹持时将导向块141与滑槽122配合，共同压入钻孔中。

优选的，环形定位钢板13设置若干层，以便更好地定位钢筋插入和外筒11的位置。通过在通孔中插入钢筋，加固了灌注后内部的结构，同时使得各层注浆口132对应，方便后续插入导管进行注浆。

优选的，挖钻机15包括有旋转装置153和若干钻块151，钻块151一端与旋转装置2转动连接，另一端可以开合，钻块151开合的最大直径与外筒11相同，钻块151开合的最小直径小于内筒12直径。钻块151挖掘一端设置有钻齿152。通过钻块151挖掘端的开合，使得套筒可以顺利的沉入钻孔中。还包括电机3，为挖钻机15提供旋转动力，挖钻机15的旋转装置153与外面电机连接，由电机3提供动力，进行钻孔作业。

基于风电风化土层中斜桩钻孔灌注桩的施工方法，包括以下步骤：步骤S00：整理场地，固定好夹持装置2，预先在测定位置挖好钻孔前的钻位；步骤S10：使钻杆14的导向块141与内筒12的滑槽122配合，然后将其插入外筒11内与外筒11配合；步骤S20：在环形定位钢板13开设可插入钢筋的通孔131和可插入导管的注浆口132，然后将环形定位钢板13滑动到外筒11和内筒12的间隙中，在内筒12中的定位孔121中插好定位销1211，这样便起到了定位外筒11和内筒12的位置，环形定位钢板13和定位销1211逐层插入，这样套筒1便组合完成；步骤S30：确定好桩的角度，第二驱动层222下压钻杆14，钻杆14挖掘一端设置有挖钻机15，挖钻机15的钻块151掘进端可以沿钻杆14的径向进行活动，钻进时最大可开合至外筒11最大半径；步骤S40：利用下压机构将套筒1压入钻孔中；步骤S50：将钢筋依次插入环形定位钢板13的通孔131中；步骤S60：重复步骤S20～S50，实现多节套筒1的组合，可重复本步骤；步骤S70：套筒1放置完成后，将导管插到注浆口132，直至最底层的套筒1，从最底层开始注入砼水，这样逐层灌注，并逐层取出定位销1211；步骤S80：在灌注完成后成桩，后逐层取出套筒1。

如图5所示，优选的，在步骤S50中，在两节套筒1衔接时，通过钻杆14导向块141与两节套筒1的滑槽122配合，以使两节套筒1轴线在同一直线上。在导向块141的作用下，套筒1逐个进入钻孔中。

本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。