一种可三维拓展的桩基施工方法技术

本发明专利技术公开了一种可三维拓展的桩基施工方法，首先对施工场地处理完成后，钻机就位，采用无泥浆参与的钻孔施工工艺对溶洞上部覆盖层成孔；溶洞上部覆盖层成孔后，对溶洞底部岩层进行平整；利用吊装设备将收拢状态的可调节高度的桩基围护装置下放至溶洞底部岩层的平整区域；调节桩基围护装置的高度，并通过膨胀材料对桩基围护装置高度进行固定，使得桩基围护装置顶部与溶洞顶部岩层的桩孔平齐；对桩基围护装置内的溶洞底部岩层成孔，完成桩孔施工；对桩孔进行清孔，然后下放钢筋笼，浇筑混凝土，完成桩身施工，固化后得到灌注桩。本发明专利技术施工工艺简单，具有降低成本，提高承载力，对溶洞地质环境扰动小，施工简单等优点。

A Three-Dimensional Expansible Pile Foundation Construction Method

The invention discloses a three-dimensional expandable pile foundation construction method. Firstly, after the treatment of the construction site is completed, the drilling rig is in place, and the drilling technology without mud participation is adopted to form holes in the upper overburden layer of the karst cave; after the hole formation of the upper overburden layer of the karst cave, the rock layer at the bottom of the karst cave is smoothed; and the pile foundation enclosure device with adjustable height in the closed state is lowered to the karst cave by hoisting equipment. The leveling area of the bottom rock stratum; adjusting the height of the pile foundation enclosure device and fixing the height of the pile foundation enclosure device by expansive material, so that the top of the pile foundation enclosure device is level with the pile hole of the top rock stratum of the karst cave; forming holes in the bottom rock stratum of the karst cave in the pile foundation enclosure device, completing the pile hole construction; clearing the pile hole, then lowering the steel cage, pouring concrete, completing the pile. Cast-in-place piles are obtained after solidification during construction. The method has the advantages of simple construction technology, low cost, high bearing capacity, little disturbance to geological environment of karst cave, simple construction, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种可三维拓展的桩基施工方法
本专利技术属于土木工程中桩基础施工
，具体涉及一种可三维拓展的桩基施工方法，解决了桩身穿透大型溶洞时混凝土不易灌注的问题。
技术介绍
我国岩溶地区面积辽阔，约占国土面积的1/3左右。因此在工程建设中难免会遇到岩溶地貌情况。桩基础作为岩溶地区最为常用的基础形式，如何能够在岩溶地区安全，快速的完成桩基施工成了首要解决问题。在现有的施工技术中，通常对桩基础需要穿透的溶洞进行碎石，泥浆的物质的填充，或者材料钢护筒跟进法进行施工。两种施工方法的经济性都较差。
技术实现思路
本专利技术为了解决了穿透溶洞的桩基础桩身不易灌注成型的问题，解决了传统溶洞回填施工时对溶洞原始地质扰动大的问题，解决了钢护筒跟进施工方法中钢护筒下放困难的问题，解决了传统施工方法材料浪费，造价高昂的问题提供了一种可三维拓展的桩基施工方法，施工容易，对溶洞原始地质扰动小，成本低廉。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种可三维拓展的桩基施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、对施工场地处理完成后，钻机就位，采用无泥浆参与的钻孔施工工艺对溶洞上部覆盖层成孔；步骤2、溶洞上部覆盖层成孔后，对溶洞底部岩层进行平整；步骤3、利用吊装设备将收拢状态的可调节高度的桩基围护装置下放至溶洞底部岩层的平整区域；步骤3、调节桩基围护装置的高度，对桩基围护装置高度进行固定，使得桩基围护装置顶部与溶洞顶部岩层的桩孔平齐；步骤4、对桩基围护装置内的溶洞底部岩层成孔，完成桩孔施工；步骤5、对桩孔进行清孔，然后下放钢筋笼，浇筑混凝土，完成桩身施工，固化后得到灌注桩。作为改进，所述桩基围护装置由内外两层折叠面组成，内外两侧折叠面之间为相通的内壁空间，桩基围护装置上设有与内壁空间相通的气孔，通过气孔抽气或者充气可以使得桩基围护装置在高度上压缩或者升起，所述桩基围护装置上还设有与其内壁空间相通的注浆孔，通过注浆孔可以往内壁空间内注入膨胀材料，使得桩基围护装置保持高度定型。作为改进，步骤2中，采用冲锤对桩孔溶洞底部岩层进行平整。作为改进，步骤1中，溶洞上部覆盖层成孔时，通过钢护筒进行支护。作为改进，在步骤5中，混凝土浇注时分段浇注，先浇注溶洞下部的桩身，然后浇注溶洞区域的桩身，最后浇注溶洞顶部的桩身，溶洞顶部区域桩身浇注时，边浇注边拔出钢护筒。作为改进，所述膨胀材料为聚氨酯发泡剂。作为改进，所述桩基围护装置的折叠面由PVC材料制成。作为改进，所述桩基围护装置的内外两层折叠面均为可折叠的波纹管状面。作为改进，所述桩基围护装置整体截面为圆形。本专利技术有益效果是：本专利技术桩基围护装置主体为PVC材料压缩折叠而成，装置上部同时设置有气塞，导管，装置高度依溶洞深度而定。原理为当装置下放至指定位置时，对装置进行充气膨胀，使其竖向伸展完全。再利用装置上部预留的导管向内部灌注泡沫混凝土，泡沫混凝土灌注压缩内部空气，气压增大，上部预留气阀被打开，排除空气，直至装置内部充满泡沫混凝土时结束。当泡沫混凝土固结后则可以形成围护结构，桩身灌注混凝土时进行围护。本专利技术施工工艺简单，具有降低成本，提高承载力，对溶洞地质环境扰动小，施工简单等优点。附图说明图1为采用无泥浆参与的桩孔施工工艺对溶洞上部覆盖层成孔示意图；图2为采用冲锤对桩孔溶洞底部岩层进行平整示意图；图3为下放桩基围护装置示意图；图4为对桩基围护装置进行升高处理，使桩基围护装置达到施工要求；图5为对溶洞底部岩层进行成孔；图6为下放桩身钢筋笼；图7为对桩孔灌注混凝土；图8为桩身成型图。图9为桩基围护装置俯视图。图10为桩基围护装置扩展过程示意图。1-PVC外壁，2-PVC内壁，3-气孔，4-注浆孔，5-溶洞，6-溶洞上部覆盖层，7-溶洞底部岩层，8-钢护筒，9-桩孔，10-吊装设备，11-灌注桩，12-膨胀材料。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的方式和实施步骤进一步的说明。如图9和图10所示，一种可三维拓展的桩基围护装置，由内外两层折叠面(即PVC内壁2和PVC外壁1)组成，内外两侧折叠面之间为相通的内壁空间，桩基围护装置上设有与内壁空间相通的气孔3(气孔3上设有气阀，气阀可以保持内壁空间气压稳定)，通过气孔3抽气或者充气可以使得桩基围护装置在高度上压缩或者升起，所述桩基围护装置上还设有与其内壁空间相通的注浆孔4，通过注浆孔4可以往内壁空间内注入膨胀材料12，使得桩基围护装置保持高度定型。所述桩基围护装置的折叠面由PVC材料制成，所述桩基围护装置的内外两层折叠面均为可折叠的波纹管状面，本实施例中，所述桩基围护装置整体截面为圆形。如图1至图8所示，一种可三维拓展的桩基施工方法，包括以下步骤：步骤1、如图1所示，对施工场地处理完成后，钻机就位，采用无泥浆参与的钻孔施工工艺对溶洞上部覆盖层6成孔；步骤2、如图2所示，溶洞上部覆盖层6成孔后，对溶洞底部岩层7进行平整；步骤3、如图3所示，利用吊装设备10将收拢状态的可调节高度的桩基围护装置下放至溶洞底部岩层7的平整区域；步骤3、如图4所示，对内壁空间充气调节桩基围护装置的高度，并通过膨胀材料12对桩基围护装置高度进行固定，使得桩基围护装置顶部与溶洞5顶部岩层的桩孔9平齐；步骤4、如图5所示，对桩基围护装置内的溶洞底部岩层7成孔，完成桩孔9施工；步骤5、如图6和图7所示，对桩孔9进行清孔，然后下放钢筋笼，浇筑混凝土，完成桩身施工，固化后得到灌注桩11，如图8所示。所述桩基围护装置由内外两层折叠面组成，内外两侧折叠面之间为相通的内壁空间，桩基围护装置上设有与内壁空间相通的气孔3，通过气孔3抽气或者充气可以使得桩基围护装置在高度上压缩或者升起，所述桩基围护装置上还设有与其内壁空间相通的注浆孔4，通过注浆孔4可以往内壁空间内注入膨胀材料12，使得桩基围护装置保持高度定型，如图10所示。作为一种具体实施例，步骤2中，采用冲锤对桩孔9溶洞底部岩层7进行平整。作为一种具体实施例，步骤1中，溶洞上部覆盖层6成孔时，通过钢护筒8进行支护，在步骤5中，混凝土浇注时分段浇注，先浇注溶洞5下部的桩身，然后浇注溶洞5区域的桩身，最后浇注溶洞5顶部区域的桩身，溶洞5顶部区域桩身浇注时，边浇注边拔出钢护筒8。本实施例中，所述膨胀材料12为聚氨酯发泡剂。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可三维拓展的桩基施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、对施工场地处理完成后，钻机就位，采用无泥浆参与的钻孔施工工艺对溶洞上部覆盖层成孔；步骤2、溶洞上部覆盖层成孔后，对溶洞底部岩层进行平整；步骤3、利用吊装设备将收拢状态的可调节高度的桩基围护装置下放至溶洞底部岩层的平整区域；步骤3、调节桩基围护装置的高度，对桩基围护装置高度进行固定，使得桩基围护装置顶部与溶洞顶部岩层的桩孔平齐；步骤4、对桩基围护装置内的溶洞底部岩层成孔，完成桩孔施工；步骤5、对桩孔进行清孔，然后下放钢筋笼，浇筑混凝土，完成桩身施工，固化后得到灌注桩。

【技术特征摘要】
1.一种可三维拓展的桩基施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、对施工场地处理完成后，钻机就位，采用无泥浆参与的钻孔施工工艺对溶洞上部覆盖层成孔；步骤2、溶洞上部覆盖层成孔后，对溶洞底部岩层进行平整；步骤3、利用吊装设备将收拢状态的可调节高度的桩基围护装置下放至溶洞底部岩层的平整区域；步骤3、调节桩基围护装置的高度，对桩基围护装置高度进行固定，使得桩基围护装置顶部与溶洞顶部岩层的桩孔平齐；步骤4、对桩基围护装置内的溶洞底部岩层成孔，完成桩孔施工；步骤5、对桩孔进行清孔，然后下放钢筋笼，浇筑混凝土，完成桩身施工，固化后得到灌注桩。2.如权利要求1所述的桩基施工方法，其特征在于：所述桩基围护装置由内外两层折叠面组成，内外两侧折叠面之间为相通的内壁空间，桩基围护装置上设有与内壁空间相通的气孔，通过气孔抽气或者充气可以使得桩基围护装置在高度上压缩或者升起，所述桩基围护装置上还设有与其内壁空间相通的注浆孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永莉，郭斌，肖衡林，马强，李丽华，丁浩，王克兵，陈智，邢嘉明，柏华军，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42