海工块石基床加固方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种海工块石基床加固方法，包括：搭设驳船平台；布置悬臂施工平台；利用驳船平台进行外排孔的钻孔及灌浆处理；利用悬臂施工平台进行内排孔的钻孔及灌浆处理；灌浆处理后，对海工块石基床表层开挖，并对开挖后的块石层顶部进行模袋混凝土的浇筑处理；利用驳船平台进行中间孔的钻孔及灌浆处理；其中，在进行钻孔及灌浆处理时，采用隔离管将待钻孔处上方的海水与周围海水隔离。本发明专利技术的方法，在对码头抛石基床前肩钻孔时，可有效避免孔位偏移，精确控制钻进孔位，且对灌浆液的灌浆参数进行实时监测与控制，确保灌浆质量和施工进度，提高施工效率，有效减少原材料使用量，节约成本；此外，本发明专利技术还提供一种用于上述方法的设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水利水电工程领域，尤其涉及一种海工块石基床加固方法及设备。
技术介绍
随着国内水利水电工程建设的快速发展，处理范围、深度、地层结构呈现复杂化、多元化。现有技术中，在对码头泊位的海工块石基床前肩进行加固时，常采用跟管钻进的处理方法对基床直接钻孔与灌浆，该方法处理重力式方块结构的码头泊位存在以下缺陷：在对海工块石基床进行钻孔时，钻具会受到海水波动的影响在孔位点附近漂移，无法确保孔位的精度及钻孔的深度，导致后续灌浆质量降低、浆量增加，成本提高，进度滞后。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种海工块石基床加固方法，在对基床前肩钻孔时，可有效避免孔位偏移，精确控制钻进孔位，且对灌浆液的灌浆参数进行实时监测与控制，确保灌浆质量和施工进度，提高施工效率，有效减少原材料使用量，节约成本；此外，本专利技术还提供一种用于上述方法的设备。为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术一方面提供一种海工块石基床加固方法，包括：在固定于码头泊位处的驳船上搭设驳船平台；在码头前沿线布置悬臂施工平台；利用驳船平台对海工块石基床进行外排孔的钻孔及灌浆处理；利用悬臂施工平台对海工块石基床进行内排孔的钻孔及灌浆处理；对外排孔和内排孔灌浆处理后，对海工块石基床表层开挖，并对开挖后的块石层顶部进行模袋混凝土的浇筑处理；对块石层顶部浇筑处理后，利用驳船平台对海工块石基床进行中间孔的钻孔及灌浆处理；其中，在对海工块石基床进行钻孔及灌浆处理时，采用隔离管将待钻孔处上方的海水与周围海水隔离。其中，在驳船上搭设驳船平台包括如下步骤：在驳船的船舱表面铺设钢板，使钢板的一部分伸出驳船的船沿，形成外伸平台；将钢板与驳船固定连接为一体；在外伸平台上间隔开设用于导向和定位的多个导向孔。优选的，采用隔离管将待钻孔处上方的海水与周围海水隔离包括如下步骤：确定待钻孔处的孔位；根据所述孔位确定所述外伸平台上的导向孔的位置；利用吊具，将隔离管顺着确定位置的导向孔下设至海工块石基床的待钻孔处，以便将待钻孔处上方的海水与周围海水隔离。优选的，所述隔离管的顶部向上伸出于所述外伸平台，隔离管的底部砸入淤泥至抛石层表面。其中，利用驳船平台对海工块石基床进行外排孔的钻孔及灌浆处理包括如下步骤：将钻孔装置的钻具下设在隔离管内，利用跟管钻进在海工块石基床的抛石层一次成钻孔，并通过同步下放到钻孔处的套管形成灌浆孔；在灌浆孔内下设射浆管，利用灌浆装置经由射浆管将灌浆料灌注到抛石层的缝隙内。优选的，所述隔离管的内径大于所述套管的外径。其中，将驳船固定于码头泊位处包括如下步骤：在驳船的船舱内回填砂石料，以便作为配重增加驳船的稳定性；通过四锚定位与横向支撑，将驳船固定于码头泊位处。其中，通过四锚定位与横向支撑、将驳船固定于码头泊位处包括如下步骤：在驳船每侧的船头和船尾处分别安置一根船锚；将驳船的靠近码头一侧的两个船锚分别系在码头的一对系船柱上，以便横向牵拉支撑驳船；将驳船的远离码头一侧的两个船锚分别沉落固定在远离码头的海底，以便利用锚索在海底斜向牵拉驳船。此外，本专利技术还提供一种用于如上所述海工块石基床加固方法的设备，包括：搭设在固定于码头泊位处的驳船上的驳船平台；布置在码头前沿线的悬臂施工平台；对海工块石基床进行钻孔及灌浆处理的钻孔装置和灌浆装置；用于对海工块石基床表层开挖的挖掘装置；用于在对海工块石基床进行钻孔及灌浆处理时、将待钻孔处上方的海水与周围海水隔离的隔离管。其中，所述驳船平台包括：铺设在驳船船舱表面且与驳船固定连接为一体的钢板，钢板的一部分伸出驳船的船沿，形成外伸平台；其中，在外伸平台上间隔开设用于导向和定位的多个导向孔。本专利技术的有益效果体现在以下方面：1、本专利技术根据地层情况及钻孔深度，选择适宜的钻具搭配使用，实现跟管钻进一次成孔，可大大提高跟管钻进的施工功效，有效减免孔故率的发生，降低了施工成本，保证施工顺利完成。2、本专利技术采用隔离管将将待钻孔处上方的海水与周围海水隔离，以便在隔离管内形成相对外界的流动海水静止的静水区域，使得外界海水的波动不会影响到隔离管内部，且钻具下设在隔离管内进行钻孔，使得钻孔孔位与设计孔位之间偏差小，利于后续钻孔灌浆施工，提高施工工期。3、本专利技术根据地层特点在选用不同的灌浆参数进行复合灌浆，且随时监测控制各灌浆参数，保证灌浆质量，有效减少原材料使用量，节约施工成本，降低工程造价；4、本专利技术采用分段卡塞灌浆技术，能精准分辨施工部位地层结构的渗漏情况，为准确处理好该部位提供施工依据。5、本专利技术的驳船在作业时，可以稳定地固定在海面上，便于钻孔、灌浆作业的顺利进行。附图说明图1是采用本专利技术海工块石基床加固方法加固的码头断面图；图2是驳船固定示意图；图3是悬臂施工平台平面布置图；图4是悬臂施工平台正面图；图5是悬臂施工平台断面图；图6是三角架的结构示意图；图7是外排孔钻孔灌注位置示意图；图8是内排孔钻孔灌注位置示意图；图9是倒梯形区域块石拆除清理后上下平台及斜坡浇筑模袋示意图；图10是中间孔钻孔灌注位置示意图；图11是内、外排孔钻孔孔位布置图；图12是中间孔钻孔孔位布置图；图13是下设导向管的示意图；图14是跟管钻进并灌浆至灌浆孔第一段顶部的示意图；图15是灌浆至灌浆孔第二段顶部的示意图；图16是灌浆至整个灌浆孔的示意图；图17是本专利技术的灌浆装置及灌浆自动监测控制系统连接的简图；图18是钢筋支撑架铺设示意图；图19是模袋混凝土浇筑示意图；图20是本专利技术钻孔灌浆时隔离管、套管与射浆管位置关系的横截面图。具体实施方式本专利技术一方面提供一种海工块石基床加固方法，包括如下步骤：在固定于码头泊位处的驳船上搭设驳船平台；在码头前沿线布置悬臂施工平台；利用驳船平台对海工块石基床进行外排孔的钻孔及灌浆处理；利用悬臂施工平台对海工块石基床进行内排孔的钻孔及灌浆处理；对外排孔和内排孔灌浆处理后，对海工块石基床表层开挖，并对开挖后的块石层顶部进行模袋混凝土的浇筑处理；对块石层顶部浇筑处理后，利用驳船平台对海工块石基床进行中间孔的钻孔及灌浆处理；其中，在对海工块石基床进行钻孔及灌浆处理时，采用隔离管将待钻孔处上方的海水与周围海水隔离。下面，以采用本专利技术的方法对具有如图1所示的码头抛石泊位前肩进行加固施工为例，对本专利技术的加固方法进行描述。其中，如图1所示的码头泊位为重力式方块结构，即，在海工块石基床1上方为若干实心方块2，在实心方块2上安装低位的卸荷板3，在卸荷板3上由混凝土浇注成胸墙4。该码头后方为回填的棱体块石和开山石6，桥式抓斗卸煤机的前轨设置在码头的胸墙4上，后轨安装在由冲孔灌注桩支撑的轨道梁上。在码头前方设置系船柱7，系船柱7的间距为20m～30m不等。码头靠船护舷5采用鼓形橡胶护舷，橡胶护舷的间距根据实际情况确定，如可间隔16.0m。当对该码头前肩进行加固时，先做好施工前准备，如：准备施工用水及用电，合理布置制浆站，其中，本专利技术采用集中搅拌供浆方式，使用送浆泵进行送浆，设置PVC管道沿码头边沿顺直铺设，每隔一定间距(如30m)设置一阀门，方便供浆使用，且考虑到施工轴线较长，供浆泵在不满足供浆要求情况时，在供浆管路中间设置一浆液中转站增加浆液管道内浆液压力，以防止浆液沉淀造成堵管；然后进行施工平台的搭设。本专利技术采用驳船施工平台和在码头上的钢结构悬臂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海工块石基床加固方法，包括：在固定于码头泊位处的驳船上搭设驳船平台；在码头前沿线布置悬臂施工平台；利用驳船平台对海工块石基床进行外排孔的钻孔及灌浆处理；利用悬臂施工平台对海工块石基床进行内排孔的钻孔及灌浆处理；对外排孔和内排孔灌浆处理后，对海工块石基床表层开挖，并对开挖后的块石层顶部进行模袋混凝土的浇筑处理；对块石层顶部浇筑处理后，利用驳船平台对海工块石基床进行中间孔的钻孔及灌浆处理；其中，在对海工块石基床进行钻孔及灌浆处理时，采用隔离管将待钻孔处上方的海水与周围海水隔离。

【技术特征摘要】
1.一种海工块石基床加固方法，包括：在固定于码头泊位处的驳船上搭设驳船平台；在码头前沿线布置悬臂施工平台；利用驳船平台对海工块石基床进行外排孔的钻孔及灌浆处理；利用悬臂施工平台对海工块石基床进行内排孔的钻孔及灌浆处理；对外排孔和内排孔灌浆处理后，对海工块石基床表层开挖，并对开挖后的块石层顶部进行模袋混凝土的浇筑处理；对块石层顶部浇筑处理后，利用驳船平台对海工块石基床进行中间孔的钻孔及灌浆处理；其中，在对海工块石基床进行钻孔及灌浆处理时，采用隔离管将待钻孔处上方的海水与周围海水隔离。2.根据权利要求1所述的方法，在驳船上搭设驳船平台包括如下步骤：在驳船的船舱表面铺设钢板，使钢板的一部分伸出驳船的船沿，形成外伸平台；将钢板与驳船固定连接为一体；在外伸平台上间隔开设用于导向和定位的多个导向孔。3.根据权利要求2所述的方法，采用隔离管将待钻孔处上方的海水与周围海水隔离包括如下步骤：确定待钻孔处的孔位；根据所述孔位确定所述外伸平台上的导向孔的位置；利用吊具，将隔离管顺着确定位置的导向孔下设至海工块石基床的待钻孔处，以便将待钻孔处上方的海水与周围海水隔离。4.根据权利要求3所述的方法，所述隔离管的顶部向上伸出于所述外伸平台，隔离管的底部砸入淤泥至抛石层表面。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，利用驳船平台对海工块石基床进行外排孔的钻孔及灌浆处理包括如下步骤：将钻孔装置的钻具下设在隔离管内，利用跟管...

【专利技术属性】
技术研发人员：李会勇，
申请(专利权)人：中国水电基础局有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12