一种用于卵石层的新型旋挖成孔方法技术

本发明专利技术提供了一种用于卵石层的新型旋挖成孔方法，包括以下步骤：先旋挖钻孔，再向钻孔内旋压第一节护筒；然后继续向下旋挖钻孔，把第二节护筒与第一节护筒同轴连接成一个整体护筒后继续旋压；再继续向下旋挖钻孔，把第三节护筒与前两节护筒同轴连接成一个整体并继续旋压；以此类推，边向下钻孔边旋压护筒，第一节护筒始终位于最下方，最上节护筒的顶面始终位于钻孔的孔口处，并且钻孔内上一节护筒的底部与下一节护筒的顶部均固定连接。本发明专利技术利用护筒的旋转钻进，使钻孔的孔壁在砂卵石层及地质情况较复杂的区域保持稳定，提高了成孔率。

A New Rotary Hole-Forming Method for Pebble Layer

【技术实现步骤摘要】
一种用于卵石层的新型旋挖成孔方法
本专利技术涉及旋挖成孔施工领域，尤其涉及一种用于卵石层的新型旋挖成孔方法。
技术介绍
旋挖成孔是在泥浆护壁的条件下，旋挖钻机上的转盘或动力头带动可伸缩式钻杆和钻杆底部的钻头旋转，用钻斗底端和侧面开口上的切削刀具切削岩土，同时切削下来的岩土从开口处进入钻斗内。待钻斗装满钻屑后，通过伸缩钻杆把钻头提到孔口，自动开底卸土，再把钻斗下到孔底继续钻进。如此反复，直至钻到设计孔深。灌注桩施工的地层可能为第四系全新统人工填土、冲洪积粉质黏土、粗砂、细角砾、卵石及第三系石泉组砂岩和志留系梅子垭组片岩，钻孔须穿越20米厚卵石层，到达中风化片若持力层。现有的旋挖成孔工具遇卵石层时容易塌孔，为了确保在枯水期完成钻孔灌注桩群桩基础施工，急需提供一种新型的旋挖成孔方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于卵石层的新型旋挖成孔方法，采用全护筒设备开孔钻进，穿越深厚卵石层，以钢护筒稳住卵石层，直接到达地质情况稳定的风化岩层。实现本专利技术目的的技术方案如下：一种用于卵石层的新型旋挖成孔方法，包括以下步骤：先旋挖钻孔，再向钻孔内旋压第一节护筒；然后继续向下旋挖钻孔，把第二节护筒与第一节护筒同轴连接成一个整体护筒后继续旋压；再继续向下旋挖钻孔，把第三节护筒与前两节护筒同轴连接成一个整体并继续旋压；以此类推，边向下钻孔边旋压护筒，第一节护筒始终位于最下方，最上节护筒的顶面始终位于钻孔的孔口处，并且钻孔内上一节护筒的底部与下一节护筒的顶部均固定连接；每次旋挖钻孔的深度均小于护筒的高度。作为本专利技术的进一步改进，旋挖钻孔的过程使用旋挖钻孔机，旋挖钻孔机的钻头旋转切削岩土，直至旋挖钻机的钻斗装满钻屑，才将钻斗提升到孔口倒出钻屑。作为本专利技术的进一步改进，钻斗提升到孔口倒出钻屑，与此同时，在钻孔内旋压护筒。本专利技术将倒出钻屑与旋压护筒同步施工，缩短了施工时间，提高了施工效率。作为本专利技术的进一步改进，旋压护筒采用全护筒跟进设备。作为本专利技术的进一步改进，全护筒跟进设备包括：拆除钻头的旋挖钻机、安装在旋挖钻机原有钻头位置的护筒固定器，所述护筒固定器与旋挖钻机以可拆卸的方式固定连接。本专利技术的全护筒跟进设备采用旋挖钻机自行改造，不需要单独购买全护筒跟进设备就能完成护筒的旋压，节约成本。作为本专利技术的进一步改进，第一节护筒的底部端面上设有多个切削齿。本专利技术的切削齿能对钻孔起到二次切削的作用，并且切削齿能减小钻孔内壁与护筒之间的摩擦，更便于护筒的旋压。作为本专利技术的进一步改进，钻斗每次装满钻屑时钻头单次的钻孔深度略小于每节护筒的长度。钻头第一次钻孔深度小于护筒的长度，当钻斗提至孔口时，向钻孔内下第一节护筒，此时第一节护筒的上端部需预留到孔口等待与第二节护筒连接，因此每次的钻孔深度需要略小于每节护筒的长度，才能保证钻孔的整个筒壁有护筒支撑。作为本专利技术的进一步改进，旋挖钻孔时使用泥浆护壁。旋挖钻机在泥浆护壁条件下慢速钻进，一方面泥浆能保护孔壁不致坍塌，另一方面泥浆作为润滑剂还能降低旋压过程中孔壁与护筒之间的摩擦力。作为本专利技术的进一步改进，位于最下方的第一节护筒穿过卵石层后停止旋压，仅采用钻头旋挖钻孔。作为本专利技术的进一步改进，旋挖钻孔至预设深度时，第一节护筒位于钻孔的孔底，最上节护筒的顶端位于钻孔的孔口。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、采用旋挖钻机钻进施工,利用旋挖钻机的动力系统向钻孔内下护筒,利用旋挖机垂直度显示功能来控制钻孔和护筒的垂直度，有效预防了塌孔事故发生，不会产生塌孔埋钻情况；2、桩形规则，质量提高；3、充分利用原状土特性，有助于提高承载力；4、本专利技术的用于卵石层的新型旋挖成孔方法可以下很深的套管，施工效率高；5、旋挖钻机的垂直度显示直接可以反映护筒的垂直度；6、利用护筒的旋转钻进，使孔壁在砂卵石层及地质情况较复杂的区域保持稳定，提高了成孔率。附图说明图1为第一种用于卵石层的新型旋挖成孔方法的流程图；图2为第二种用于卵石层的新型旋挖成孔方法的流程图；图3为第三种用于卵石层的新型旋挖成孔方法的流程图；图4为下入第一节护筒和第二次旋挖钻孔的示意图；图5为图4的局部放大图。图中：1、岩层；1-1、第二次旋挖时残留的未钻削区域；100、第一节护筒；200、第二次使用旋挖钻机旋挖的钻孔。具体实施方式下面结合附图所示的各实施方式对本专利技术进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本专利技术的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本专利技术的保护范围之内。实施例1：本实施例公开了一种用于卵石层的新型旋挖成孔方法，该用于卵石层的新型旋挖成孔方法的流程图如图1所示，包括以下步骤：步骤一、采用旋挖钻机钻孔，直至旋挖钻机的钻斗装满钻屑，然后将钻斗提升到孔口倒出钻屑，此时旋挖钻孔的深度＜第一节护筒的高度；步骤二、在全护筒跟进设备上安装第一节护筒，第一节护筒的下端伸入步骤一的钻孔内，全护筒跟进设备边旋转边下压第一节护筒，直至第一节护筒的上端部靠近孔口，此时第一节护筒的外壁与步骤一钻孔的外壁接触，第一节护筒的底面与旋挖钻孔的孔底接触；步骤三、将全护筒跟进设备与第一节护筒分离，旋挖钻机进入钻孔内继续向下旋挖，直至钻斗再次装满钻屑，再次把钻斗提升到孔口倒出钻屑，此时旋挖钻孔的总深度＜第一节护筒的高度+第二节护筒的高度；步骤四、先在全护筒跟进设备上安装第二节护筒，然后将第二节护筒的下端部与第一节护筒的上端部固定连接，再采用全护筒跟进设备边旋转边下压第一节护筒和第二节护筒，直至第二节护筒的上端部靠近孔口；步骤五、将全护筒跟进设备与第二节护筒分离，旋挖钻机再次进入钻孔内继续向下旋挖，直至钻斗再次装满钻屑，再次把钻斗提升到孔口倒出钻屑，此时旋挖钻孔的总深度＜第一节护筒的高度+第二节护筒的高度+第二节护筒的高度，；步骤六、先在全护筒跟进设备上安装第三节护筒，然后将第三节护筒的下端部与第二节护筒的上端部固定连接，再采用全护筒跟进设备边旋转边下压第一节护筒、第二节护筒和第三节护筒，直至第三节护筒的上端部靠近孔口；重复步骤三至步骤六，每次钻斗装满钻屑，本次旋挖钻孔的总深度都小于已下护筒的高度+本次待下护筒的高度，陆续把第四节护筒、第五节护筒……更多节护筒下入钻孔，直至钻孔旋挖至设计孔深，第一节护筒的底端位于钻孔的孔底，最上面一节护筒的上端面位于钻孔的孔口。旋挖钻施工时，塌孔的原因在于泥浆对于岩层的护壁效果差，本实施例采用全护筒设备开孔钻进，以护筒稳住岩层，再配置泥浆稳定孔壁，从而确保了成孔率；本实施例的旋挖钻机与全护筒跟进设备交替作业，提高了施工效率。实施例2：桥梁施工的时候，为了达到规定的承载力，需要打桩基，桩基施工采用护筒来保证桩基的竖直度，防止钻孔周围的碎石下落造成钻孔坍塌。传统的在水中施工桩基时采用护筒，是为了防止太多海水进到护筒里面腐蚀钻头，通常在桩基施工前先放样，然后把直径比设计桩基稍大的护筒下放到海水里，用打桩机砸入海泥中，然后抽一部分水，再下钻头。需要重点说明的是，本实施例施工用的护筒，不是为了防止海水进入护筒里面，而是采用护筒的支撑作用防止钻孔坍塌。并且本实施例的护筒不是预先砸入的，而是先旋挖钻孔，然后在钻孔内下护筒。本实施例提供了一种用于卵石层的新型旋挖成孔方法，该用于卵石层的新型旋挖成孔方法的流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于卵石层的新型旋挖成孔方法，其特征在于，包括以下步骤：先旋挖钻孔，再向钻孔内旋压第一节护筒；然后继续向下旋挖钻孔，把第二节护筒与第一节护筒同轴连接成一个整体护筒后继续旋压；再继续向下旋挖钻孔，把第三节护筒与前两节护筒同轴连接成一个整体并继续旋压；以此类推，边向下钻孔边旋压护筒，第一节护筒始终位于最下方，最上节护筒的顶面始终位于钻孔的孔口处，并且钻孔内上一节护筒的底部与下一节护筒的顶部均固定连接；每次旋挖钻孔的深度均小于护筒的高度。

【技术特征摘要】
1.一种用于卵石层的新型旋挖成孔方法，其特征在于，包括以下步骤：先旋挖钻孔，再向钻孔内旋压第一节护筒；然后继续向下旋挖钻孔，把第二节护筒与第一节护筒同轴连接成一个整体护筒后继续旋压；再继续向下旋挖钻孔，把第三节护筒与前两节护筒同轴连接成一个整体并继续旋压；以此类推，边向下钻孔边旋压护筒，第一节护筒始终位于最下方，最上节护筒的顶面始终位于钻孔的孔口处，并且钻孔内上一节护筒的底部与下一节护筒的顶部均固定连接；每次旋挖钻孔的深度均小于护筒的高度。2.根据权利要求1所述的新型旋挖成孔方法，其特征在于，旋挖钻孔的过程使用旋挖钻孔机，旋挖钻孔机的钻头旋转切削岩土，直至旋挖钻机的钻斗装满钻屑，才将钻斗提升到孔口倒出钻屑。3.根据权利要求2所述的新型旋挖成孔方法，其特征在于，钻斗提升到孔口倒出钻屑，与此同时，在钻孔内旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：方晓明，宋召军，杨永锋，刘军涛，王陕郡，荣学文，刘哲，刘有利，王超，党涛，祁熙鹏，商博明，王平，李超，刘方舟，李洋，
申请(专利权)人：陕西华山路桥集团有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61