一种型钢水泥土搅拌墙在卵石层中的成桩方法技术

本发明专利技术涉及一种基坑支护技术领域，具体涉及一种型钢水泥土搅拌墙在卵石层中的成桩方法。其包括以下步骤：测量放线定出桩位；型钢水泥土搅拌桩机根据桩位对中；制备水泥浆；型钢水泥土搅拌桩机的搅拌桩钻向下移动并钻穿土层；搅拌桩钻设有可将直径大于50mm的卵石强行挤压出搅拌桩桩体外的双层耙形钻头；搅拌桩钻在下沉同时喷浆；当搅拌桩钻旋入预定低位置时，搅拌桩钻提升并同时喷浆搅拌；当搅拌桩钻提升至预定高位置时，搅拌桩钻向下沉，并停止喷浆；起吊型钢对中；型钢插入桩中心；成桩。本发明专利技术采用双层耙形钻头，在钻头下沉时，能够将颗粒较大的卵石挤出搅拌桩桩体外，避免卵石成型于桩内，从而有利于将型钢插入桩中心并成桩。

【技术实现步骤摘要】
一种型钢水泥土搅拌墙在卵石层中的成桩方法
本专利技术涉及一种基坑支护
，具体涉及一种型钢水泥土搅拌墙在卵石层中的成桩方法。
技术介绍
为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用支挡、加固与保护措施；一般都会实施基坑支护措施，最常见的就是在基坑打桩，当基坑具有卵石地层时，普通的打桩方法不再使用；卵石底层为河流沉积相，一般粒径大于20mm的卵石超过50%，部分粒径达到60-200mm,抗压强度σ0＜500kPa。卵石层具有孔隙大、透水性强、压缩性低，抗剪强度大等特点，同时卵石层排列无规则，压缩性低，常规支护方法很难成功，在卵石层中成桩比较困难。为了在卵石层成桩支护，一般会采用造价高昂的旋挖桩支护，且在施工过程中也容易出现施工事故，如常见的卡钻现象；目前常用的方式是：采用多种方式结合进行支护，1、先在卵石中引孔；2、采用高压旋喷桩形成止水帷幕并将松散的卵石粒进行固结；3、再在成型的高压旋喷桩中钻孔施作微型钢管或型钢桩。这种方式工序多，造价成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种型钢水泥土搅拌墙在卵石层中的成桩方法，该成桩方法造价较低。一种型钢水泥土搅拌墙在卵石层中的成桩方法，其包括以下步骤：1、测量放线定出桩位；2、型钢水泥土搅拌桩机根据桩位对中；3、制备水泥浆；4、型钢水泥土搅拌桩机的搅拌桩钻向下移动并钻穿土层；搅拌桩钻设有可将直径大于50mm的卵石强行挤压出搅拌桩桩体外的双层耙形钻头；搅拌桩钻在下沉同时喷浆；5、当搅拌桩钻旋入预定低位置时，搅拌桩钻提升并同时喷浆搅拌；6、当搅拌桩钻提升至预定高位置时，搅拌桩钻向下沉，并停止喷浆；7、重复步骤5、6；8、起吊型钢对中；9、型钢插入桩中心；10、成桩。水泥凝结而成桩。在进行步骤2时，本技术方案采用单轴型钢水泥土搅拌桩机，移动桩机到达指定桩位，使得桩机的钻头中心对准桩位。为方便撰写，本文中的桩机均为单轴型钢水泥土搅拌桩机。在进行步骤3时，根据设计水泥量（每米50kg）、桩长、水灰比拌制水泥浆，拌制好后的水泥浆过筛后倒入集料斗中。在进行步骤4时，桩机定位后，启动钻头工作，钻头沿导向架边搅拌、边切土层下沉喷浆；并初排大块卵石。在进行步骤5时，桩机的钻头下沉到设计深度时，边旋转钻头边提升并喷浆；优选地，提升时严格按照设计确定的提升速度提升搅拌机并喷射水泥浆；大块卵石进一步外排。为保证土和水泥浆搅拌均匀，重复步骤5、6；再次将搅拌机边旋转边沉入土中，至设计加固深度后，再将搅拌机边旋转边提升出地面，过程中将所有大块卵石挤出桩外。然后将桩机移位，并将形钢对中，准确插入桩中。重复上述的步骤，进行下一根桩的施工。进一步地，进行步骤5、6时，提放钻头尽量缓慢匀速，防止钻头刮碰孔壁，保护泥皮，避免塌孔。钻进时要低转速、大扭矩，防止泥浆高速冲刷孔壁。严格控制单斗进尺深度，严禁冒钻现象发生，同时流水孔呈细长条形防止石子从流水孔露出，避免卡钻。碎石含量大的地层可使用双层嵌岩筒钻，含孤石、漂石地层可使短螺旋钻头进行处理，松动后再使用嵌岩筒钻捞取。在提钻、正反转动力头时，严禁快速起步操作方式，导致阻力瞬间增加提断钢丝绳，扭断钻杆等。当钻杆被负载憋住，严禁硬钻导致阻力无处泄出而损伤钻杆钻具。当提升出现异常阻力增高时，严禁硬提，预防钻具卡死。在密实型卵石层中，骨架颗粒含量大且交错排列，呈密集连续接触，导致钻齿无法切入到石块的孔隙中，出现打滑或钻杆跳动现象。要慢转速钻进，用主卷扬钢丝绳吊着钻杆，用齿具拨动卵石，采用正反交替转动的方法，当正转遇到较大阻力时，立即反转，然后再次正传，如此循环反复，把卵石松动后再浮动下放钻杆。如果进尺较快，要通过点加压始终保持重负载钻进状态，不可回压更不可持续加压。如果长时间不进尺，为防止塌孔，需要把钻头提升一段，再次下放，重新建立自由面钻进。钻斗开闭斗底机构挂钩容易被卵石卡死而失灵，也有在孔底摘钩的可能，最好把挂钩处用钢板封闭。如果不封闭，使用捞沙斗时，每次要彻底关闭斗门，确保挂钩完全挂上，防止斗底在孔内打开。每次倒渣时都要检查齿具和钻杆保险销，及时更换磨损和断齿的齿具，钻杆销上使用胶皮垫片，利用胶皮的弹性紧紧地固定把钻杆销，胶皮和保险销组成双级保险。卵石层颗粒结构松散、粒径大小不均、稳定性差、压缩性低，钻进过程中孔壁不稳定，可能出现卡钻、漏浆和塌孔的现象。1.卡钻卡钻是指在钻进过程中，钻具被孔壁卡住或者斗门在孔内打开，使提钻或旋转无法正常进行。卡钻的表现是：提钻时如果负载突然增大，主卷扬减速机的声音低沉，桅杆轻微下沉、前倾。此时不能硬钻硬提，预防主卷钢丝绳被拉断，钻杆被扭断。要把发动机转速降到最低，通过低流量小扭矩的动力输出提升主卷，感觉负载的变化，一旦负载增加立即停止上提，在原地低速转动钻杆，如果转动负载增大，应反转和下放主卷，继续低速转动钻杆，通过这样反复的操作可以提起钻斗。2.快速漏浆快速漏浆是指在钻进过程中，泥浆突然流失，泥浆液面下降几米或十几米的现象。卵石层颗粒结构松散，泥浆不能及时堵漏，在水头压力下，导致泥浆瞬间流失。机手在操作时要注意观察孔内泥浆的液面，及时发现快速漏浆的现象。如果出现漏浆现象，要及时提钻，把钻杆和钻具提出孔位。首先判断发生漏浆的深度，用装载机迅速往孔内填黏土，防止泥浆流失过多导致塌孔，黏土内不能有石块，避免再次钻进时形成卡钻。黏土超过漏浆位置即可，加满泥浆可继续钻进。通过钻斗旋转挤压黏土，把缝隙填满，在水压作用下保持护壁作用，解决漏浆现象。施工中可能会出现反复漏浆现象，采用上述方法，反复回填反复钻进，直到穿越卵石层。注意出现过漏浆的桩孔，严禁上提或下放主卷扬的同时旋转动力头，保护孔壁土的稳定性。施工地段每个孔位的漏浆深度可能差别不大，需要总结地层分布规律，提前做好相应的准备，提高施工效率，加快施工进度。3.埋钻埋钻是指钻斗在孔底处被渣土埋住，无法上提和转动。卵石层钻进造成埋钻的原因主要有两种，孔壁塌方和漏浆。提放钻具的过程中，钻头刮碰孔壁，破坏泥皮，导致孔壁塌方，孔壁塌方与泥浆都有着重要的关系，要预防埋钻必须使用粘度高、密度适中的泥浆。要保证钻进时桅杆的垂直度，防止偏孔。处理埋钻一般是用冲洗的方法，通过水泵和空压机冲吹和抽吸，用清水置换孔内的泥浆沉渣，最后把钻杆提起。进一步地，所述双层耙形钻头包括连接柱，所述连接柱的上端连接有两层叶片，位于下层的叶片的下端连接有多个用于将大颗粒固态物体向外拨动的耙钉。进一步地，所述下层叶片被连接柱分为左下叶片和右下叶片；与左下叶片连接的耙钉为左耙钉，与右下叶片连接的耙钉为右耙钉；任何一个左耙钉与连接柱轴心的距离与任何一个右耙钉与连接柱轴心的距离不同。进一步地，所述耙钉连接有金刚石复合片。优选地，所述耙钉倾斜设置。进一步地，所述耙钉设有n个，从左至右分别为第一个、第二个、……第n个；每个耙钉的倾斜角分别为a1、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种型钢水泥土搅拌墙在卵石层中的成桩方法，其特征在于：其包括以下步骤：/n1）、测量放线定出桩位；/n2）、型钢水泥土搅拌桩机根据桩位对中；/n3）、制备水泥浆；/n4）、型钢水泥土搅拌桩机的搅拌桩钻向下移动并钻穿土层；搅拌桩钻设有可将直径大于50mm的卵石强行挤压出搅拌桩桩体外的双层耙形钻头；搅拌桩钻在下沉同时喷浆；/n5）、搅拌桩钻旋入预定低位置，搅拌桩钻提升并同时喷浆搅拌；/n6）、搅拌桩钻提升至预定高位置，搅拌桩钻向下沉，并停止喷浆；/n7）、重复步骤5、6；/n8）、起吊型钢对中；/n9）、型钢插入桩中心；/n10）、成桩。/n

【技术特征摘要】
1.一种型钢水泥土搅拌墙在卵石层中的成桩方法，其特征在于：其包括以下步骤：
1）、测量放线定出桩位；
2）、型钢水泥土搅拌桩机根据桩位对中；
3）、制备水泥浆；
4）、型钢水泥土搅拌桩机的搅拌桩钻向下移动并钻穿土层；搅拌桩钻设有可将直径大于50mm的卵石强行挤压出搅拌桩桩体外的双层耙形钻头；搅拌桩钻在下沉同时喷浆；
5）、搅拌桩钻旋入预定低位置，搅拌桩钻提升并同时喷浆搅拌；
6）、搅拌桩钻提升至预定高位置，搅拌桩钻向下沉，并停止喷浆；
7）、重复步骤5、6；
8）、起吊型钢对中；
9）、型钢插入桩中心；
10）、成桩。


2.根据权利要求1所述的一种型钢水泥土搅拌墙在卵石层中的成桩方法，其特征在于：在进行步骤5）、步骤6）时，当发现碎石含量大时，钻头更换为双层嵌岩筒钻；当遇到含孤石、漂石地层时，使用短螺旋钻头进行处理，松动后再使用嵌岩筒钻捞取。


3.根据权利要求1所述的一种型钢水泥土搅拌墙在卵石层中的成桩方法，其特征在于：在进行步骤5）、步骤6）时，当出现打滑或钻杆跳动现象，降低钻头旋转速度，并采用正反交替转动的方式。


4.根据权利要求1所述的一种型钢水泥土搅拌墙在卵石层中的成桩方法，其特征在于：在进行步骤5）、步骤6）时，当钻头正转遇到较大阻力时，立即反转，然后再次正传，如此循环反复，直到把卵石松动，然后后再浮动下放钻杆。


5.根据权利要求1所述的一种型钢水泥土搅拌墙在卵石层中的成桩方法，其特征在于：在进行步骤5）、步骤6）时，当出现卡钻，将驱动钻杆的发动机转速降到最低；通过低流量小扭矩的动力输出提升主卷，观察负载的变化，一旦负载增加立即停止上提，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金龙，吴瑜，
申请(专利权)人：东莞市华科建筑科技有限公司，中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44