一种用于流动水系砂卵石地层的围堰施工方法技术

本发明专利技术提供了一种用于流动水系砂卵石地层的围堰施工方法，包括：第一步，在流动的水中填筑砂卵石直至填筑出水面以上设定高度，边砂卵石围堰边填埋预压集装袋；第二步，在砂卵石围堰内纵向钻孔同时下放钢导管，钻孔完成后在钢导管内下放PVC导管至孔底；第三步，利用高压泵将水泥浆液通过喷嘴高速喷入PVC导管内形成具有一定强度的圆柱形的高压旋喷桩；第四步，重复第二步和第三步。本发明专利技术解决了现有技术中存在的三种及以上的围堰结构相结合时成本较大、耗时较长等问题，有效提高了围堰的稳固性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于流动水系砂卵石地层的围堰施工方法
本专利技术涉及围堰
，尤其涉及一种用于流动水系砂卵石地层的围堰施工方法。
技术介绍
流动水系砂卵石地层为河床上覆层为砂卵石层下覆层为软弱不透水层的一种地质结构，在流速快、水深较深、河床不平整、河床卵石粒径大等地质条件的流动水系砂卵石地层进行桥梁基础施工过程中，当桥梁墩、台基础位于地表水位以下时，需要修筑围堰，围堰可以用于防水或围水，还可以支撑基坑的坑壁。市政工程中围堰施工技术常规采用土石围堰、板桩围堰、钢套筒围堰及双壁围堰，而土石围堰的方式与水深与流速紧密结合，对水深超过4m、流速超过4m/s的环境不适用；板桩围堰不适用于大粒径卵石地层；钢套筒、双壁围堰对河床的平整度有较高要求。现有技术中公开号为CN108425370A的中国专利《组合式围堰及其施工方法》公开了组合式围堰包括桩膜围堰、土石围堰以及止水帷幕，而桩膜围堰包括钢管桩，土石围堰设置于所述桩膜围堰的背水侧，止水帷幕是在对应于所述土石围堰的中心位置，向河底打入双排多根高压旋喷桩，多根高压旋喷桩相互咬合以形成止水帷幕，通过三种不同形式的围堰结构相结合，达到止水、阻水以及围堰加强的目的。上述组合式围堰中选择三种围堰方式相结合时，其成本和人力花费巨大，且耗时较长；同时桩膜围堰中的钢管桩即相当于现有技术中常规的所述钢护筒围堰，但在流动水系砂卵石地层，钢护筒围堰由于其重力较大，因此在软弱不透水的下覆层易发生下沉，甚至导致倾覆等不利因素；且高压旋喷桩在在软弱不透水的下覆层钻孔过程中容易发生塌孔现象，因此对于高压旋喷桩的形成具有非常不利的影响。
技术实现思路
针对现有技术中所存在的不足，本专利技术提供了一种用于流动水系砂卵石地层的围堰施工方法，其解决了现有技术中存在的三种及以上的围堰结构相结合时成本较大、耗时较长，且钢护筒围堰容易下沉以及高压旋喷桩钻孔过程容易发生塌孔的问题。根据本专利技术的实施例，一种用于流动水系砂卵石地层的围堰施工方法，流动水系砂卵石地层的河床上覆层为砂卵石层，其下覆层为不透水层，包括以下步骤：第一步，在流动的水中填筑砂卵石直至填筑出水面以上设定高度，以进行砂卵石围堰施工，且边进行砂卵石围堰边在砂卵石围堰的迎水面填埋预压集装袋；第二步，通过钻机在砂卵石围堰内纵向钻孔，在钻孔的同时下放钢导管，钢导管跟管钻进至孔底，钻孔完成后在钢导管内下放PVC导管至孔底，PVC导管下放完成后，逐节振动拔出钢导管；第三步，钻机的钻头安装有喷嘴，利用高压泵将水泥浆液通过喷嘴高速喷入PVC导管内，高速喷入孔内的水泥浆液产生冲击力将PVC导管击碎并切削周围砂卵石层；钻头边旋转边提升使喷入孔内的水泥浆与周围砂卵石充分搅拌混合凝固，形成具有一定强度的圆柱形的高压旋喷桩；第四步，重复第二步和第三步以在砂卵石围堰内打入若干高压旋喷桩，若干高压旋喷桩相互咬合以形成止水帷幕。本专利技术的技术原理为：由于流动水系砂卵石地层的地质特点，选用砂卵石围堰和高压旋喷桩围堰的组合方式，先在需要进行围堰的地点通过填筑砂卵石进行围堰，由于流动水会使填入水中的砂卵石产生较大的流失率，因此边填筑砂卵石边在砂卵石围堰的迎水面填埋预压集装袋，可以有效降低砂卵石围堰过程中的流失率，提高围堰效果；在砂卵石围堰完成后通过钻机向砂卵石围堰内纵向钻孔，在钻孔的同时下放钢导管，钢导管跟管钻进至孔底，钻孔完成后在钢导管内下放PVC导管至孔底，PVC导管下放完成后，逐节振动拔出钢导管；在钻孔完成后，再利用高压泵将水泥浆液通过喷嘴高速喷入PVC导管内的孔底，高速喷入孔内的水泥浆液产生的高强度冲击力会将PVC导管击碎并切削周围卵石层；钻头边旋转边提升使喷入孔内的水泥浆与周围砂卵石充分搅拌混合凝固，形成具有一定强度的圆柱形的高压旋喷桩；根据施工需要，多跟高压旋喷桩才能实现更有效的止水功能，因此重复第二步和第三步，以在砂卵石围堰内打入若干相互咬合以形成止水帷幕的高压旋喷桩。相比于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：通过采用了砂卵石围堰和高压旋喷桩形成的止水帷幕的组合，有效地提高了地基加固效果和挡土挡水性能，相对现有的三种及以上的围堰组合方式，本专利技术有效地降低了成本，提高了施工效率；同时在钻孔的同时采用钢导管跟管钻进是为了避免在钻孔过程中产生塌孔，而在钻孔完成后在孔中放入PVC导管是用于防止高压旋喷过程中产生塌孔现象，同时在钻孔完成后将钢导管取出，可以避免发生在软弱不透水的下覆层发生下沉的现象，提高了高压旋喷桩的成型效果，进而提高了围堰的稳固性。附图说明图1为本专利技术实施例的高压旋喷桩施工流程图。图2为本专利技术实施例中钻头和钻杆的局部结构剖视图。图3为图2中A处的局部放大图。图4为本专利技术实施例中注浆管的局部结构剖视图。上述附图中：1、钻头；2、钻杆；3、喷嘴；4、铁块；5、连通孔；6、滑道；7、锁止槽；8、注浆管；9、注浆口；10、电磁铁；11、喷口；12、止挡片；13、驱动装置；14、腔体；15、滑块；16、出浆口；17、柔性管。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术中的技术方案进一步说明。如图1所示，本专利技术实施例提出了一种用于流动水系砂卵石地层的围堰施工方法，流动水系砂卵石地层的河床上覆层为砂卵石层，其下覆层为不透水层，包括以下步骤：第一步，在流动的水中填筑砂卵石直至填筑出水面以上设定高度，以进行砂卵石围堰施工，且边进行砂卵石围堰边在砂卵石围堰的迎水面填埋预压集装袋；第二步，通过钻机在砂卵石围堰内纵向钻孔，在钻孔的同时下放钢导管，钢导管跟管钻进至孔底，钻孔完成后在钢导管内下放PVC导管至孔底，PVC导管下放完成后，逐节振动拔出钢导管；第三步，钻机的钻头1安装有喷嘴3，利用高压泵将水泥浆液通过喷嘴3高速倾斜向下喷入PVC导管内，高速喷入孔内的水泥浆液产生冲击力将PVC导管击碎并切削周围砂卵石层；钻头1边旋转边提升使喷入孔内的水泥浆与周围砂卵石充分搅拌混合凝固，形成具有一定强度的圆柱形的高压旋喷桩，在极限条件处，在高压旋喷桩施工完成后向孔内插入钢管，提高高压旋喷桩的刚度，减少后期支护工程量，降低工程造价；第四步，重复第二步和第三步以根据施工要求在砂卵石围堰内打入若干高压旋喷桩，若干高压旋喷桩相互咬合以形成止水帷幕。本实施例砂卵石围堰和高压旋喷桩施工均易于操作实施，维护结构强度高，能确保安全施工。具体地，在第一步中，砂卵石围堰所需的砂卵石可采用河道下游开挖出的砂卵石填筑，避免另运送砂卵石产生额外较高费用，砂卵石围堰的迎水面坡比1：1.5，根据实际需求将砂卵石围堰顶面填筑为宽6m，便于高压泵、材料及其他机构的运输。在砂卵石围堰的迎水面采用预压集装袋防护，预压集装袋采用1.2m*1.2m*1.2m的尺寸并装填砂卵石，装填应控制在2/3体积，便于袋口密封及吊装，通过预压集装袋的自重抵抗水流对砂卵石围堰的迎水面的冲刷，可以有效降低砂卵石围堰填筑时填料的流失率，进而提高砂卵石围堰的安全性和稳定性。在第二步中，所述钻机采用HM-90A型全液压履带式接输出为6.6m3/min且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于流动水系砂卵石地层的围堰施工方法，流动水系砂卵石地层的河床上覆层为砂卵石层，其下覆层为不透水层，其特征在于：包括以下步骤：/n第一步，在流动的水中填筑砂卵石直至填筑出水面以上设定高度，以进行砂卵石围堰施工，且边进行砂卵石围堰边在砂卵石围堰的迎水面填埋预压集装袋；/n第二步，通过钻机在砂卵石围堰内纵向钻孔，在钻孔的同时下放钢导管，钢导管跟管钻进至孔底，钻孔完成后在钢导管内下放PVC导管至孔底，PVC导管下放完成后，逐节振动拔出钢导管；/n第三步，钻机的钻头安装有喷嘴，利用高压泵将水泥浆液通过喷嘴高速喷入PVC导管内，高速喷入孔内的水泥浆液产生冲击力将PVC导管击碎并切削周围砂卵石层；钻头边旋转边提升使喷入孔内的水泥浆与周围砂卵石充分搅拌混合凝固，形成具有一定强度的圆柱形的高压旋喷桩；/n第四步，重复第二步和第三步以在砂卵石围堰内打入若干高压旋喷桩，若干高压旋喷桩相互咬合以形成止水帷幕。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于流动水系砂卵石地层的围堰施工方法，流动水系砂卵石地层的河床上覆层为砂卵石层，其下覆层为不透水层，其特征在于：包括以下步骤：
第一步，在流动的水中填筑砂卵石直至填筑出水面以上设定高度，以进行砂卵石围堰施工，且边进行砂卵石围堰边在砂卵石围堰的迎水面填埋预压集装袋；
第二步，通过钻机在砂卵石围堰内纵向钻孔，在钻孔的同时下放钢导管，钢导管跟管钻进至孔底，钻孔完成后在钢导管内下放PVC导管至孔底，PVC导管下放完成后，逐节振动拔出钢导管；
第三步，钻机的钻头安装有喷嘴，利用高压泵将水泥浆液通过喷嘴高速喷入PVC导管内，高速喷入孔内的水泥浆液产生冲击力将PVC导管击碎并切削周围砂卵石层；钻头边旋转边提升使喷入孔内的水泥浆与周围砂卵石充分搅拌混合凝固，形成具有一定强度的圆柱形的高压旋喷桩；
第四步，重复第二步和第三步以在砂卵石围堰内打入若干高压旋喷桩，若干高压旋喷桩相互咬合以形成止水帷幕。


2.如权利要求1所述的一种用于流动水系砂卵石地层的围堰施工方法，其特征在于：在所述第一步中，砂卵石围堰采用分层填筑，水中的每层砂卵石填筑的厚度小于等于0.5m，水面以上的每层砂卵石填筑的厚度为200-300mm。


3.如权利要求2所述的一种用于流动水系砂卵石地层的围堰施工方法，其特征在于：在砂卵石围堰填筑出水面后通过压路机进行碾压密实且填筑一层碾压一层。


4.如权利要求1-3任一项所述的一种用于流动水系砂卵石地层的围堰施工方法，其特征在于：所述止水帷幕呈四边形。


5.如权利要求1-3任一项所述的一种用于流动水系砂卵石地层的围堰施工方法，其特征在于：在第一步之后且在第二步之前，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘铮荣，余丹，尤元扬，王玉平，刘大富，田永久，曹明朗，王刚，胡林，樊伟，
申请(专利权)人：重庆千牛建设工程有限公司，重庆巨能建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50