双套管式全回转超长桩施工工具及施工工法制造技术

本发明专利技术揭示了一种双套管式全回转超长桩施工工具及施工工法，施工工具包括外套管和内套管，外套管承受上段压力和摩擦阻力，内套管利用外套管内腔直接钻岩；全回转钻机先后对外套管和内套管施加力和扭力钻进或提拔，便于钻进更深的地方。施工工法对超长桩采用分段进行施工方法，增加了可施工桩长度，并通过回转钻机分别对外、内套管施工，拆分套管工作阻力，延伸回转钻机的工作长度。

【技术实现步骤摘要】
双套管式全回转超长桩施工工具及施工工法
本专利技术涉及建筑施工领域，具体而言，涉及一种双套管式全回转超长桩施工工具及施工工法。
技术介绍
近年来，中国随着机场、桥梁、高层建筑等大型基建高速发展，大直径、超长灌注桩技术应用普遍。在穿越复杂软弱或高回填地层施工中，全套管全回转施工工艺因其具有成孔质量好、成桩质量稳定、施工噪音小的优点，桩基施工中得到广泛应用。但全套管全回转施工工艺施工过程中往往遇上如下情形：1.跟管施工工艺施工深度受外环境影响，随着施工深度的加大，管壁受摩擦阻力随之增大，钻深受到限制；2.桩孔深度很大时，需采用加厚套管，套管自重将进一步加大拔管负荷。需要更大型全回转钻机，但目前国内大型回转钻机数量较少，资源调用困难，使用成本也很高，生产投入很大。若不使用更大型设备，拔套管失败的机会很大，将造成巨大的经济损失。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种双套管式全回转超长桩施工工具及施工工法，利用双套管实现超长复杂地层中灌注桩施工。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用了如下技术方案：一方面，提供了一种双套管式全回转超长桩施工工具，包括外套管和同轴的设于外套管内的内套管，内套管长度大于外套管，所述外套管和内套管沿轴向分成数段连接段，各连接段间为可拆卸连接。进一步地，所述连接段之间设有通过螺栓连接。进一步地，所述连接段管壁下端间隔设有凸块，上端外壁上开设有适配凸块插入的凹槽，插入处螺栓连接将各连接段装配。进一步地，所述内套管和外套管的钻入端可拆卸地连接有钻刃。另一方面，本专利技术还提供了一种双套管式全回转超长桩施工工法，该工法包括以下步骤：1)测量定点桩心，准备多段直径与设计桩径相匹配的外套管和直径小于外套管400mm的内套管；2)将外套管与全回转钻机连接，启动全回转钻机压入外套管，压入过程中不断取土，在外套管即将钻至岩层时连接合适长度外套管连接段，将外套管最下端的圆截面完全钻入岩层；3)将内套管与全回转钻机连接，启动全回转钻机压入内套管，压入过程不断取土，将内套管压入桩底设计标高处；4)安置钢筋笼，通过灌注导管开始灌注混凝土，当混凝土灌注至最下层溶洞所处深度时，向上提拔内套管，并实时测量混凝土液面标高，当灌注的混凝土液面稳定上升时再继续提升内套管；5)当内套管提升至外套管管底以上时，使用全回转钻机提升拆除内套管；6)拆除内套管后，边灌注混凝土边向上提升灌注导管，使灌注导管埋在混凝土液面以下3m-6m，当灌注混凝土至预设标高后，使用全回转钻机提升拆除外套管；7)拆除外套管和灌注导管。进一步地，所述步骤2)中，连接合适长度外套管连接段后，当外套管底部截面完全钻入岩层时，外套管位于全回转钻机楔形夹夹紧装置的最低作业位置。进一步地，所述步骤4)中，在灌注混凝土高度较高、流速突然降低时，上下抽插灌注导管。更进一步地，上下抽插灌注导管的幅度为200-300mm。进一步地，所述步骤7)中，拆除外套管后，混凝土面未达到预设标高时，通过灌注导管补灌至预设标高后拆除灌注导管。进一步地，所述步骤7)中，拆除灌注导管后，混凝土面未达到预设标高时，采用二次注浆技术补灌至预设标高。相比于现有技术，本专利技术的优势在于：本专利技术的工具包括外套管和内套管，外套管承受上段压力和摩擦阻力，内套管利用外套管内腔直接钻岩；全回转钻机先后对外套管和内套管施加力和扭力钻进或提拔，便于钻进更深的地方。施工工法对超长桩采用分段进行施工方法，增加了可施工桩长度，并通过回转钻机分别对外、内套管施工，拆分套管工作阻力，完成超长复杂地层中灌注桩施工。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本专利技术的一些实施例，并非对本专利技术的限制。图1是双套管式全回转超长桩施工工具的结构示意图。图2是双套管式全回转超长桩施工工具的连接段的结构示意图。图3是双套管式全回转超长桩施工工法的工艺流程图。图中标号：1、外套管；2、内套管；3、凸块；4、凹槽；5、螺栓；6、全回转钻机；7、钻刃；8、回填土层；9、岩层。具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术技术方案作进一步非限制性的详细描述。如图1和图2所示，双套管式全回转超长桩施工工具包括外套管1和可滑动地同轴套设于外套管1内的内套管2，内套管2长度大于外套管1，外套管1和内套管2沿轴向分别分成数段连接段，连接段管壁下端间隔设有凸块3，上端外壁上开设有适配凸块3插入的凹槽4，插入处螺栓5连接将各连接段装配。在外套管1和内套管2的连接段的下端均设置连接孔，钻刃6通过连接孔可拆卸的与外套管1和内套管2连接，便于外套管1和内套管2的钻进。如图3所示，双套管式全回转超长桩施工工法包括以下步骤：1)施工前准备：测量定点桩心，JAR-260H全回转钻机6就位，准备多段直径与设计桩径相匹配的外套管以及多段直径小于外套管直径400mm的内套管。2)外套管钻进：将外套管与全回转钻机连接，启动全回转钻机将外套管压入回填土层8中，压入过程中不断取土，当外套管即将压入至岩层9时连接合适长度的外套管配节，该配节可以使外套管的最下端圆截面完全钻入岩层时，外套管上端位于全回转钻机楔形夹夹紧装置最低作业位置，然后将外套管最下端的圆截面完全钻入岩层。3)内套管钻进：将内套管与全回转钻机连接，启动全回转钻机压入内套管，压入过程不断取土，将内套管压入桩底设计标高处。由于外套管的上端位于全回转钻机楔形夹夹紧装置最低作业位置，可以增大内套管一次钻进行程。4)安置钢筋笼，连接好料斗、料斗塞和灌注导管。5)调制并灌注混凝土：调制超缓凝自密实水下不扩散混凝土，该混凝土初凝时间大于等于整桩灌注所需时间；将调制好的混凝土灌入料斗，打开料斗塞通过灌注导管灌注混凝土，当混凝土灌注至最下层溶洞所处深度时，向上提拔内套管，并实时测量混凝土液面标高，当灌注的混凝土液面稳定上升时再继续提升内套管，防止溶洞排水冲击混凝土造成混凝土离析。为了便于导管中的混凝土排出、防止堵管，在灌注混凝土高度较高、流速突然降低时，以200mm-300mm的抽插幅度上下抽插灌注导管。6)拔除内套管：当内套管提升至外套管管底以上时，使用全回转钻机提升拆除内套管。7)拔除外套管：拆除内套管后，边灌注混凝土边向上提升灌注导管，使灌注导管埋在混凝土液面以下3m-6m，当灌注混凝土至预设标高后，使用全回转钻机提升拆除外套管。8)拔除灌注导管：拆除外套管后，如果混凝土面未达到预设标高，通过灌注导管补灌混凝土至预设标高，提升拆除灌注导管。9)补灌混凝土：拆除灌注导管后，若混凝土面未达到预设标高时，在混凝土灌注桩初凝前采用补灌混凝土至标高处。本专利技术的施工工具包括外套管和内套管，外套管承受上段压力和摩擦阻力，内套管利用外套本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.双套管式全回转超长桩施工工具，其特征在于，包括外套管和可滑动地同轴套设于外套管内的内套管，内套管长度大于外套管，所述外套管和内套管沿轴向分成数段连接段，各连接段间为可拆卸连接。/n

【技术特征摘要】
1.双套管式全回转超长桩施工工具，其特征在于，包括外套管和可滑动地同轴套设于外套管内的内套管，内套管长度大于外套管，所述外套管和内套管沿轴向分成数段连接段，各连接段间为可拆卸连接。


2.根据权利要求1所述的双套管式全回转超长桩施工工具，其特征在于，所述连接段之间通过螺栓连接。


3.根据权利要求2所述的双套管式全回转超长桩施工工具，其特征在于，所述连接段管壁下端间隔设有凸块，上端外壁上开设有适配凸块插入的凹槽，插入处螺栓连接将各连接段装配。


4.根据权利要求1所述的双套管式全回转超长桩手工工具，其特征在于，所述内套管和外套管的钻入端可拆卸地连接有钻刃。


5.双套管式全回转超长桩施工工法，其特征在于，包括以下步骤：
1)测量定点桩心，准备多段直径与设计桩径相匹配的外套管和直径小于外套管400mm的内套管；
2)将外套管与全回转钻机连接，启动全回转钻机压入外套管，压入过程中不断取土，在外套管即将钻至岩层时连接合适长度外套管连接段，将外套管最下端的圆截面完全钻入岩层；
3)将内套管与全回转钻机连接，启动全回转钻机压入内套管，压入过程不断取土，将内套管压入桩底设计标高处；
4)安置钢筋笼，通过灌注导管开始灌...

【专利技术属性】
技术研发人员：农其，梁发军，杨红章，唐勇，朱明佳，汤明庸，李玉生，梁雪丽，蒙敏兰，
申请(专利权)人：广西建工集团基础建设有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45