上软下硬地层旋挖钻机作业平台及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种上软下硬地层旋挖钻机作业平台及其施工方法。该旋挖钻机作业平台包括旋挖作业平台，旋挖作业平台为双筏板体系作业平台；双筏板体系作业平台，包括两个相互平行并间隔设置的第一、第二预制平台，且第一、第二预制平台之间的间隔区封闭箱型结构，并在箱顶表面沿着长度方向设置有旋挖机履带区域；预制平台与目标旋挖作业区域之间能够形成泥浆循环体系。由此可知，本发明专利技术具有低基底应域内，通过在横向两端分别布置一个横梁连接组件，以围合形成一个封闭的目标旋挖作业区域；所述的横梁连接组件与预制平台之间的连接方式为可拆卸连接方式；预制平台为力特点的同时，满足文明施工需求，另外，本发明专利技术还具有良好的通用性。

【技术实现步骤摘要】
上软下硬地层旋挖钻机作业平台及其施工方法
本专利技术公开了一种上软下硬地层旋挖钻机作业平台及其施工方法，主要用于现场文明施工要求较高的上软下硬地层旋挖成孔作业，属于工程施工

技术介绍
随着我国城市化的日益推进，城市人口规模稳步提高，城市快速路成为解决市区交通拥堵的重要手段。国内常见的城市快速路均采用“地面道路+主线高架”，主线高架的承台位于地面道路的中央分隔带内(该区域不适合采用塘渣填筑方案，因为存在塘渣填筑、余方弃置双重成本压力)。通常情况下，城市快速路的建设规模大，钻孔灌注桩数量多，且工期长，当桩基础范围内涉及中风化岩层、圆砾层或卵石层时，旋挖成孔工艺具有较高的经济优势。但是，我国相当部分城市位于河口三角洲区域或滨海区域(如：长三角、珠三角、环渤海城市圈)，其地层的表层通常覆盖15～20m的淤泥质粉质粘土，具有上软下硬的特点。因此，地质条件极差(一方面，表层土的承载力低，fak通常不超过60kPa；另一方面，表层土的压缩系数大，Es通常超过0.5MPa-1)，无法支承旋挖钻机作业要求(市场上广泛采用的旋挖钻机通常在100吨～150吨左右，履带基底平均应力超过100kPa)，原因在于，这种地质结构，在过大的基底反力作用下，除承载力、地基变形影响外，还会严重加剧钻孔的护壁难度(在主动土压力系数Ka一定的情况下，孔壁承担的主动土压力随孔口附加应力的增加呈线性增长，而旋挖成孔工艺为确保钻头的出入灵活性，护壁泥浆的粘度通常不超过24Pa·s)，因此，有效控制旋挖钻机基底应力是上软下硬地层旋挖成孔工艺的核心要点。另外，旋挖成孔工艺的文明施工挑战极大，主要体现为旋挖钻斗的进、回尺将导致泥浆反复外溢、回流。施工期间，受机械振动影响，土石方极易发生泥浆渗流，在场地内漫延——干燥状态下，泥浆固化形成扬尘；湿润状态下，泥浆与现场土、石混在一起，呈现脏、乱、差的现场风貌，严重违背文明施工要求。举例来说，常规旋挖机钻杆直径508mm，内部套嵌4～5根内管，内管最小直径约300mm，平均壁厚2.5cm，钻孔深度按60m计，钻杆自身所需容积为1.885m3；钻头直径1.0m，高度约1.5m，所需容积为1.18m3。故泥浆外溢总量V1约3.065m3。每个钻头进尺按0.8m计，1.0m钻孔灌注桩需补充的泥浆回流量V2为3.7m3。因此，在钻孔平台设计时，应考虑泥浆处置方案。为解决上述的技术问题，申请人申请了中国专利CN109356530A(专利技术名称：一种软土地基旋挖钻机平台及其施工方法)，该申请采用预制装配式混凝土结构，并已投入工程实践，取得了较好的使用效果，主要体现在以下2个方面：1)预制装配式混凝土板块形成整体后，扩大了基底面积，有效地控制了基底应力，使原状软弱土不仅可以承担120吨旋挖钻机的荷载，而且预制平台区域的沉降控制在14mm以内；2)内埋式导流管与周边粘土坝有效地控制了旋挖钻斗升降引起的泥浆外溢、回流，确保了现场安全文明施工状态。但是，工程实践表明，混凝土结构面临着“通用性差”、“适用性不佳”的困境：1)预制平台的钻孔位置相对固定，对不同桩位的适用性差；2)预制装配式结构间采用PBL键连接，预留孔直径较销钉直径大50％的状态下，仍无法调和现场的安装误差(地基不均匀沉降、预制装配式板块的)，增加重复使用的难度。因此，旋挖钻机作业平台应考虑重复使用的概率与重复使用的便利性。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种上软下硬地层旋挖钻机作业平台，具有低基底应力的特点，满足上软下硬地层旋挖桩孔桩的技术要求，同时还能够有效防止旋挖作业时泥浆在作业现场漫流，满足文明施工需求，另外，本专利技术还具有良好的通用性。为实现上述的技术目的，本专利技术将采取如下的技术方案：一种上软下硬地层旋挖钻机作业平台，包括旋挖作业平台，所述的旋挖作业平台为双筏板体系作业平台；其中：所述的双筏板体系作业平台，包括两个相互平行并间隔设置的预制平台；所述的两个预制平台分别为第一、第二预制平台，且第一、第二预制平台之间的间隔区域内，通过在横向两端分别布置一个横梁连接组件，以围合形成一个封闭的目标旋挖作业区域；所述的横梁连接组件与预制平台之间的连接方式为可拆卸连接方式；所述的预制平台，为封闭箱型结构，并在箱顶表面沿着长度方向设置有旋挖机履带区域；所述预制平台的箱顶表面设置有泥浆通道孔，且预制平台的内腔沿着长度延伸方向设置为若干相互连通的隔仓，同时预制平台在处于长度方向的两端设置有若干导流孔a；所述的目标旋挖作业区域，按照群桩布置的要求预设一排护筒；每一个护筒在靠着底部端面的位置处均设置有泥浆通孔，同时每一个横梁连接组件上均设有一个以上的导流孔b；预制平台每一侧的导流孔a均依次通过汇流管、分流管与目标旋挖作业区域处于同侧的导流孔b连通；预制平台内腔依次通过汇流管、分流管与目标旋挖作业区域内的各护筒形成泥浆循环体系；旋挖机能够通过两侧的履带轮沿着第一、第二预制平台上的旋挖机履带区域移动，并在各护筒所在位置处停下进行旋挖作业，以顺序作业出各护筒对应位置处的钻孔桩；旋挖机在旋挖作业前，通过泥浆通道孔将新鲜泥浆注入双筏板体系作业平台；旋挖机在旋挖作业过程中，旋挖钻斗下放时，泥浆外溢，泥浆依次沿着护筒、目标旋挖作业区域、分流管、汇流管、预制平台流动；旋挖机在旋挖作业过程中，旋挖钻扣上提时，泥浆回流，泥浆通过泥浆通道孔依次沿着预制平台、汇流管、分流管、目标旋挖作业区域、护筒流动。优选地，所述的预制平台，包括顶板、底板、内侧横隔板、外侧横隔板以及腹板，外侧横隔板的数量有两块，分别为第一、第二外侧横隔板；腹板的数量有两块，分别为外侧腹板、内侧腹板；顶板、底板、第一外侧横隔板、第二外侧横隔板、外侧腹板、内侧腹板围合而形成箱型结构，其中：顶板、底板在高度方向相互平行并间隔设置；第一、第二外侧横隔板在长度方向相互平行并间隔设置；外侧腹板、内侧腹板在宽度方向相互平行并间隔设置；内侧横隔板包括有若干块，沿着长度方向布置在预制平台中，每一块内侧横隔板在紧靠着下端面的位置处设置有导流孔c；泥浆通道孔设置于顶板，浆液通孔设置于外侧腹板；导流孔a设置于外侧横隔板。优选地，所述顶板、底板、内侧横隔板、外侧横隔板、腹板均为加劲板，其中：腹板的内侧板面布置有加劲肋a；外侧横隔板的内侧板面布置加劲肋b；底板的上板面布置有加劲肋c；内侧横隔板的两侧板面均布置有加劲肋d；而顶板的下板面则布置有加劲肋e；所述的预制平台，内侧横隔板在靠近上、下两端面的位置处均设置有预留过焊孔，其中，导流孔c与同侧的预留过焊孔交错设置；顶板的各加劲肋e与内侧横隔板上侧的个预留过焊孔一一对应连接，底板的各加劲肋c与内侧横隔板下侧的各预留过焊孔一一对应连接。优选地，导流孔a为排孔，与汇流管的各汇流接口连通。优选地，所述的横梁连接组件包括翼缘以及连接腹板，翼缘有两根，分别为上、下翼缘，连接腹板的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种上软下硬地层旋挖钻机作业平台，包括旋挖作业平台，其特征在于，所述的旋挖作业平台为双筏板体系作业平台；其中：/n所述的双筏板体系作业平台，包括两个相互平行并间隔设置的预制平台；/n所述的两个预制平台分别为第一、第二预制平台，且第一、第二预制平台之间的间隔区域内，通过在横向两端分别布置一个横梁连接组件，以围合形成一个封闭的目标旋挖作业区域；所述的横梁连接组件与预制平台之间的连接方式为可拆卸连接方式；/n所述的预制平台，为封闭箱型结构，并在箱顶表面沿着长度方向设置有旋挖机履带区域；所述预制平台的箱顶表面设置有泥浆通道孔，且预制平台的内腔沿着长度延伸方向设置为若干相互连通的隔仓，同时预制平台在处于长度方向的两端均设置有若干导流孔a；/n所述的目标旋挖作业区域，按照群桩布置的要求预设一排护筒；每一个护筒在靠着底部端面的位置处均设置有泥浆通孔，同时每一个横梁连接组件上均设有一个以上的导流孔b；/n预制平台每一侧的导流孔a均依次通过汇流管、分流管与目标旋挖作业区域处于同侧的导流孔b连通；/n预制平台内腔依次通过汇流管、分流管与目标旋挖作业区域内的各护筒形成泥浆循环体系；/n旋挖机能够通过两侧的履带轮沿着第一、第二预制平台上的旋挖机履带区域移动，并在各护筒所在位置处停下进行旋挖作业，以顺序作业出各护筒对应位置处的钻孔桩；/n旋挖机在旋挖作业前，通过泥浆通道孔将新鲜泥浆注入双筏板体系作业平台；/n旋挖机在旋挖作业过程中，旋挖钻斗下放时，泥浆外溢，泥浆依次沿着护筒、目标旋挖作业区域、分流管、汇流管、预制平台流动；/n旋挖机在旋挖作业过程中，旋挖钻扣上提时，泥浆回流，泥浆通过泥浆通道孔依次沿着预制平台、汇流管、分流管、目标旋挖作业区域、护筒流动。/n...

【技术特征摘要】
1.一种上软下硬地层旋挖钻机作业平台，包括旋挖作业平台，其特征在于，所述的旋挖作业平台为双筏板体系作业平台；其中：
所述的双筏板体系作业平台，包括两个相互平行并间隔设置的预制平台；
所述的两个预制平台分别为第一、第二预制平台，且第一、第二预制平台之间的间隔区域内，通过在横向两端分别布置一个横梁连接组件，以围合形成一个封闭的目标旋挖作业区域；所述的横梁连接组件与预制平台之间的连接方式为可拆卸连接方式；
所述的预制平台，为封闭箱型结构，并在箱顶表面沿着长度方向设置有旋挖机履带区域；所述预制平台的箱顶表面设置有泥浆通道孔，且预制平台的内腔沿着长度延伸方向设置为若干相互连通的隔仓，同时预制平台在处于长度方向的两端均设置有若干导流孔a；
所述的目标旋挖作业区域，按照群桩布置的要求预设一排护筒；每一个护筒在靠着底部端面的位置处均设置有泥浆通孔，同时每一个横梁连接组件上均设有一个以上的导流孔b；
预制平台每一侧的导流孔a均依次通过汇流管、分流管与目标旋挖作业区域处于同侧的导流孔b连通；
预制平台内腔依次通过汇流管、分流管与目标旋挖作业区域内的各护筒形成泥浆循环体系；
旋挖机能够通过两侧的履带轮沿着第一、第二预制平台上的旋挖机履带区域移动，并在各护筒所在位置处停下进行旋挖作业，以顺序作业出各护筒对应位置处的钻孔桩；
旋挖机在旋挖作业前，通过泥浆通道孔将新鲜泥浆注入双筏板体系作业平台；
旋挖机在旋挖作业过程中，旋挖钻斗下放时，泥浆外溢，泥浆依次沿着护筒、目标旋挖作业区域、分流管、汇流管、预制平台流动；
旋挖机在旋挖作业过程中，旋挖钻扣上提时，泥浆回流，泥浆通过泥浆通道孔依次沿着预制平台、汇流管、分流管、目标旋挖作业区域、护筒流动。


2.根据权利要求1所述的上软下硬地层旋挖钻机作业平台，其特征在于，所述的预制平台，包括顶板、底板、内侧横隔板、外侧横隔板以及腹板，外侧横隔板的数量有两块，分别为第一、第二外侧横隔板；腹板的数量有两块，分别为外侧腹板、内侧腹板；
顶板、底板、第一外侧横隔板、第二外侧横隔板、外侧腹板、内侧腹板围合而形成箱型结构，其中：顶板、底板在高度方向相互平行并间隔设置；第一、第二外侧横隔板在长度方向相互平行并间隔设置；外侧腹板、内侧腹板在宽度方向相互平行并间隔设置；
内侧横隔板包括有若干块，沿着长度方向布置在预制平台中，每一块内侧横隔板在紧靠着下端面的位置处设置有导流孔c；
泥浆通道孔设置于顶板，浆液通孔设置于外侧腹板；导流孔a设置于外侧横隔板。


3.根据权利要求2所述的上软下硬地层旋挖钻机作业平台，其特征在于，所述顶板、底板、内侧横隔板、外侧横隔板、腹板均为加劲板，其中：
腹板的内侧板面布置有加劲肋a；外侧横隔板的内侧板面布置加劲肋b；底板的上板面布置有加劲肋c；内侧横隔板的两侧板面均布置有加劲肋d；而顶板的下板面则布置有加劲肋e；
所述的预制平台，内侧横隔板在靠近上、下两端面的位置处均设置有预留过焊孔，其中，导流孔c与同侧的预留过焊孔交错设置；
顶板的各加劲肋e与内侧横隔板上侧的个预留过焊孔一一对应连接，底板的各加劲肋c与内侧横隔板下侧的各预留过焊孔一一对应连接。


4.根据权利要求3所述的上软下硬地层旋挖钻机作业平台，其特征在于，导流孔a...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐声亮，陈巨峰，林函，
申请(专利权)人：宁波市政工程建设集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33