用于复杂地层的灌注桩成孔施工结构制造技术

本发明专利技术涉及灌注桩成孔的技术领域，公开了用于复杂地层的灌注桩成孔施工结构，包括采用泵吸反循环钻机配置牙轮滚刀钻头钻进在填石层中的上段孔、形成在上段孔下方的中段孔、采用旋挖钻机钻进在土层中的下段孔以及形成在硬岩层中的底段孔，上段孔的底部位于淤泥层的上方，中段孔的顶部置于填石层中；上段孔中设有外护筒，外护筒抵接上段孔的内侧壁，中段孔中设有内护筒，内护筒的下部抵接中段孔的内侧壁，内护筒的上部穿设在上段孔中，与外护筒之间具有护筒间隙；用于复杂地层的灌注桩成孔施工结构解决了起拔钢护筒的难题，避免淤泥层的塌孔、缩颈，避免后期施工塌孔，在填石层和淤泥层钻进速度更快，加快了工期，施工速度快，缩短了工期。了工期。了工期。

【技术实现步骤摘要】
用于复杂地层的灌注桩成孔施工结构


[0001]本专利技术专利涉及灌注桩成孔的
，具体而言，涉及用于复杂地层的灌注桩成孔施工结构。

技术介绍

[0002]目前的桩基工程中，在进行灌注桩成孔时，当遇到自上而下依序为填石层、淤泥层、土层以及硬岩层的复杂地层时，灌注桩成孔施工难度最大。因为既要克服填石层中松散且坚硬的块石，又要防止流塑状的淤泥层产生塌孔，还要克服下部坚硬的硬岩层。
[0003]采用以往常规的泥浆护壁钻孔灌注桩在上述复杂地层成孔时，几乎无法成孔，原因有以下几点：
[0004]1)、填石层中的块石之间空隙大，块石硬度大，且块石分布极为松散，一旦轻微扰动，非常容易塌方，采用常规钻头难以钻进，不光要解决坚硬块石钻进的问题，还要解决松散填石层扰动塌孔的问题；
[0005]2)、淤泥层几乎呈流塑或流动状态，稍微扰动，极易塑性流动，进而缩颈、塌孔；
[0006]3)、填石层中的松散块石坐落于流塑状的淤泥上，即使在填石层顺利成孔，一旦进入淤泥层，由于钻孔形成临空面，淤泥层上部的块石极易沿下部的淤泥滑动崩塌，产生大规模塌孔；
[0007]4)、即使穿过松散填石层和淤泥层后，硬岩层中成孔也是一大难题，如不能选取合适的工艺，在坚硬岩石内钻孔，效率极其低下。
[0008]现有技术中，在复杂地层中成孔，通常采用的工艺是采用冲孔桩机配置冲锤进行成孔，钻孔内则采用泥浆护壁，按照以下工序施工：
[0009]1)、采用冲孔桩在填石层内冲孔，采用泥浆护壁；
[0010]2)、通过冲孔桩机配置的卷扬机起吊冲锤，反复向下冲击，将填石层中的块石击碎，部分碎屑被冲击嵌入孔壁土层，部分碎屑通过泥浆向上返浆至孔外；
[0011]3)、即将到达淤泥层时，继续向下冲击，在冲击的过程中，会有部分块石被挤入下部淤泥，淤泥层和从上部冲入的块石混合在一起形成块石淤泥混合物，形成块石淤泥混合物具有一定的自稳能力；
[0012]4)、冲锤继续向下冲击，在淤泥块石混合物中穿过，到达硬岩层，继续采用冲锤冲击岩石成孔，最终成孔完成。
[0013]上述采用传统的冲孔成孔+泥浆护壁工艺，有以下缺点：
[0014]1)、填石层塌孔严重，施工效率低下，冲锤在填石层冲击进尺时，虽然桩孔内有泥浆护壁，但是仍旧不时有块石崩塌；
[0015]2)、填石层和淤泥层的交界面位置塌孔严重，影响成孔效率；
[0016]3)、在上述无论填石层还是淤泥层，一旦塌孔，常规办法是采用人工向桩孔内回填块石，填满崩塌区域，再继续用冲锤向下冲击进尺，因此在冲击进尺的同时，不断塌孔，不断反复回填块石冲击，直至穿透为止，因此填石层成孔效率低下；
[0017]4)、硬岩层冲击效率低下，硬岩层采用冲锤冲击进尺，效率更低。

技术实现思路

[0018]本专利技术的目的在于提供用于复杂地层的灌注桩成孔施工结构，旨在解决现有技术中，用于复杂地层的灌注桩成孔施工结构存在施工效率较低、容易塌方的问题。
[0019]本专利技术是这样实现的，用于复杂地层的灌注桩成孔施工结构，其特征在于，由地面朝下的方向，复杂地层依序包括填石层、淤泥层、土层以及硬岩层，所述用于复杂地层的灌注桩成孔施工结构包括采用泵吸反循环钻机配置牙轮滚刀钻头钻进形成在填石层中的上段孔、采用泵吸反循环钻机配置牙轮滚刀钻头钻进形成在上段孔下方的中段孔、采用旋挖钻机钻进形成在土层中的下段孔以及采用旋挖钻机钻进形成在硬岩层中的底段孔，所述上段孔的底部位于淤泥层的上方，所述中段孔的顶部置于填石层中，对接着上段孔的底部，所述中段孔的底部位于淤泥层的底部；所述上段孔、中段孔、下段孔以及底段孔自上而下布置，形成灌注桩孔；所述上段孔中设有外护筒，所述外护筒抵接着所述上段孔的内侧壁，所述中段孔中设有内护筒，所述内护筒的下部抵接着中段孔的内侧壁，所述内护筒的上部穿设在上段孔中，且与外护筒之间具有护筒间隙。
[0020]进一步的，所述外护筒顶部延伸出所述上段孔的上方，形成第一外延段；所述内护筒的顶部延伸出所述上段孔的上方，形成第二外延段。
[0021]进一步的，所述上段孔的直径大于所述中段孔的直径，所述上段孔的底部具有底部环面，所述底部环面环绕所述中段孔顶部的外周布置；所述外护筒的底部朝内延伸有底部环壁，所述底部环壁环绕外护筒的周向布置，所述底部环壁抵接在所述底部环面上。
[0022]进一步的，所述底部环壁与内护筒之间具有间隔距离；所述内护筒的上部的外侧壁凸设有内凸起，所述内凸起的长度大于所述间隔距离，所述底部环壁的内部设有供内凸起穿过的缺口；所述底部环壁具有朝上布置且形成在缺口两侧的倾斜导向面，沿着所述缺口朝外的延伸方向，所述倾斜导向面朝上倾斜布置；所述内凸起位于缺口的上方，与所述缺口错位布置，与所述倾斜导向面正对布置；在起拔所述外护筒的过程中，当所述内凸起抵接着底部环壁的倾斜导向面时，所述外护筒转动，直至所述内凸起对齐缺口，所述内凸起穿过所述缺口，所述外护筒拔出。
[0023]进一步的，包括连杆体，所述连杆体包括多个自上而下布置的杆件，多个所述杆件自上而下依序首尾铰接；所述连杆体自上而下置于所述护筒间隙中，所述连杆体的底部抵接在所述上段孔的底部，所述连杆体的杆件的两端分别抵接着所述外护筒及内护筒，所述连杆体的顶部与外护筒的顶部固定。
[0024]进一步的，所述外护筒的内侧壁及内护筒的上部的外侧壁分别设置有导轨槽，所述导轨槽沿着灌注桩的轴向延伸布置，两个所述导轨槽相对布置；所述连杆体的杆件的两端分别置于两个导轨槽中。
[0025]进一步的，所述连杆体的顶部连接有固定块，所述固定块的外周具有外周侧壁，沿自上而下的方向，所述固定块的外周侧壁朝内倾斜布置；所述固定块嵌入在外护筒的顶部与内护筒的顶部之间，且外周侧壁分别抵接着所述外护筒及内护筒。
[0026]进一步的，所述连杆体的底部设置有抵接块，所述抵接块具有朝下的抵接面，所述抵接面的中部具有朝上凹陷的固定槽，所述固定槽中覆盖有弹性体，所述抵接块的抵接面
抵接在所述上段孔的底部。
[0027]进一步的，所述护筒间隙中填充有多个弹性块，所述弹性块分别抵接着外护筒及内护筒。
[0028]进一步的，所述弹性块朝弯曲条状，沿着所述内护筒的周向环绕布置；所述弹性块在护筒间隙中处于被压缩状态。。
[0029]与现有技术相比，本专利技术提供的用于复杂地层的灌注桩成孔施工结构，解决了目前在复杂地层中成型灌注桩孔的难题，具有以下优点：
[0030]1)、采用外护筒及内护筒方式，且内护筒的上部与外护筒之间具有护筒间隙，解决了拔管机起拔钢护筒的难题；避免由于护筒长度太大，地层摩擦力过大，导致难以拔管的问题；
[0031]2)、采用泵吸反循环钻机配置牙轮滚刀钻头解决了填石层塌孔，以及填石层与淤泥层之间界面位置塌孔的风险，泵吸反循环钻机配置牙轮滚刀钻头属于研磨工艺，即牙轮滚刀钻头在填石层内缓慢研磨，对填石层几乎无扰动，因此避免了填石层塌孔，在淤泥层钻进同样对淤泥无扰动，避免本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于复杂地层的灌注桩成孔施工结构，其特征在于，由地面朝下的方向，复杂地层依序包括填石层、淤泥层、土层以及硬岩层，所述用于复杂地层的灌注桩成孔施工结构包括采用泵吸反循环钻机配置牙轮滚刀钻头钻进形成在填石层中的上段孔、采用泵吸反循环钻机配置牙轮滚刀钻头钻进形成在上段孔下方的中段孔、采用旋挖钻机钻进形成在土层中的下段孔以及采用旋挖钻机钻进形成在硬岩层中的底段孔，所述上段孔的底部位于淤泥层的上方，所述中段孔的顶部置于填石层中，对接着上段孔的底部，所述中段孔的底部位于淤泥层的底部；所述上段孔、中段孔、下段孔以及底段孔自上而下布置，形成灌注桩孔；所述上段孔中设有外护筒，所述外护筒抵接着所述上段孔的内侧壁，所述中段孔中设有内护筒，所述内护筒的下部抵接着中段孔的内侧壁，所述内护筒的上部穿设在上段孔中，且与外护筒之间具有护筒间隙。2.如权利要求1述的用于复杂地层的灌注桩成孔施工结构，其特征在于，所述外护筒顶部延伸出所述上段孔的上方，形成第一外延段；所述内护筒的顶部延伸出所述上段孔的上方，形成第二外延段。3.如权利要求1或2述的用于复杂地层的灌注桩成孔施工结构，其特征在于，所述上段孔的直径大于所述中段孔的直径，所述上段孔的底部具有底部环面，所述底部环面环绕所述中段孔顶部的外周布置；所述外护筒的底部朝内延伸有底部环壁，所述底部环壁环绕外护筒的周向布置，所述底部环壁抵接在所述底部环面上。4.如权利要求3述的用于复杂地层的灌注桩成孔施工结构，其特征在于，所述底部环壁与内护筒之间具有间隔距离；所述内护筒的上部的外侧壁凸设有内凸起，所述内凸起的长度大于所述间隔距离，所述底部环壁的内部设有供内凸起穿过的缺口；所述底部环壁具有朝上布置且形成在缺口两侧的倾斜导向面，沿着所述缺口朝外的延伸方向，所述倾斜导向面朝上倾斜布置；所述内凸起位于缺口的上方，与所述缺口...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦胜伍，张领帅，乔双双，姚靖宇，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：