一种防止挤土桩孔缩径的钻杆钻机及施工方法技术

一种防止挤土桩孔缩径的钻杆钻机及施工方法。本发明专利技术提供了一种防止挤土桩孔缩径的施工方法及装置，通过动力头旋转钻杆且对钻杆向下加压，使钻头钻入土中成孔，通过控制钻杆的入土深度使桩孔达到预定深度；当孔达到预定深度时，从孔内向提升钻杆的同时向孔内浇注成桩材料以形成挤土不排土桩。钻进成孔时，挤扩体对桩孔土体进行一次挤压，在软、流塑状黏性土层处使用带有螺旋钻叶的钻杆进行局部少量取土，削弱软、流塑状黏性土层的挤土负效应，防止软、流塑状土体向孔内挤压。灌注混凝土、提钻时，通过靠近钻头位置处设置的挤扩体对桩孔周围土体进行二次挤压，以确保桩周土体的密实度灌注混凝土、提钻时，通过靠近钻头位置处设置的挤扩体对桩孔周围土体进行二次挤压，以确保桩周土体的密实度。桩周土体的密实度。桩周土体的密实度。

【技术实现步骤摘要】
一种防止挤土桩孔缩径的钻杆钻机及施工方法


[0001]本专利技术涉及钻进装置
，具体涉及一种防止挤土桩孔缩径的钻杆及钻机以及施工方法。

技术介绍

[0002]本专利技术所述的挤土桩为采用挤扩钻头，在成桩过程中通过机械扭矩与竖向压力挤扩作用，将桩孔中的土体完全挤压到桩孔周围的土体中，压灌混凝土后形成圆柱形完全挤土型桩。
[0003]首先，由于含水量的不同，根据液性指数的不同将黏性土划分为流塑、软塑、可塑、硬可塑、硬塑和坚硬六个土体状态，其中流塑状黏性介于固体与流体之间，重力下自身就会发生变形，软塑状黏性土受力容易变形。其次，在挤土桩成桩过程中会将桩孔中的土体向桩周土体进行挤压进而对桩周土体产生一定的力的作用，成桩过程中的挤土效应在软、流塑状黏性土中是负面的，会引发桩体断桩或缩径等情况。基于以上两点，挤土桩在软、流塑状黏性土中施工比较容易发生缩径问题。为了能够解决挤土桩在软、流塑状黏性土中会产生的问题，本专利技术提出了一种防止挤土桩孔缩径的钻杆及钻机及施工方法。

技术实现思路

[0004]为了解决挤土桩在软、流塑状黏性土中会产生软、流塑状黏性土流动导致桩体断桩或缩径等情况，本专利技术提出了新的施工方法及钻土装置，在采用原有挤土桩施工的前提下采取辅助措施解决缩径问题，具体如下：
[0005]一种防止挤土桩孔缩径的施工方法，包括以下过程：
[0006]步骤一、钻进成孔：通过动力头旋转钻杆且对钻杆向下加压，使钻头钻入土中成孔，通过控制钻杆的入土深度使桩孔达到预定深度；
[0007]步骤二、灌注混凝土、提钻：当孔达到预定深度时，从孔内提升钻杆的同时向孔内浇注成桩材料以形成挤土不排土桩。
[0008]其特征在于，钻进成孔时，挤扩体对桩孔土体进行一次挤压，在软、流塑状黏性土层处使用带有螺旋钻叶的螺旋钻杆进行局部少量取土，削弱软、流塑状黏性土层的挤土负效应，防止软、流塑状土体向孔内挤压，灌注混凝土、提钻时，通过靠近钻头位置处设置的挤扩体对桩孔周围土体进行二次挤压，以确保桩周土体的密实度。
[0009]本专利技术提供的一种防止挤土桩孔缩径的钻杆钻机，包括钻具，钻具包括钻杆、钻头和挤扩体，所述钻杆为中空钻杆，包括设置在钻杆上部的螺旋钻杆，设置在螺旋钻杆下方的光杆钻杆，钻头设置在光杆钻杆端部用于钻土，挤扩体套设在光杆钻杆上与钻头位置相连。
[0010]所述螺旋钻杆为焊有螺旋钻叶的钻杆。
[0011]所述螺旋钻杆的外径尺寸比挤扩体的外径尺寸至少小10mm。
[0012]所述螺旋钻杆的长度为软、流塑状黏性土土层层底至钻杆顶部距离。
[0013]所述钻杆钻机还包括履带底盘、操作室、立柱、动力头，钻具，所述履带底盘上设有
桩机平台，所述桩机平台上面一端设有立柱，另一端设有操作室；所述立柱的顶端设有滑轮组，从卷扬机的辊筒出来的钢丝绳绕过滑轮组一端连接动力头，动力头下部连接钻具。
[0014]所述挤扩体呈圆柱状，外径尺寸为桩的直径。在含有软、流塑状黏性土土层的土体内施工过程中，下部挤扩体挤土成孔，钻杆顶部的螺旋钻杆局部少量取土，其余部分采用光杆钻杆连接，在下钻挤土成孔、提钻灌注成桩的同时可有效避免桩体在软、流塑状黏性土层中产生缩径情况。
[0015]在实际实施中，为了下钻通畅，螺旋钻杆外径尺寸比挤扩体外径尺寸小10mm；控制外径的尺寸可以有效地避免因桩孔缩径而造成局部成桩直径过小或断桩的情况，也可以避免因螺旋钻杆直径过大而造成对整个桩孔取土的情况。
[0016]螺旋钻杆的安装长度一般为岩土工程勘察报告中的软、流塑状黏性土土层层底至钻杆顶部距离，为给施工提供便利，该土层的层底标高宜按每个单体建筑的情况取平均土层层底标高；安装位置为假定成桩后该土层层底标高对应钻杆的位置至钻杆顶部，螺旋钻杆的安装位置可根据具体情况进行调整。所述的软、流塑状黏性土的层底至桩顶之间距离宜在2～5m之间，深度不宜过大。
[0017]本专利技术的有益效果在于：
[0018]1.在施工过程中，通过设置螺旋钻杆，在成孔和提钻灌注的过程中，削弱了软、流塑状黏性土层的挤土负效应，解决了挤土桩在软、流塑状黏性土中会产生流动导致桩体断桩或缩径等问题。
[0019]2.此种构造的钻具钻杆，可避免在软、流塑状黏性土中施工过程中，发生桩体断桩或缩径的情况。
附图说明
[0020]图1是本专利技术中钻杆钻机的结构示意图；
[0021]图2是本专利技术防止挤土桩孔缩径的施工示意图；
[0022]图3是现有技术挤土桩施工示意图；
[0023]图中，1.履带底盘，2.操作室，3.立柱，4.动力头，5.钻具，6.桩机平台，7.滑轮组，8.钢丝绳，51.中空钻杆，511.光杆钻杆，512.螺旋钻杆，52.挤扩体，53.钻头，挤土桩9，软、流塑状黏性土层11，软、流塑状黏性土12。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]防止挤土桩孔缩径的施工方法，包括以下过程：
[0026]施工前进行施工准备，包括仔细研读岩土工程勘察报告，确认软、流塑状黏性土层的位置以及厚度；仔细研读设计图纸，根据图纸桩长桩径以及软、流塑状黏性土层的厚度选取钻杆、钻具尺寸，准备进场需要配备的设备及配件。施工现场具备“三通一平(电通、水通、路通和场地平整)”条件后，组织设备进场工作，按图1方式以及软、流塑状黏性土层的位置
进行设备组装。测放桩位：根据蓝图中的建筑物轴线、坐标点等对桩位进行测放，桩位用钢筋打眼石灰标记，并加以保护。测放好桩位后需对桩位进行复检。打桩机就位：钻机就位时，要做到机座平稳，在技术人员指导下，钻机安装就位后，调整钻杆垂直度，确保施工中不发生倾斜移位。
[0027]本实施例中，软、流塑状黏性土的层底与桩顶之间距离3.0m，桩径设计值0.5m，桩长设计值10.0m，
[0028]具体过程为：
[0029]步骤一、钻进成孔：通过动力头旋转钻杆且对钻杆向下加压，使钻头钻入土中成孔，通过控制钻杆的入土深度使桩孔达到预定深度；
[0030]步骤二、灌注混凝土、提钻：当孔达到预定深度时，从孔内提升钻杆的同时向孔内浇注成桩材料以形成挤土不排土桩。
[0031]钻进成孔时，挤扩体对桩孔土体进行一次挤压，在软、流塑状黏性土层处使用带有螺旋钻叶的螺旋钻杆进行局部少量取土，削弱软、流塑状黏性土层的挤土负效应，防止软、流塑状土体向孔内挤压，灌注混凝土、提钻时，通过靠近钻头位置处设置的挤扩体对桩孔周围土体进行二次挤压，以确保桩周土体的密实度。
[0032]如图2，采用本申请的方法及装置进行的施工示意图，图2
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a中为成桩材料前的示意图，图2
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防止挤土桩孔缩径的施工方法，包括以下过程：步骤一、钻进成孔：通过动力头旋转钻杆且对钻杆向下加压，使钻头钻入土中成孔，通过控制钻杆的入土深度使桩孔达到预定深度；步骤二、灌注混凝土、提钻：当孔达到预定深度时，从孔内提升钻杆的同时向孔内浇注成桩材料以形成挤土不排土桩；其特征在于，钻进成孔时，挤扩体对桩孔土体进行一次挤压，在软、流塑状黏性土层处使用带有螺旋钻叶的螺旋钻杆进行局部少量取土，削弱软、流塑状黏性土层的挤土负效应，防止软、流塑状土体向孔内挤压。2.如权利要求1所述的防止挤土桩孔缩径的施工方法，其特征在于，所述步骤二灌注混凝土、提钻时，通过靠近钻头位置处设置的挤扩体对桩孔周围土体进行二次挤压，以确保桩周土体的密实度。3.如权利要求1所述的防止挤土桩孔缩径的施工方法，其特征在于，所述螺旋钻叶的外径尺寸比挤扩体的外径尺寸至少小10mm。4.如权利要求1所述的防止挤土桩孔缩径的施工方法，其特征在于，所述螺旋钻杆的长度为软、流塑状黏性土土层层底至钻杆顶部距离。5.一种防止挤土桩孔缩径的钻杆钻机，其特征在于，包括钻具(5)，钻具(5)包括钻杆、钻头(53)和挤扩体(52)，所述钻杆为中空...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴新明，梁倩文，万浩然，卢建涛，黄威，
申请(专利权)人：宁夏夯中岩土工程有限公司，
类型：发明
国别省市：