本发明专利技术涉及地基与基础工程技术领域，具体公开了一种溶洞中灌注桩施工所用的护筒装置及灌注桩施工方法，护筒装置包括直筒状的上部护筒和下部护筒，以及环绕设置在下部护筒外周的封堵组件，其中：下部护筒包括由内而外依次设置的内衬骨架、钢丝网层和防水布层；内衬骨架的底部固定有与之直径相匹配的开口桩靴；防水布层包括依次搭接并覆盖在钢丝网层上的若干片防水布，且防水布与内衬骨架绑扎固定；上部护筒的底部开设有与内衬骨架顶部相匹配的定位孔，内衬骨架插接在定位孔内。本发明专利技术中下部护筒的内衬骨架与钢筋笼组成双层纵向受力结构，以及钢丝网层和防水布层对灌注桩的混凝土保护层提供环向约束，形成强度高、抗屈曲、水平稳定性好的灌注桩。平稳定性好的灌注桩。平稳定性好的灌注桩。
【技术实现步骤摘要】
一种溶洞中灌注桩施工所用的护筒装置及灌注桩施工方法
[0001]本专利技术涉及地基与基础工程
，尤其涉及一种溶洞中灌注桩施工所用的护筒装置及灌注桩施工方法。
技术介绍
[0002]溶洞是可溶性石灰岩在喀斯特作用下形成的天然洞穴，形状奇特，大小不一，溶洞发育没有规律可循，在一些区域内强烈发育，且多层发育，许多溶洞发育成巨大的空洞，溶洞在地下水流冲刷下，呈无充填或半充填状态。岩溶强烈发育场地，不适宜进行工程建设，但工程建设往往难以避开，处理后才可以保证建筑物基础场地稳定性，且需要足够的承载力。
[0003]目前对高大溶洞常用的处理方式是采用小孔径或大孔径钻机钻穿溶洞后对洞内填充砂石、黏土或灌注混凝土和水泥浆处理，现有已公开的专利技术大多基于事先进行溶洞填充或灌浆处理，因为钻机成孔都采用了泥浆护壁的工艺，如果不事先进行溶洞填充或灌浆，钻机成孔时不可避免地产生漏浆问题，甚至发生掉钻或坍塌事故。也有专利采用套管技术，也是采取先成孔，后下套管的方式成桩。例如，专利技术专利(公开号为CN109629563 A)公开了一种桩基围护施工方法，利用吊装设备将收拢状态的可变截面护筒下放至溶洞区域的桩孔内，对预置在可变截面护筒内的气囊充气，利用气囊将可变截面护筒撑开与桩孔同大小。但是，由于气囊在地下桩孔内充气时不可见，碰到碎石渣时容易被刺破，可靠性较差；在无充填的高大溶洞中，可变截面护筒容易打开，在半充填或大部分充填的高大溶洞中，充填土体不太可能被全部挤开，可变截面护筒处于不完全打开状态，因而桩径变小不能满足设计桩径的要求；此方案中灌注桩的混凝土分为下、中、上三次浇筑，容易产生断桩的施工质量问题，下放钢筋笼之前通过导管对桩孔进行清孔处理，这样不太可能将桩底沉渣清理干净，存在诸多问题。例如，专利技术专利(公开号为CN 112523205 A)公开了一种用于易塌陷厚覆盖层开口溶洞地质的桩基施工方法，该专利采用钻孔桩护筒和防护钢护筒双护筒结构，首先施工钻孔桩护筒通过所述钻孔桩护筒引孔至基岩面下方的第一预设位置处，然后对溶洞进行压浆加固回填，将溶洞充填满之后，再按正常的灌注桩工艺施工，且防护钢护筒是全长安装，大大增加了溶洞灌浆处理的工艺和材料及施工费用。所以现有方案普遍存在有填充工程量巨大、材料消耗量大、成本不可控、施工工期长、填充质量不佳等难题。
[0004]因此，本领域人员亟需寻找一种新的技术方案来解决上述的问题。
技术实现思路
[0005]针对现有技术中的技术问题，本专利技术提供一种溶洞中灌注桩施工所用的护筒装置及灌注桩施工方法。
[0006]本专利技术包括一种溶洞中灌注桩施工所用的护筒装置，护筒装置包括直筒状的上部护筒和下部护筒，以及环绕设置在下部护筒外周的封堵组件，其中：
[0007]下部护筒包括由内而外依次设置的内衬骨架、钢丝网层和防水布层；内衬骨架与
钢丝网层同轴心设置；内衬骨架的底部固定有与之直径相匹配的开口桩靴；防水布层包括依次搭接并覆盖在钢丝网层上的若干片防水布，且防水布与内衬骨架绑扎固定；
[0008]上部护筒的底部开设有与内衬骨架顶部相匹配的定位孔，内衬骨架插接在定位孔内；
[0009]封堵组件靠近上部护筒与内衬骨架的连接处设置。
[0010]进一步的，封堵组件包括第一环形钢筋、第二环形钢筋、膨胀止水环以及绑扎带，其中：
[0011]第一环形钢筋与第二环形钢筋平行绑扎在下部护筒的外部；
[0012]膨胀止水环通过绑扎带固定在第一环形钢筋与第二环形钢筋之间。
[0013]进一步的，内衬骨架为横向排布的若干个圆环形钢筋条以及纵向排布的若干个长条型钢筋条搭建成的网格结构。
[0014]进一步的，定位孔的数量和位置与内衬骨架中的长条形钢筋条相匹配，且定位孔的孔径相较于长条形钢筋条的直径大1mm～2mm，定位孔与长条形钢筋条插接时，每个定位孔的中心线与对应的长条形钢筋条的中心线相重合。
[0015]进一步的，防水布层中，相邻两个防水布的接头处为双层搭接，且里层防水布上设有钉孔，并通过钉孔采用铁丝与内衬骨架绑扎固定，外层防水布将里层防水布的钉孔覆盖，且通过铁丝外箍固定。
[0016]进一步的，膨胀止水环包括止水条以及包覆在止水条外的弹性橡胶膜，弹性橡胶膜上设有均匀排布的若干个透水孔。
[0017]进一步的，上部护筒、下部护筒以及开口桩靴的内径相同。
[0018]本专利技术还包括一种溶洞中灌注桩的施工方法，施工方法基于上述的护筒装置实现，包括步骤：
[0019]S1：桩孔防护施工：按照上部护筒位于浅部土层、下部护筒位于溶洞的位置关系进行护筒装置的布置，在定位孔内涂抹黄油后与内衬骨架插接，且插接位置位于土岩交界面以下1.0m～2.0m处；钻机包括扩孔钻头以及设有螺旋叶片的钻杆，将钻机安装好并移动到设计桩位，将开口桩靴与内衬骨架的底部焊接为一体，且开口桩靴位于扩孔钻头的前端；
[0020]S2：桩孔钻进：将扩孔钻头的锥尖对准桩中心，并正转钻进成孔，使下部护筒和上部护筒同步下沉，同时清理螺旋叶片带出孔口的渣土，当钻杆、下部护筒或上部护筒下沉至离地面高度为0.8m～1.2m时，将钻杆、下部护筒及上部护筒对应接长，直至扩孔钻头穿过溶洞进入完整岩层；
[0021]S3：灌注混凝土：清理桩底沉渣，下放钢筋笼，插入灌注混凝土钢管，在上部护筒和下部护筒上下组合连接的保护下，采用水下灌注混凝土方式浇捣混凝土；
[0022]S4：灌注桩成桩：当混凝土灌注高度达到上部护筒和下部护筒接头处1.0m～1.2m以上时，一边灌注混凝土，一边上拔上部护筒，直至将上部护筒完全拔出地面，形成溶洞中的灌注桩。
[0023]进一步的，扩孔钻头的直径比开口桩靴、上部护筒及下部护筒的外径大10mm～15mm，形成切土空腔。
[0024]进一步的，将钻杆、下部护筒及上部护筒对应接长，包括，对上部护筒接长时采用螺纹或螺栓的方式连接，对下部护筒中的内衬骨架接长时通过焊接的方式连接，对下部护
筒中的钢丝网层通过铁丝绑扎的方式搭接。
[0025]本专利技术的溶洞中灌注桩施工所用的护筒装置及灌注桩施工方法，护筒装置随扩孔钻头钻进同步跟进，无需泥浆护壁成孔，实现了全过程护壁的目的，土层中上部护筒可以回收利用，留置在溶洞内的下部护筒与钢筋笼一次浇筑成桩，即便是高大溶洞内无充填泥土，也不必采用砂石、混凝土材料充填或灌浆处理，完全节省了溶洞处理的材料费、机械费和人工费，形成的灌注桩完全能够达到同尺寸钢护筒的施工要求，且下部护筒的内衬骨架与钢筋笼组成双层纵向受力结构，以及钢丝网层和防水布层对灌注桩的混凝土保护层提供环向约束，保证了灌注桩的竖向抗压承载力，形成强度高、抗屈曲、水平稳定性好的灌注桩；另外，本专利技术相对于现有施工方案减少了施工工序，施工设备机械化程度高，相比传统溶洞处理方法，工期大幅缩短。
附图说明
[0026]为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种溶洞中灌注桩施工所用的护筒装置，其特征在于，所述护筒装置包括直筒状的上部护筒和下部护筒，以及环绕设置在所述下部护筒外周的封堵组件，其中：所述下部护筒包括由内而外依次设置的内衬骨架、钢丝网层和防水布层；所述内衬骨架与所述钢丝网层同轴心设置；所述内衬骨架的底部固定有与之直径相匹配的开口桩靴；所述防水布层包括依次搭接并覆盖在所述钢丝网层上的若干片防水布，且所述防水布与所述内衬骨架绑扎固定；所述上部护筒的底部开设有与所述内衬骨架顶部相匹配的定位孔，所述内衬骨架插接在所述定位孔内；所述封堵组件靠近所述上部护筒与所述内衬骨架的连接处设置。2.如权利要求1所述的一种溶洞中灌注桩施工所用的护筒装置，其特征在于，所述封堵组件包括第一环形钢筋、第二环形钢筋、膨胀止水环以及绑扎带，其中：所述第一环形钢筋与所述第二环形钢筋平行绑扎在所述下部护筒的外部；所述膨胀止水环通过所述绑扎带固定在所述第一环形钢筋与所述第二环形钢筋之间。3.如权利要求1所述的一种溶洞中灌注桩施工所用的护筒装置，其特征在于，所述内衬骨架为横向排布的若干个圆环形钢筋条以及纵向排布的若干个长条型钢筋条搭建成的网格结构。4.如权利要求3所述的一种溶洞中灌注桩施工所用的护筒装置，其特征在于，所述定位孔的数量和位置与所述内衬骨架中的长条形钢筋条相匹配，且所述定位孔的孔径相较于所述长条形钢筋条的直径大1mm～2mm，所述定位孔与所述长条形钢筋条插接时，每个所述定位孔的中心线与对应的长条形钢筋条的中心线相重合。5.如权利要求1所述的一种溶洞中灌注桩施工所用的护筒装置，其特征在于，所述防水布层中，相邻两个所述防水布的接头处为双层搭接，且里层所述防水布上设有钉孔，并通过所述钉孔采用铁丝与所述内衬骨架绑扎固定，外层所述防水布将里层所述防水布的所述钉孔覆盖，且通过铁丝外箍固定。6.如权利要求1所述的一种溶洞中灌注桩施工所用的护筒装置，其特征在于，所述膨胀止水环包括止水条以及包覆在所述止水条外的弹性橡胶膜，所述弹性橡胶膜上设有均...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐孟雄，胡贺松，陈航，刘春林，
申请(专利权)人：广州建筑股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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