百米级桩架式振冲桩的施工工艺制造技术

本发明专利技术公开了百米级桩架式振冲桩的施工工艺，涉及振冲施工技术领域，可解决目前的百米级振冲施工问题。本发明专利技术的一种百米级桩架式振冲桩的施工工艺，包括多段套筒，多段套筒的工作状态套筒与振冲器组成振冲体；施工工艺包括M次造孔工序和N次连接工序，M大于或等于2，N大于或等于1；造孔工序为：使用振冲体进行振冲造孔；连接工序为：当工作状态套筒上的周向环槽从非工作状态套筒中露出时，将离体抬环体卡入到露出的周向环槽内，释放直径最小的非工作状态套筒到离体抬环体远离地面的一侧上，释放的非工作状态套筒通过离体抬环体重力连接到工作状态套筒上并转变为新工作状态套筒，新工作状态套筒与原有的工作状态套筒及振冲器组成新振冲体。成新振冲体。成新振冲体。

【技术实现步骤摘要】
百米级桩架式振冲桩的施工工艺


[0001]本专利技术涉及振冲施工
，具体涉及百米级桩架式振冲桩的施工工艺。

技术介绍

[0002]在一些特殊的基建场景中，例如在大型水电站的建设过程中，水库蓄水后向地下渗漏会造成整体地基变软，另外大坝还需要承受蓄积水产生的强大水压，而由于各个大坝覆盖层深度不同，在大坝建筑过程中，振冲桩越来越深。
[0003]常规的施工工艺，通常是利用起重机悬吊起导杆和振冲器，在振冲器的作用下进行振冲造孔，再造孔完成后进行填料、振冲挤密等工序，完成造桩。在起重机吊起导杆后，起重机的吊臂与地面呈倾斜状态，整体长度有限，无法悬吊长度过长的导杆；另外目前的导杆通常是一体成型结构，其整体长度有限，随着造孔深度加深，整体施工成本和施工难度会急剧攀升，因此，由于以上等各种因素影响，在实际的工程施工场景中，常规的振冲桩施工深度通常在35米以下，最高深度记录在80米以内，领域内针对于超深振冲桩还没有成熟的施工工艺，尤其是深度超百米的振冲桩，领域内还是一片空白，常规的施工工艺完全无法应对。
[0004]基于上述背景，特提出本申请。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供一种百米级桩架式振冲桩的施工工艺，解决百米级振冲桩的施工工艺问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用了以下方案：
[0007]百米级桩架式振冲桩的施工工艺，所述百米级桩架式振冲桩包括：多段套筒和振冲器，多段套筒包括至少2个同轴套设的套筒，振冲器设置在直径最小套筒的底端；直径最大套筒内的套筒远离振冲器的一端均设置有周向环槽，还包括数量与周向环槽一致的离体抬环体；
[0008]所述多段套筒包括插入地面的工作状态套筒与悬空的非工作状态套筒，工作状态套筒与振冲器组成振冲体；
[0009]所述施工工艺包括多段振冲造孔工序；
[0010]多段振冲造孔工序包括M次造孔工序和N次连接工序，M大于或等于2，N大于或等于1；
[0011]所述造孔工序为：使用振冲体进行振冲造孔；
[0012]所述连接工序为：当振冲体的工作状态套筒上的周向环槽从非工作状态套筒中露出时，将离体抬环体卡入到露出的周向环槽内，释放直径最小的非工作状态套筒到离体抬环体远离地面的一侧上，释放的非工作状态套筒通过离体抬环体重力连接到工作状态套筒上并转变为新工作状态套筒，新工作状态套筒与原有的工作状态套筒及振冲器组成新振冲体。
[0013]本申请的总体设计构思是通过将常规的一体式导杆替换为多段套筒，通过该多段套筒与离体抬环体组成长度可更新的振冲体，并通过该长度可更新的振冲体实现多段式振冲造孔的施工工艺，从而实现深度超百米的超深振冲施工。相对于常规施工工艺，多段套筒中单个套筒长度可以与常规施工工艺中导杆的长度相仿，从而避免造成制造和运输困难，本实施例中，造孔工序和连接工序交替进行，本施工工艺中桩机架的立架高度大于单段套筒的长度在2米到3米左右即可。
[0014]本申请的独创性之一在于多段套筒和离体抬环体形成的重力连接结构，并通过该重力连接结构形成一个长度可更新的振冲体，并根据该长度可更新的振冲体实施的多段式振冲施工工艺，形成深度达百米的超深振冲孔；另外，本振冲施工工艺的另一独到之处在于工作状态套筒与振冲器构成的振冲体总重量会随振冲深度的区间位置改变而改变，振冲器处于的深度区间越深，工作状态套筒与振冲器构成的振冲体总重量越大，可以有效克服振冲造孔时不同地层深度导致不同阻力，可以提高振冲造孔效率和质量。
[0015]优选的，所述多段振冲造孔工序还包括次数与造孔工序次数相同的M次清孔工序，每次清孔工序均在造孔工序之后；
[0016]所述振冲体包括设置在振冲器上的冲水口；
[0017]所述清孔工序为：使用振冲器上的冲水口对造孔工序造出的振冲孔进行反复冲洗。
[0018]优选的，当M为2，N为1，套筒为2个时，2个套筒分别为直径最大套筒和直径最小套筒，多段振冲造孔工序具体为：
[0019]S1、1次造孔：工作状态套筒与振冲器组成振冲体，使用振冲体进行振冲造孔，工作状态套筒为直径最小套筒，直径最大套筒为非工作状态套筒；
[0020]S2、1次连接：在直径最小套筒上的周向环槽从直径最大套筒中露出时，将离体抬环体卡入到周向环槽内，释放直径最大套筒到离体抬环体远离地面的一侧上，释放的直径最大套筒通过离体抬环体重力连接到直径最小套筒上并转变为新的工作状态套筒，直径最大套筒和直径最小套筒及振冲器组成新振冲体；
[0021]S3、2次造孔：利用S2中的新振冲体，在1次造孔的基础上进行2次造孔。
[0022]优选的，当M为3，N为2，套筒为3个时，3个套筒为直径最大套筒、次直径套筒和直径最小套筒，多段振冲造孔工序具体为：
[0023]S1、1次造孔：工作状态套筒与振冲器组成振冲体，使用振冲体进行振冲造孔，工作状态套筒为直径最小套筒，直径最大套筒和次直径套筒为非工作状态套筒；
[0024]S2、1次连接：在直径最小套筒的周向环槽从次直径套筒中露出时，将离体抬环体卡入到周向环槽内，释放次直径套筒到离体抬环体远离地面的一侧上，释放的次直径套筒通过离体抬环体重力连接到最小直径套筒上并转变为新的工作状态套筒，直径最小套筒与次直径套筒及振冲器组成新振冲体；
[0025]S3、2次造孔：利用S2中的新振冲体，在1次造孔的基础上进行2次造孔；
[0026]S4、2次连接：当次直径套筒的周向环槽露出时，将另一离体抬环体卡入到该周向环槽内，释放直径最大套筒到该离体抬环体远离地面的一侧上，释放的直径最大套筒通过离体抬环体重力连接到次直径套筒上并转变为新的工作状态套筒，3个套筒与振冲器组成新振冲体；
[0027]S5、3次造孔：利用S4中的新振冲体，在2次造孔的基础上进行3次造孔。
[0028]优选的，还包括多段振冲制桩工序：
[0029]多段振冲制桩工序包括M次填料工序和N次拆解工序，M大于或等于2，N大于或等于1；
[0030]填料工序：向振冲体振冲造孔造出的振冲孔内填入填充料，再使用振冲体在振冲孔内进行振冲；
[0031]拆解工序：当振冲体的工作状态套筒上卡设的离体抬环体上升到预设高度时，抬起或托起直径最大的工作状态套筒，将该离体抬环体从周向环槽上拆解下来，直径最大的工作状态套筒转变为悬空的非工作状态套筒，原有的工作状态套筒转变为新的工作状态套筒，新的工作状态套筒与振冲器组成新振冲体。
[0032]优选的，当M为2，N为1时，2个套筒为直径最大套筒和直径最小套筒，多段振冲制桩工序具体为：
[0033]S6、1次填料，向振冲体振冲造孔造出的振冲孔内填入填充料，再使用振冲体在振冲孔内进行振冲，直径最大套筒和直径最小套筒均为工作状态套筒；
[0034]S7、1次拆解，当直径最小套筒上卡设的离体抬环体上升到预设高度时，抬起或托起直径最大套筒，将离体抬环体从周向环槽上拆解下来，直径最大套筒转变为悬空的非工作状态套筒，原本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.百米级桩架式振冲桩的施工工艺，其特征在于：所述百米级桩架式振冲桩包括：多段套筒(1)和振冲器(2)，多段套筒(1)包括至少2个同轴套设的套筒，振冲器(2)设置在直径最小套筒(11)的底端；直径最大套筒(13)内的套筒远离振冲器(2)的一端均设置有周向环槽(111)，还包括数量与周向环槽(111)一致的离体抬环体(7)；所述多段套筒(1)包括插入地面的工作状态套筒与悬空的非工作状态套筒，工作状态套筒与振冲器(2)组成振冲体；所述施工工艺包括多段振冲造孔工序；多段振冲造孔工序包括M次造孔工序和N次连接工序，M大于或等于2，N大于或等于1；所述造孔工序为：使用振冲体进行振冲造孔；所述连接工序为：当振冲体的工作状态套筒上的周向环槽(111)从非工作状态套筒中露出时，将离体抬环体(7)卡入到露出的周向环槽(111)内，释放直径最小的非工作状态套筒到离体抬环体(7)远离地面的一侧上，释放的非工作状态套筒通过离体抬环体(7)重力连接到工作状态套筒上并转变为新工作状态套筒，新工作状态套筒与原有的工作状态套筒及振冲器(2)组成新振冲体。2.根据权利要求1所述的百米级桩架式振冲桩的施工工艺，其特征在于，所述多段振冲造孔工序还包括次数与造孔工序次数相同的M次清孔工序；每次清孔工序均在造孔工序之后；所述振冲体包括设置在振冲器(2)上的冲水口；所述清孔工序为：使用振冲器(2)上的冲水口对造孔工序造出的振冲孔进行反复冲洗。3.根据权利要求1所述的百米级桩架式振冲桩的施工工艺，其特征在于，当M为2，N为1，套筒为2个时，2个套筒分别为直径最大套筒(13)和直径最小套筒(11)，多段振冲造孔工序具体为：S1、1次造孔：工作状态套筒与振冲器(2)组成振冲体，使用振冲体进行振冲造孔，工作状态套筒为直径最小套筒(11)，直径最大套筒(13)为非工作状态套筒；S2、1次连接：在直径最小套筒(11)上的周向环槽(111)从直径最大套筒(13)中露出时，将离体抬环体(7)卡入到周向环槽(111)内，释放直径最大套筒(13)到离体抬环体(7)远离地面的一侧上，释放的直径最大套筒(13)通过离体抬环体(7)重力连接到直径最小套筒(11)上并转变为新的工作状态套筒，直径最大套筒(13)和直径最小套筒(11)及振冲器(2)组成新振冲体；S3、2次造孔：利用S2中的新振冲体，在1次造孔的基础上进行2次造孔。4.根据权利要求1所述的百米级桩架式振冲桩的施工工艺，其特征在于，当M为3，N为2，套筒为3个时，3个套筒为直径最大套筒(13)、次直径套筒(12)和直径最小套筒(11)，多段振冲造孔工序具体为：S1、1次造孔：工作状态套筒与振冲器(2)组成振冲体，使用振冲体进行振冲造孔，工作状态套筒为直径最小套筒(11)，直径最大套筒(13)和次直径套筒(12)为非工作状态套筒；S2、1次连接：在直径最小套筒(11)的周向环槽(111)从次直径套筒(12)中露出时，将离体抬环体(7)卡入到周向环槽(111)内，释放次直径套筒(12)到离体抬环体(7)远离地面的一侧上，释放的次直径套筒(12)通过离体抬环体(7)重力连接到最小直径套筒上并转变为
新的工作状态套筒，直径最小套筒(11)与次直径套筒(12)及振冲器(2)组成新振冲体；S3、2次造孔：利用S2中的新振冲体，在1次造孔的基础上进行2次造孔；S4、2次连接：当次直径套筒(12)的周向环槽(111)露出时，将另一离体抬环体(7)卡入到该周向环槽(111)内，释放直径最大套筒(13)到该离体抬环体(7)远离地面的一侧上，释放的直径最大套筒(13)通过离体抬环体(7)重力连接到次直径套筒(12)上并转变为新的工作状态套筒，3个套筒与振冲器(2)组成新振冲体；S5、3次造孔：利用S4中的新振冲体，在2次造孔的基础上进行3次造孔。5.根据权利要求1所述的百米级桩架式振冲桩的施工工艺，其特征在于，还包括多段振冲制桩工序：多段振冲制桩工序包括M次填料工序和N次拆解工序，M大于或等于2，N大于或等于1；填料工序：向振冲体振冲造孔造出的振冲孔内填入填充料，再使...

【专利技术属性】
技术研发人员：张来全，孙云飞，宋玉国，于洪治，高强，蒲来春，李晓力，杨建国，于涛，刘恒财，段宝利，徐建华，梁兴龙，马科，朱兰花，钱奂云，刘希昌，曲乐宏，
申请(专利权)人：山河智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：