泵吸式反循环深水超厚粉砂地层大直径钻孔灌桩施工工艺制造技术

本发明专利技术公开了泵吸式反循环深水超厚粉砂地层大直径钻孔灌桩施工工艺，步骤如下：步骤1）：施工准备：通过履带式承载车带动循环钻孔机移动，并在承载车要施工的位置铺垫钢板，将承载车移动至指定位置，将循环钻孔机与钻孔位置对齐，并预挖设循环池；步骤2）：循环钻孔机清孔：对桩侧土承载力进行验算，确定钢护筒自动的埋置深度，根据埋置深度用循环钻孔机进行预打孔；步骤3）：安装钢护筒：将钢护筒放入打好的孔中，待护筒到达孔底后，调整护筒的位置，保证护筒竖直向上。本发明专利技术有效降低塌孔现象，从而避免了泥浆和砂石漏失的情况发生，提高钻孔作业的效率，大大减少了施工的周期。大大减少了施工的周期。大大减少了施工的周期。

【技术实现步骤摘要】
泵吸式反循环深水超厚粉砂地层大直径钻孔灌桩施工工艺


[0001]本专利技术属于钻孔灌桩
，特别涉及泵吸式反循环深水超厚粉砂地层大直径钻孔灌桩施工工艺。

技术介绍

[0002]泵吸式反循环，是指将泥浆由循环池流入钻孔,到孔底同钻渣混合,在真空泵与砂石泵配合下,混合物进入钻头处,由钻管吸出,再经管道排泄到循环池，经过循环池沉淀后，循环流入钻孔；反循环与正循环相比，钻孔速度更快、所需泥浆较少、清孔时间较快等优点。
[0003]深水超厚粉砂地层，地质复杂，且地层不稳定，通过以往的泥浆进行钻孔过程中，容易出现连续塌孔现象，需要再对塌孔进行填补，以及砂石、泥浆漏失的情况发生，对钻孔作业造成了严重的拖累，大大提高了施工周期；
[0004]经检索申请号为CN201410039344.3的一种双循环钻机钻杆装卸机械手，主要特点是在滑动架上连有升降油顶，在滑动架的一侧设有可折叠的机械臂，通过油顶设有能转向的钳形机械手，滑动架通过滑轨安装在钻机塔架上，在处理过程中有以下问题：当钻管与钻孔机安装完成后，钳形机械手需要松开对钻管的夹持，由于钻管在长期使用过程中，会产生微量形变，当钻机带动新加钻管与之间的钻管进行对接时，会出现对接困难，仍然需要进行人工辅助对接；
[0005]在钻孔过程中，由于钻管的长度有限，需要进行及时的加装钻管，现有的钻管加装，通过吊机将吊绳捆扎后的钻管吊起后，与操作工人配合，通过人工将钻管推向钻孔机，并通过人工进行辅助矫正和对接，人工配合吊绳对接和矫正时，钻管的晃动幅度过大，对接精度低，调整时的距离不稳定，造成钻管加装的时间过长，影响钻孔的速度，钻管加装时会导致泥浆的循环流动暂停，长时间的停止，会导致泥浆的均匀性下降，导致泥浆的性能下降。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是克服现有技术中不足，提供泵吸式反循环深水超厚粉砂地层大直径钻孔灌桩施工工艺，通过对泥浆进行改进，降低塌孔次数，并避免砂石泥浆出现漏失。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0008]泵吸式反循环深水超厚粉砂地层大直径钻孔灌桩施工工艺，其特征在于，步骤如下：
[0009]步骤1）：施工准备：通过履带式承载车带动循环钻孔机移动，并在承载车要施工的位置铺垫钢板，将承载车移动至指定位置，将循环钻孔机与钻孔位置对齐，并预挖设循环池；
[0010]步骤2）：循环钻孔机清孔：对桩侧土承载力进行验算，确定钢护筒自动的埋置深度，根据埋置深度用循环钻孔机进行预打孔；
[0011]步骤3）：安装钢护筒：将钢护筒放入打好的孔中，待护筒到达孔底后，调整护筒的
位置，保证护筒竖直向上，再通过锤击设备对钢护筒进行锤击，直至钢护筒到达计算深度；
[0012]步骤4）：钻孔：在钻孔机底部垫设方木，调节钻孔机的水平位置，将提前制备好的聚合物泥浆加入循环池中，钻孔机先进行正循环慢速钻孔，将聚合物泥浆通过砂石泵，泵送向钻头，聚合物泥浆再经过护筒流入循环池中，待钻头进入地层后，进行反循环钻孔，通过砂石泵将孔中的碎砂石、聚合物泥浆抽出，泵向循环池，循环池中的聚合物泥浆经过沉淀后流回钻孔中，提高钻进速度，钻孔时，通过泵吸式反循环钻孔机自动上管机构，对钻孔机进行自动上管，直至钻至指定深度，再通过泵吸式反循环钻孔机自动上管机构辅助钻管逐一拆卸作业，直至将钻头提出孔内；
[0013]其中聚合物泥浆的制备方法如下：
[0014]聚合物泥浆包括钠质膨润土、氢氧化钠、羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酰胺；
[0015]钠质膨润土添加量为聚合物泥浆体积8%
‑
9%；
[0016]氢氧化钠添加量为钠质膨润土体积的0.3％
‑
0.5％；
[0017]羟丙基甲基纤维素添加量为钠质膨润土体积的0.05％
‑
0.1％；
[0018]聚丙烯酰胺的添加量为聚合物泥浆体积的0.002％
‑
0.004％，聚丙烯酰胺为分子量为800
‑
1000万的非速溶水解型；
[0019]先将聚丙烯酰胺进行水解，水解比例为：水解聚丙烯酰胺：氢氧化钠：淡水=10 : 1: 600，在铁质搅拌筒搅拌水解聚丙烯酰胺全部分散于水中，并放置1
‑
2天；
[0020]再将钠质膨润土、氢氧化钠、羟丙基甲基纤维素、和水解后的聚丙烯酰胺溶液加水搅拌均匀，形成聚合物泥浆；
[0021]步骤5）：放置钢筋笼：根据桩孔的深度提前扎设钢筋笼支段，将首段钢筋笼向孔内安装，同时预留一部分钢筋笼高出孔面，再将下一段钢筋笼与首段钢筋笼进行扎接，并在扎接处安装限位架，保证钢筋笼在孔内居中放置，按上述动作将剩余将钢筋笼支段逐一扎接，直至扎好的钢筋笼安装至桩孔中；
[0022]步骤6）：浇灌混凝土：通过混凝土导管向孔内从深到浅，逐段灌注混凝土；
[0023]步骤7）：拆除护筒：通过拆除装置将护筒拔出。
[0024]步骤4）中一种泵吸式反循环钻孔机自动上管机构，包括钻孔机、护筒、循环池、钻管、夹取机构，所述钻孔机底侧设有护筒，护筒上设有开口，开口和循环池连通，钻孔机一侧设有夹取机构，夹取机构一侧设有钻管，钻管之间通过螺纹首尾连接；
[0025]所述夹取机构包括滑动架、第一电机、导杆、导条、第一丝杠、升降座、第二齿轮箱、第二电机、连接座、转动臂、第一齿轮、第二齿轮、第三电机、第三齿轮箱，所述滑动架和钻孔机一侧固定连接，滑动架顶部设有第一电机，第一电机输出端和第一丝杠连接，第一丝杠两端和滑动架活动连接，滑动架和导杆两端连接，滑动架内壁两侧设有导条，导杆、导条与升降座滑动连接，升降座和第一丝杠通过螺纹连接，升降座一侧设有第二齿轮箱，第二齿轮箱一侧设有第二电机，升降座内侧和连接座活动连接，第二电机输出端通过第二齿轮箱和连接座连接，连接座和转动臂活动连接，转动臂一端设有第一齿轮，第一齿轮和第二齿轮啮合，连接座一侧设有第三齿轮箱，第三齿轮箱一侧设有第三电机，第三电机输出端通过第三齿轮箱和第二齿轮连接；
[0026]钻孔机进行泵吸反循环钻孔作业时，钻孔机通过外接的砂石泵，将孔底的碎砂石和泥浆泵至循环池，经过循环池沉淀后，泥浆再经过护筒上的开口流回钻孔中，同时在钻孔
作业时，需要及时加装钻管，通过夹取机构可以自动进行钻管加装作业；需要对钻管进行加装时，转动臂抓取新钻管，第一电机为丝杠转动提供动力，第一丝杠进而带动升降座在滑动架上滑动，进而带动连接座、转动臂、新钻管移动，调整转动臂的高度，第二电机通过第二齿轮箱为连接座在升降座上转动提供动力，进而带动转动臂、新钻管转动，将新钻管送向钻孔机内，同时第三电机通过第三齿轮箱为第二齿轮转动提供动力，第二齿轮带动第一齿轮转动，进而带动转动臂、新钻管转动，将新钻管转动至竖直状态送向钻孔机内。
[0027]优选的，所述转动臂包括第一连接臂、第二连接臂、第三连接臂、干型滑块、方形滑块、限位腔、圆滑柱、推动板、推动架、限位杆、第二丝杠、第四齿轮箱、第四电机、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.泵吸式反循环深水超厚粉砂地层大直径钻孔灌桩施工工艺，其特征在于，步骤如下：步骤1）：施工准备：通过履带式承载车带动循环钻孔机移动，并在承载车要施工的位置铺垫钢板，将承载车移动至指定位置，将循环钻孔机与钻孔位置对齐，并预挖设循环池；步骤2）：循环钻孔机清孔：对桩侧土承载力进行验算，确定钢护筒自动的埋置深度，根据埋置深度用循环钻孔机进行预打孔；步骤3）：安装钢护筒：将钢护筒放入打好的孔中，待护筒到达孔底后，调整护筒的位置，保证护筒竖直向上，再通过锤击设备对钢护筒进行锤击，直至钢护筒到达计算深度；步骤4）：钻孔：在钻孔机底部垫设方木，调节钻孔机的水平位置，将提前制备好的聚合物泥浆加入循环池中，钻孔机先进行正循环慢速钻孔，将聚合物泥浆通过砂石泵，泵送向钻头，聚合物泥浆再经过护筒流入循环池中，待钻头进入地层后，进行反循环钻孔，通过砂石泵将孔中的碎砂石、聚合物泥浆抽出，泵向循环池，循环池中的聚合物泥浆经过沉淀后流回钻孔中，提高钻进速度，钻孔时，通过泵吸式反循环钻孔机自动上管机构，对钻孔机进行自动上管，直至钻至指定深度，再通过泵吸式反循环钻孔机自动上管机构辅助钻管逐一拆卸作业，直至将钻头提出孔内；其中聚合物泥浆的制备方法如下：聚合物泥浆包括钠质膨润土、氢氧化钠、羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酰胺；钠质膨润土添加量为聚合物泥浆体积8%
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9%；氢氧化钠添加量为钠质膨润土体积的0.3％
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0.5％；羟丙基甲基纤维素添加量为钠质膨润土体积的0.05％
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0.1％；聚丙烯酰胺的添加量为聚合物泥浆体积的0.002％
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0.004％，聚丙烯酰胺为分子量为800
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1000万的非速溶水解型；先将聚丙烯酰胺进行水解，水解比例为：水解聚丙烯酰胺：氢氧化钠：淡水=10 : 1 : 600，在铁质搅拌筒搅拌水解聚丙烯酰胺全部分散于水中，并放置1
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2天；再将钠质膨润土、氢氧化钠、羟丙基甲基纤维素、和水解后的聚丙烯酰胺溶液加水搅拌均匀，形成聚合物泥浆；步骤5）：放置钢筋笼：根据桩孔的深度提前扎设钢筋笼支段，将首段钢筋笼向孔内安装，同时预留一部分钢筋笼高出孔面，再将下一段钢筋笼与首段钢筋笼进行扎接，并在扎接处安装限位架，保证钢筋笼在孔内居中放置，按上述动作将剩余将钢筋笼支段逐一扎接，直至扎好的钢筋笼安装至桩孔中；步骤6）：浇灌混凝土：通过混凝土导管向孔内从深到浅，逐段灌注混凝土；步骤7）：拆除护筒：通过拆除装置将护筒拔出。2.根据权利要求1所述的泵吸式反循环深水超厚粉砂地层大直径钻孔灌桩施工工艺，其特征在于，所述步骤4）中一种泵吸式反循环钻孔机自动上管机构，包括钻孔机、护筒、循环池、钻管、夹取机构，所述钻孔机底侧设有护筒，护筒上设有开口，开口和循环池连通，钻孔机一侧设有夹取机构，夹取机构一侧设有钻管，钻管之间通过螺纹首尾连接；所述夹取机构包括滑动架、第一电机、导杆、导条、第一丝杠、升降座、第二齿轮箱、第二电机、连接座、转动臂、第一齿轮、第二齿轮、第三电机、第三齿轮箱，所述滑动架和钻孔机一侧固定连接，滑动架顶部设有第一电机，第一电机输出端和第一丝杠连接，第一丝杠两端和滑动架活动连接，滑动架和导杆两端连接，滑动架内壁两侧设有导条，导杆、导条与升降座
滑动连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张青浩，王大龙，马瑜阳，王德华，咸景太，吴士健，陈学峰，高鹏飞，李坤，鲁统伟，李玉亮，白俊胜，
申请(专利权)人：临沂市政集团有限公司，
类型：发明
国别省市：