一种粘性土体超深挖桩施工工艺及其施工设备制造技术

本发明专利技术公开了一种粘性土体超深挖桩施工工艺及其施工设备，包括挖掘设备以及安装在所述挖掘设备上的用于喷注泥浆的喷浆部和至少一组用于夹持针网的夹持部；所述喷浆部包括与所述挖掘设备的动力臂转动连接的喷浆架以及安装在所述喷浆架上用于搅拌泥浆的搅拌件和带动所述搅拌件向上

【技术实现步骤摘要】
一种粘性土体超深挖桩施工工艺及其施工设备


[0001]本专利技术属于复杂环境超深基础工程
，具体涉及一种粘性土体超深挖桩施工工艺及其施工设备
。

技术介绍

[0002]深孔桩孔是一种用于建筑工程中的基础工程技术，主要用于增加土壤承载力或稳定土壤的方法
。
它是通过在地下打孔并注入混凝土来形成的
。
深孔桩孔的施工过程通常包括以下几个步骤：
[0003]钻孔：使用钻机或其他钻探设备在地下进行钻孔
。
钻孔的直径和深度根据具体工程需求而定
。
[0004]清洗孔底：清洗孔底以去除松散的土壤和碎石，确保孔底的稳定性
。
[0005]钢筋安装：在孔内安装钢筋，以增加深孔桩孔的承载能力
。
[0006]灌注混凝土：将混凝土倒入孔内，填满整个孔洞
。
通常使用泵送设备将混凝土输送到孔洞中
。
[0007]养护：混凝土凝固后，需要进行养护以确保其强度和稳定性
。
[0008]目前，在第一步钻孔步骤中，尤其在钻深孔且在复杂地理环境中，比如沙漠，岩石层，丘陵地段，钻孔时非常容易塌陷，导致桩孔失败，或者孔壁的承载力不足，不满足桩孔受力要求
。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种粘性土体超深挖桩施工工艺及其施工设备，解决目前在钻深孔且在复杂地理环境中，比如沙漠，岩石层，丘陵地段，钻孔时非常容易塌陷，导致桩孔失败，或者孔壁的承载力不足，不满足桩孔受力要求问题
。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术的采用的一个技术方案如下：
[0011]一种粘性土体超深挖桩施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
[0012]S1)
测量土体孔隙比：测量土体比重和密度，并测算孔隙比，公式为：
[0013][0014]其中，
е
为粘性土体本身的孔隙比，
Gs
是粘性土体的比重，
ρ
α
是粘性土体的密度；其中
G
s
公式如下：
[0015]其中，
m
s
为土质量，
V
s
为土体积，
ρ
wl
为水密度；
[0016]根据孔隙比划分如下：
[0017]A1:е<0.6
：土壤层密实；
[0018]A2:0.6<е<0.75
：土壤层稍密；
[0019]A3:е>0.75:
土壤层松散；
[0020]S2)
确定第一挖掘深度
X1
：使用挖掘设备进行挖掘，并标记定位点：
[0021]X1
＝
m
s
/((e+1)
ρ
α
)x(
π
R2ρ
wl
)
[0022]其中，
e
为
0.75
，
R
为桩孔孔径；
[0023]实际挖掘的深度为
X1
‑
ζ
，
ζ
为安全系数误差，取
0.5
‑1米；
[0024]S3)
置入针网：在孔底内壁置入针网以使孔底内周避形成周身针网层；
[0025]S4)
分段喷浆：将喷头插入针网层中2‑
5mm
，注入泥浆混合物，注入时间2‑3秒，注浆压力为
10
‑
100
公斤
/
平方厘米，注入完成移出喷头并往下
30
‑
50mm
，分段继续注入，直到覆盖所有针网层；
[0026]S5)
喷粘结剂：没有针网层喷浆的其他孔壁区域，喷涂粘结剂；
[0027]S6)
抽出泥水：将孔底的泥水和泥浆抽除干净；
[0028]S7)
完成多次挖掘至指定深度：重复步骤
S2)
‑
S5)
，每次挖掘前泥浆的硬化度需要达到
50
％以上
。
[0029]进一步的，所述
S3)
置入针网中，针长度
L
r
有三个规格，根据以下公式选取：
[0030]Lr
＝
(X+e)/R
[0031]其中，
X
为孔深，
e
为孔隙比，
R
为桩孔孔径；
[0032]当
Lr<2
时，针长度选取
600mm
；
[0033]当
2<Lr<3
时，针长度选取
400mm
；
[0034]当
3<Lr
时，针长度选取
200mm。
[0035]进一步的，所述
S4)
分层喷浆中泥浆配比以重量份数计，包括：水：
50
‑
100
份
、
钙基膨润土：5‑
10
份
、10
％浓度烧碱液
:0.1
‑
0.2
份
、NaCL
：
0.1
‑
0.5
份
、
铁铬盐：
0.15
‑
0.2
份
、Na
‑
CMC
：
0.2
份
、
碳酸钠：
0.1
‑
0.3
份
。
[0036]进一步的，所述
S6)
喷粘结剂中粘结剂配比以重量份数计，包括：水：
80
‑
100
份
、
淀粉：
20
‑
30
份
(
其中，生淀粉占
75
‑
85
％，熟淀粉占
15
‑
25
％
)、
苛性钠：
0.4
‑
0.8
份
、
硼砂：
0.27
‑
0.32
份
。
[0037]一种粘性土体超深挖桩施工设备，挖掘设备
(1)
包括用于喷注泥浆的喷浆部
(2)
和至少一组用于夹持针网
(6)
的夹持部
(3)
；
[0038]所述喷浆部
(2)
包括与所述挖掘设备
(1)
的动力臂
(12)
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种粘性土体超深挖桩施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1)
测量土体孔隙比：测量土体比重和密度，并测算孔隙比，公式为：其中，
е
为粘性土体本身的孔隙比，
Gs
是粘性土体的比重，
ρ
α
是粘性土体的密度；其中
G
s
公式如下：其中，
m
s
为土质量，
V
s
为土体积，
ρ
wl
为水密度；根据孔隙比划分如下：
A1:е<0.6
：土壤层密实；
A2:0.6<е<0.75
：土壤层稍密；
A3:е>0.75:
土壤层松散；
S2)
确定第一挖掘深度
X1
：使用挖掘设备进行挖掘，并标记定位点：
X1
＝
m
s
/((e+1)
ρ
α
)x(
π
R2ρ
wl
)
其中，
e
为
0.75
，
R
为桩孔孔径；实际挖掘的深度为
X1
‑
ζ
，
ζ
为安全系数误差，取
0.5
～1米；
S3)
置入针网：在孔底内壁置入针网以使孔底内周避形成周身针网层；
S4)
分段喷浆：将喷头插入针网层中2‑
5mm
，注入泥浆混合物，注入时间2‑3秒，注浆压力为
10
‑
100
公斤
/
平方厘米，注入完成移出喷头并往下
30
‑
50mm
，分段继续注入，直到覆盖所有针网层；
S6)
喷粘结剂：没有针网层喷浆的其他孔壁区域，喷涂粘结剂；
S7)
抽出泥水：将孔底的泥水和泥浆抽除干净；
S8)
完成多次挖掘至指定深度：重复步骤
S2)
‑
S5)
，每次挖掘前泥浆的硬化度需要达到
50
％以上
。2.
根据权利要求1所述的一种粘性土体超深挖桩施工工艺，其特征在于：所述
S3)
置入针网中，针长度
L
r
有三个规格，根据以下公式选取：
L
r
＝
(X+e)/R
其中，
X
为孔深，
e
为孔隙比，
R
为桩孔孔径；当
L
r
<2
时，针长度选取
600mm
；当
2<L
r
<3
时，针长度选取
400mm
；当
3<L
r
时，针长度选取
200mm。3.
根据权利要求1所述的一种粘性土体超深挖桩施工工艺，其特征在于：所述
S4)
分层喷浆中泥浆配比以重量份数计，包括：水：
50
‑
100
份
、
钙基膨润土：5‑
10
份
、10
％浓度烧碱液
:0.1
‑
0.2
份
、NaCL
：
0.1
‑
0.5
份
、
铁铬盐：
0.15
‑
0.2
份
、Na
‑
CMC
：
0.2
份
、
碳酸钠：
0.1
‑
0.3
份
。4.
根据权利要求1所述的一种粘性土体超深挖桩施工工艺，其特征在于：所述
S6)
喷粘结剂中粘结剂配比以重量份数计，包括：水：
80
‑
100
份
、
淀粉：
20
‑
30
份
(
其中，生淀粉占
75
‑
85
％，熟淀粉占
15
‑
25
％
)、
苛性钠：
0.4
‑
0.8
份
、
硼砂：
0.27
‑
0.32
份
。
5.
一种粘性土体超深挖桩施工设备，其特征在于
:
挖掘设备
(1)
包括用于喷注泥浆的喷浆部
(2)
和至少一组用于夹持针网
(6)
的夹持部
(3)
；所述喷浆部
(2)
包括与所述挖掘设备
(1)
的动力臂
(12)
转动连接的喷浆架
(21)
以及安装在所述喷浆架
(21)
上用于搅拌泥浆的搅拌件
(23)
和带动所述搅拌件
(23)
向上
...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗翔，首云勤，张奋承，郑常伟，
申请(专利权)人：苏州中材建设有限公司，
类型：发明
国别省市：