长螺旋钻孔护壁用于挤土桩施工方法与流程

本发明涉及挤土桩施工方法领域，具体来说，涉及长螺旋钻孔护壁用于挤土桩施工方法。

背景技术：

目前建筑市场所用有一种挤土桩工艺叫《半螺丝桩及其成桩方法》专利号：zl031128265.2，按《建筑桩基技术规范》定名为挤土桩，该发明存在的问题是：遇到硬土层无法钻进，达不到设计要求的深度，一般是采取长螺旋钻孔机先钻孔，将土体强度较高的部分取出在进行半螺丝桩施工，这种方法的弊端有两点：一、设计时按挤土桩计算的侧摩阻力(较高)，通过长螺旋钻孔机钻孔将孔内土返出地面改变了原设计挤土桩的成桩性质，变成了非挤土灌注桩，大幅度降低了桩的侧摩阻力，所以不能满足单桩竖向承载力要求。二、在有地下水土层施工钻进到设计深度提钻时，由于地下水的作用向孔内流动带动孔壁土体坍塌，扰动了孔壁上的原始土层，严重影响桩的侧阻力，不能满足设计承载力要求。

此外，专利号：20111073430.x《挤土桩松土工艺》中提供一种桩，如遇到高强度土体时采用的是短螺旋钻孔机钻孔，该机型只有钻头带螺旋叶片阻力小所以有利于钻进，该专利说明书中步骤一叙述钻机(光杆)带动钻头直径比桩孔径大1cm至5cm，这一步骤违背了《建筑桩基技术规范》jgj94-2008的设计原则，一是超出设计桩径1cm至5cm破坏了孔壁的原始状态，严重的影响了桩侧摩阻力。二是挤土桩工艺过程没有对桩孔壁土挤压过程，改变了设计挤土桩的计算理论，实际变成了非挤土灌注桩工艺，违背了《建筑桩基技术规范》jgj94-2008要求。步骤二叙述钻机带动钻头反钻退出地基土外，钻头正转速度是反转速度的2倍至3倍。理解1：钻头退出地基外(地面)2至3倍于正转速度旋转的目的是用离心力将短螺旋钻头叶子上余土甩掉，这一点对挤土桩没有意义。理解2：叙述钻机带动钻头反钻退出在孔内时2至3倍于正转速度旋转必然产生的离心力使桩孔径大于原本孔径1cm至5cm的桩径严重破坏了孔壁原始土层的侧摩阻力，违背了《建筑桩基技术规范》jgj94-2008对挤土桩的设计规定。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供长螺旋钻孔护壁用于挤土桩施工方法，解决桩能按设计要求达到终压值或锤击贯入度，但不影响设计标高的问题，解决如何降低土体强度又不影响桩的侧摩阻力和端阻力又能顺利将桩锤击或压到设计标高问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：长螺旋钻孔护壁用于挤土桩施工方法，在土层较硬有无地下水时，采用长螺旋钻机正转钻进向上返出部分余土，当钻到预定深度提钻，反钻时钻杆上余土返向回填孔内护壁，钻孔直径小于设计桩径，根据土层强度取值以不扰动桩侧原始土层为准。

进一步的，所述施工方法采用长螺旋钻机正转钻进到距桩端时预留持力层厚度，粘性土土层不小于2d，d为桩直径，砂土不小于1.5d，碎石类土不小于1d。

与现有技术相比，本发明提供的长螺旋钻孔护壁用于挤土桩施工方法是不完全排土钻进法，即使排出部分余土也不影响桩的承能力，能完全满足挤土桩双控的要求。其优点是:

1.可以根据土层强度在不影响侧摩阻力情况下缩小钻孔直径，不能因钻松孔时影响桩的直径和侧摩阻力。

2.该方法适用于有、无水土层，在提钻时，反钻能有效的将松土回填到孔内，因为钻过的松土的比重一般在1.6左右远大于孔侧壁土向内的张力，所以有效的达到护壁的效果，又有限的降低了土体强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的长螺旋钻孔护壁用于挤土桩施工方法的施工示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做出进一步的描述：

实施例：

长螺旋钻孔护壁用于挤土桩施工方法，是在施工挤土桩之前使用长螺旋钻孔机钻孔，钻孔直径小于桩的设计直径，根据土体强度高低确定预留持力层厚度，一般粘性土土层不小于2d(d为桩直径)，砂土不宜小于1.5d，碎石类土不宜小于1d。当土层强度较高较时预留土层较薄，以不扰动桩侧、桩端设计使用的原始土层状态为准，请参阅图1。施工顺序是：

1.钻机就位；

2.正转钻进到预留桩侧、桩端土层厚度；

3.反转边提钻边将钻杆上的余土返回孔内进行护壁；

4.施工挤土桩。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限定本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.长螺旋钻孔护壁用于挤土桩施工方法，其特征在于，在土层较硬有无地下水时，采用长螺旋钻机正转钻进向上返出部分余土，当钻到预定深度提钻，反钻时钻杆上余土返向回填孔内护壁，钻孔直径小于设计桩径，根据土层强度取值以不扰动桩侧原始土层为准。

2.根据权利要求1所述的长螺旋钻孔护壁用于挤土桩施工方法，其特征在于，所述施工方法采用长螺旋钻机正转钻进到距桩端时预留持力层厚度，粘性土土层不小于2d，d为桩直径，砂土不小于1.5d，碎石类土不小于1d。

技术总结
本发明公开了长螺旋钻孔护壁用于挤土桩施工方法，该方法利用了钻机螺旋叶片正反转返土方向相反的特点，正转钻进向上返出部分余土直到预定深度停钻，反转提钻将钻杆上的松土返填回孔内护壁，再施工挤土桩。该方法的优点是简单易行，既能保证桩的侧摩阻力又能保证端阻力，利用普通长螺旋钻机即可施工，该方法简单易行、便于推广、成本低廉、有广泛的市场前景，填补了挤土桩施工的空白。

技术研发人员：王吉良;贾君;童修富;王宇;孙权;姜曦;曹兴明;曹宇;崔伟婷
受保护的技术使用者：曹兴明
技术研发日：2021.02.24
技术公布日：2021.06.22