专利名称：一种钻孔灌注桩的施工方法
技术领域：
本发明涉及建筑领域，具体地说，涉及一种钻孔灌注桩的施工方法。
背景技术：
在建筑基础工程中，随着成孔作业的桩工机械的不断发展，钻孔灌注桩被广泛地应用到高层建筑、公路桥梁和大型构筑物等地基基础施工工程。图Ia-If示出了现有钻孔灌注桩的施工方法。如图Ia所示，根据设计要求，定位桩位，埋设护筒2。如图Ib所示，首先，在桩位上固定传统钻机O ;然后，由泥浆制备设备81制备泥浆；如图Ic所示，泥浆由泥浆输送设备82输送到护筒2内，传统钻机O垂直向下钻进，直至达到设计要求深度；如图Id所示，将传统钻机O从桩孔内移出，清理桩孔内的残渣；如图Ie所示，向桩孔内安装钢筋笼 5，在钢筋笼5上方安装注浆管6，在注浆管6上方设置漏斗7，安装完毕，对桩孔内进行二次清孔，然后，经注浆管6向护筒2内灌注混凝土；如图If所示，灌注完成后，将护筒2拔出。这种方法的缺点是，首先，由于护筒2和传统钻机O是单独施工的，不但增加了施工工序，而且需要不断停止钻孔，检查桩身的垂直度，避免桩孔偏移或斜孔；其次，现阶段使用的传统钻机O采用切削和研磨的方式处理岩石，对于坚硬的卵石层或复杂的地层，钻进效率低，而且钻头磨损严重；最后，现有施工方法多个步骤采用泥浆工艺，不但增大了施工成本，而且泥浆的粘度、相对密度、含沙量等参数需要根据岩层等各因素而改变，对泥浆制备的技术水平有着较高要求。
发明内容
本发明就是为了解决上述问题而做出的。具体说，本发明的目的在于，提供一种钻孔灌注桩的施工方法，使得在钻孔灌注桩的施工过程中，可以简化施工步骤，可以不采用泥浆工艺，高效率成孔，形成孔型规整的钻孔灌注桩。为了实现上述目的，本发明提供一种钻孔灌注桩的施工方法，该方法包括a)定位桩位，组装钻机，将螺纹钻杆底端与组合式潜孔锤连接，并固定在桩位上；将护筒移至所述钻机上方，令所述护筒通过所述螺纹钻杆至所述组合式潜孔锤底端的上方，所述护筒与所述钻机轴向重合山)钻机动力头连接并驱动所述钻机旋转，护筒动力头连接并驱动所述护筒旋转，所述钻机与所述护筒旋转方向相反；同时启动钻机动力头和护筒动力头，则所述钻机与所述护筒同时垂直向下钻进；c)钻至设计孔深，将所述钻机移出桩孔，将钢筋笼安装到所述护筒内；d)将注浆管安装到所述钢筋笼上方，由所述注浆管向护筒内灌注混凝土 ；e)灌注完成后，将护筒拔出，灌注桩凝固成型。优选地，所述组合式潜孔锤与所述螺纹钻杆相连接，所述组合式潜孔锤用于振动破碎钻孔过程中的硬质岩石层。优选地，所述钻机动力头可在所述钻机上相对移动。优选地，所述护筒动力头可在所述护筒上相对移动。另外，优选地，所述护筒一端高于地面，所述护筒另一端位于组合式潜孔锤上方。
从上面的描述和实践可知，采用钻机动力头驱动钻机，同时采用护筒动力头驱动护筒，首先，钻孔和护壁同时进行，简化了钻孔灌注桩的施工步骤，节省了劳力和施工成本；其次，采用组合式潜孔锤破碎岩石，提高了钻进效率，实现高效率成孔；再次，钻机中心与护筒中心轴向重合，且同时向下钻进，故钻孔形状规整，避免出现钻机与护筒碰撞的现象；最后，护筒的旋转跟进取代了泥浆工艺，节省施工成本，避免环境污染。
图Ia-If示出了现有的钻孔灌注桩的施工方法；图2示出了本发明的一个实施例所述的钻孔灌注桩的施工流程图；图3示出了本发明的一个实施例所述的钻机的示意图；以及图4a_4e示出了本发明的一个实施例所述的钻孔灌注桩的施工方法。
具体实施例方式下面将参考附图来描述本发明所述的钻孔灌注桩的施工方法的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，相同的附图标记表示相同或相似的部分。图2示出了本发明的一个实施例所述的钻孔灌注桩的施工流程图。如图2所示，本发明所述的钻孔灌注桩的施工流程如下首先，第一步SlOO是根据设计要求，定位钻孔灌注桩的位置，安装钻机1，连接螺纹钻杆12和组合式潜孔锤11，将钻机I固定到桩位，将护筒2通过螺纹钻杆12至组合式潜孔锤11底端上方；其次，第二步S200是由钻机动力头3驱动钻机I旋转，护筒动力头4驱动护筒2沿相反方向旋转，同时启动钻机动力头3和护筒动力头4，则钻机I与护筒2同时向下钻进；再次，第三步S300是钻至设计孔深，将钻机I移出桩孔，清理孔底、测量孔深，将钢筋笼5安装到护筒2内；然后，第四步S400是将注浆管6安装到钢筋笼5上方，二次清空后，由注浆管6向护筒2内灌注混凝土 ；最后，第五步S500是待灌注完成后，将护筒2拔出，等待钻孔灌注桩凝固成型。图3示出了本发明的一个实施例所述的钻机的示意图。如图3所示，钻机I包括组合式潜孔锤11和螺纹钻杆12，组合式潜孔锤11适用于各种复杂的坚硬地层，组合式潜孔锤11可产生高频振动，形成振动冲击能，快速将岩石破碎成小块岩石或石渣等；螺纹钻杆12将由组合式潜孔锤11破碎后的小块岩石、石渣等从桩孔内运出到桩孔外。相对于采用切削和研磨的方式处理岩石的传统钻机0，大大地提高了钻进效率和对坚硬地层的适应性，从而实现高效率成孔。图4a_4e示出了本发明的一个实施例所述的钻孔灌注桩的施工方法。如图4a所示，将钻机I安装到桩位，令钻机I与桩位轴向重合。其中，钻机I包括组合式潜孔锤11和螺纹钻杆12，将护筒2移动至钻机I的垂直上方，将护筒2垂直通过钻机1，护筒2底端经过螺纹钻杆12到达组合式潜孔锤11上方，护筒2顶端应略高于地面。护筒2为钻机I提供一个近乎封闭的钻孔、排渣通道。如图4b所示,钻机动力头3连接到钻机1，护筒动力头4连接到护筒2,钻机动力头3驱动钻机I顺时针旋转,护筒动力头4驱动护筒2逆时针旋转；同时启动钻机动力头3和护筒动力头4，钻机I和护筒2在桩位上同时垂直向下钻进。钻机动力头3驱动钻机I钻孔、排渣，同时，护筒动力头4驱动护筒2旋转跟进，保护孔口不坍塌，维护孔壁，取代了泥浆的护壁作用，避免了泥浆工序带来的环境污染。其中，钻机I和护筒2的旋转方向也可以相互转换，即钻机动力头3驱动钻机I逆时针旋转,而护筒动力头4驱动护筒2顺时针旋转，只需保持钻机I与护筒2的旋转方向相反即可。而且，为方便操作，钻机动力头和护筒动力头可在钻机和护筒上相对移动。如图4c所示，在达到设计要求深度后，将钻机I从桩孔内移到桩孔外，护筒2停留在桩孔内。将钻机I移出桩孔后，清理桩孔底部残渣，测量孔深、孔径等参数是否满足设计要求，如果不满足，则重复上述步骤，直至符合设计要求。然后，向桩孔内安装钢筋笼5。首先，将钢筋笼5移至护筒2垂直上方，然后，在向护筒2内放置钢筋笼5的过程中，要检查钢筋笼5的垂直度，并且缓慢的将钢筋笼5放置到护筒2内，避免碰撞护筒2。如图4d所示，在钢筋笼5上方安装注浆管6，在注浆管6上方设置漏斗7， 将混凝土由漏斗7经过注浆管6灌注到护筒2内。在安装钢筋笼5和注浆管6过程中，桩孔底部可能堆积起新的残渣，因此，在灌注混凝土之前要对桩孔底部进行二次清理，桩孔底部剩余残渣的厚度必须满足设计要求。如图4e所示，混凝土灌注完成后，选用钻机动力头3进行拔管施工。在初凝时间内，钻机动力头3驱动护筒2，将护筒2从桩孔内缓慢拔出，避免破坏护筒2或孔壁。至此，钻孔灌注桩的施工完成。从上面的描述和实践可知，采用钻机动力头驱动钻机，同时采用护筒动力头驱动护筒，首先，钻孔和护壁同时进行，简化了钻孔灌注桩的施工步骤节省了劳力和施工成本；其次，采用组合式潜孔锤破碎岩石，提高了钻进效率，实现高效率成孔；再次，钻机的螺纹钻杆与护筒轴向中心线相同，且同时向下钻进，故钻孔形状规整，避免出现钻机与护筒碰撞的现象；最后，护筒的旋转跟进，可以起到护壁作用，故而取代了泥浆，节省施工成本，避免环境污染。如上参照附图以示例的方式描述了本发明所述的钻孔灌注桩的施工方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进和组合。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
权利要求
1.一种钻孔灌注桩的施工方法，包括 a)定位桩位，组装钻机，将螺纹钻杆底端与组合式潜孔锤连接，并固定在桩位上；将护筒移至所述钻机上方，令所述护筒通过所述螺纹钻杆至所述组合式潜孔锤底端的上方，所述护筒与所述钻机轴向重合； b)钻机动力头连接并驱动所述钻机旋转，护筒动力头连接并驱动所述护筒旋转，所述钻机与所述护筒旋转方向相反；同时启动钻机动力头和护筒动力头，则所述钻头与所述护筒同时垂直向下钻进； c)钻至设计孔深，将所述钻机移出桩孔，将钢筋笼安装到所述护筒内； d)将注浆管安装到所述钢筋笼上方，由所述注浆管向护筒内灌注混凝土； e)灌注完成后，将护筒拔出，灌注桩凝固成型。
2.如权利要求I所述的钻孔灌注桩的施工方法，其中，所述组合式潜孔锤与所述螺纹钻杆相连接，所述组合式潜孔锤用于振动破碎钻孔过程中的硬质岩石层。
3.如权利要求I所述的钻孔灌注桩的施工方法，其中，所述钻机动力头可在所述钻机上相对移动。
4.如权利要求I所述的钻孔灌注桩的施工方法，其中，所述护筒动力头可在所述护筒上相对移动。
5.如权利要求I所述的钻孔灌注桩的施工方法，其中，所述护筒一端高于地面，所述护筒另一端位于所述组合式潜孔锤上方。
全文摘要
本发明提供一种钻孔灌注桩的施工方法，包括a)定位桩位，组装钻机，将螺纹钻杆底端与组合式潜孔锤连接，固定在桩位上；将护筒移至钻机上方，令护筒通过螺纹钻杆至组合式潜孔锤底端的上方，护筒与钻机轴向重合；b)钻机动力头连接并驱动钻机旋转，护筒动力头连接并驱动护筒旋转，钻机与护筒旋转方向相反；同时启动钻机动力头和护筒动力头，则钻头与护筒同时垂直向下钻进；c)钻至设计孔深，将钻机移出桩孔，将钢筋笼安装到护筒内；d)将注浆管安装到钢筋笼上方，由注浆管向护筒内灌注混凝土；以及e)灌注完成后，将护筒拔出，灌注桩凝固成型。该方法减少施工步骤，不采用泥浆工艺污染环境，是一种高效的钻孔灌注桩施工方法。
文档编号E02D5/38GK102912791SQ201210390839
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月15日 优先权日2012年10月15日
发明者肖剑, 刘锋 申请人:中冶交通工程技术有限公司