可回收外钢护筒的水中钻孔桩基础施工系统及其施工方法
【专利摘要】本发明涉及深水区钻孔桩【技术领域】，具体公开了一种可回收外钢护筒的水中钻孔桩基础施工系统，所述系统包括钻孔平台、设在所述钻孔平台上的振动锤、设在稳定地质层与所述钻孔平台之间的外钢护筒、设在所述外钢护筒中的内钢护筒以及设在所述内钢护筒中的钢筋笼，所述内钢护筒与所述钢筋笼之间设有混凝土垫块，所述内钢护筒与所述外钢护筒之间设有穿U形钢筋混凝土垫块，所述内钢护筒的下部设有稻草层。本发明解决了现有水中钻孔桩钢护筒不能回收的技术问题。
【专利说明】可回收外钢护筒的水中钻孔桩基础施工系统及其施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及深水区钻孔粧【技术领域】，尤其涉及一种在内河或者湖内水中实施钻孔粧时可回收外钢护筒的水中钻孔粧基础施工系统及其施工方法。
【背景技术】
[0002]钢护筒在水中钻孔粧基础施工全过程中扮演着至关重要的角色，决定着粧基成粧质量的好坏。通常来讲，水中桥的粧基钢护筒必须穿过海(河)床的淤泥覆盖层，打入到稳定的地质岩层内，并且确保在钻进工程中，不出现渗、漏泥浆或反穿孔的现象。根据常规工艺，水中粧基础的钢护筒均为一次性投入，钻孔粧成粧之后钢护筒不予拆除，直接留在基础里，由于钢护筒的用量较大，这就造成了钻孔粧施工成本的增加和材料的浪费。
【发明内容】
[0003](一 )要解决的技术问题
[0004]本发明的目的是提供一种可回收外钢护筒的水中钻孔粧基础施工系统及其施工方法，以解决现有水中钻孔粧钢护筒不能回收的技术问题。
[0005]( 二)技术方案
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可回收外钢护筒的水中钻孔粧基础施工系统，包括:钻孔平台、设在所述钻孔平台上的振动锤、设在稳定地质层与所述钻孔平台之间的外钢护筒、设在所述外钢护筒中的内钢护筒以及设在所述内钢护筒中的钢筋笼；所述内钢护筒与所述钢筋笼之间设有混凝土垫块，所述内钢护筒与所述外钢护筒之间设有穿U形钢筋混凝土垫块，所述内钢护筒的下部设有稻草层。
[0007]优选地，所述稻草层中设有粘土。
[0008]优选地，所述稻草层通过铁丝固定在内钢护筒的下部。
[0009]优选地，所述内钢护筒的内径比设计粧的粧径大8cm?12cm。
[0010]优选地，所述内钢护筒的厚度为8mm?12mm。
[0011]优选地，所述稻草层的外径与所述外钢护筒的内径相等。
[0012]优选地，所述稻草层的厚度为8cm?12cm。
[0013]本发明还提供了一种可回收外钢护筒的水中钻孔粧基础施工方法，括以下步骤:
[0014]S1.在钻孔平台上设置振动锤；
[0015]S2.用振动锤沉放外钢护筒，使外钢护筒的底口贯入到稳定地质层内；
[0016]S3.将钢筋笼放入到内钢护筒中，钢筋笼与内钢护筒之间用混凝土垫块进行连接和限位，在内钢护筒的下部的外侧壁上缠裹稻草层，用铁丝将稻草层固定在内钢护筒的下部的外侧壁上，在内钢护筒的外侧壁上设置穿U形钢筋混凝土垫块；
[0017]S4.将钻头放入到外钢护筒中进行钻孔，成孔后将步骤S3中安装好的内钢护筒及其中的钢筋笼一起沉放到外钢护筒中的成孔中；
[0018]S5.在外钢护筒与内钢护筒之间的缝隙内回填粘土；
[0019]S6.在成孔中灌注混凝土，当混凝土灌注完成后25min?35min后，用振动锤振动并向上拔出外钢护筒，使外钢护筒升高2m?3m ;
[0020]S7.当成孔中灌注的混凝土初凝后，用振动锤振动并向上完全拔出外钢护筒。
[0021](三)有益效果
[0022]本发明的可回收外钢护筒的水中钻孔粧基础施工系统及其施工方法采用了双层钢护筒，通过内钢护筒的跟进和钻渣护壁和泥浆护壁的配合使用，实现了成粧后外钢护筒的拔出回收，降低了钻孔粧的施工成本，实现了护筒的重复利用。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本发明实施例的可回收外钢护筒的水中钻孔粧基础施工系统的结构示意图；
[0024]图2为本发明实施例的可回收外钢护筒的水中钻孔粧基础施工系统的外钢护筒、内钢护筒和钢筋笼之间配合关系的结构示意图。
[0025]图中，1:钻孔平台；2:振动锤；3:稳定地质层；4:外钢护筒；5:内钢护筒；6:钢筋笼；7:混凝土垫块；8:穿U形钢筋混凝土垫块；9:稻草层；10:铁丝；11:成孔。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
[0027]如图1、2所示，本实施例的可回收外钢护筒的水中钻孔粧基础施工系统包括:钻孔平台1、设在钻孔平台I上的振动锤2、设在稳定地质层3与钻孔平台I之间的外钢护筒4、设在外钢护筒4中的内钢护筒5以及设在内钢护筒5中的钢筋笼6 ;内钢护筒5与钢筋笼6之间设有混凝土垫块7，内钢护筒5与外钢护筒4之间设有穿U形钢筋混凝土垫块8，内钢护筒5的下部设有稻草层9。
[0028]本实施例中，稻草层9中设有粘土，稻草层9通过铁丝10固定在内钢护筒5的下部，内钢护筒5的内径比设计粧的粧径大8cm?12cm，内钢护筒5的厚度为8mm?12mm，稻草层9的外径与外钢护筒4的内径相等，稻草层9的厚度为8cm?12cm。
[0029]本发明还提供了应用上述可回收外钢护筒的水中钻孔粧基础施工系统的可回收外钢护筒的水中钻孔粧基础施工方法，所述方法包括以下步骤:
[0030]S1.在钻孔平台I上设置振动锤2，振动锤2通过相应的绳索与外钢护筒4、内钢护筒5以及钻头等连接，本实施例的内钢护筒5和外钢护筒4的沉放是采用振动锤2常规工艺；内钢护筒5的内径要比设计粧的粧径大10厘米，内钢护筒5的壁厚为10毫米。
[0031]S2.用振动锤2沉放外钢护筒4，使外钢护筒4的底口贯入到稳定地质层3内；
[0032]S3.将钢筋笼6放入到内钢护筒5中，钢筋笼6与内钢护筒5之间用混凝土垫块7进行连接和限位，在内钢护筒5的下部的外侧壁上缠裹稻草层9，用铁丝10将稻草层9固定在内钢护筒5的下部的外侧壁上，在内钢护筒5的外侧壁上设置穿U形钢筋混凝土垫块8 ;稻草层9的外径与外护钢筒4的内径相等，稻草层9的厚度为10厘米。
[0033]具体的，内钢护筒5附着加工在最顶节的钢筋笼6上，与之形成一个整体，随着钢筋笼6的下放而就位，内钢护筒5与钢筋笼6加工成整体，首先，分别制作内钢护筒5和钢筋笼6，制作完成后，将钢筋笼6放入内钢护筒5中，钢筋笼6与内钢护筒5之间采用钢筋穿混凝土垫块7进行连接和限位，在内钢护筒5下部的外侧面上缠裹稻草层9，稻草层9的厚度约10厘米，稻草层9外侧用铁丝10与内钢护筒5环向固定，在内钢护筒5外侧设置穿U形钢筋混凝土垫块8，保证内钢护筒5和外钢护筒4之间的间隙。
[0034]S4.将钻头放入到外钢护筒4中进行钻孔，成孔后将步骤S3中安装好的内钢护筒5及其中的钢筋笼6 —起沉放到外钢护筒4中的成孔11中。
[0035]S5.在外钢护筒4与内钢护筒5之间的缝隙内回填粘土。
[0036]具体的，钻孔完成后下放带内钢护筒5的钢筋笼6，钢筋笼6和内钢护筒5同时下放到位，再向内钢护筒5和外钢护筒4之间抛填粘土，粘土与遇水浸泡而膨胀的稻草形成封闭圈，防止灌注时混凝土进入内钢护筒5和外钢护筒4之间。
[0037]S6.在成孔11中灌注混凝土，当混凝土灌注完成后25min?35min后，本实施例中优选为30分钟，用振动锤2振动并向上拔出外钢护筒4，使外钢护筒4升高2m?3m。
[0038]具体的，当混凝土灌注完成后，约30分钟后，即混凝土初凝之前，采用振动锤2振动提升外钢护筒4升高大约2米?3米，防止外钢护筒4与初凝后混凝土之间因摩擦力过大而拔出困难，振动提升外钢护筒4即可保证外钢护筒4顺利拔出，又不因过早拨出外钢护筒4而影响粧身质量，然后，待混凝土初凝后振动拔出全部外钢护筒4。
[0039]S7.当成孔11中灌注的混凝土初凝后，用振动锤2振动并向上完全拔出外钢护筒4。
[0040]本发明的可回收外钢护筒的水中钻孔粧基础施工系统及其施工方法采用了双层钢护筒，通过内钢护筒的跟进和钻渣护壁和泥浆护壁的配合使用，实现了成粧后外钢护筒的拔出回收，降低了钻孔粧的施工成本，实现了护筒的重复利用。另外，本发明不适合在水流较急的水域施工。
[0041]本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
【权利要求】
1.一种可回收外钢护筒的水中钻孔粧基础施工系统，其特征在于，包括:钻孔平台、设在所述钻孔平台上的振动锤、设在稳定地质层与所述钻孔平台之间的外钢护筒、设在所述外钢护筒中的内钢护筒以及设在所述内钢护筒中的钢筋笼；所述内钢护筒与所述钢筋笼之间设有混凝土垫块，所述内钢护筒与所述外钢护筒之间设有穿U形钢筋混凝土垫块，所述内钢护筒的下部设有稻草层。
2.根据权利要求1所述的可回收外钢护筒的水中钻孔粧基础施工系统，其特征在于，所述稻草层中设有粘土。
3.根据权利要求2所述的可回收外钢护筒的水中钻孔粧基础施工系统，其特征在于，所述稻草层通过铁丝固定在内钢护筒的下部。
4.根据权利要求1所述的可回收外钢护筒的水中钻孔粧基础施工系统，其特征在于，所述内钢护筒的内径比设计粧的粧径大8cm?12cm。
5.根据权利要求4所述的可回收外钢护筒的水中钻孔粧基础施工系统，其特征在于，所述内钢护筒的厚度为8mm?12mm。
6.根据权利要求5所述的可回收外钢护筒的水中钻孔粧基础施工系统，其特征在于，所述稻草层的外径与所述外钢护筒的内径相等。
7.根据权利要求6所述的可回收外钢护筒的水中钻孔粧基础施工系统，其特征在于，所述稻草层的厚度为8cm?12cm。
8.一种可回收外钢护筒的水中钻孔粧基础施工方法，其特征在于，包括以下步骤: .51.在钻孔平台上设置振动锤； .52.用振动锤沉放外钢护筒，使外钢护筒的底口贯入到稳定地质层内； . 53.将钢筋笼放入到内钢护筒中，钢筋笼与内钢护筒之间用混凝土垫块进行连接和限位，在内钢护筒的下部的外侧壁上缠裹稻草层，用铁丝将稻草层固定在内钢护筒的下部的外侧壁上，在内钢护筒的外侧壁上设置穿U形钢筋混凝土垫块； . 54.将钻头放入到外钢护筒中进行钻孔，成孔后将步骤S3中安装好的内钢护筒及其中的钢筋笼一起沉放到外钢护筒中的成孔中； . 55.在外钢护筒与内钢护筒之间的缝隙内回填粘土； . 56.在成孔中灌注混凝土，当混凝土灌注完成后25min?35min后，用振动锤振动并向上拔出外钢护筒，使外钢护筒升高2m?3m ; . 57.当成孔中灌注的混凝土初凝后，用振动锤振动并向上完全拔出外钢护筒。
【文档编号】E02D27/12GK104480934SQ201410764582
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月12日 优先权日:2014年12月12日
【发明者】吴言坤, 尚尔海, 宋胜林, 薄春莲, 姜明友, 黄士杰, 王传永, 寇海军 申请人:中铁十九局集团有限公司