旋挖灌注桩倾斜岩面台阶分级钻进修整施工方法与流程

本发明专利涉及倾斜岩面钻进的，具体而言，涉及旋挖灌注桩倾斜岩面台阶分级钻进修整施工方法。

背景技术：

1、旋挖灌注桩是一种常见的桩基技术，广泛应用于建筑、道路、桥梁等土木工程领域。

2、现有技术中，在旋挖灌注桩硬岩钻进施工中，一般采用分级扩孔钻进，或是阵列取芯钻进但是，当遇到倾斜岩面时，无论采用分级扩孔钻进，或是阵列取芯钻进，旋挖钻头受倾斜岩面的影响，极易发生钻孔偏斜，导致钻孔的垂直度偏差超标，影响成孔效率和孔身质量。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供旋挖灌注桩倾斜岩面台阶分级钻进修整施工方法，旨在解决现有技术中，在旋挖灌注桩硬岩钻进施工中，当遇到倾斜岩面时，受倾斜岩面的影响，极易发生钻孔偏斜的问题。

2、本发明是这样实现的，旋挖灌注桩倾斜岩面台阶分级钻进修整施工方法，包括以下施工步骤：

3、1)、灌注桩孔的下部具有倾斜岩层，所述倾斜岩层的顶部具有显露在灌注桩孔中的倾斜岩面，所述倾斜岩面的外周的最高点在灌注桩孔的内侧壁上重合形成高部位，所述倾斜岩面的最低点在灌注桩孔的内侧壁上对应形成低部位；所述底部位位于高部位的正下方，所述高部位与低部位之间在灌注桩孔的内侧壁上对应形成侧部线，所述侧部线的延伸方向与灌注桩孔的延伸方向一致；

4、利用小径筒钻在倾斜岩面上钻进，所述小径筒钻的外周与侧部线重合布置，所述小径筒钻的直径小于灌注桩孔的直径；所述小径筒钻在倾斜岩面上钻进，形成小径台阶面；

5、2)、依序利用多个过渡筒钻在小径台阶面处继续朝下钻进，所述过渡筒钻的外周与侧部线重合布置，多个所述过渡筒钻的直径逐渐增大，所述过渡筒钻的直径小于灌注桩孔的直径，且大于小径筒钻的直径；

6、所述倾斜岩面依序通过多个过渡筒钻的钻进后，形成底部台阶面，所述底部台阶面高于低部位；

7、3)、利用等径筒钻在倾斜岩面上继续朝下钻进，所述等径筒钻的直径与灌注桩孔的直径一致，直至所述等径筒钻钻进至倾斜岩面的低部位，将所述倾斜岩层切削掉，所述灌注桩孔的下部形成平整岩面。

8、可选的，多个所述过渡筒钻包括中径筒钻以及大径筒钻，所述中径筒钻的直径大于小径筒钻的直径，且小于大径筒钻的直径，所述大径筒钻的直径小于灌注桩孔的直径；

9、所述施工步骤2)中，先利用中径筒钻在小径台阶面处继续朝下钻进，所述中径筒钻的外周与侧部线重合布置，所述中径筒钻在倾斜岩面上钻进，所述小径台阶面扩孔形成中径台阶面；

10、再利用所述大径筒钻在中径台阶面处继续朝下钻进，所述大径筒钻的外周与侧部线重合布置，所述大径筒钻的倾斜岩面上钻进，所述中径台阶面扩孔形成所述底部台阶面。

11、可选的，所述施工步骤2)中，所述底部台阶面与低部位的高度距离小于设定高度后，停止所述大径筒钻钻进。

12、可选的，所述施工步骤1)中，当所述小径筒钻钻进至设定深度后，停止所述小径筒钻钻进，所述小径筒钻在小径台阶面上水平空转设定时间，直至将所述小径台阶面切削整平。

13、可选的，所述施工步骤2)中，当所述中径筒钻钻进至设定深度后，停止所述中径筒钻钻进，所述中径筒钻在中径台阶面上水平空转设定时间，直至将所述中径台阶面切削整平。

14、可选的，所述施工步骤2)中，当所述大径筒钻钻进至设定深度后，停止所述大径筒钻钻进，所述大径筒钻在底部台阶面上水平空转设定时间，直至将所述底部台阶面切削整平。

15、可选的，所述施工步骤3)中，当所述等径筒钻钻进至倾斜岩面的低部位后，停止所述等径筒钻钻进，所述等径筒钻在平整岩面上水平空转设定时间，直至将所述平整岩面切削整平。

16、可选的，所述施工布置1)中，所述小径筒钻的直径大于灌注桩孔的1/3直径，且小于灌注桩孔的1/2直径。

17、可选的，所述小径筒钻中具有底部开口的小径筒腔，所述小径筒钻的底部设有多个截齿，多个所述截齿沿着小径筒腔的底部开口的外周间隔环绕布置；

18、所述小径筒腔的内侧壁设有多个纵向槽，多个所述纵向槽沿着小径筒腔的周向间隔布置；所述纵向槽的底部延伸至底部开口，所述纵向槽的顶部沿着小径筒腔的轴向朝上延伸；

19、所述纵向槽中设有上下摆动的摆动臂，所述摆动臂具有朝下布置的底端面，所述底端面设有多个钻齿；所述摆动臂的下端与纵向槽的底部铰接；

20、当所述摆动臂朝下摆动至极限位置后，多个所述摆动臂与底部开口平齐布置，所述钻齿与截齿平齐布置；当所述摆动臂朝上摆动至极限位置后，所述摆动臂收纳在纵向槽中，所述钻齿显露在纵向槽的外部；

21、所述施工步骤1)中，当所述小径筒钻抵接在倾斜岩面钻进时，多个所述摆动臂朝下摆动至极限位置；随着所述小径筒钻在倾斜岩层中钻进，多个所述摆动臂朝上摆动，且所述钻齿同步切削着进入小径筒腔中的倾斜岩层。

22、可选的，所述摆动臂的中部连接有伸缩杆，所述伸缩杆的内端活动置于纵向槽中，所述伸缩杆的外端铰接在摆动臂的中部；

23、所述施工步骤1)中，所述小径筒钻在倾斜岩层中钻进的过程中，所述伸缩杆控制多个所述摆动臂朝上摆动，且反向施加摆动臂朝下摆动的驱动力，增加所述钻齿同步切削着进入小径筒腔中的倾斜岩层的力度。

24、与现有技术相比，本发明提供的旋挖灌注桩倾斜岩面台阶分级钻进修整施工方法，根据倾斜岩面的最高点以及最低点，在最高点的一侧上的灌注桩孔的内侧壁上形成有侧部线，首先利用小径筒钻贴着侧部线朝下钻进，形成小径台阶面，小直径钻筒扭矩小，可对倾斜岩面快速切削修整；再依序利用多个过渡筒钻贴着在小径台阶面处继续朝下钻进，多个过渡筒钻的直径逐渐增大，每次钻进都朝下钻入一定深度，最终形成底部台阶面，而后利用等径筒钻在倾斜岩面上继续朝下钻进，等径筒钻的直径与灌注桩孔的直径一致，直至将倾斜岩层切削掉，形成平整岩面；

25、这样，由直径从小至大的小径筒钻、多个过渡筒钻以及等径筒钻对倾斜岩面进行环切破碎修整处理，利用小直径的钻筒扭矩小，可对倾斜岩面快速切削修整的原理，来分级钻进，逐级扩径，实现快速修整倾斜岩层，同时，通过钻进过程中，贴合侧部线来朝下钻进，并随时观察钻杆是否垂直，且满足了每一次钻进的钻进区域的最高与最低的高低差在设定范围内，有效地避免了钻孔倾斜，实现修整范围广，岩面平整度好，有利于提高后续硬岩钻进成孔质量。

技术特征：

1.旋挖灌注桩倾斜岩面台阶分级钻进修整施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：

2.如权利要求1所述的旋挖灌注桩倾斜岩面台阶分级钻进修整施工方法，其特征在于，多个所述过渡筒钻包括中径筒钻以及大径筒钻，所述中径筒钻的直径大于小径筒钻的直径，且小于大径筒钻的直径，所述大径筒钻的直径小于灌注桩孔的直径；

3.如权利要求2所述的旋挖灌注桩倾斜岩面台阶分级钻进修整施工方法，其特征在于，所述施工步骤2)中，所述底部台阶面与低部位的高度距离小于设定高度后，停止所述大径筒钻钻进。

4.如权利要求1所述的旋挖灌注桩倾斜岩面台阶分级钻进修整施工方法，其特征在于，所述施工步骤1)中，当所述小径筒钻钻进至设定深度后，停止所述小径筒钻钻进，所述小径筒钻在小径台阶面上水平空转设定时间，直至将所述小径台阶面切削整平。

5.如权利要求2所述的旋挖灌注桩倾斜岩面台阶分级钻进修整施工方法，其特征在于，所述施工步骤2)中，当所述中径筒钻钻进至设定深度后，停止所述中径筒钻钻进，所述中径筒钻在中径台阶面上水平空转设定时间，直至将所述中径台阶面切削整平。

6.如权利要求2所述的旋挖灌注桩倾斜岩面台阶分级钻进修整施工方法，其特征在于，所述施工步骤2)中，当所述大径筒钻钻进至设定深度后，停止所述大径筒钻钻进，所述大径筒钻在底部台阶面上水平空转设定时间，直至将所述底部台阶面切削整平。

7.如权利要求1所述的旋挖灌注桩倾斜岩面台阶分级钻进修整施工方法，其特征在于，所述施工步骤3)中，当所述等径筒钻钻进至倾斜岩面的低部位后，停止所述等径筒钻钻进，所述等径筒钻在平整岩面上水平空转设定时间，直至将所述平整岩面切削整平。

8.如权利要求1所述的旋挖灌注桩倾斜岩面台阶分级钻进修整施工方法，其特征在于，所述施工布置1)中，所述小径筒钻的直径大于灌注桩孔的1/3直径，且小于灌注桩孔的1/2直径。

9.如权利要求1至8任一项所述的旋挖灌注桩倾斜岩面台阶分级钻进修整施工方法，其特征在于，所述小径筒钻中具有底部开口的小径筒腔，所述小径筒钻的底部设有多个截齿，多个所述截齿沿着小径筒腔的底部开口的外周间隔环绕布置；

10.如权利要求9所述的旋挖灌注桩倾斜岩面台阶分级钻进修整施工方法，其特征在于，所述摆动臂的中部连接有伸缩杆，所述伸缩杆的内端活动置于纵向槽中，所述伸缩杆的外端铰接在摆动臂的中部；

技术总结
本发明涉及倾斜岩面钻进的技术领域，公开了旋挖灌注桩倾斜岩面台阶分级钻进修整施工方法，包括灌注桩孔的下部具有倾斜岩层，倾斜岩层的顶部具有倾斜岩面，根据倾斜岩面的高点以及低点，在灌注桩孔的内侧壁上形成有侧部线，利用小径筒钻贴着侧部线朝下钻进，形成小径台阶面，再依序利用多个过渡筒钻贴着侧部线朝下钻进，形成底部台阶面，多个过渡筒钻的直径逐渐增大，利用等径筒钻贴着侧部线继续朝下钻进，等径筒钻的直径与灌注桩孔的直径一致，直至将倾斜岩层切削掉，形成平整岩面。通过直径从小至大的小径筒钻、多个过渡筒钻以及等径筒钻对倾斜岩面进行环切破碎修整处理，修整范围广，岩面平整度好，有利于提高后续硬岩钻进成孔质量。

技术研发人员：陈增镛,雷斌,李欣霖,童心,雷帆,操松,史进平,张羽,周元奇,马晓鹏,姚泽熙,李友林,吴昱东,王文文,袁东
受保护的技术使用者：深圳市工勘岩土集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16