專利名稱:一種多工藝樁孔施工方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及鉆探工程技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種多工藝樁孔施工方法。
背景技術(shù):
本發(fā)明背景技術(shù)的內(nèi)容較多,故分為以下五個(gè)部分造孔方法的傳承;樁孔施工方法;樁孔施工方法的適用性;樁孔施工方法的組成特點(diǎn);樁孔施工方法的問題。第一部分造孔方法的傳承。造孔方法的傳承分為造孔方法的傳承順序;造孔方法的傳承方式;造孔方法的 傳承特點(diǎn);造孔方法的傳承問題。以下是造孔方法的傳承順序。為了解樁孔施工方法的歷史發(fā)展,發(fā)明人制作了附圖11和附圖2,即基本造孔方法出現(xiàn)時(shí)間順序和基本造孔方法傳承順序。以下說明附圖11和附圖12。圖中將向地下鉆孔的方法,統(tǒng)稱為造孔方法。在附圖11和附圖12中,既有其它井孔施工方法,又有樁孔施工方法(或稱樁孔施工鉆),而且,在傳承過程中,其它井孔施工方法在先,樁孔施工方法在后。之所以將附圖11和附圖12中的造孔方法稱為基本造孔方法,是因?yàn)閳D中的一種造孔方法,還可以細(xì)分成多種造孔方法。造孔方法由鉆進(jìn)設(shè)備和鉆進(jìn)工藝組成,其中,鉆進(jìn)工藝由破巖工藝和排碴工藝組成(見文獻(xiàn)[I])。按鉆進(jìn)工藝,圖中的造孔方法共有四種類型,即垂直破巖運(yùn)載排碴類(附圖I和附圖2中的第一類);垂直破巖流體排碴類(附圖I和附圖2中的第二類);水平破巖運(yùn)載排碴類(附圖I和附圖2中的第三類);水平破巖流體排碴類(附圖I和附圖2中的第四類)。垂直破巖運(yùn)載排碴類鉆進(jìn)工藝,由垂直破巖工藝和運(yùn)載排碴工藝組成;垂直破巖流體排碴鉆進(jìn)工藝,由垂直破巖工藝和流體排碴工藝組成;水平破巖運(yùn)載類鉆進(jìn)工藝,由水平破巖工藝和運(yùn)載排碴工藝組成;水平破巖流體排碴類鉆進(jìn)工藝,由水平破巖工藝和流體排碴工藝組成。垂直破巖工藝破巖力的方向與鉆掘面垂直;水平破巖工藝的一部分破巖力的方向與鉆掘面垂直、一部分破巖力的方向與破巖面平行。運(yùn)載排碴工藝不需要流休參與排碴;流體排碴工藝必須要有流體參與排碴。流體排碴工藝有斷續(xù)循環(huán)排碴和連續(xù)循環(huán)排碴之分,斷續(xù)循環(huán)排碴如抽筒排碴工藝等,連續(xù)循環(huán)排碴如正循環(huán)排碴工藝等。通常,正、反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆和正、反循環(huán)沖擊回轉(zhuǎn)鉆造孔方法的鉆進(jìn)工藝,歸于不同的類型,本發(fā)明之所以將它們歸于同一類型,是因?yàn)橄率鲈?。正、反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆造孔方法的鉆進(jìn)工藝,由靜壓給進(jìn)回轉(zhuǎn)破巖工藝和正、反循環(huán)排碴工藝組成,在靜壓給進(jìn)回轉(zhuǎn)破巖工藝中,包括有靜壓給進(jìn)作業(yè)和回轉(zhuǎn)作業(yè)。靜壓給進(jìn)作業(yè)的目的,是將切削具壓入地層內(nèi),為回轉(zhuǎn)作業(yè)切削土體提供先決條件;回轉(zhuǎn)作業(yè)的目的,是分散或鉆挖土體。正、反循環(huán)沖擊回轉(zhuǎn)鉆造孔方法的鉆進(jìn)工藝,由沖擊給進(jìn)回轉(zhuǎn)破巖工藝和正、反循環(huán)排碴工藝組成,在沖擊給進(jìn)回轉(zhuǎn)破巖工藝中,包括有沖擊給進(jìn)作業(yè)和回轉(zhuǎn)作業(yè)。沖擊給進(jìn)作業(yè)的目的,是將切削具擊入地層內(nèi),為回轉(zhuǎn)作業(yè)剪切巖體提供先決條件;回轉(zhuǎn)作業(yè)的目的,是剪切巖體。靜壓力和沖擊力都是垂直破巖力,如果,將沖擊給進(jìn)回轉(zhuǎn)破巖工藝歸于水平、垂直破巖工藝類,將正、反循環(huán)沖擊回轉(zhuǎn)鉆造孔方法的鉆進(jìn)工藝歸于水平、垂直破巖循環(huán)排碴類,那么,靜壓給進(jìn)回轉(zhuǎn)破巖工藝也應(yīng)歸于水平、垂直破巖工藝類,正、反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆造孔方法的鉆進(jìn)工藝也應(yīng)歸于水平、垂直破巖循環(huán)排碴類。 包括有水平、垂直破巖力的破巖工藝有兩種,一種是復(fù)合破巖工藝,一種是聯(lián)合破巖工藝,二者的區(qū)別在于前者的垂直、水平破巖作業(yè)是同時(shí)進(jìn)行的,后者的垂直、水平破巖作業(yè)不是同時(shí)進(jìn)行的。如果,將復(fù)合破巖工藝和聯(lián)合破巖工藝,同歸于水平、垂直破巖工藝類,不便于區(qū)分包括有復(fù)合破巖工藝的鉆進(jìn)工藝、和包括有聯(lián)合破巖工藝的鉆進(jìn)工藝。包括有泥漿、運(yùn)載排碴作業(yè)的排碴工藝有兩種,一種是復(fù)合排碴工藝,一種是聯(lián)合排碴工藝,二者的區(qū)別在于前者的泥漿、運(yùn)載排碴作業(yè)排出的是同一鉆碴,后者的泥漿、運(yùn)載排碴作業(yè)排出的不是同一鉆碴。如果,將復(fù)合排碴工藝和聯(lián)合排碴工藝,同歸于泥漿、運(yùn)載排碴工藝類,不便于區(qū)分包括有復(fù)合排碴工藝的鉆進(jìn)工藝、和包括有聯(lián)合排碴工藝的鉆進(jìn)工藝。因此,將抽筒排碴工藝歸于泥漿排碴類。以下按類型說明附圖11和附圖12中造孔方法出現(xiàn)的時(shí)間。以下說明第一類造孔方法出現(xiàn)的時(shí)間。洛陽鏟出現(xiàn)在15世紀(jì)初期的中國,依據(jù)是洛陽鏟鉆在“明代中葉即流傳于民間”(百度百科洛陽鏟)。沖抓鉆出現(xiàn)的具體時(shí)間不能確定。在地球科學(xué)辭典(地質(zhì)學(xué)術(shù)語查詢-地球科學(xué)辭典-甘肅省地礦局)鉆探工程學(xué)科內(nèi)的沖抓錐詞目中,沒有沖抓鉆的出現(xiàn)時(shí)間;文獻(xiàn)檢索結(jié)果是沖抓鉆1965年出現(xiàn)于中國(見文獻(xiàn)[3]);按復(fù)雜程度判斷,沖抓鉆出現(xiàn)的時(shí)間應(yīng)在全套管沖抓鉆出現(xiàn)之前。全套管沖抓鉆(貝諾特法)20世紀(jì)50年代初出現(xiàn)于法國(見文獻(xiàn)[4])。壓抓鉆與泥漿護(hù)壁地下連續(xù)墻相伴而生,1950年泥漿護(hù)壁地下連續(xù)墻在意大利米蘭出現(xiàn)(百度百科地下連續(xù)墻)。以下說明第二類造孔方法出現(xiàn)的時(shí)間。人力沖擊鉆出現(xiàn)在距今2000多年(見文獻(xiàn)[5])的中國。沖擊鉆出現(xiàn)于19世紀(jì)初期(見文獻(xiàn)[6]),沖抓鉆也應(yīng)出現(xiàn)于該時(shí)期。反循環(huán)沖擊鉆出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代初期的意大利(見文獻(xiàn)[7])。以下說明第三類造孔方法出現(xiàn)的時(shí)間。人力回轉(zhuǎn)鉆(包括人力勺形斗鉆、人力螺旋鉆等)出現(xiàn)的具體時(shí)間不能確定?!肮糯奈幕z址和墓葬的探查等都是用人力沖擊、回轉(zhuǎn)造孔方法來完成的”(見文獻(xiàn)[2]),據(jù)此推斷,人力回轉(zhuǎn)鉆與洛陽鏟同時(shí)出現(xiàn)在15世紀(jì)初期的中國。鍋錐鉆出現(xiàn)的時(shí)間早于鋼繩沖擊鉆和沖抓鉆、晚于人力回轉(zhuǎn)鉆,即在15世紀(jì)初期與19世紀(jì)初期之間,依據(jù)是“鍋錐中國勞動(dòng)人民創(chuàng)造的一種用人力或人力與機(jī)動(dòng)相配合的回轉(zhuǎn)式打井工具”(地球科學(xué)辭典-鉆探工程-鍋錐)。螺旋鉆1940年出現(xiàn)于美國(見文獻(xiàn)[8])。鉆斗鉆(或稱 旋挖鉆)二戰(zhàn)前出現(xiàn)于美國(見文獻(xiàn)[9])。以下說明第四類各造孔方法出現(xiàn)的時(shí)間。正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆1862年出現(xiàn)于瑞士 (見文獻(xiàn)[10])。反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆出現(xiàn)1951年出現(xiàn)于前聯(lián)邦德國(見文獻(xiàn)[11])。正循環(huán)沖擊回轉(zhuǎn)鉆(或稱小口徑潛孔錘)20世紀(jì)60年代出現(xiàn)于前蘇聯(lián)(見文獻(xiàn))。正循環(huán)沖擊回轉(zhuǎn)鉆(或稱大口徑潛孔錘)目前(2010年初)仍在發(fā)展中。以下是造孔方法的傳承方式
造孔方法的傳承方式有2種,即改變方式和改善方式。造孔方法的組成內(nèi)容包括鉆進(jìn)設(shè)備和鉆進(jìn)工藝,其中鉆進(jìn)工藝的組成內(nèi)容包括破巖工藝和排碴工藝。改變方式是改變傳者鉆進(jìn)工藝的組成內(nèi)容,例如由正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆到反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆。正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆的鉆進(jìn)工藝的組成內(nèi)容包括靜壓給進(jìn)回轉(zhuǎn)全面破巖工藝;正循環(huán)排碴工藝。反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆的鉆進(jìn)工藝的組成內(nèi)容包括靜壓給進(jìn)回轉(zhuǎn)全面破巖工藝;反循環(huán)排碴工藝。比較二者鉆進(jìn)工藝的組成內(nèi)容可知,由正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆到反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆,用的改變方式。在第一類造孔方法中,采用改變方式的有洛陽鏟鉆一沖抓鉆;沖抓鉆一全套管沖抓鉆;沖抓鉆一壓抓鉆。在第二類造孔方法中,采用改變方式的有沖擊鉆一反循環(huán)沖擊鉆。在第三類造孔方法中,沒有采用改變方式的傳承。在第四類造孔方法中,采用改變方式的有正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆一正循環(huán)沖擊回轉(zhuǎn)鉆;正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆一反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆;反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆一反循環(huán)沖擊回轉(zhuǎn)鉆。改善方式是改善鉆進(jìn)設(shè)備對傳者鉆進(jìn)工藝的適應(yīng)性。例于由鍋錐鉆到鉆斗鉆。鍋錐鉆的鉆進(jìn)工藝的組成內(nèi)容包括回轉(zhuǎn)全面破巖工藝;鍋錐鉆頭運(yùn)載排碴工藝。鉆斗鉆的鉆進(jìn)工藝的組成內(nèi)容包括回轉(zhuǎn)全面破巖工藝;鉆斗鉆頭運(yùn)載排碴工藝。二者鉆進(jìn)工藝組成項(xiàng)目的數(shù)量相同,組成內(nèi)容中僅排碴工藝略有不同,說明從鍋錐鉆到鉆斗鉆,通過的主要是改善方式。在第一類造孔方法中,沒有采用改善方式的傳承。在第二類造孔方法中,采用改善方式的有人力沖擊鉆一沖擊鉆。在第三類造孔方法中,采用改善方式的有人力勺形斗鉆一鍋錐鉆;一鍋錐鉆一鉆斗鉆;人力螺旋鉆一螺旋鉆。在第四類造孔方法中,沒有采用改善方式的傳承。以下是造孔方法的傳承特點(diǎn)。造孔方法的傳承特點(diǎn)是針對傳者的某個(gè)應(yīng)用問題,通過改變傳者的鉆進(jìn)工藝或改善鉆進(jìn)設(shè)備對傳者鉆進(jìn)工藝的適應(yīng)性,提供一種鉆進(jìn)工藝類型與傳者相同的造孔方法。例如由正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆到反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆。
正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆的一個(gè)應(yīng)用問題,是在造大直徑孔時(shí)鉆速低,原因是泥漿從孔底向地面的流速低,具體原因是正循環(huán)排碴時(shí),泥漿攜帶鉆碴通過鉆桿與孔壁之間的環(huán)狀空間出孔,由于過流面積大,泥漿和鉆碴出孔慢。針對上述問題及原因,人們首先對正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆的鉆進(jìn)工藝做了以下改變,即通過用反循環(huán)排碴工藝置換正循環(huán)排碴工藝,組成了與正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝類型相同的反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝;然后提供了滿足反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝要求的反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)設(shè)備;最終組成了反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆。反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝在排碴時(shí),攜帶鉆碴的泥漿通過鉆桿空腔從孔底向地面,鉆桿空腔的過流面積小,泥漿和鉆碴的流速大、出孔快,由此,反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆很好地解決了正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆,在造大直徑孔時(shí)鉆速低的問題。
例如由沖擊鉆到反循環(huán)沖擊鉆。沖擊鉆的沖擊鉆進(jìn)工藝,由沖擊全面(全部孔底面)破巖工藝和抽筒排碴工藝組成。沖擊鉆的一個(gè)應(yīng)用問題,是鉆碴的重復(fù)破碎,原因是破巖、排碴作業(yè)分時(shí)進(jìn)行。針對上述問題及原因,人們首先對沖擊鉆的鉆進(jìn)工藝做了以下改變,即通過用反循環(huán)排碴工藝置換抽筒排碴工藝,組成了與沖擊鉆進(jìn)工藝類型相同的反循環(huán)沖擊鉆進(jìn)工藝;然后提供了滿足反循環(huán)沖擊鉆進(jìn)工藝要求的反循環(huán)沖擊鉆進(jìn)設(shè)備;最終組成了反循環(huán)沖擊鉆。反循環(huán)沖擊鉆進(jìn)時(shí),破巖、排碴作業(yè)同時(shí)進(jìn)行,很好地解決了沖擊鉆進(jìn)時(shí)的鉆碴重復(fù)破碎問題。例如由鍋錐鉆到鉆斗鉆。鍋錐鉆的一個(gè)應(yīng)用問題,是鉆速太低,原因是鉆碴出孔太慢,具體原因是鍋錐鉆造孔設(shè)備使用的是連接式鉆桿,鉆頭運(yùn)載鉆碴出孔時(shí),需要逐節(jié)拆卸鉆桿,鉆頭入孔時(shí)又需要逐節(jié)接裝鉆桿。針對上述問題及原因,通過改善鉆進(jìn)設(shè)備對鍋錐鉆進(jìn)工藝的適應(yīng)性,即用伸縮鉆桿置換了鍋錐鉆進(jìn)設(shè)備的連接式鉆桿,用與伸縮鉆桿相適應(yīng)的鉆桅、全方位回轉(zhuǎn)式底盤、自行式底座置換了鍋錐鉆造孔設(shè)備的鉆架,組成了鉆斗鉆。由于采用了伸縮鉆桿,鉆斗鉆很好地解決了鍋錐鉆鉆速太低的問題。以下是造孔方法的傳承問題。造孔方法傳承的問題是,傳承難以為繼,即
自20世紀(jì)50年代初全套管沖抓鉆面世以來,第一類造孔方法就一直沒有實(shí)質(zhì)性地進(jìn)
展;
自20世紀(jì)70年代初反循環(huán)沖擊鉆面世以來,第二類造孔方法就一直沒有實(shí)質(zhì)性地進(jìn)
展;
自二戰(zhàn)前鉆斗鉆(或稱旋挖鉆)面世以來,第三類造孔方法就一直沒有實(shí)質(zhì)性地進(jìn)展; 自1951年反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆面世以來,第四類造孔方法就一直沒有實(shí)質(zhì)性地進(jìn)展。造孔方法的傳承難以為繼的原因,是造孔方法的發(fā)展不充分。造孔方法的發(fā)展不充分的原因,是造孔方法的鉆進(jìn)工藝的平行發(fā)展。造孔方法的鉆進(jìn)工藝平行發(fā)展的原因,是承者的鉆進(jìn)工藝類型沿襲傳者鉆進(jìn)工藝類型。
承者鉆進(jìn)工藝類型沿襲傳者鉆進(jìn)工藝類型的原因,是解決傳者的某個(gè)應(yīng)用問題,承者不需要改變傳者的鉆進(jìn)工藝類型。形狀不同的樁孔、性質(zhì)不同的地層對造孔方法有差異很大的要求,如果,我們針對已有的各種造孔方法的共有問題提供解決方案,就有可能產(chǎn)生鉆進(jìn)工藝新類型,就有可能解決造孔方法的傳承問題。針對已有各種造孔方法的共有問題提供解決方案,需要先了解已有各種造孔方法的共有問題。本發(fā)明的目的,是要提供一種樁孔施工方法技術(shù)方案,因此,需要了解的只是已有各種樁孔施工方法的共有問題。第二部分樁孔施工方法。樁孔施工方法分為樁孔施工鉆的定義;現(xiàn)有樁孔施工鉆的組成。以下是樁孔施工鉆的定義。在《鉆探工藝學(xué)》(李世忠.鉆探工藝學(xué)[M].北京地質(zhì)出版社,1992年)中,工程地質(zhì)及施工鉆是鉆探工藝學(xué)的分支,工程施工鉆是工程地質(zhì)及施工鉆的分支。按應(yīng)用領(lǐng)域,工程施工鉆分為基樁工程施工鉆;地基處理工程施工鉆;其它(礦井、核試驗(yàn)井等)工程施工鉆。按是否排土,基樁分為排土樁和非排土樁;按孔內(nèi)是否有地下水或護(hù)壁泥漿,排土樁施工方法分為濕作業(yè)法和干作業(yè)法;按樁截面的大小,排土樁分為大樁、中樁和小樁;排土樁的施工方法分為成孔方法和成樁方法。本發(fā)明所述的樁孔施工鉆,是用濕作業(yè)法施工排土樁大樁(樁徑或樁寬> 600mm)樁孔的造孔方法,其中包括既可用濕作業(yè)法施工排土樁大樁樁孔、又可用干作業(yè)法施工排土樁大樁樁孔的造孔方法。工程施工鉆當(dāng)初是“初步形成”的、“還再迅速向前發(fā)展”的、“鉆探技術(shù)的一個(gè)專門的分支”;其后,沒有人將工程施工鉆作為鉆探技術(shù)的一個(gè)分支進(jìn)行繼續(xù)研究;現(xiàn)在,工程施工鉆仍然是尚未完全形成的鉆探技術(shù)的一個(gè)專門分支,對樁孔施工鉆也沒有確切的定義。工程施工鉆未成系統(tǒng)的原因之一,是按鉆進(jìn)過程描述樁孔施工鉆。鉆進(jìn)過程能區(qū)分各種樁孔施工鉆,但不能反映各種樁孔施工鉆共有的區(qū)別技術(shù)特征,因此,按鉆進(jìn)過程不能定義樁孔施工鉆。為了解各種樁孔施工鉆的共有組成問題,以下給樁孔施工鉆定義。破巖工藝(切削、挖掘土體和破碎巖石的工藝)和排碴工藝(由孔內(nèi)向孔外排出鉆碴的工藝)是樁孔施工鉆的組成元素。按施加外力的性質(zhì)和方式,破巖工藝分為水平破巖工藝和垂直破巖工藝;按是否有流體參與排碴,排碴工藝分為循環(huán)排碴工藝和運(yùn)載排碴工藝。其中
垂直破巖工藝的破巖力的方向與鉆掘面垂直,水平破巖工藝的一部分破巖力的方向與鉆掘面垂直、一部分破巖力的方向與破巖面平行(詳見前文“造孔方法的傳承順序”);
運(yùn)載排碴工藝不需要流休參與排碴;流體排碴工藝必須要有流體參與排碴。鉆進(jìn)工藝由破巖工藝和排碴工藝組成,在造孔過程中不經(jīng)過拆裝鉆桿或剛性排碴管(不包接長),一種鉆進(jìn)工藝的破巖工藝和排碴工藝可聯(lián)合作業(yè)。
水平破巖、垂直破巖、循環(huán)排碴和運(yùn)載排碴等四種工藝,可排列組合成成9類鉆進(jìn)工藝,即(I)水平破巖循環(huán)排碴類;(2)水平破巖運(yùn)載排碴類;(3)水平破巖聯(lián)合排碴類;(4)垂直破巖循環(huán)排碴類;(5)垂直破巖運(yùn)載排碴類;(6)垂直破巖聯(lián)合排碴類;(7)聯(lián)合破巖循環(huán)排碴類;(8)聯(lián)合破巖運(yùn)載排碴類;(9)聯(lián)合破巖聯(lián)合排碴類。其中聯(lián)合破巖是水平破巖工藝和垂直破巖工藝聯(lián)合破巖;聯(lián)合排碴工藝是循環(huán)排碴工藝和運(yùn)載排碴工藝聯(lián)合排碴。9種鉆進(jìn)工藝可組成9類樁孔施工鉆,即(I)單類單工藝和單類多工藝樁孔施工鉆;(2)雙類多工藝樁孔施工鉆;(3) 3類多工藝樁孔施工鉆;(4) 4類多工藝樁孔施工鉆;
(5)5類多工藝樁孔施工鉆;(6) 6類多工藝樁孔施工鉆;(7) 7類多工藝樁孔施工鉆;(8) 8類多工藝樁孔施工鉆;(9)全類多工藝樁孔施工鉆。單類多工藝樁孔施工鉆又稱為同類多工藝樁孔施工鉆,第(2)至第(9)等8種樁孔 施工鉆合稱為異類多工藝樁孔施工鉆。以上各種樁孔施工鉆可以這樣描述
在造孔過程中,一種單類單工藝樁孔施工鉆,其鉆進(jìn)設(shè)備不經(jīng)過拆裝鉆桿或剛性排碴管(不包接長),用一種鉆進(jìn)工藝實(shí)行鉆進(jìn);
在造孔過程中,一種單類多工藝樁孔施工鉆,其鉆進(jìn)設(shè)備不經(jīng)過拆裝鉆桿或剛性排碴管(不包接長),分別用同屬于I種類型的多種鉆進(jìn)工藝實(shí)行鉆進(jìn);
在造孔過程中,一種雙類多工藝樁孔施工鉆,其鉆進(jìn)設(shè)備不經(jīng)過拆裝鉆桿或剛性排碴管(不包接長),分別用分屬于2種類型的多種鉆進(jìn)工藝實(shí)行鉆進(jìn);
在造孔過程中,一種全類多工藝樁孔施工鉆,其鉆進(jìn)設(shè)備不經(jīng)過拆裝鉆桿或剛性排碴管(不包接長),分別用分屬于9種類型的多種鉆進(jìn)工藝實(shí)行鉆進(jìn);
總之,在造孔過程中,一種樁孔施工鉆,其鉆進(jìn)設(shè)備不經(jīng)過拆裝鉆桿或剛性排碴管(不包接長),或者用一種鉆進(jìn)工藝實(shí)行鉆進(jìn)、或者分別用同屬于I種類型的多種鉆進(jìn)工藝實(shí)行鉆進(jìn)、或者分別用分屬于多種類型的多種鉆進(jìn)工藝實(shí)行鉆進(jìn)。一種樁孔施工鉆的鉆進(jìn)設(shè)備,是單功能鉆進(jìn)設(shè)備。如果,在造孔過程中,一種樁孔施工鉆的鉆進(jìn)設(shè)備,經(jīng)過拆裝鉆桿或剛性排碴管(不包接長),可用另一種樁孔施工鉆的鉆進(jìn)工藝實(shí)行鉆進(jìn),則該鉆進(jìn)設(shè)備是多功能鉆進(jìn)設(shè)備。之所以將“在造孔過程中,不經(jīng)過拆裝鉆桿或剛性排碴管(不包接長)”作為定義樁孔施工鉆及其組成內(nèi)容的前提條件,是因?yàn)椴鹧b鉆桿或剛性排碴管的時(shí)間對純鉆時(shí)間的占比太大。為了進(jìn)一步地了解樁孔施工施工鉆的組成,本發(fā)明對鉆進(jìn)工藝進(jìn)行了細(xì)分。鉆進(jìn)工藝由組合破巖工藝和組合排碴工藝組成。組合破巖工藝由一種或幾種單一破巖工藝組成,在造孔過程中,一種由幾種單一破巖工藝組成的組合破巖工藝,不經(jīng)過拆裝鉆桿或剛性排碴管(不包接長),其各種單一破巖工藝可聯(lián)合作業(yè);
單一破巖工藝有簡單和復(fù)雜單一破巖工藝之分。單一復(fù)雜破巖工藝如沖擊給進(jìn)回轉(zhuǎn)破巖工藝(詳見“造孔方法的傳承順序”)。組合排碴工藝由一種或幾種單一排碴工藝組成,在造孔過程中,一種由幾種單一排碴工藝組成的組合排碴工藝,不經(jīng)過拆裝鉆桿或剛性排碴管(不包接長),其各種單一排碴工藝可聯(lián)合作業(yè)。
單一排碴工藝有簡單和復(fù)雜單一排碴工藝之分。單一復(fù)雜排碴工藝如抽筒排碴工藝(詳見“造孔方法的傳承順序”)。以下是現(xiàn)有樁孔施工鉆的組成。現(xiàn)有的單一水平破巖工藝分類列于附表1,現(xiàn)有的單一垂直破巖工藝分類列于附表2,現(xiàn)有的單一排碴工藝分類列于表3、現(xiàn)有的鉆進(jìn)工藝及其組成內(nèi)容列于表4-1和附表4-2,、現(xiàn)有的樁孔施工鉆及其鉆進(jìn)工藝列于附表5。以下解釋附表I所列破巖工藝。水平破巖工藝的一部分破巖力的方向與破巖面垂直、一部分破巖力的方向與破巖面平行(詳見“造孔方法的傳承順序”)。橫軸回轉(zhuǎn)破巖工藝的鉆頭旋轉(zhuǎn)軸心線與樁孔中心線垂直;豎軸回轉(zhuǎn)破巖工藝的鉆頭旋轉(zhuǎn)軸心線與樁孔中心線重合或平行。 靜壓給進(jìn)破巖工藝的給進(jìn)力是靜壓力;沖擊給進(jìn)破巖工藝的給進(jìn)力是沖擊力;振動(dòng)給進(jìn)破巖工藝的給進(jìn)力是振動(dòng)力。橫向給進(jìn)回轉(zhuǎn)破巖工藝的給進(jìn)力指向孔壁或孔心;豎向給進(jìn)破巖工藝的給進(jìn)力指向孔底。環(huán)面回轉(zhuǎn)破巖工藝鉆掘的是沿孔壁的圓環(huán)形孔底面;全面回轉(zhuǎn)破巖工藝鉆掘的是孔底面。被動(dòng)給進(jìn)回轉(zhuǎn)破巖工藝?yán)每椎酌鎸︺@具的反作用力實(shí)現(xiàn)橫向給進(jìn);主動(dòng)給進(jìn)破巖工藝不利用孔底面對鉆具的反作用力實(shí)現(xiàn)橫向給進(jìn)。有循環(huán)破巖工藝在鉆進(jìn)時(shí),有循環(huán)泥漿參加分散土體或清潔鉆進(jìn)面;無循環(huán)破巖工藝在鉆進(jìn)時(shí),沒有循環(huán)泥漿參加分散土體或清潔鉆進(jìn)面。以下解釋附表2所列破巖工藝。垂直破巖工藝的鉆進(jìn)力的方向與破巖面垂直。沖擊破巖工藝用沖擊力破壞土體和巖石;靜壓破巖工藝用靜壓力向地層中壓入鉆具。潛孔錘沖擊破巖工藝用風(fēng)力驅(qū)動(dòng)鉆頭,鋼繩沖擊用鋼繩帶動(dòng)鉆頭。油缸沖擊破巖工藝是通過油缸實(shí)現(xiàn)沖擊鉆進(jìn);連桿沖擊破巖工藝是通過曲柄連桿實(shí)現(xiàn)沖擊鉆進(jìn);卷揚(yáng)沖擊破巖工藝是通過卷揚(yáng)機(jī)實(shí)現(xiàn)沖擊鉆進(jìn)。雙繩沖擊破巖工藝用兩根鋼絲繩提升鉆頭;單繩沖擊破巖工藝用一根鋼絲繩提升鉆頭。環(huán)面沖擊破巖工藝鉆進(jìn)的是沿孔壁的圓環(huán)形孔底面;全面沖擊破巖工藝鉆進(jìn)的是孔底面。垂直靜壓破巖工藝向下壓入鉆具;水平靜壓破巖工藝從下而上、由兩邊向中間或從下而上、由中間向兩邊壓入鉆具;雙向靜壓破巖工藝從上而下、由兩邊向中間壓入鉆具。以下解釋附表3所列排碴工藝。循環(huán)排碴工藝必須要有流體參與排碴;運(yùn)載排碴工藝不需要流體參與排碴。用斷續(xù)循環(huán)排碴工藝排碴時(shí),泥漿在孔內(nèi)外斷續(xù)地流動(dòng);用連續(xù)循環(huán)排碴工藝排碴時(shí),泥漿在孔內(nèi)外連續(xù)地流動(dòng)。正循環(huán)排碴工藝由地面向孔底輸入泥漿使泥漿在孔內(nèi)外循環(huán)流動(dòng);反循環(huán)排碴工藝由孔底向地面輸出泥漿使泥漿在孔內(nèi)外循環(huán)流動(dòng)。第三部分樁孔施工方法的適用性。樁孔施工方法的適用性分為樁孔施工鉆的組成與適用性;單一破巖和排碴工藝的適用性條件;現(xiàn)有樁孔施工鉆的適用性。以下是樁孔施工鉆的組成與適用性。建筑樁基技術(shù)規(guī)范(見文獻(xiàn)[13])附錄A中所述的適用性,是給設(shè)計(jì)者用來選擇
樁型的,不能用來評價(jià)樁孔施工鉆的適用性。在鉆探工程技術(shù)領(lǐng)域,是用鉆速(見文獻(xiàn)[5])來評價(jià)造孔方法。按鉆速可以找出樁孔施工鉆的適用性問題,但不容易找出樁孔施工鉆適用性問題所對應(yīng)的組成問題,即產(chǎn)生問題的原因。按組成評價(jià)樁孔施工鉆的適用性,很容易地找出樁孔施工鉆適用性問題產(chǎn)生的原因。根據(jù)鉆機(jī)總體設(shè)計(jì)的主要依據(jù)(見文獻(xiàn)[I]),可按組成評價(jià)樁孔施工鉆的適用性。鉆機(jī)(本發(fā)明稱鉆進(jìn)設(shè)備)總體設(shè)計(jì)的依據(jù)有5條,即地層條件;鉆進(jìn)方法和鉆進(jìn)工藝(本發(fā)明合稱為鉆進(jìn)工藝)的要求;使用條件和要求;制造條件;現(xiàn)有同類型鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明引為依據(jù)的是第I條和第2條依據(jù)。第I條依據(jù)的原文是“地層條件決定了鉆進(jìn)方法和鉆進(jìn)工藝的選擇。不同的地層應(yīng)采用不同的鉆進(jìn)方法和鉆進(jìn)工藝。只有采用的鉆進(jìn)方法和鉆進(jìn)工藝與地層相適應(yīng)時(shí),才能獲得較高的鉆進(jìn)效率?!?br>
第2條的依據(jù)原文是“不同的鉆進(jìn)方法和鉆進(jìn)工藝對鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)提出了差異較大的要求,它們是影響鉆機(jī)總體設(shè)計(jì)的重要因素。實(shí)際上,鉆進(jìn)方法和鉆進(jìn)工藝是決定鉆機(jī)類型的根據(jù)?!?br>
第I條和第2條依據(jù)可解讀為樁孔施工鉆由鉆進(jìn)設(shè)備和鉆進(jìn)工藝組成,鉆進(jìn)設(shè)備的組成依據(jù)是鉆進(jìn)工藝,鉆進(jìn)工藝組成依據(jù)是施工對象;只有在鉆進(jìn)工藝適應(yīng)于施工對象、鉆進(jìn)設(shè)備適應(yīng)于鉆進(jìn)工藝時(shí),樁孔施工鉆適用于施工對象。其中鉆進(jìn)工藝由組合破巖工藝和組合排碴工藝組成;組合破巖工藝由一種或幾種單一破巖工藝組成,組合排碴工藝由一種或幾種單一排碴工藝組成。根據(jù)鉆機(jī)總體設(shè)計(jì)的主要依據(jù)和樁孔施工鉆的組成,已知單一破巖工藝和單一排碴工藝的適用性,可知樁孔施工鉆的適用性。樁孔施工鉆的施工對象是樁孔與地層,即施工各類樁孔時(shí)可能鉆遇的地層,如圓孔與粘土、方孔與粘土等。樁孔施工鉆的適用性,是其對樁孔與地層的適用性。一種已有或?qū)⒂械膯我黄茙r工藝對樁孔與地層的適用性,是已知的或經(jīng)過單項(xiàng)試驗(yàn)后是已知的;一種已有或?qū)⒂械膯我慌挪旯に噷犊着c地層的適用性,是已知的或經(jīng)過單項(xiàng)試驗(yàn)后是已知的。按事先確定的適用性條件,將單一破巖工藝和單一排碴工藝所適用于、可用于、勉強(qiáng)可用于、不可用于的樁孔與地層列出之后,就可按單一破巖工藝的適用性判斷組合破巖工藝的適用性、按單一排碴工藝的適用性判斷組合排碴工藝的適用性、按組合破巖工藝和組合排碴工藝的適用性判斷鉆進(jìn)工藝的適用性、按鉆進(jìn)工藝的適用性判斷樁孔施工鉆的適用性。以下是按單一破巖工藝的適用性,判定組合破巖工藝適用性的條件(1)如果,一種組合破巖工藝的所有單一破巖工藝均“適用于”某樁孔與地層,則這種組合破巖工藝適用于該樁孔與地層;
(2)如果,在一種組合破巖工藝中,適用性最差的一種單一破巖工藝是“可用于”某樁孔與地層,則這種組合破巖工藝可用于該樁孔與地層;
(3)如果,在一種組合破巖工藝中,適用性最差的一種單一破巖工藝是“勉強(qiáng)可用于”某樁孔與地層,則這種組合破巖工藝勉強(qiáng)可用于該樁孔與地層;
(4)如果,在一種組合破巖工藝中,適用性最差的一種單一破巖工藝是“不可用于”某樁 孔與地層,則這種組合破巖工藝不可用于該樁孔與地層。以下是按單一排碴工藝的適用性,判定組合排碴工藝適用性的條件
(1)如果,一種組合排碴工藝的所有單一排碴工藝均“適用于”某樁孔與地層,則這種組合排碴工藝適用于該樁孔與地層;
(2)如果,在一種組合排碴工藝中,適用性最差的一種單一排碴工藝是“可用于”某樁孔與地層,則這種組合排碴工藝可用于該樁孔與地層;
(3)如果,在一種組合排碴工藝中,適用性最差的一種單一排碴工藝是“勉強(qiáng)可用于”某樁孔與地層,則這種組合排碴工藝勉強(qiáng)可用于該樁孔與地層;
(4)如果,在一種組合排碴工藝中,適用性最差的一種單一排碴工藝是“不可用于”某樁孔與地層,則這種組合排碴工藝不可用于該樁孔與地層。以下是按組合破巖工藝和組合排碴工藝的適用性,判定鉆進(jìn)工藝適用性的條件
(1)如果,一種鉆進(jìn)工藝的組合破巖工藝和組合排碴工藝均適用于某樁孔與地層,則這種鉆進(jìn)工藝適用于該樁孔與地層,其表征是鉆進(jìn)速度快、設(shè)備負(fù)荷小、廢泥漿量少;
(2)如果,在一種鉆進(jìn)工藝中,適用性最差的組合破巖工藝或組合排碴工藝是“可用于”某樁孔與地層,則這種鉆進(jìn)工藝可用于該樁孔與地層,在其表征中,至少有一個(gè)表征與鉆進(jìn)工藝適用于該樁孔與地層時(shí)的某個(gè)表征相反;
(3)如果,在一種鉆進(jìn)工藝中,適用性最差的組合破巖工藝或組合排碴工藝是“勉強(qiáng)可用于”某樁孔與地層,則這種鉆進(jìn)工藝勉強(qiáng)可用于該樁孔與地層,在其表征中,至少有一個(gè)表征與鉆進(jìn)工藝適用于該樁孔與地層時(shí)的某個(gè)表征相反;
(4)如果,在一種鉆進(jìn)工藝中,適用性最差的組合破巖工藝或組合排碴工藝是“不可用于”某樁孔與地層,則這種鉆進(jìn)工藝不可用于該樁孔與地層,其表征是設(shè)備負(fù)荷極大或鉆進(jìn)速度極慢或不能終孔。以下是按鉆進(jìn)工藝的適用性,判定樁孔施工鉆適用性的條件
(1)如果,在一種樁孔施工鉆的鉆進(jìn)工藝中,只要有一種鉆進(jìn)工藝“適用于”某樁孔與地層,則這種樁孔施工鉆適用于該樁孔與地層;
(2)如果,在一種樁孔施工鉆的鉆進(jìn)工藝中,適用性最好的一種鉆進(jìn)工藝是“可用于”某樁孔與地層,則這種樁孔施工鉆可用于該樁孔與地層;
(3)如果,在一種樁孔施工鉆的鉆進(jìn)工藝中,適用性最好的一種鉆進(jìn)工藝是“勉強(qiáng)可用于”該樁孔與地層,則這種樁孔施工鉆勉強(qiáng)可用于該樁孔與地層;
(4)如果,在一種樁孔施工鉆的鉆進(jìn)工藝中,適用性最好的一種鉆進(jìn)工藝是“不可用于”某樁孔與地層,則這種樁孔施工鉆不可用于該樁孔與地層。以下是單一破巖和排碴工藝的適用性條件。
業(yè)內(nèi)對用濕作業(yè)法施工的排土樁大樁有詳細(xì)的分類(見文獻(xiàn)[14]),但對用濕作業(yè)法施工的排土樁大樁樁孔沒有分類。此外,在業(yè)內(nèi)所分的樁種中,多數(shù)樁種的分類依據(jù)是施工方法,而按施工方法分類的樁,其樁孔不能作為施工方法的研究對象。所以,本發(fā)明對用濕作業(yè)法施工的排土樁大樁樁孔進(jìn)行了分類。形狀不同的樁孔對樁孔施工鉆有差異很大的要求,因此,本發(fā)明按形狀將用濕作業(yè)法施工的排土樁大樁樁孔分為圓柱形孔(簡稱圓孔)、四棱柱形孔和縱向變截面孔或孔段。用濕作業(yè)法施工排土樁大樁樁孔,可能鉆遇粘土、砂土、碎石土、巖石地層,而以上各種地層對樁孔施工鉆也有差異很大的要求,因此,本發(fā)明按地層又作了如下分類,即將圓柱形孔分為粘土地層中的圓柱形孔、砂土地層中的圓柱形孔、碎石土地層中的圓柱形孔、巖石地層中的圓柱形孔;四棱柱形孔分為粘土地層中的四棱柱形孔、砂土地層中的四棱柱形孔、碎石土地層中的四棱柱形孔、巖石地層中的四棱柱形孔;將縱向變截面孔或孔段分為粘土地層中的縱向變截面孔或孔段、砂土地層中的縱向變截面孔或孔段、碎石土地層中的 縱向變截面孔或孔段、巖石地層中的縱向變截面孔或孔段。為了便于敘述,本發(fā)明按“樁孔與地層”來稱呼上段文字中的各種樁孔,如將各種地層中的圓柱形孔稱為圓柱形樁孔與粘土、砂土、碎石土、巖石地層,拆開來說就是圓柱形樁孔與粘土地層、圓柱形樁孔與砂土地層、圓柱形樁孔與碎石土地層、圓柱形樁孔與巖石地層??紤]到現(xiàn)有各種樁孔施工鉆的施工能力,或者說為了區(qū)別現(xiàn)有各種樁孔施工鉆的適用性,本發(fā)明對按形狀分類的樁孔進(jìn)行了細(xì)分,其中圓孔仍自成一類;四棱柱形孔分為樁槽和墻槽;縱向變截面孔或孔段分為擴(kuò)底孔段和擴(kuò)身孔段。樁槽即對孔壁質(zhì)量沒有嚴(yán)格要求的四棱柱形孔或四棱柱組合孔,如非三作用地下連續(xù)墻墻槽等;墻槽即對孔壁質(zhì)量有嚴(yán)格要求的四棱柱形孔或四棱柱組合孔,如三作用地下連續(xù)墻墻槽等。擴(kuò)底孔段是一種與孔底面相接的變截面孔段;擴(kuò)身孔段是一種與孔底面不相接的變截面孔段??紤]到現(xiàn)有各種樁孔施工鉆的施工能力,或者說為了區(qū)別現(xiàn)有各種樁孔施工鉆的適用性,本發(fā)明對施工濕作業(yè)大樁樁孔可能鉆遇的地層進(jìn)行了細(xì)分,其中粘土分為軟土和硬土 ;砂土分為細(xì)砂和粗砂;碎石土分為卵石土和漂石土 ;巖石(包括粒徑> 1000 mm的漂石地層)分為軟巖和硬巖。軟土包括新近沉積的粘性土和一般性粘土;硬土包括老粘土和單軸抗壓強(qiáng)度(5MPa的極軟巖。細(xì)砂包括粉砂和細(xì)砂;粗砂包括中砂和粗砂。卵石土分為小粒卵石土(粒徑彡100 mm)和大粒卵石土(粒徑彡200 mm)。漂石分為小漂石土(粒徑< 400 mm)和大漂石土(粒徑< 1000 mm)。軟巖(5MPa <單軸抗壓強(qiáng)度彡25MPa[15]);硬巖(單軸抗壓強(qiáng)度> 25MPa[15])。對樁孔、地層進(jìn)行了細(xì)分之后,樁孔與地層的種數(shù)有29種,其中
圓孔與地層10種,即圓孔與軟土、硬土、細(xì)砂、粗砂、小卵石土、大卵石土、小漂石、大漂石、軟巖、硬巖地層;樁槽與地層10種,即樁槽與軟土、硬土、細(xì)砂、粗砂、小卵石土、大卵石土、小漂石、大漂石、軟巖、硬巖地層;
墻槽與地層3種,即墻槽與軟土、硬土、細(xì)砂;
擴(kuò)底孔段與地層3種,即擴(kuò)底孔段與硬土、細(xì)砂、軟巖;
擴(kuò)身孔段與地層3種,即擴(kuò)身孔段與硬土、細(xì)砂、軟巖。單一破巖工藝的樁孔適用性,按下述條件判定。
可按圓形孔位鉆孔并能保持孔壁穩(wěn)定、滿足樁孔質(zhì)量要求的單一破巖工藝,適用于圓孔;不適用于圓孔的破巖工藝不可用于圓孔??砂淳匦慰孜汇@孔或可一次疊鉆圓孔成槽或可分次疊鉆圓孔成槽、能保持孔壁穩(wěn)定、滿足樁孔質(zhì)量要求的單一破巖工藝,適用于樁槽;不適用于樁槽的破巖工藝,不可用于樁槽??砂淳匦慰孜汇@孔并能保持孔壁穩(wěn)定、滿足槽壁垂直度和平整度要求的單一破巖工藝,適用于墻槽;不適用于墻槽的單一破巖工藝,不可用于墻槽??上蚩妆谄茙r的單一破巖工藝,適用于擴(kuò)孔段,否則不可用于擴(kuò)孔段,其中利用孔底面對鉆頭的反力向孔壁破巖的單一破巖工藝,適用于擴(kuò)底孔段,不可用于擴(kuò)身孔段;不利用孔底面對鉆頭的反力向孔壁破巖的單一破巖工藝,適用于擴(kuò)底孔段和擴(kuò)身孔段。單一排碴工藝的樁孔適用性,按下述條件判定。能從孔中排出鉆碴的單一排碴工藝,適用于樁孔;不適用于樁孔的單一排碴工藝,不可用于樁孔。不利用孔壁對鉆碴的限制進(jìn)行排碴的單一排碴工藝,適用于樁孔;利用孔壁對鉆碴的限制進(jìn)行排碴的單一排碴工藝,除正循環(huán)泥漿排碴工藝可用于縱向變截面孔孔段外,其它工藝不可用于四棱柱形孔和縱向變截面孔段。單一破巖工藝的地層適用性,按下述條件判定。不分散土體且破巖阻力小、進(jìn)尺快的單一破巖工藝,適用于粘土 ;分散土體的、不分散土體但破巖阻力大或進(jìn)尺慢的單一破巖工藝,可用于粘土;不能鉆挖土體的、不能分散土體的單一破巖工藝,不可用于粘土。分散且較少地?cái)D壓土體的、不分散土體但破巖阻力小的單一破巖工藝適用于砂土 ;分散但較多地?cái)D壓土體的、不分散土體且破巖阻力較大的單一破巖工藝,可用于砂土 ;分散但壓實(shí)土體的、不分散土體且破巖阻力大的單一破巖工藝,勉強(qiáng)可用于砂土 ;既不能分散土體又不能鉆挖土體也不能將鉆具壓入地層內(nèi)的單一破巖工藝,不可用于砂土。不分散土體且破巖阻力小、進(jìn)尺快的單一破巖工藝,適用于卵石土 ;不分散土體但破巖阻力較大的、分散土體不細(xì)碎石粒的單一破巖工藝可用于卵石土 ;不分散土體但破巖阻力大的、分散土體細(xì)碎石粒的單一破巖工藝勉強(qiáng)可用于卵石土;既不能鉆挖土體又不能分散土體又不能破碎石粒的單一破巖工藝,不可用于卵石土??奢^快地切斷孔邊石的、可鉆挖無孔邊石土體且破巖阻力小的單一破巖工藝,適用于漂石土 ;可較慢地切斷孔邊石的、可鉆挖無孔邊石土體但破巖阻力較大的單一破巖工藝,可用于漂石土 ;可慢地切斷孔邊石的、細(xì)碎石塊的單一破巖工藝,勉強(qiáng)可用于漂石土 ;既不能切斷孔邊石的、又不能鉆挖無孔邊石土體的、也不能破碎石塊的單一破巖工藝,不可用于漂石土。
碎巖快且對設(shè)備能力要求低的單一破巖工藝,適用于巖石;碎巖快但對設(shè)備能力要求較高的單一破巖工藝,可用于巖石;碎巖快但對設(shè)備能力要求高的、碎巖慢的單一破巖工藝,勉強(qiáng)可用于巖石;不能碎巖的、能碎巖但碎巖速度極慢的、能碎巖但對設(shè)備能力要求極高的單一破巖工藝,不可用于巖石。單一排碴工藝的地層適用性,按下述條件判定。能排出未分散土體且排碴快的單一排碴工藝,適用于粘土;能連續(xù)地排出已分散土體的單一排碴工藝,可用于粘土;能排出未分散土體但排碴慢的、能斷續(xù)地排出已分散土體的單一排碴工藝,勉強(qiáng)可用于粘土;不能排出未分散、已分散土體的、不能保持孔壁穩(wěn)定的單一排碴工藝,不可用于粘土。能連續(xù)地排出已分散土體且排碴快的單一排碴工藝,適用于砂土;能排出未分散土體的、能連續(xù)地排出已分散土體但排碴慢的單一排碴工藝,可用于砂土 ;能斷續(xù)地排出已 分散土體的單一排碴工藝,勉強(qiáng)可用于砂土;不能排出已分散、未分散土體的、不能保持孔壁穩(wěn)定的單一排碴工藝,不可用于砂土。能排出未分散土體的單一排碴工藝,適用于碎石土 ;能排出未經(jīng)破碎之石粒、石塊的單一排碴工藝,可用于碎石土 ;能排出經(jīng)過破碎之石粒、石塊和已分散土體的的單一排碴工藝,勉強(qiáng)可用于碎石土;既不能排出未分散土體又不能排出石粒、石塊、石屑和土粒的、不能保持孔壁穩(wěn)定的單一排碴工藝,不可用于碎石土。能排出巖芯柱的單一排碴工藝,適用于巖石;能排出未經(jīng)重復(fù)破碎之巖碴的單一排碴工藝,可用于巖石;能排出經(jīng)過重復(fù)破碎之巖碴的單一排碴工藝,勉強(qiáng)可用于巖石;既不能排出巖芯柱又不能排出巖碴的單一排碴工藝,不可用于巖石。以下是根據(jù)單一破巖工藝的樁孔適用性、地層適用性,判定其樁孔與地層適用性的條件
如果,一種單一破巖工藝對某樁孔與地層的樁孔、地層的適用性,都是“適用于”,則這種單一破巖工藝適用于該樁孔與地層;
如果,一種單一破巖工藝對某樁孔與地層的樁孔或地層的最好適用性,是“可用于”,則這種單一破巖工藝可用于該樁孔與地層;
如果,一種單一破巖工藝對某樁孔與地層的樁孔或地層的適用性,是“勉強(qiáng)可用于”,則這種單一破巖工藝勉強(qiáng)可用于該樁孔與地層;
如果,一種單一破巖工藝對某樁孔與地層的樁孔或地層的適用性,是“不可用于”,則這種單一破巖工藝不可用于該樁孔與地層。以下是根據(jù)單一破巖工藝的樁孔適用性、地層適用性,判定其樁孔與地層適用性的條件
如果,一種單一排碴工藝對某樁孔與地層的樁孔、地層的適用性,都是“適用于”,則這種單一排碴工藝適用于該樁孔與地層;
如果,一種單一排碴工藝對某樁孔與地層的樁孔或地層的適用性,是“可用于”,則這種單一排碴工藝可用于該樁孔與地層;
如果,一種單一排碴工藝對某樁孔與地層的樁孔或地層的適用性,是“勉強(qiáng)可用于”,則這種單一排碴工藝勉強(qiáng)可用于該樁孔與地層;
如果。一種單一排碴工藝對某樁孔與地層的樁孔或地層的適用性,是“不可用于”,則這種單一排碴工藝不可用于該樁孔與地層。以下是現(xiàn)有樁孔施工鉆的適用性根據(jù)“現(xiàn)有樁孔施工鉆的組成”、“樁孔施工鉆的組成與適用性”、“單一破巖和排碴工藝的適用性條件”,將現(xiàn)有單一破巖工藝和和單一排碴工藝適用于、不可用于的樁孔列于附表6-1和附表6-2,將現(xiàn)有單一破巖工藝和單一排碴工藝適用于、可用于、勉強(qiáng)可用于、不可用于的地層,列于附表7-1和附表7-2 ;根據(jù)6-1和附表6-2、附表7-1和附表7-2,將現(xiàn)有單一破巖工藝和單一排碴工藝適用于、可用于、勉強(qiáng)可用于、不可用于的樁孔與地層列于附表8-1和附表8-2 ;根據(jù)附表8-1和附表8-2,將現(xiàn)有鉆進(jìn)工藝適用于、可用于、勉強(qiáng)可用于、不可用于的樁孔與地層列于附表9-1和附表9-2 ;根據(jù)附表附表9-1和附表9-2,將現(xiàn)有樁孔施工鉆適用于、可用于、勉強(qiáng)可用于、不可用于的樁孔與地層列于附表10 ;根據(jù)附表10,將樁孔施工鉆適用于、可用于、勉強(qiáng)可用于、不可用于的樁孔與地層種數(shù)列于附表11。第四部分樁孔施工鉆的組成特點(diǎn) 樁孔施工鉆具有多樣性和包容性的組成特點(diǎn)。樁孔施工鉆的多樣性特點(diǎn),可反映一種樁孔施工鉆先進(jìn)性、適用性和經(jīng)濟(jì)性;樁孔施工鉆的包容性特點(diǎn),可反映一種樁孔施工鉆的整體性。以下說明樁孔施工鉆具的多樣性特點(diǎn)。在造孔過程中,一種樁孔施工鉆,其鉆進(jìn)設(shè)備不經(jīng)過拆裝鉆桿或剛性排碴管(不包接長),可分別用分屬于多種類型的多種鉆進(jìn)工藝實(shí)行鉆進(jìn)。因此,樁孔施工鉆具有鉆進(jìn)工藝類型多樣性特點(diǎn)。樁孔施工鉆的先進(jìn)性,在于其鉆進(jìn)工藝類型的多樣性。在單類單工藝樁孔施工鉆當(dāng)中,不可能包括有單類多工藝樁孔施工鉆的全部鉆進(jìn)工藝;在單類多工藝樁孔施工鉆當(dāng)中,可能包括有單類多工藝樁孔施工鉆的全部鉆進(jìn)工藝。例如在正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆當(dāng)中,包括有反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆的正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝,但不可能包括有反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆的反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝;在反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆當(dāng)中,則包括有正循環(huán)轉(zhuǎn)鉆的全部鉆進(jìn)工藝;即正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝。在單類多工藝樁孔施工鉆中,不可能包括有雙類多工藝樁孔施工鉆的全部鉆進(jìn)工藝類型;在雙類多工藝樁孔施工鉆中,可能包括有單類多工藝樁孔施工鉆的全部鉆進(jìn)工藝類型。例如在連桿沖擊鉆中,包括有沖抓鉆中卷揚(yáng)全面沖擊鉆所屬的鉆進(jìn)工藝類型,即垂直破巖循環(huán)排碴類,但不可能包括有沖抓鉆中孔壁導(dǎo)向沖抓鉆、孔壁導(dǎo)向沖擊抓斗鉆所屬的鉆進(jìn)工藝類型,即垂直破巖運(yùn)載排碴類;在沖抓鉆中,則包括有連桿沖擊鉆中的全部鉆進(jìn)工藝類型,即連桿鉆頭沖擊鉆、連桿抽筒沖擊鉆等全部鉆進(jìn)工藝所屬的垂直破巖循環(huán)排碴類。據(jù)以上所述類推
雙類多工藝樁孔施工鉆不可能包括有3類多工藝樁孔施工鉆的全部鉆進(jìn)工藝類型;3類多工藝樁孔施工鉆可能包括有雙類多工藝樁孔施工鉆的全部鉆進(jìn)工藝類型;
8類多工藝樁孔施工鉆不可能包括有9類多工藝樁孔施工鉆的全部鉆進(jìn)工藝類型;9類多工藝樁孔施工鉆包括有8類多工藝樁孔施工鉆的全部鉆進(jìn)工藝類型。
據(jù)上所述,一種9類多工藝樁孔施工鉆只可能被另一種9類多工藝樁孔施工鉆所替代,而不可能被其它任一種樁孔施工鉆所替代。所以,樁孔施工鉆的先進(jìn)性,在于其鉆進(jìn)工藝類型的多樣性。樁孔施工鉆的先進(jìn)性,還與鉆進(jìn)設(shè)備對鉆進(jìn)工藝的適應(yīng)性有關(guān)。一種鉆進(jìn)工藝類型種數(shù)較多的樁孔施工鉆,其鉆進(jìn)設(shè)備完全適應(yīng)其鉆進(jìn)工藝時(shí),其先進(jìn)性才能完全顯現(xiàn)。樁孔施工鉆的適用性,在于其鉆進(jìn)工藝類型的多樣性。根據(jù)附表11,已有的4類鉆進(jìn)工藝適用于的樁孔與地層總共有圓孔與軟土、細(xì)砂、粗砂,擴(kuò)身孔與細(xì)砂,擴(kuò)底孔與硬土、細(xì)砂,樁槽與軟土、硬土、細(xì)砂、粗砂石、、小卵石、大卵石,檣槽與軟土、硬土、細(xì)砂。其中
已有的水平破巖循環(huán)排碴類鉆進(jìn)工藝適用于的樁孔與地層有圓孔與細(xì)砂、粗砂,擴(kuò)身孔與細(xì)砂,擴(kuò)底孔與細(xì)砂,樁槽與細(xì)砂、粗砂,檣槽與細(xì)砂;
已有的水平破巖運(yùn)載排碴類鉆進(jìn)工藝適用于的樁孔與地層有圓孔與軟土,擴(kuò)底孔與硬土 ;
已有的垂直破巖循環(huán)排碴類鉆進(jìn)工藝不適用于任一樁孔與地層;
已有的垂直破巖運(yùn)載排碴類鉆進(jìn)工藝適用于的樁孔與地層有樁槽與軟土、硬土、小卵石、大卵石,檣槽與軟土、硬土。以上所述說明,樁孔施工鉆的適用性,在于其鉆進(jìn)工藝類型的多樣性。樁孔施工鉆的經(jīng)濟(jì)性,在于其鉆進(jìn)工藝類型的多樣性。大截面樁孔的合理造價(jià),是樁孔施工鉆適用于施工對象時(shí)的樁孔造價(jià),一種樁孔施工鉆適用于某種樁孔與地層時(shí),其相對于該種樁孔與地層具有經(jīng)濟(jì)性。因此,一種樁孔施工鉆的經(jīng)濟(jì)性程度,可以用其適用于的樁孔與地層種數(shù),對全部29種樁孔與地層的占比來表示。如果,一種樁孔施工鉆適用于29種樁孔與地層,則其經(jīng)濟(jì)性程度為100%,或者說其相對于全部29種樁孔與地層具有經(jīng)濟(jì)性;如果,一種樁孔施工鉆不適用于任一種樁孔與地層,則該其經(jīng)濟(jì)性程度為0%,或者說其相對于任一種樁孔與地層都不具有經(jīng)濟(jì)性。因?yàn)?,樁孔施工鉆的適用性,在于其鉆進(jìn)工藝類型的多樣性,所以,樁孔施工鉆的經(jīng)濟(jì)性,也在于其鉆進(jìn)工藝類型的多樣性。以下說明樁孔施工鉆的包容性性特點(diǎn)。在多工藝樁孔施工鉆的一組鉆進(jìn)工藝中,有一種包容性鉆進(jìn)工藝;在一種包容性鉆進(jìn)工藝中,包括有同組其它鉆進(jìn)工藝的組成內(nèi)容,或者包括有不經(jīng)過拆裝鉆桿或剛性排碴管,可變換成同組其它鉆進(jìn)工藝的組成內(nèi)容;一種可實(shí)現(xiàn)包容性鉆進(jìn)工藝的鉆進(jìn)設(shè)備,其在造孔過成中不經(jīng)過拆裝鉆桿或剛性排碴管,可分別實(shí)現(xiàn)同組其它各種鉆進(jìn)工藝。例如泵吸反循環(huán)耙齒回轉(zhuǎn)鉆。泵吸反循環(huán)耙齒回轉(zhuǎn)鉆是一種多工藝樁孔施工鉆,其一組鉆進(jìn)工藝中有正循環(huán)耙齒回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝,泵吸反循環(huán)耙齒回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝。其中的反循環(huán)耙齒回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝,是該組鉆進(jìn)工藝中的包容性鉆進(jìn)工藝。在反循環(huán)耙齒回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝中包括有正循環(huán)耙齒回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝的耙齒回轉(zhuǎn)破 巖工藝,包括有可變換成正循環(huán)耙齒回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝之正循環(huán)排碴工藝的泵吸反循環(huán)排碴工藝??蓪?shí)現(xiàn)反循環(huán)耙齒回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝的鉆進(jìn)設(shè)備,在造孔過程中只需關(guān)閉反循環(huán)泵、開啟正循環(huán)泵,就可由泵吸反循環(huán)耙齒回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)轉(zhuǎn)為正循環(huán)耙齒回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。例如沖抓鉆。沖抓鉆是一種多工藝樁孔施工鉆,其一組鉆進(jìn)工藝中有是卷揚(yáng)全面沖擊鉆進(jìn)工藝,孔壁導(dǎo)向沖抓鉆進(jìn)工藝,孔壁導(dǎo)向沖擊抓斗鉆進(jìn)工藝。其中的孔壁導(dǎo)向沖抓鉆進(jìn)工藝,是該組鉆進(jìn)工藝中的包容性鉆進(jìn)工藝??妆趯?dǎo)向沖抓鉆進(jìn)工藝可分別變換成沖擊抓斗鉆進(jìn)工藝和卷揚(yáng)全面沖擊鉆進(jìn)工藝。 在孔壁導(dǎo)向沖抓鉆進(jìn)工藝 中,包括有孔壁導(dǎo)向沖擊抓斗鉆進(jìn)工藝的泥漿護(hù)壁圓斗排碴工藝,包括有可變換成孔壁導(dǎo)向沖擊抓斗鉆進(jìn)工藝之孔壁導(dǎo)向全面沖擊破巖工藝的孔壁導(dǎo)向環(huán)面沖擊破巖工藝??蓪?shí)現(xiàn)孔壁導(dǎo)向沖抓鉆進(jìn)工藝的鉆進(jìn)設(shè)備,在造孔過程中換用鉆頭,能很快地(由于是用鋼繩提吊鉆頭)由孔壁導(dǎo)向沖抓鉆進(jìn)轉(zhuǎn)為孔壁導(dǎo)向沖擊抓斗鉆進(jìn)。在孔壁導(dǎo)向沖抓鉆進(jìn)工藝中,包括有可變換成卷揚(yáng)全面沖擊鉆進(jìn)工藝之孔壁導(dǎo)向全面沖擊破巖工藝的孔壁導(dǎo)向環(huán)面沖擊破巖工藝,包括有可變換成卷揚(yáng)全面沖擊鉆進(jìn)工藝之抽筒排查工藝的泥漿護(hù)壁圓斗排碴工藝??蓪?shí)現(xiàn)孔壁導(dǎo)向沖抓鉆進(jìn)工藝的鉆進(jìn)設(shè)備,在造孔過程中更換鉆頭,能很快地(由于是用鋼繩提吊鉆頭)由孔壁導(dǎo)向沖抓鉆進(jìn)轉(zhuǎn)為卷揚(yáng)全面沖擊鉆進(jìn)。例如鉆斗鉆。鉆斗鉆是一種多工藝樁孔施工鉆,其一組中的鉆進(jìn)工藝有很多種,經(jīng)歸納概括后主要有短螺旋鉆進(jìn)工藝,鉆斗鉆進(jìn)工藝,短螺旋鉆斗鉆進(jìn)工藝。其中的鉆斗鉆進(jìn)工藝,是該組鉆進(jìn)工藝中的包容性鉆進(jìn)工藝。鉆斗鉆進(jìn)工藝可分別變換成短螺旋鉆進(jìn)工藝和短螺旋鉆斗鉆進(jìn)工藝。在鉆斗鉆進(jìn)工藝中,包括有可變換成短螺旋鉆進(jìn)工藝之螺旋回轉(zhuǎn)破巖工藝的斗齒回轉(zhuǎn)破巖工藝,包括有可變換成短螺旋鉆進(jìn)工藝之螺旋鉆頭排碴工藝的鉆斗排碴工藝。可實(shí)現(xiàn)鉆斗鉆進(jìn)工藝的鉆進(jìn)設(shè)備,在造孔過程中換用鉆頭,能很快地(由于是用伸縮鉆桿)由鉆斗鉆進(jìn)轉(zhuǎn)為短螺旋鉆進(jìn)。在鉆斗鉆進(jìn)工藝中,包括有短螺旋鉆斗鉆進(jìn)工藝之鉆斗排碴工藝,包括有可變換成短螺旋鉆斗鉆進(jìn)工藝之螺旋回轉(zhuǎn)破巖工藝的斗齒回轉(zhuǎn)破巖工藝??蓪?shí)現(xiàn)鉆斗鉆進(jìn)工藝的鉆進(jìn)設(shè)備,在造孔過程中換用鉆頭,能很快地(由于是用伸縮鉆桿)由鉆斗鉆進(jìn)轉(zhuǎn)為短螺旋鉆斗鉆進(jìn)。樁孔施工鉆的包容性反映樁孔施工鉆的整體性。如果,在一組鉆進(jìn)工藝中沒有包容性鉆進(jìn)工藝,則任一種鉆進(jìn)設(shè)備,其在造孔過成中不經(jīng)過拆裝鉆桿或剛性排碴管,不能分別實(shí)現(xiàn)該組中的各種鉆進(jìn)工藝,即任一種鉆進(jìn)設(shè)備都不能與該組鉆進(jìn)工藝組成一種樁孔施工鉆。泵吸反循環(huán)耙齒回轉(zhuǎn)鉆,其鉆進(jìn)設(shè)備在造孔過成中不經(jīng)過拆裝鉆桿,不能實(shí)現(xiàn)泵吸反循環(huán)滾齒回轉(zhuǎn)鉆的鉆進(jìn)工藝;同樣,泵吸反循環(huán)滾齒回轉(zhuǎn)鉆,其鉆進(jìn)設(shè)備在造孔過成中不經(jīng)過拆裝鉆桿,不能實(shí)現(xiàn)泵吸反循環(huán)耙齒回轉(zhuǎn)鉆的鉆進(jìn)工藝。因此,泵吸反循環(huán)耙齒回轉(zhuǎn)鉆和泵吸反循環(huán)滾齒回轉(zhuǎn)鉆不能合并為一種樁孔施工鉆。樁孔施工鉆包容性特點(diǎn),可用來證實(shí)一種樁孔施工鉆技術(shù)方案的可實(shí)施性。
由一種鉆進(jìn)設(shè)備、與包括有包容性鉆進(jìn)工藝的一組鉆進(jìn)工藝組成的一種樁孔施工鉆技術(shù)方案,如果其鉆進(jìn)設(shè)備不經(jīng)過拆裝鉆桿或剛性排碴管,可實(shí)現(xiàn)其包容性鉆進(jìn)工藝,則該樁孔施工鉆技術(shù)方案具有可實(shí)施性。第五部分樁孔施工鉆的問題。根據(jù)表10,已有樁孔施工鉆的應(yīng)用問題,從大到小有
一種樁孔施工鉆不能適用于各種樁孔與地層;
一種樁孔施工鉆不能一一適用于各種圓孔與地層和各種變截面孔段與地層,一種樁孔施工鉆不能一一適用于各種圓孔與地層和各種方孔與地層,一種樁孔施工鉆不能一一適用于各種變截面孔段與地層和各種方孔與地層;
一種樁孔施工鉆不能適用于各種圓孔與地層,一種樁孔施工鉆不能適用于各種變截面孔段與地層,一種樁孔施工鉆不能一一適用于各種方孔與地層;
任一種樁孔施工鉆都不能既適用于粘土地層又適用于砂土地層,任一種樁孔施工鉆都不能適用于巖石地層、漂石地層,任一種樁孔施工鉆在施工圓孔時(shí)都不能適用于卵石地層。根據(jù)第二部分即“樁孔施工方法”,已有樁孔施工鉆的組成問題是
在造孔過程中,一種已有樁孔施工鉆,其鉆進(jìn)設(shè)備不經(jīng)過拆裝鉆桿或剛性排碴管(不包接長),最多只能分別實(shí)現(xiàn)分屬于2種類型的多種鉆進(jìn)工藝;
鉆進(jìn)工藝類型種數(shù),只有全部9種中的4種;
在一種鉆進(jìn)工藝中,破巖工藝類型種數(shù)只有全部2種中的I種,排碴工藝類型種數(shù)只有全部2種中的I種。產(chǎn)生已有樁孔施工鉆應(yīng)用問題的原因,是已有樁孔施工鉆的組成問題。因此,以下通過改變已有樁孔施工鉆的組成,提供解決已有樁孔施工鉆應(yīng)用問題的技術(shù)解決方案。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種適用于多種樁孔形狀、多種地層類型的多工藝樁孔施工方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案
本發(fā)明提供了一種多工藝樁孔施工方法,該方法是由一種鉆進(jìn)設(shè)備和分屬于全部9種類型的多種鉆進(jìn)工藝組成,在造孔過程中,其鉆進(jìn)設(shè)備不經(jīng)過拆裝鉆桿,分別使用的各種鉆進(jìn)工藝
或者分屬于水平破巖循環(huán)排碴類、水平破巖運(yùn)載排碴類、水平破巖聯(lián)合排碴類、垂直破巖循環(huán)排碴類、垂直破巖運(yùn)載排碴類、垂直破巖聯(lián)合排碴類、聯(lián)合破巖循環(huán)排碴類、聯(lián)合破巖運(yùn)載排碴類、聯(lián)合破巖聯(lián)合排碴類等9類鉆進(jìn)工藝?;蛘叻謱儆谒狡茙r循環(huán)排碴類、水平破巖運(yùn)載排碴類、水平破巖聯(lián)合排碴類、垂直破巖循環(huán)排碴類、垂直破巖運(yùn)載排碴類、垂直破巖聯(lián)合排碴類、聯(lián)合破巖循環(huán)排碴類、聯(lián)合破巖運(yùn)載排碴類、聯(lián)合破巖聯(lián)合排碴類等9類鉆進(jìn)工藝中的8種類型?;蛘叻謱儆谒狡茙r循環(huán)排碴類、水平破巖運(yùn)載排碴類、水平破巖聯(lián)合排碴類、垂直破巖循環(huán)排碴類、垂直破巖運(yùn)載排碴類、垂直破巖聯(lián)合排碴類、聯(lián)合破巖循環(huán)排碴類、聯(lián)合破巖運(yùn)載排碴類、聯(lián)合破巖聯(lián)合排碴類等9類鉆進(jìn)工藝中的7種類型。
或者分屬于水平破巖循環(huán)排碴類、水平破巖運(yùn)載排碴類、水平破巖聯(lián)合排碴類、垂直破巖循環(huán)排碴類、垂直破巖運(yùn)載排碴類、垂直破巖聯(lián)合排碴類、聯(lián)合破巖循環(huán)排碴類、聯(lián)合破巖運(yùn)載排碴類、聯(lián)合破巖聯(lián)合排碴類等9類鉆進(jìn)工藝中的6種類型。
或者分屬于水平破巖循環(huán)排碴類、水平破巖運(yùn)載排碴類、水平破巖聯(lián)合排碴類、垂直破巖循環(huán)排碴類、垂直破巖運(yùn)載排碴類、垂直破巖聯(lián)合排碴類、聯(lián)合破巖循環(huán)排碴類、聯(lián)合破巖運(yùn)載排碴類、聯(lián)合破巖聯(lián)合排碴類等9類鉆進(jìn)工藝中的5種類型?;蛘叻謱儆谒狡茙r循環(huán)排碴類、水平破巖運(yùn)載排碴類、水平破巖聯(lián)合排碴類、垂直破巖循環(huán)排碴類、垂直破巖運(yùn)載排碴類、垂直破巖聯(lián)合排碴類、聯(lián)合破巖循環(huán)排碴類、聯(lián)合破巖運(yùn)載排碴類、聯(lián)合破巖聯(lián)合排碴類等9類鉆進(jìn)工藝中的4種類型。或者分屬于水平破巖循環(huán)排碴類、水平破巖運(yùn)載排碴類、水平破巖聯(lián)合排碴類、垂直破巖循環(huán)排碴類、垂直破巖運(yùn)載排碴類、垂直破巖聯(lián)合排碴類、聯(lián)合破巖循環(huán)排碴類、聯(lián)合破巖運(yùn)載排碴類、聯(lián)合破巖聯(lián)合排碴類等9類鉆進(jìn)工藝中的3種類型。或者分屬于水平破巖循環(huán)排碴類、水平破巖運(yùn)載排碴類、水平破巖聯(lián)合排碴類、垂直破巖循環(huán)排碴類、垂直破巖運(yùn)載排碴類、垂直破巖聯(lián)合排碴類、聯(lián)合破巖循環(huán)排碴類、聯(lián)合破巖運(yùn)載排碴類、聯(lián)合破巖聯(lián)合排碴類等9類鉆進(jìn)工藝中的2種類型。或者屬于水平破巖循環(huán)排碴類、水平破巖運(yùn)載排碴類、水平破巖聯(lián)合排碴類、垂直破巖循環(huán)排碴類、垂直破巖運(yùn)載排碴類、垂直破巖聯(lián)合排碴類、聯(lián)合破巖循環(huán)排碴類、聯(lián)合破巖運(yùn)載排碴類、聯(lián)合破巖聯(lián)合排碴類等9類鉆進(jìn)工藝中的I種類型。或者,使用的一種鉆進(jìn)工藝,屬于水平破巖循環(huán)排碴類、水平破巖運(yùn)載排碴類、水平破巖聯(lián)合排碴類、垂直破巖循環(huán)排碴類、垂直破巖運(yùn)載排碴類、垂直破巖聯(lián)合排碴類、聯(lián)合破巖循環(huán)排碴類、聯(lián)合破巖運(yùn)載排碴類、聯(lián)合破巖聯(lián)合排碴類等9類鉆進(jìn)工藝中的I種類型。I、一種多工藝樁孔施工方法的特征是既用于鉆挖圓孔,又用于鉆挖方孔,還用于鉆挖擴(kuò)孔段。2、如特征I所述的鉆挖圓孔,其特征是在造圓孔的每一回次鉆進(jìn)過程中,都是先沿靠孔壁的圓環(huán)面向下回轉(zhuǎn)鉆進(jìn),達(dá)到預(yù)定回次進(jìn)尺量后,再向孔心鉆進(jìn)。3、如特征I所述的鉆挖方孔,其特征是或擴(kuò)大圓孔成方孔、或連通兩個(gè)圓孔成方孔、或一次性鉆成方孔、或疊鉆圓孔成方孔。4、如特征3所述的擴(kuò)大圓孔成方孔,其特征是先鉆成一個(gè)圓孔,再擴(kuò)大圓孔成方孔。5、如特征3所述的連通兩個(gè)圓孔成方孔,其特征是先鉆成兩個(gè)圓孔,再連通兩個(gè)圓孔成方孔。6、如特征3所述的擴(kuò)大圓孔成方孔、連通兩個(gè)圓孔成方孔和一次性成方孔,其特征是在向硬土、卵礫石土地層壓入鉆具的過程中,從鉆具中向被鉆具刃口擠壓的土體噴射泥漿。7、如特征I所述的鉆挖擴(kuò)孔段,其特征是在造擴(kuò)孔段的過程中,或者是由從孔底流向地面的泥漿攜帶鉆碴出孔、或者是由鉆頭運(yùn)載鉆碴出孔、或者是由從孔底流向地面的泥漿攜帶細(xì)小鉆碴出孔和由鉆頭運(yùn)載粗大碴出孔。8、本發(fā)明所采用的、如附圖7所示的擴(kuò)孔鉆頭,由拉壓連桿14、導(dǎo)環(huán)盤18、瓣鉸座20、擴(kuò)孔鉆頭連桿座38、進(jìn)碴口 39、擴(kuò)孔連桿40、擴(kuò)徑翼板41、擴(kuò)孔鉆頭中心管42、擴(kuò)孔瓣葉43、底板44等組成,其特征是貯碴斗由擴(kuò)孔瓣葉43與底板44組成;擴(kuò)徑鉆具由擴(kuò)徑翼板41與擴(kuò)孔瓣葉43組成。9、如特征8所述的貯碴斗,其特征是擴(kuò)孔瓣葉43處于合攏狀態(tài)時(shí),與底板44組成一個(gè)半合式貯碴斗。10、如特征8所述的擴(kuò)徑鉆具,其特征是擴(kuò)徑翼板41連接在擴(kuò)孔瓣葉43上。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)主要是適用于全部下29種樁孔與地層中的27種,克服了一種現(xiàn)有樁孔施工方法最多只能適用于4種樁孔與地層的缺點(diǎn)。推廣應(yīng)用本發(fā)明,可降低樁孔造價(jià)、普及應(yīng)用擴(kuò)孔樁和矩形截面樁。
圖I是孔底式傳動(dòng)裝置的組成示意圖。圖2是瓣葉環(huán)切旋抓鉆頭的組成示意圖。圖3是截齒環(huán)切旋抓鉆頭的組成示意圖。圖4是滾齒環(huán)切旋抓鉆頭的組成示意圖。圖5是滾齒環(huán)切取芯鉆頭的組成示意圖。圖6是方孔鉆頭的組成示意圖。圖7是擴(kuò)孔鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是組合孔示意圖。圖9是擴(kuò)鉆方孔示意圖。 圖10是連成方孔示意圖。
圖11是基本造孔方法出現(xiàn)時(shí)間順序示意圖;圖12是基本造孔方法傳承順序示意圖。圖中1、內(nèi)層鉆桿;2、水龍頭;3、電磁筏;4、回轉(zhuǎn)器;5、回轉(zhuǎn)器中心管;6、升降油缸;7、定向筒;8、拉壓器中心管;9、升降筒;10、上圓盤;11、中圓盤;12、下圓盤;13、鉆頭中心管;14、拉壓連桿;15、上連桿座;16、上開合連桿;17、孔邊上排碴管;18、導(dǎo)環(huán)盤;19、下開合連桿;20、瓣鉸坐;21、下連桿坐;22、旋抓瓣葉;23、截齒環(huán)切筒;24、截齒葉片;25、截齒;26、滾齒環(huán)切筒;27、孔邊下排碴管;28、滾齒;29、取芯瓣葉;30、向心截齒;31、向下截齒;32、開合扛桿;33、出漿管;34、吸漿口 ;35、軟管;36、靜壓瓣葉;37、噴漿管;38、擴(kuò)孔鉆頭連桿座;39、進(jìn)碴口 ;40、擴(kuò)孔連桿;41、擴(kuò)徑翼板;42、擴(kuò)孔鉆頭中心管;43、擴(kuò)孔瓣葉;44、底板。45、一次鉆挖的墻槽;46、一次鉆挖的樁槽;47、疊鉆圓孔的樁槽;48、圓孔;49、擴(kuò)孔段的圓基孔;50、擴(kuò)孔段的擴(kuò)大部分;51、方孔的圓基孔;52、方孔的擴(kuò)大部分;53、導(dǎo)孔間的土體;54、方孔的圓形導(dǎo)孔;55、軟土 ;56、細(xì)砂;57、砂土 ;58、硬土 ;59、粘土 ;60、卵石;61、漂石;62、巖石;63、軟巖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。一、多工藝樁孔施工方法所用的鉆進(jìn)設(shè)備 鉆進(jìn)設(shè)備由地面設(shè)備和地下設(shè)備組成。地面設(shè)備包括鉆架、動(dòng)力裝置、泥漿泵組等。其中鉆架由履芾式底坐、回轉(zhuǎn)式底盤、(平面位置、傾角)可調(diào)式鉆桅等組成。地下設(shè)備包括封閉伸縮縫后可通過泥漿的密封式伸縮鉆桿、孔底式傳動(dòng)裝置和本實(shí)施例將要用到的圓孔鉆頭、方孔鉆頭、擴(kuò)孔鉆頭。其中圓孔鉆頭有瓣葉環(huán)切旋抓鉆頭、截齒環(huán)切旋抓鉆頭、滾齒環(huán)切旋抓鉆頭、滾齒環(huán)切取芯鉆頭。所述孔底式傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)如圖I所示,具體如下
水龍頭2用于連通不轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)層鉆桿和轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)器中心管5。電磁筏3用于控制回轉(zhuǎn)器4、升降油缸6。電磁筏3往上有一根進(jìn)油管和一根回油管與回轉(zhuǎn)式底盤上的液壓鉆連通;回轉(zhuǎn)器4、往下有一根進(jìn)油管和一根回油管分別與回轉(zhuǎn) 器4、升降油缸6連通。回轉(zhuǎn)器4用于驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)器中心管5。回轉(zhuǎn)器中心管5用于連通拉壓器中心管8和鉆頭中心管13、并帶著拉壓器中心管8和鉆頭中心管13轉(zhuǎn)動(dòng)。在拉壓器中升降油缸6、定向筒7、升降筒9、中圓盤11等不隨拉壓器中心管8轉(zhuǎn)動(dòng),上圓盤10、下圓盤12、拉壓連桿14等隨拉壓器中心管8轉(zhuǎn)動(dòng);升降油缸6的活塞、升降筒9、上圓盤10、中圓盤11、下圓盤12、拉壓連桿14等組件升降油缸6的活塞、升降油缸6的缸套、定向筒7可隨拉壓器中心管8上下移動(dòng)。拉壓器的作用,讓轉(zhuǎn)動(dòng)組件與不轉(zhuǎn)運(yùn)組件不相互干攏。因此,可隨拉壓器中心管8上下移動(dòng)的組件,升起或降下可通拉壓連桿14開啟或閉合鉆頭上的瓣葉。所述瓣葉環(huán)切旋抓鉆頭的結(jié)構(gòu)如圖2所示,具體如下
辦葉環(huán)切旋抓鉆頭由鉆頭座和旋抓辦葉組成。鉆頭座的組件包括鉆頭中心管13、拉壓連桿14、上連桿座15、上開合連桿16、孔邊上排碴管17、導(dǎo)環(huán)盤18、下開合連桿19和瓣鉸坐20,瓣葉的組件包括下連桿坐21和旋抓瓣葉22。在鉆頭座中上開合連桿的上端,通過上連桿座與鉆頭中心管鉸接;下開合連桿的下端,通過下連桿坐與旋抓瓣葉鉸接;上開合連桿通過其下端、開合連桿通過其上端、拉壓連桿通過其下端鉸接。旋抓瓣葉與鉆頭座有兩個(gè)較接點(diǎn),一是通過其鉸軸和瓣鉸坐與鉆頭座鉸接,二是通過下連桿坐和下開合連桿、上開合連桿與鉆頭座鉸接。下壓拉壓連桿,上開合連桿、開合連桿、拉壓連桿的鉸接點(diǎn),以上連桿座為圓心、以上開合連桿為半徑向下、向鉆頭中心管轉(zhuǎn)動(dòng),隨著鉸接點(diǎn)向下、向鉆頭中心管的轉(zhuǎn)動(dòng),上連桿座與下連桿坐之間的直線距離變短、旋抓瓣葉張開;上拉拉壓連桿,則旋抓瓣葉合攏。鉆進(jìn)時(shí),旋抓瓣葉還是瓣葉環(huán)切旋抓鉆頭的向下切削具。在鉆頭座中,鉆頭中心管還是孔心排碴管,孔心排碴管和孔邊上排碴管均裝有水閥,以避免孔心排碴管和孔邊排碴管同時(shí)過流。所述截齒環(huán)切旋抓鉆頭的結(jié)構(gòu)如圖3所示,具體如下
截齒環(huán)切旋抓鉆頭由鉆頭座、截齒鉆進(jìn)筒和旋抓瓣葉組成,其中鉆頭座和旋抓瓣葉的組件以及連接關(guān)系與前述的相同,截齒鉆進(jìn)筒的組件包括旋抓瓣葉22、截齒環(huán)切筒23和截齒葉片24,旋抓瓣葉張開時(shí)緊挨著截齒環(huán)切筒的內(nèi)壁,截齒葉片和截齒是截齒環(huán)切旋抓鉆頭的向下切削具,鉆進(jìn)時(shí)旋抓瓣葉由截齒葉片和截齒導(dǎo)入地層內(nèi)。所述滾齒環(huán)切旋抓鉆頭的結(jié)構(gòu)如圖4所示,具體如下滾齒環(huán)切旋抓鉆頭由鉆頭座、滾齒鉆進(jìn)筒和旋抓瓣葉組成,其中鉆頭座和旋抓瓣葉的組件以及連接關(guān)系與前述的相同,滾齒鉆進(jìn)筒的組件包括截齒25、滾齒環(huán)切筒26、孔邊下排碴管27和滾齒28。滾齒和截齒是滾齒環(huán)切旋抓鉆頭的向下切削具,鉆進(jìn)時(shí)旋抓瓣葉由截齒和滾齒導(dǎo)入地層內(nèi)。鉆進(jìn)時(shí)有泥漿和巖屑通過孔邊下排碴管和孔邊上排碴管流向地面。所述滾齒環(huán)切取芯鉆頭的結(jié)構(gòu)如圖5所示,具體如下
滾齒環(huán)切取芯鉆頭由鉆頭座、滾齒鉆進(jìn)筒和取芯瓣葉組成,其中鉆頭座和滾齒鉆進(jìn)筒的組件以及連接關(guān)系與前述的相同,旋抓瓣葉的組件包括取芯瓣葉29和向心截齒30。滾齒和截齒是滾齒環(huán)切取芯鉆頭的向下切削具,鉆進(jìn)時(shí)取芯瓣葉由截齒和滾齒導(dǎo) 入地層內(nèi)。鉆進(jìn)時(shí)有泥漿和巖屑通過孔邊下排碴管和孔邊上排碴管流向地面。取芯瓣葉進(jìn)入地層內(nèi)一定深度后,向心截齒是滾齒環(huán)切取芯鉆頭的向孔心刻取巖芯的切削具。所述方孔鉆頭的結(jié)構(gòu)如圖6所示,具體如下
開合扛桿32與靜壓瓣葉36共用瓣鉸坐20,開合扛桿的下端與靜壓瓣葉固定連接。上拉開合扛桿,兩片瓣葉向兩邊張開;下壓開合扛桿,兩片瓣葉向中間合攏。出漿管33、軟管7和噴漿管9是正循環(huán)泥漿通道的組成部分,鉆頭中心管13和吸漿口 34是反循環(huán)泥漿通道的組成部分。在出漿管中裝有水閥,在吸漿口中也裝有水閥。泥漿正循環(huán)流動(dòng)時(shí),水閥斷開反循環(huán)泥漿通道,泥漿反循環(huán)流動(dòng)時(shí),水閥斷開正循環(huán)泥漿通道。所述擴(kuò)孔鉆頭的結(jié)構(gòu)如圖7所示,具體如下
擴(kuò)孔鉆頭中心管42穿過導(dǎo)環(huán)盤18和底板44并與導(dǎo)環(huán)盤和底板固連。瓣絞坐20在導(dǎo)環(huán)盤18的外緣內(nèi)側(cè)與導(dǎo)環(huán)盤固連。擴(kuò)孔瓣葉43通過瓣鉸坐20與導(dǎo)環(huán)盤18鉸接。擴(kuò)徑翼板41沿?cái)U(kuò)孔瓣葉43的中垂線,在凸面與擴(kuò)孔瓣葉固連。沿?cái)U(kuò)徑翼板41的切削面,在擴(kuò)孔瓣葉43上開有多個(gè)進(jìn)碴口 39。擴(kuò)孔鉆頭連桿座38通過鍵槽外套于擴(kuò)孔鉆頭中心管42。擴(kuò)孔瓣葉43通過擴(kuò)孔連桿40、擴(kuò)孔鉆頭連桿座38相連。擴(kuò)孔鉆頭連桿座38通過拉壓連桿14與鉆頭以外的拉壓器相連。拉壓器上拉擴(kuò)孔鉆頭連桿座38,兩片擴(kuò)孔瓣葉相向轉(zhuǎn)動(dòng)合攏;拉壓器下壓擴(kuò)孔鉆頭連桿座38,兩片擴(kuò)孔瓣葉相背轉(zhuǎn)動(dòng)張開。在已鉆成的基孔中的指定孔段,回轉(zhuǎn)鉆頭并外張擴(kuò)孔瓣葉,擴(kuò)徑翼板上的刃具切削破碎孔壁面土石,鉆碴通過進(jìn)碴口進(jìn)入擴(kuò)孔瓣葉以內(nèi),并暫貯于底板之上的孔壁之間,擴(kuò)徑翼板向孔壁進(jìn)尺一定深度后,內(nèi)合擴(kuò)孔瓣葉;擴(kuò)孔瓣葉合攏后,位于底板以上的擴(kuò)孔瓣葉,與底板組成一個(gè)桶狀貯碴斗,并將底板以上的鉆碴裝入斗內(nèi);位于底板以下的擴(kuò)孔瓣葉,則形成一個(gè)蛘形貯碴斗,并將底板以下的鉆碴裝入斗內(nèi);然后,提升鉆頭出孔,鉆頭出孔后,張開擴(kuò)孔瓣葉將鉆碴卸于地面,合攏瓣葉后降下鉆頭,進(jìn)行下一回次的鉆進(jìn)。鉆頭中心管8還是泥漿管道的組成部分,其空腔可通過流過泥漿。
二、多工藝樁孔施工方法 (一)、鉆挖組合孔的實(shí)施方法
所述組合孔的結(jié)構(gòu)如圖8所示,具體如下
在組合孔中,包括有一次鉆挖的墻槽45、一次鉆挖的樁槽46、疊鉆圓孔的樁槽47、圓孔48、擴(kuò)孔段的圓基孔49和擴(kuò)孔段的擴(kuò)大部分50。在一次鉆挖的墻槽中包括有軟土 55、細(xì)砂56和硬土 58 ;
在一次鉆挖的樁槽中包括有軟土 55、砂土 57、硬土 58和卵石60 ;
在疊鉆圓孔的樁槽中包括有漂石61和巖石62 ;
在圓孔包括有砂土 57、粘土 59、卵石60、漂石61和巖石62 ;
在擴(kuò)孔段的圓基孔中包括有細(xì)砂55、硬土 57和軟巖62 ;
在擴(kuò)孔段的擴(kuò)大部分中包括有細(xì)砂56、硬土 58和軟巖63。鉆挖組合孔所用的鉆進(jìn)工藝列于附表12。鉆挖圖8所示組合孔的順序是一次性的鉆挖墻槽45 ;—次性的鉆挖樁槽46 ;清孔;疊鉆樁槽47 ;鉆挖圓孔48 ;鉆挖擴(kuò)徑孔的圓形基孔49 ;鉆挖擴(kuò)孔段的擴(kuò)大部分50。I、一次性鉆挖墻槽的實(shí)施方法
一次性鉆挖墻槽使用的是如圖6所示的方孔鉆頭。(I)對于軟土,使用的是附表12所列的無循環(huán)雙向液壓抓斗鉆進(jìn)工藝,具體實(shí)施方式
是張開瓣葉,降下鉆頭,驅(qū)動(dòng)瓣葉由兩邊向中間挖取土體,瓣葉合攏后,提升鉆頭出孔,張開瓣葉卸碴后降下鉆頭,進(jìn)行下一回次鉆進(jìn)。(2)對于細(xì)砂,使用的是附表12所列的反循環(huán)雙向液壓鉆進(jìn)工藝,具體實(shí)施方式
是張開瓣葉,降下鉆頭,令泥漿在孔內(nèi)外反循環(huán)流動(dòng),驅(qū)動(dòng)瓣葉由兩邊向中間挖取土體,瓣葉合攏后提升鉆頭,鉆頭至設(shè)定高度后,張開瓣葉并降下鉆頭,進(jìn)行下一回次鉆進(jìn),分散在孔內(nèi)泥漿中的砂粒,由不斷在孔內(nèi)外反循環(huán)流動(dòng)的泥漿攜帶出孔。(3)對于硬土,使用的附表12所列的是有循環(huán)雙向液壓抓斗鉆進(jìn)工藝,具體實(shí)施方式
是張開瓣葉,降下鉆頭,泵送泥漿并令泥漿從鉆頭的噴射管中噴出,驅(qū)動(dòng)瓣葉反復(fù)地向相、向相背運(yùn)動(dòng),并向中間合攏挖土,瓣葉合攏后停止泵送泥漿并提升鉆頭出孔,張開瓣葉卸碴后降下鉆頭,進(jìn)行下一回次鉆進(jìn)。2、一次性鉆挖墻槽的實(shí)施方法
一次性鉆挖樁槽使用的是如圖6所示的方孔鉆頭。(I)對于軟土,使用的是附表12所列的無循環(huán)雙向液壓抓斗鉆進(jìn)工藝,具體實(shí)施方式
是張開瓣葉,降下鉆頭,驅(qū)動(dòng)瓣葉由兩邊向中間挖取土體,瓣葉合攏后,提升鉆頭出孔,張開瓣葉卸碴后降下鉆頭,進(jìn)行下一回次鉆進(jìn)。(2)對于砂土,使用的是附表12所列的反循環(huán)雙向液壓鉆進(jìn)工藝,具體實(shí)施方式
是張開瓣葉,降下鉆頭,令泥漿在孔內(nèi)外反循環(huán)流動(dòng),驅(qū)動(dòng)瓣葉由兩邊向中間挖取土體,瓣葉合攏后提升鉆頭,鉆頭至設(shè)定高度后,張開瓣葉并降下鉆頭,進(jìn)行下一回次鉆進(jìn),分散在孔內(nèi)泥漿中的砂粒,由不斷在孔內(nèi)外反循環(huán)流動(dòng)的泥漿攜帶出孔。(3)對于硬土和卵石,使用的是附表12所列的有循環(huán)雙向液壓抓斗鉆進(jìn)工藝,具體實(shí)施方式
是張開瓣葉,降下鉆頭,泵送泥漿并令泥從鉆頭的噴射管中噴出,驅(qū)動(dòng)瓣葉反復(fù)地向相、向相背運(yùn)動(dòng),并向中間合攏挖土,瓣葉合攏后停止泵送泥漿并提升鉆頭出孔,張開瓣葉卸碴后降下鉆頭,進(jìn)行下一回次鉆進(jìn)。3、清孔的實(shí)施方法
一次性鉆挖樁槽至漂石地層后,為防止一次性鉆挖樁槽時(shí)的殘留鉆碴影響疊鉆圓孔,清理已成方孔孔段的孔底。清孔用的是如圖6所示的方孔鉆頭,使用的是附表12所列的反循環(huán)液壓抓斗鉆進(jìn)工藝,具體的實(shí)施方式是將鉆頭降至孔底,令泥漿在孔內(nèi)外反循環(huán)流動(dòng),驅(qū)動(dòng)瓣葉反復(fù)開合,孔底的細(xì)粒鉆碴由反循環(huán)流動(dòng)的泥漿攜帶出孔,孔底的粗粒鉆碴由鉆頭運(yùn)載出孔。
4、疊鉆樁槽、鉆挖圓孔、鉆挖擴(kuò)徑孔的圓形基孔的實(shí)施方法 疊鉆圓孔的順序是先鉆一個(gè)邊孔,再鉆另一個(gè)邊孔,最后鉆中間的孔。( I)對于軟土、硬土、粘土,使用的是如附圖2所示瓣葉環(huán)切旋抓鉆頭、附表12所列的瓣葉環(huán)切抓斗鉆進(jìn)工藝,具體實(shí)施方式
是張開瓣葉,下鉆,回轉(zhuǎn)鉆頭,瓣葉沿孔邊回轉(zhuǎn)向下進(jìn)入地層后,停止回轉(zhuǎn)鉆頭,驅(qū)動(dòng)瓣葉向孔心挖取土體,瓣葉合攏后提升鉆頭出孔,張開瓣葉卸去土體后下鉆,進(jìn)行下一回次鉆進(jìn)。(2)對于砂土、細(xì)砂,使用的是如圖2所示的瓣葉環(huán)切旋抓鉆頭,或者是如圖3所示的截齒環(huán)切旋抓鉆頭,使用的是附表12所列的反循環(huán)環(huán)切水平液壓鉆進(jìn)工藝,具體實(shí)施方式
是張開瓣葉,下鉆,令泥漿在孔內(nèi)外反循環(huán)流動(dòng),回轉(zhuǎn)鉆頭,瓣葉或截齒沿孔邊回轉(zhuǎn)進(jìn)入地層后,停止回轉(zhuǎn)鉆頭,驅(qū)動(dòng)瓣葉向孔心挖取土體,瓣葉合攏后提升鉆頭,鉆頭至設(shè)定高度后張開瓣葉并降下鉆頭,進(jìn)行下一回次鉆進(jìn),分散在孔內(nèi)泥漿中的砂粒,由不斷在孔內(nèi)外反循環(huán)流動(dòng)的泥衆(zhòng)攜帶出孔。(3)對于卵石,使用的是如圖3所示的截齒環(huán)切旋抓鉆頭,使用的是附表12所列的截齒環(huán)切抓斗鉆進(jìn)工藝,具體實(shí)施方式
是張開瓣葉,下鉆,回轉(zhuǎn)鉆頭,瓣葉隨截齒沿孔邊回轉(zhuǎn)向下進(jìn)入地層后,停止回轉(zhuǎn)鉆頭,驅(qū)動(dòng)瓣葉向孔心挖取土石,瓣葉合攏后提升鉆頭出孔,張開瓣葉卸去土石后下鉆,進(jìn)行下一回次鉆進(jìn)。(4)對于漂石,使用的是如圖4所示的滾齒環(huán)切旋抓鉆頭,使用的是附表12所列的反循環(huán)滾齒環(huán)切抓斗鉆進(jìn)工藝,具體實(shí)施方式
是張開瓣葉,下鉆,令泥漿在孔內(nèi)外反循環(huán)流動(dòng),回轉(zhuǎn)鉆頭,瓣葉隨滾齒沿孔邊回轉(zhuǎn)向下進(jìn)入地層后,停止泥漿流動(dòng)和回轉(zhuǎn)鉆頭,驅(qū)動(dòng)瓣葉向孔心挖取土石,瓣葉合攏后提升鉆頭出孔,張開瓣葉卸去土石后下鉆,進(jìn)行下一回次鉆進(jìn)。(5)對于巖石,使用的是如圖5所示的滾齒環(huán)切取芯鉆頭,使用的是附表12所列的反循環(huán)環(huán)切取芯鉆進(jìn)工藝,具體實(shí)施方式
是張開瓣葉,下鉆,令泥漿在孔內(nèi)外反循環(huán)流動(dòng),回轉(zhuǎn)鉆頭,瓣葉隨滾齒沿孔邊回轉(zhuǎn)向下進(jìn)入地層后,停止向下給進(jìn)并向心給進(jìn),鉆頭的向心截齒回轉(zhuǎn)刻取巖芯,巖芯折斷后,停止泥漿流動(dòng)和回轉(zhuǎn)鉆頭,驅(qū)動(dòng)瓣葉夾緊巖芯,提升鉆頭出孔,張開瓣葉卸去巖芯后下鉆,進(jìn)行下一回次鉆進(jìn)。5、鉆挖擴(kuò)孔段的擴(kuò)大部分的實(shí)施方法
鉆挖擴(kuò)孔段的擴(kuò)大部分使用的是如圖7所示的擴(kuò)孔鉆頭。(I)對于軟巖,使用的是附表12所列的反循環(huán)擴(kuò)孔鉆斗鉆進(jìn)工藝,具體實(shí)施方式
是合攏瓣葉,下鉆,鉆頭降至設(shè)定高度后,令泥漿在孔內(nèi)外反循環(huán)流動(dòng),驅(qū)動(dòng)鉆頭回轉(zhuǎn)并向孔壁驅(qū)動(dòng)瓣葉,擴(kuò)徑翼板上的滾齒沿孔壁回轉(zhuǎn)破巖,細(xì)小巖碴由在孔內(nèi)外反循環(huán)流動(dòng)的泥漿攜帶出孔,粗大鉆碴則暫貯孔底,粗大鉆碴貯量達(dá)到設(shè)定值后,停止泥漿流動(dòng)、停止驅(qū)動(dòng)鉆頭回轉(zhuǎn),驅(qū)動(dòng)瓣葉合攏裝碴,瓣葉合攏后提升鉆頭出孔,張開瓣葉卸碴后合攏瓣葉,降下鉆頭進(jìn)行下一回次鉆進(jìn)。(2)對于硬土,使用的是附表12所列擴(kuò)孔鉆斗鉆進(jìn)工藝,具體實(shí)施方式
是合攏瓣葉,下鉆,鉆頭降至設(shè)定高度后,驅(qū)動(dòng)鉆頭回轉(zhuǎn)并向孔壁驅(qū)動(dòng)瓣葉,擴(kuò)徑翼板沿孔壁回轉(zhuǎn)削土,從孔壁上削下的土塊暫貯在孔底,土塊貯量達(dá)到設(shè)定置后,停止驅(qū)動(dòng)鉆頭回轉(zhuǎn),驅(qū)動(dòng)瓣葉合攏裝碴,瓣葉合攏后提升鉆頭出孔,張開瓣葉卸碴后合攏瓣葉,降下鉆頭進(jìn)行下一回次鉆進(jìn)。(3)對于細(xì)砂,使用的是附表12所列反循環(huán)回轉(zhuǎn)擴(kuò)孔鉆進(jìn)工藝,具體實(shí)施方式
是合攏瓣葉,下鉆,鉆頭降至設(shè)定高度后,令泥漿在孔內(nèi)外反循環(huán)流動(dòng),驅(qū)動(dòng)鉆頭回轉(zhuǎn)并向孔壁驅(qū)動(dòng)瓣葉,擴(kuò)徑翼板沿孔壁回轉(zhuǎn)切削砂土,散落于孔底附近的砂粒,由不斷在孔內(nèi)外反循環(huán)流動(dòng)的泥衆(zhòng)攜帶出孔。(二 )、擴(kuò)鉆方孔的實(shí)施方法
所述擴(kuò)鉆方孔的結(jié)構(gòu)如圖9所示,具體是
在擴(kuò)鉆的方孔中,包括有方孔的圓基孔51和方孔的擴(kuò)大部分52。在方孔的圓基孔中,包括有軟土 55、砂土 57、硬土 58和卵石60 ;
在方孔的擴(kuò)大部分中,包括有軟土 55、砂土 57、硬土 58和卵石60。擴(kuò)鉆方孔的順序是先鉆挖方孔的圓基孔,再鉆挖方孔的擴(kuò)大部分。鉆挖方孔的圓基孔所用的鉆頭、鉆進(jìn)工藝以及具體實(shí)施方式
,與疊鉆樁槽、鉆挖圓孔、鉆挖擴(kuò)徑孔的圓形基孔的相同;鉆挖方孔的擴(kuò)大部分所用的鉆頭、鉆進(jìn)工藝以及具體實(shí)施方式
,與一次性鉆挖墻槽和樁槽的相同。(三)、連成方孔的實(shí)施方法
所述連成方孔的結(jié)構(gòu)如圖10所示,具體是
在連成的方孔中,包括有導(dǎo)孔間的土體53和方孔的圓形導(dǎo)孔54。在方孔的導(dǎo)孔間的土體中,包括有軟土 55、砂土 57、硬土 58和卵石60 ;
在方孔的方孔的圓形導(dǎo)孔中,包括有軟土 55、砂土 57、硬土 58和卵石60。連成方孔的順序是先鉆挖兩個(gè)圓形導(dǎo)孔,再鉆挖導(dǎo)孔間的土體。鉆挖鉆挖圓形導(dǎo)孔所用的鉆頭、鉆進(jìn)工藝以及具體實(shí)施方式
,與疊鉆樁槽、鉆挖圓孔、鉆挖擴(kuò)徑孔的圓形基孔的相同;鉆挖鉆挖導(dǎo)孔間的土體所用的鉆頭、鉆進(jìn)工藝以及具體實(shí)施方式
,與一次性鉆挖墻槽和樁槽的相同。上述實(shí)施例的主要優(yōu)點(diǎn)如下
I、據(jù)具體實(shí)施方式
,在造組合孔的過程中,一種多工藝樁孔施工方法分別使用過的鉆進(jìn)工藝有9類12種(詳見附表12)、鉆頭有6種,由于使用的是伸縮鉆桿,在造孔過程中沒有拆裝鉆桿。換言之,一種多工藝樁孔施工方法在造孔過程中,未經(jīng)過拆裝鉆桿或剛性排碴管,分別使用了分屬于全部9種類型的12種鉆進(jìn)工藝。一種常用的現(xiàn)有樁孔施工方法在造孔過程中,不經(jīng)過拆裝鉆桿或剛性排碴管(不包括接長),只能使用一種鉆進(jìn)工藝或同屬于一種類型的多種鉆進(jìn)工藝。以上所述說明,一種多工藝樁孔施工方法具有最廣泛地鉆進(jìn)工藝類型多樣性優(yōu)點(diǎn)。據(jù)背景技術(shù),樁孔施工方法的先進(jìn)性,在于其鉆進(jìn)工藝類型的多樣性,因此,一種樁孔施工方法具有顯著的先進(jìn)性優(yōu)點(diǎn)。2、據(jù)樁孔施工方法的組成與適用性和樁孔施工方法的適用性條件(詳見背景技術(shù)),一種多工藝樁孔施工方法在實(shí)施方法中使用過的12種鉆進(jìn)工藝,適用于附表13所列的全部29種樁孔與地層中的27種,其適用于的樁孔與地層種數(shù),比任一種常用的現(xiàn)有樁孔施工方法的至少多23種。說明一種多工藝樁孔施工方法具有顯著的適用性優(yōu)點(diǎn)。3、據(jù)背景技術(shù),樁孔施工方法的經(jīng)濟(jì)性在于其適用性,樁孔施工方法的適用性在于其鉆進(jìn)工藝類型多樣性,一種樁孔施工方法具有最廣泛地鉆進(jìn)工藝類型多樣性優(yōu)點(diǎn),因此也具有顯著的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)點(diǎn)。4、據(jù)具體實(shí)施方式
,在任一地層造圓孔的過程中的每一回次鉆進(jìn),都是先沿靠孔壁的圓環(huán)面向下回轉(zhuǎn)鉆進(jìn),然后,再向孔心鉆進(jìn),因此,本發(fā)明具有回轉(zhuǎn)向下鉆進(jìn)阻力小的優(yōu)點(diǎn)。5、據(jù)具體實(shí)施方式
,一種多工藝樁孔施工方法,其既可鉆圓孔,又可鉆方孔,還可鉆擴(kuò)孔段,具有用一種施工方法鉆挖各種樁孔的優(yōu)點(diǎn)。 6、據(jù)具體實(shí)施方式
,一種多工藝樁孔施工方法,其既可鉆圓孔,又可鉆方孔,具有用一種施工方法先成圓孔后成方孔的優(yōu)點(diǎn)。7、據(jù)具體實(shí)施方式
,一種多工藝樁孔施工方法,其既可鉆挖圓孔,又可鉆挖擴(kuò)底孔段,還可鉆挖擴(kuò)身孔段,具有用一種樁孔施工方法鉆挖多段擴(kuò)徑孔(糖胡蘆樁孔)的優(yōu)點(diǎn)。8、據(jù)
,如附圖7所示的擴(kuò)孔鉆頭,其擴(kuò)徑鉆具由擴(kuò)徑翼板與瓣葉固連而成,而瓣葉又是通過雙鉸與導(dǎo)環(huán)相連,因此擴(kuò)孔鉆頭具有擴(kuò)徑鉆具承載能力大的優(yōu)點(diǎn)。9、據(jù)
,如附圖7所示的擴(kuò)孔鉆頭,其用瓣葉與底板組成貯碴斗,具有省去了專用貯碴斗的優(yōu)點(diǎn)。據(jù)優(yōu)點(diǎn)1,推廣應(yīng)用本發(fā)明,可實(shí)現(xiàn)由單類多工藝樁孔施工方法,向全類多工藝樁孔施工方法的轉(zhuǎn)變。據(jù)優(yōu)點(diǎn)2和優(yōu)點(diǎn)3,推廣應(yīng)用本發(fā)明,可降低樁孔造價(jià)。據(jù)優(yōu)點(diǎn)4和優(yōu)點(diǎn)5,推廣應(yīng)用本發(fā)明,可普及應(yīng)用單樁和單位樁體承載能力較高、能完全適應(yīng)偏心荷載特點(diǎn)的矩形截面樁。據(jù)優(yōu)點(diǎn)4、優(yōu)點(diǎn)6、優(yōu)點(diǎn)7、優(yōu)點(diǎn)8,推廣應(yīng)用本發(fā)明,可普及應(yīng)用單樁和單位樁體承載承能力較高的擴(kuò)孔樁。在附表8-1的第一列中1為單一破巖工藝;2為單一水平破巖工藝;3為單一垂直破巖工藝;4為梳齒回轉(zhuǎn)破巖;5為楔齒回轉(zhuǎn)破巖;6為被動(dòng)給進(jìn)回轉(zhuǎn)破巖;7為主動(dòng)給進(jìn)回轉(zhuǎn)破巖;8為有循環(huán)截齒環(huán)切破巖;9為有循環(huán)滾齒環(huán)切破巖;10為無循環(huán)截齒環(huán)切破巖;11為耙齒回轉(zhuǎn)破巖;12為滾齒回轉(zhuǎn)破巖;13為多頭回轉(zhuǎn)破巖;14為柱螺旋回轉(zhuǎn)破巖;15為錐螺旋回轉(zhuǎn)破巖;16為鏟齒回轉(zhuǎn)破巖;17為截齒回轉(zhuǎn)破巖;18為沖擊回轉(zhuǎn)破巖;19為振動(dòng)回轉(zhuǎn)破巖;20為單一垂直破巖工藝;21為潛孔錘沖擊破巖;22為油缸雙繩方頭沖擊破巖;23為油缸雙繩圓頭沖擊破巖;24為方頭沖擊破巖;25為圓頭沖擊破巖;26為鉆頭沖擊破巖;27為抽筒沖擊破巖;28為孔壁導(dǎo)向環(huán)面沖擊破巖;29為套管導(dǎo)向環(huán)面沖擊破巖;30為孔壁導(dǎo)向全面沖擊破巖。在附表8-2的第一列中31為套管導(dǎo)向全面沖擊破巖;32為垂直靜壓破巖;33為圓斗水平索壓破巖;34為圓斗水平液壓破巖;35為無循環(huán)方斗水平液壓破巖;36為有循環(huán)方斗水平液壓破巖;37為無循環(huán)方斗雙向液壓破巖;38為有循環(huán)方斗雙向液壓破巖;39為單一排碴工藝;40為單一循環(huán)排碴工藝;41為單一運(yùn)載排碴工藝;42為抽筒排碴;43為抽筒式鉆頭排碴;44為正循環(huán)排碴;45為泵吸反循環(huán)排碴;46為泵舉反循環(huán)排碴;47為氣舉反循環(huán)排碴;48為單一運(yùn)載排碴工藝49為泥漿護(hù)壁圓斗排碴;50為套管護(hù)壁圓斗排碴;51為方斗排碴;52為螺旋鉆頭排碴;53為卡斷器取芯排碴;54為切割具取芯排碴;55為土層鉆斗排碴;56為砂層鉆斗排碴;57為卵碌石層鉆斗排碴;58為巖層鉆斗排碴;59為擴(kuò)孔鉆斗排碴。在表9-1的第一列中1為水平破巖循環(huán)排碴類;2為反循環(huán)梳齒;3為反循環(huán)楔齒;4為正循環(huán)擴(kuò)底回轉(zhuǎn);5為反循環(huán)擴(kuò)底回轉(zhuǎn);6為正循環(huán)擴(kuò)孔回轉(zhuǎn);7為反循環(huán)擴(kuò)孔回轉(zhuǎn);8為正循環(huán)祀齒回轉(zhuǎn);9為泵舉反循環(huán)祀齒回轉(zhuǎn);10為泵吸反循環(huán)祀齒回轉(zhuǎn);11為泵吸反循環(huán)滾齒回轉(zhuǎn);12為氣舉反循環(huán)滾齒回轉(zhuǎn);13為反循環(huán)多頭回轉(zhuǎn);14為反循環(huán)沖擊回轉(zhuǎn);15為反循環(huán)震動(dòng)回轉(zhuǎn);16為水平破巖運(yùn)載排碴類;17為短螺旋;18為土層鉆斗;19為砂層鉆斗;20為卵碌石層鉆斗。在附表9-2的第一列中21為環(huán)切鉆斗;22為巖層鉆斗;23為螺旋鉆斗;24為環(huán)切螺旋鉆斗;25為擴(kuò)孔鉆斗;26為垂直破巖循環(huán)排碴類;27為連桿鉆頭沖擊;28為連桿抽筒沖擊;29為卷揚(yáng)全面沖擊;30為反循環(huán)潛孔錘沖擊;31為正循環(huán)油缸圓頭沖擊;32為反循環(huán)油缸圓頭沖擊;33為反循環(huán)油缸方頭沖擊;34為正循環(huán)連桿圓頭沖擊;35為反循環(huán)連桿圓頭沖擊;36為反循環(huán)連桿方頭沖擊;37為垂直破巖運(yùn)載排碴類;38為孔壁導(dǎo)向沖抓;39為孔壁導(dǎo)向沖擊抓斗;40為套管導(dǎo)向沖抓;41為套管導(dǎo)向沖擊抓斗;42為無循環(huán)雙向液壓抓斗。在附表10的第一列中1為全表所有樁孔施工鉆;2為反循環(huán)橫軸梳齒回轉(zhuǎn)鉆;3為反循環(huán)橫軸楔齒回轉(zhuǎn)鉆;4為反循環(huán)擴(kuò)底回轉(zhuǎn)鉆;5為反循環(huán)鉆擴(kuò)孔回轉(zhuǎn)鉆;6為正循環(huán)奉巴齒回轉(zhuǎn)鉆;7為泵舉反循環(huán)祀齒回轉(zhuǎn)鉆;8為泵吸反循環(huán)祀齒回轉(zhuǎn)鉆;9為泵吸反循環(huán)滾齒回轉(zhuǎn)鉆;10為氣舉反循環(huán)滾齒回轉(zhuǎn)鉆;11為反循環(huán)多頭回轉(zhuǎn)鉆;12為反循環(huán)沖擊回轉(zhuǎn)鉆;13為反循環(huán)震動(dòng)回轉(zhuǎn)鉆;14為鉆斗鉆;15為連桿沖擊鉆;16為卷揚(yáng)沖擊鉆;17為反循環(huán)潛孔錘沖擊鉆;18為反循環(huán)油缸圓頭沖擊鉆;19為反循環(huán)反循環(huán)連桿圓頭;20為沖擊鉆油缸方頭沖擊鉆;21為反循環(huán)連桿方頭沖擊鉆;22為全套管沖抓鉆;23為無循環(huán)液壓抓斗鉆;24為沖抓鉆。在附表13的第一列中1為一種多工藝樁孔施工方法;2為反循環(huán)回轉(zhuǎn)擴(kuò)孔;3為擴(kuò)孔鉆斗鉆進(jìn)工藝;4為反循環(huán)擴(kuò)孔鉆斗鉆進(jìn)工藝;5為反循環(huán)環(huán)切取芯鉆進(jìn)工藝;6為反循環(huán)雙向液壓鉆進(jìn)工藝為無循環(huán)雙向液壓鉆進(jìn)工藝;8為有循環(huán)雙向液壓抓斗鉆進(jìn)工藝;9為反循環(huán)液壓抓斗鉆進(jìn)工藝;10為反循環(huán)環(huán)切水平液壓鉆進(jìn)工藝;11為瓣葉環(huán)切抓斗鉆進(jìn)工藝;12為截齒環(huán)切抓斗鉆進(jìn)工藝;13為反循環(huán)滾齒環(huán)切抓斗鉆進(jìn)工藝。在附表中“A”表示適用于;“B”表示可用于;“C”表示勉強(qiáng)可用于;“空格”表示不可用于或不必用于或不可能鉆遇。
附表表1:單一水平破巖和排碴工藝分類表
-msmI 一紐_ I -I石紐破巖工藝
權(quán)軸回轉(zhuǎn)C I )梳齒回轉(zhuǎn)
橫軸回轉(zhuǎn)(2>楔齒回轉(zhuǎn)
iiiff~SiH.(.....3")......涵福通麗~ 豎軸回轉(zhuǎn)~橫向紿進(jìn)(4)主動(dòng)紿進(jìn)回轉(zhuǎn)~
豎軸回轉(zhuǎn)~整向紿進(jìn)靜壓給進(jìn)環(huán)面回轉(zhuǎn)C 5 >有循環(huán)截齒環(huán)切
豎軸回轉(zhuǎn)~豎向紿進(jìn)靜壓紿進(jìn)環(huán)面回轉(zhuǎn)6)有循環(huán)滾齒環(huán)切
豎軸回轉(zhuǎn)~豎向給進(jìn)靜壓紿進(jìn)環(huán)面回轉(zhuǎn)C 7》無循環(huán)截齒環(huán)切豎軸回轉(zhuǎn)^豎向紿進(jìn)靜E紿進(jìn)全面回轉(zhuǎn)有_^ (S)耙齒回轉(zhuǎn)豎軸回轉(zhuǎn)~堅(jiān)向給進(jìn)靜壓紿進(jìn)全面回轉(zhuǎn)有循壞~ ( 9 )滾齒回轉(zhuǎn)豎軸回轉(zhuǎn)豎向絕迸靜壓給迸全面回轉(zhuǎn)有循環(huán) (10多頭回轉(zhuǎn)豎軸回轉(zhuǎn)豎向給進(jìn)靜壓給進(jìn)全面回轉(zhuǎn)無循環(huán) (11) 旋回轉(zhuǎn)豎軸回轉(zhuǎn)~豎向給進(jìn)靜壓鉿進(jìn)全面回轉(zhuǎn)Hl~Tmlwii豎軸回轉(zhuǎn)~豎向給進(jìn)靜壓紿進(jìn)全面回轉(zhuǎn)~ c 13) re回轉(zhuǎn)豎軸回轉(zhuǎn)~豎商給進(jìn)靜壓紿進(jìn)全面回轉(zhuǎn)無循環(huán) (14)截齒回轉(zhuǎn)豎軸回轉(zhuǎn)~豎《給進(jìn)沖擊紿進(jìn)全面回轉(zhuǎn)Im —(15)沖擊回轉(zhuǎn)
,_ 表2:單一垂直破巖工藝分類表_,
一運(yùn)^ [二類S運(yùn)巖土藝
港孔錘沖i—c I y -孔観沖擊—
鋼繩沖擊油紅沖擊(2》油缸雙繩方頭沖擊
鋼繩沖擊油缸沖擊(3)油缸效繩畫頭沖擊
鋼繩沖擊連桿沖擊纖中擊(4)方頭沖擊
鋼繩沖擊連桿沖擊纖沖擊CS)圓頭沖擊
鋼繩沖擊連桿沖擊單繩沖擊(6)鉆頭沖擊
鋼繩沖擊連桿沖擊單繩沖擊(7>_筒沖擊
鋼繩沖擊卷揚(yáng)沖擊環(huán)面沖擊(8)孔壁導(dǎo)A環(huán)面沖擊
鋼繩沖擊卷揚(yáng)沖擊環(huán)而沖擊(50套管導(dǎo)W環(huán)面沖擊
鋼繩沖擊卷揚(yáng)沖擊全面沖擊(10)孔壁導(dǎo)向全面沖擊~
鋼繩沖擊卷揚(yáng)沖擊全面沖擊(11)套管導(dǎo)向全ffi沖擊~
11 垂量靜壓(12)垂苴靜壓
WM 水平靜壓(13)圓斗水平索壓
M STffil(14>圓斗水平液壓
SI 水平靜E(15)無循環(huán)方斗水平篏壓
SE 平靜EC16)有循環(huán)方斗水平篏壓
致ii靜壓 —~ 117)無循環(huán)方斗雙向液f
靜壓翦向靜壓(18)有循環(huán)方斗翦向液壓
權(quán)利要求
1.一種多工藝樁孔施工方法,其特征是該方法是由一種鉆進(jìn)設(shè)備和多種鉆進(jìn)工藝組成,該方法用于鉆挖圓孔、鉆挖方孔、鉆挖擴(kuò)孔段中的一種,或多種。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多工藝樁孔施工方法,其特征是所述的鉆挖圓孔,在其每一回次鉆進(jìn)過程中,都是先沿靠孔壁的圓環(huán)面向下回轉(zhuǎn)鉆進(jìn),達(dá)到預(yù)定回次進(jìn)尺量后,再向孔心鉆進(jìn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多工藝樁孔施工 方法,其特征是所述的鉆挖方孔,是進(jìn)行擴(kuò)大圓孔成方孔、連通兩個(gè)圓孔成方孔、一次性鉆成方孔或疊鉆圓孔成方孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多工藝樁孔施工方法,其特征是所述的擴(kuò)大圓孔成方孔,是先鉆成一個(gè)圓孔,再擴(kuò)大圓孔成方孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多工藝樁孔施工方法,其特征是所述的連通兩個(gè)圓孔成方 孔,是先鉆成兩個(gè)圓孔,再連通兩個(gè)圓孔成方孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多工藝樁孔施工方法,其特征是所述的擴(kuò)大圓孔成方孔、連通兩個(gè)圓孔成方孔和一次性成方孔,是在向硬土、卵礫石土地層壓入鉆具的過程中,從鉆具中向被鉆具刃口擠壓的土體噴射泥漿。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多工藝樁孔施工方法,其特征是所述的鉆挖擴(kuò)孔段,是在造擴(kuò)孔段的過程中,或者是由從孔底流向地面的泥漿攜帶鉆碴出孔、或者是由鉆頭運(yùn)載鉆碴出孔、或者是由從孔底流向地面的泥漿攜帶細(xì)小鉆碴出孔和由鉆頭運(yùn)載粗大碴出孔。
8.一種用于多工藝樁孔施工方法的擴(kuò)孔鉆頭,其特征是主要由拉壓連桿(14)、導(dǎo)環(huán)盤(18),瓣鉸座(20)、擴(kuò)孔鉆頭連桿座(38)、進(jìn)碴口(39)、擴(kuò)孔連桿(40)、擴(kuò)徑翼板(41)、擴(kuò)孔鉆頭中心管(42 )、擴(kuò)孔瓣葉(43 )、底板(44 )組成,貯碴斗由擴(kuò)孔瓣葉(43 )與底板(44 )組成;擴(kuò)徑鉆具由擴(kuò)徑翼板(41)與擴(kuò)孔瓣葉(43)組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多工藝樁孔施工擴(kuò)孔鉆頭,其特征是在擴(kuò)孔瓣葉(43)處于合攏狀態(tài)時(shí),所述的貯碴斗與底板(44)組成一個(gè)半合式貯碴斗。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多工藝樁孔施工擴(kuò)孔鉆頭,其特征是所述的擴(kuò)徑鉆具,其擴(kuò)徑翼板(41)連接在擴(kuò)孔瓣葉(43)上。
全文摘要
本發(fā)明所采用的一種多工藝樁孔施工方法其在造圓孔的每一回次鉆進(jìn)過程中,都是先沿靠孔壁的圓環(huán)面向下回轉(zhuǎn)鉆進(jìn),達(dá)到預(yù)定回次進(jìn)尺量后,再向孔心鉆進(jìn);其在造方孔時(shí),或先鉆成一個(gè)圓孔、再擴(kuò)大圓孔成方孔,或先鉆成兩個(gè)圓孔、再連通兩個(gè)圓孔成方孔,或一次性鉆成方孔,或疊鉆圓孔成方孔;其在造擴(kuò)孔段時(shí),或者是由從孔底流向地面的泥漿攜帶鉆碴出孔、或者是由鉆頭運(yùn)載鉆碴出孔、或者是由從孔底流向地面的泥漿攜帶細(xì)小鉆碴出孔和由鉆頭運(yùn)載粗大碴出孔。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是,適用于全部下29種樁孔與地層中的27種,克服了一種現(xiàn)有樁孔施工方法最多只能適用于4種樁孔與地層的缺點(diǎn)。推廣應(yīng)用本發(fā)明,可降低樁孔造價(jià)、普及應(yīng)用擴(kuò)孔樁和矩形截面樁。
文檔編號E21B7/00GK102654022SQ201210131120
公開日2012年9月5日 申請日期2012年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月2日
發(fā)明者程天森 申請人:程天森