黄土重丘地形方桩成孔施工方法及施工装置与流程

本发明涉及桩基施工，具体地指一种黄土重丘地形方桩成孔施工方法及施工装置。

背景技术：

1、随着工程建设项目的快速发展，施工涉及的地质环境愈为复杂，项目建设往往需要优先处理原有的不良地质，以保障施工安全。抗滑桩作为一种常见处理滑坡体的结构物，在公路、铁路等施工领域用途广泛，而方形桩一直以其优良的力学性能作为优选设计结构，但目前对于方桩成孔施工的工艺仍主要以人工挖孔桩为主，作业安全风险高、工序复杂，是工程施工危大工程之一。近年来，为了克服方桩成孔施工安全风险高、技术难度大、资源消耗多的难题，研究设计了多种方桩钻头，如专利号为“cn117108193a”的名为“一种方形桩孔施工用钻进系统及其钻进方法”的中国发明专利申请，该申请公布的方形桩孔施工用钻进系统包括钻杆及其下端的钻进装置，钻进装置的回转驱动机构与钻杆连接，且回转驱动机构的回转轴能够带动钻孔机构做偏心转动以及自转运动，主体截面设置为莱洛三角形，其上设有若干潜孔子锤，且在主体偏心转动以及自转作用下，通过潜孔子锤完成方形桩孔的钻孔施工工作，这种主体自转并绕钻杆轴线偏心转动的设置方式，虽然提高了方形孔的钻孔工作效率，但该类钻头设备造价成本高，且需施作引孔配合作业，大幅增加了工程造价，难以得到有效的推广。特别是在黄土重丘地形地区，山岭覆盖土层形成滑坡地质，施工抗滑桩常是点多量少分布散落，常用挖孔桩工艺安全风险大，采用研发方桩钻头造价高。

技术实现思路

1、本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种黄土重丘地形方桩成孔施工方法及施工装置。

2、本发明的技术方案为：一种黄土重丘地形方桩成孔施工方法，包括以下步骤：

3、s1、根据待施工方桩成孔结构制作符合要求的引筒；

4、s2、将制作好的引筒埋设至方桩施工位置；

5、s3、利用旋挖钻在引筒内进行钻孔掏芯；

6、s4、待完成引筒内的钻孔掏芯作业后，打桩机装载插销板对引筒内壁进行插打削边；

7、s5、对引筒内侧孔底进行沉渣清理；

8、s6、对成孔进行复核，若不满足设计要求，则重新按照步骤s3～s5进行操作直至成孔满足设计要求，完成方桩成孔施工。

9、根据本技术提供的一种黄土重丘地形方桩成孔施工方法，所述步骤s1中，根据待施工方桩位置制作符合要求的引筒的方法包括：根据方桩成孔设计宽度和长度确定引筒的长度和宽度，在引筒外侧侧壁上安装多个沿竖向布置的防滑板，防滑板一端焊接在引筒侧壁外侧、另一端垂直引筒侧壁并向外延伸，多个防滑板沿引筒周向间隔分布；在引筒的内壁焊接便于插销板垂直插打的导向结构；在引筒四角位置安装定位结构。

10、根据本技术提供的一种黄土重丘地形方桩成孔施工方法，所述在引筒的内壁焊接便于插销板垂直插打的导向结构的方法包括：在引筒侧壁内侧焊接多根沿竖向布置的导向板，导向板一端焊接在引筒侧壁、另一端垂直引筒侧壁并向内延伸，多个导向板沿引筒周向间隔分布；相邻导向板的间距与插销板的宽度相当；在导向板远离引筒侧壁的一端焊接限制插销板非竖向方向移动的限位板。

11、根据本技术提供的一种黄土重丘地形方桩成孔施工方法，所述在引筒四角位置安装定位结构的方法包括：在引筒四角外侧位置焊接上下两端开口的定位筒，定位筒的上端超出引筒的上端。

12、根据本技术提供的一种黄土重丘地形方桩成孔施工方法，所述步骤s2中，将制作好的引筒埋设至方桩施工位置的方法包括：在方桩施工位置开挖出埋设引筒的基坑，将引筒吊装至基坑内并使引筒上端高出基坑上表面设定高度，在引筒外侧回填夯实黏土，基于定位结构对引筒位置进行复核，符合设计要求后完成引筒埋设。

13、根据本技术提供的一种黄土重丘地形方桩成孔施工方法，所述基于定位结构对引筒位置进行复核的方法包括：向定位筒内插打护桩，护桩下端伸入引筒下端以下土层，护桩上端超出引筒上端，利用细绳将对角两根护桩连接起来，对两根细绳交点与设计方桩中心点重合情况进行复核，若两者重合则引筒埋设位置符合设计要求，否则需对引筒埋设位置进行调节直至符合设计要求。

14、根据本技术提供的一种黄土重丘地形方桩成孔施工方法，所述步骤s3中，利用旋挖钻在引筒内进行钻孔掏芯的方法包括：基于设计引筒中心点施作第一内切圆孔，基于第一内切圆孔进行旋挖钻孔；待第一内切圆孔完成旋挖施工后，在引筒内剩余土体上基于引筒内侧侧壁施作若干第二内切圆孔，基于施作的第二内切圆孔进行旋挖施工，直至所有第二内切圆孔完成旋挖施工。

15、根据本技术提供的一种黄土重丘地形方桩成孔施工方法，所述步骤s4中，打桩机装载插销板对引筒内壁进行插打削边的方法包括：在打桩机上装载插销板，将插销板的下端伸入相邻导向板以及对应的限位板之间，使插销板沿引筒内侧侧壁垂直下插，对引筒内侧侧壁进行切削，依次进行，直至所有相邻导向板之间的滑槽均完成垂直切削操作。

16、本技术还提供一种黄土重丘地形方桩成孔施工装置，所述装置应用上述的一种黄土重丘地形方桩成孔施工方法，包括引筒；所述引筒是上下两端开口的与待施工方桩等长等宽的方形中空筒状结构，引筒外侧设置有避免引筒晃动的限位结构以及对引筒进行定位的定位结构，引筒内侧设置有对插销板垂直插打进行导向的导向结构。

17、根据本技术提供的一种黄土重丘地形方桩成孔施工装置，所述限位结构包括设置于引筒外侧的防滑板；所述防滑板沿竖向布置，防滑板一端焊接在引筒侧壁外侧、另一端垂直引筒侧壁并向外延伸，多个防滑板沿引筒周向间隔分布。

18、根据本技术提供的一种黄土重丘地形方桩成孔施工装置，所述定位结构包括设置于引筒外侧四角位置的定位筒；所述定位筒是上下两端开口的内侧可以插打护桩的中空筒状结构，定位筒的上端超出引筒上端。

19、根据本技术提供的一种黄土重丘地形方桩成孔施工装置，所述导向结构包括设置于引筒内侧的导向板；所述导向板沿竖向布置，导向板一端焊接在引筒侧壁、另一端垂直引筒侧壁并向内延伸，多个导向板沿引筒周向间隔分布；相邻导向板之间形成对插销板导向的滑槽，在导向板远离引筒侧壁的一端焊接限制插销板非竖向方向移动的限位板。

20、本技术的优点有：1、本技术在黄土重秋地形进行方桩成孔的施工方法操作简单，使用的装置结构简单，无需引入大型的方孔成孔设备即可构建大型的方桩成孔，避免了挖孔桩、方钻头成孔施工等工艺存在的安全、造价难题，同时成熟设备现场操作能力强，多孔流水作业占用工期短，有效提高现场实操工效，具有较高的推广价值；

21、2、本技术通过设计符合方桩成孔要求的引筒，利用引筒作为挡土设施，避免在成孔过程中地面土层垮塌造成成孔失败的问题，同时引筒的应用提升了成孔施工的稳定性，成孔过程中对周围土层的扰动极小，施工安全性得到了极大的提升，成孔施工的精度极高；

22、3、本技术在引筒内部设置导向板，利用导向板对插销板进行竖直导向，确保插销板只能在引筒内壁沿竖向对土层进行插削，极大程度方便了插销板对贴壁的土层进行清理，且清理的效果极好，操作的方式简单；

23、4、本技术在引筒外侧四角安装定位筒，定位筒的构建方便快速确认引筒的中心点，方便对定位筒进行位置复核，确保引筒埋设位置是准确的，另外引筒内插打护桩可以对引筒进行进一步的固定，避免引筒的扰动，施工结构更加稳定；

24、5、本技术埋设引筒的方式非常简单，通过挖机开挖基坑即可，引筒埋设到基坑后通过回填夯土进行固定，避免了后续引筒成孔施工过程中的扰动，施工稳定性极好；

25、6、本技术通过定位筒内的护桩快速确认引筒的中心位置，将引筒的中心位置与方桩设计中心位置进行比对，就可以判断出引筒埋设位置是否符合设计要求，整体复核的方式非常简单，无需引入大型的测量设备即可快速进行复核操作；

26、7、本技术使用旋挖钻对引筒内部的土层进行开挖掏芯，操作简单，通过构建第一内切圆孔和第二内切圆孔，采用由中心至四周的方式进行土体的开挖，整体操作简单，能够最大程度的将引筒内部的土挖出，方便后续的进一步操作，减少后续沉渣取出；

27、8、本技术通过插销板对引筒内壁的土层进行清理，清理的方式非常简单，成孔内壁清理完全符合引筒的形状尺寸，形成的成孔完全符合方桩成孔的要求，无需引入大型的挖掘设备，插销板操作简单；

28、9、本技术还涉及到一种专用的施工装置，本技术的引筒结构简单，使用方便，不仅具有良好的挡土护壁效果，还能够减小施工对土层的扰动，便于形成尺寸规格符合设计要求的方桩成孔，大幅度减小了方桩成孔在黄土重丘地带的施工难度，提高了施工效率；

29、10、本技术通过在引筒的外侧设置防滑板，增加了引筒与周围土层的接触面积，增强了引筒与周围土体的摩擦作用力，引筒埋设后非常的稳定，后续成孔施工不会造成引筒的移动，成孔的质量大幅度提升；

30、11、本技术在引筒四角设置定位筒，既方便了后续快速确定引筒中心进行位置复核，有极大程度方便了护桩的插打施工，提高了引筒埋设的稳定性；

31、12、本技术在引筒内壁设置导向板，导向板构建了插销板竖向插打的导向滑槽，极大程度方便了插销板竖向插打施工，降低了成孔避免土层清理的难度，保证了清理的精度。

32、本技术在黄土重丘地形进行方桩成孔施工的方法非常的简单，利用简单设备即可快速成孔，避免了挖孔桩、方钻头成孔施工等工艺存在的安全、造价难题，同时成熟设备现场操作能力强，多孔流水作业占用工期短，有效提高现场实操工效，具有极大的推广价值。