湿作业旋挖钻孔桩孔壁临时固结装置及工艺的制作方法

本发明涉及旋挖钻孔作业，特别涉及湿作业旋挖钻孔桩孔壁临时固结装置及工艺。

背景技术：

1、一些工业园区工程地质情况复杂，存在地下水位高、土质多为泥岩、土体黏结力低等特殊工况。如采用传统湿作业法旋挖钻孔桩施工工艺，施工过程中可能存在严重塌孔和成孔效率低等问题,且较长的施工周期会严重制约工程的进度计划，产生更多的成本消耗。同时桩基钻孔施工中塌孔会导致孔底沉渣较难清理，桩基质量较难保证，此外严重塌孔还会导致桩灌注混凝土充盈系数偏大，混凝土浪费比较严重。为此如何在确保经济环保、安全文明施工、桩施工质量的前提下，提高桩基施工速度、减少成本消耗，成为本桩基工程亟待解决的技术难点。

2、桩基施工时通常需要使用旋挖钻机进行桩孔的钻孔作业，而旋挖钻机在土质粘结性差等特殊工况下效果不够理想，且存在后续泥浆处理费用，同时使用钢制套筒也会产生较高材料成本等问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供湿作业旋挖钻孔桩孔壁临时固结装置及工艺，本发明通过对旋挖钻机的长螺旋钻具进行改进，增加可进行混凝土旋喷的结构，长螺旋钻具可以在旋挖钻孔时，向桩孔壁螺旋喷出依据地勘数据调配出来的混凝土浆液，混凝土浆液可以在高压条件下喷射在桩孔壁处，并团结桩孔壁处的材料形成临时护壁，解决在土质粘结性差等特殊工况下桩孔施工效果不够理想的问题，也解决了现有桩孔施工后续泥浆处理费用、钢制套筒的高材料成本等问题，使得桩孔旋挖作业的效率得到提升，从而提高桩基施工速度、减少成本消耗，可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、湿作业旋挖钻孔桩孔壁临时固结装置及工艺，包括长螺旋钻具、中心钻管和螺旋叶，还包括旋喷管、螺旋管、凹包、截止坡台、截止阀球和斜通筒，所述长螺旋钻具的连接头下方以中心钻管连接有螺旋叶，且螺旋叶之间的中心钻管外开设有用于旋接螺旋管的旋连孔，所述螺旋管露出旋连孔的外管体与旋喷管的一端管口焊接，且旋喷管靠近螺旋管的管壁处向下凹陷凸出有凹包，所述凹包上方的旋喷管外互通焊接斜通筒，且斜通筒的下管口与凹包之间卡入有截止阀球，所述旋喷管远离螺旋管和凹包的内管壁处凸起焊接有截止坡台。

4、进一步地，所述截止坡台与旋喷管之间的间隔距离小于截止阀球的球体尺寸；截止坡台和旋喷管之间不会通过截止阀球。

5、进一步地，所述截止阀球的球体直径略微小于斜通筒的筒腔直径；截止阀球的球体可以受压后滚动进入斜通筒内。

6、进一步地，所述截止阀球由金属芯球外包裹橡胶皮的球体组成；金属芯球和橡胶皮包裹形成的截止阀球可以滚动堵在旋喷管内。

7、进一步地，所述凹包的内包坑口倾斜朝向斜通筒的斜管口；斜通筒内落下的截止阀球可以落入凹包。

8、进一步地，所述斜通筒的筒体为单口焊接在旋喷管外的斜筒体；斜通筒的单口可以焊接在旋喷管进行互通。

9、进一步地，包括湿作业旋挖钻孔桩孔壁临时固结工艺如下：获取将要打出桩孔区域的地勘数据，依据桩孔区域地勘数据分析并调配混凝土浆液，并试验确保混凝土浆液能在桩孔区域地层内进行桩孔壁的临时团结，将长螺旋钻具安装在旋挖钻机的动力结构处，长螺旋钻具可以借助中心钻管外的螺旋叶在将要打出桩孔区域进行旋挖钻孔，待中心钻管下行到预定位置后，长螺旋钻具的中心钻管可以注入预先调配好的混凝土浆液，并依次送浆、送风，调整泵压、风压至预估值，然后中心钻管的旋连孔处有螺旋管向旋喷管内冲入浆液，在浆液的压力冲击下，截止阀球可以在凹包处受压顺着截止坡台进入斜通筒内，此时预先调配好的混凝土浆液可以从旋喷管处喷向桩孔壁的土层结构处，利用高压喷射预先调配好的混凝土浆液在孔壁形成临时护壁，通过尝试长螺旋钻具反旋的方法进行旋喷，使临时护壁强度尽可能的提高。

10、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

11、本发明通过对旋挖钻机的长螺旋钻具进行改进，增加可进行混凝土旋喷的结构，长螺旋钻具可以在旋挖钻孔时，向桩孔壁螺旋喷出依据地勘数据调配出来的混凝土浆液，混凝土浆液可以在高压条件下喷射在桩孔壁处，并团结桩孔壁处的材料形成临时护壁，解决在土质粘结性差等特殊工况下桩孔施工效果不够理想的问题，也解决了现有桩孔施工后续泥浆处理费用、钢制套筒的高材料成本等问题；

12、本发明应用在淤泥土质、砂层、生物碎屑灰岩、素回填土、砂层、高水位等土体黏结力低的不良地质条件下有着良好的成孔效果，达到降低塌孔率、缩短工期、降低成本的目的，满足复杂施工环境下桩基的施工要求。

技术特征：

1.湿作业旋挖钻孔桩孔壁临时固结装置，包括长螺旋钻具(1)、中心钻管(2)和螺旋叶(3)，其特征在于：还包括旋喷管(5)、螺旋管(6)、凹包(7)、截止坡台(8)、截止阀球(9)和斜通筒(10)，所述长螺旋钻具(1)的连接头下方以中心钻管(2)连接有螺旋叶(3)，且螺旋叶(3)之间的中心钻管(2)外开设有用于旋接螺旋管(6)的旋连孔(4)，所述螺旋管(6)露出旋连孔(4)的外管体与旋喷管(5)的一端管口焊接，且旋喷管(5)靠近螺旋管(6)的管壁处向下凹陷凸出有凹包(7)，所述凹包(7)上方的旋喷管(5)外互通焊接斜通筒(10)，且斜通筒(10)的下管口与凹包(7)之间卡入有截止阀球(9)，所述旋喷管(5)远离螺旋管(6)和凹包(7)的内管壁处凸起焊接有截止坡台(8)。

2.根据权利要求1所述的湿作业旋挖钻孔桩孔壁临时固结装置，其特征在于：所述截止坡台(8)与旋喷管(5)之间的间隔距离小于截止阀球(9)的球体尺寸。

3.根据权利要求2所述的湿作业旋挖钻孔桩孔壁临时固结装置，其特征在于：所述截止阀球(9)的球体直径略微小于斜通筒(10)的筒腔直径。

4.根据权利要求2所述的湿作业旋挖钻孔桩孔壁临时固结装置，其特征在于：所述截止阀球(9)由金属芯球(901)外包裹橡胶皮的球体组成。

5.根据权利要求1所述的湿作业旋挖钻孔桩孔壁临时固结装置，其特征在于：所述凹包(7)的内包坑口倾斜朝向斜通筒(10)的斜管口。

6.根据权利要求5所述的湿作业旋挖钻孔桩孔壁临时固结装置，其特征在于：所述斜通筒(10)的筒体为单口焊接在旋喷管(5)外的斜筒体。

7.根据权利要求1-6所述的湿作业旋挖钻孔桩孔壁临时固结装置，其特征在于：包括湿作业旋挖钻孔桩孔壁临时固结工艺如下：获取将要打出桩孔区域的地勘数据，依据桩孔区域地勘数据分析并调配混凝土浆液，并试验确保混凝土浆液能在桩孔区域地层内进行桩孔壁的临时团结，将长螺旋钻具(1)安装在旋挖钻机的动力结构处，长螺旋钻具(1)可以借助中心钻管(2)外的螺旋叶(3)在将要打出桩孔区域进行旋挖钻孔，待中心钻管(2)下行到预定位置后，长螺旋钻具(1)的中心钻管(2)可以注入预先调配好的混凝土浆液，并依次送浆、送风，调整泵压、风压至预估值，然后中心钻管(2)的旋连孔(4)处有螺旋管(6)向旋喷管(5)内冲入浆液，在浆液的压力冲击下，截止阀球(9)可以在凹包(7)处受压顺着截止坡台(8)进入斜通筒(10)内，此时预先调配好的混凝土浆液可以从旋喷管(5)处喷向桩孔壁的土层结构处，利用高压喷射预先调配好的混凝土浆液在孔壁形成临时护壁，通过尝试长螺旋钻具(1)反旋的方法进行旋喷，使临时护壁强度尽可能的提高。

技术总结本发明公开了湿作业旋挖钻孔桩孔壁临时固结装置及工艺，包括长螺旋钻具、中心钻管和螺旋叶，还包括旋喷管、螺旋管、凹包、截止坡台、截止阀球和斜通筒，所述长螺旋钻具的连接头下方以中心钻管连接有螺旋叶，本发明通过对旋挖钻机的长螺旋钻具进行改进，增加可进行混凝土旋喷的结构，长螺旋钻具可以在旋挖钻孔时，向桩孔壁螺旋喷出依据地勘数据调配出来的混凝土浆液，混凝土浆液可以在高压条件下喷射在桩孔壁处，并团结桩孔壁处的材料形成临时护壁，解决在土质粘结性差等特殊工况下桩孔施工效果不够理想的问题，也解决了现有桩孔施工后续泥浆处理费用、钢制套筒的高材料成本等问题。技术研发人员：宋晶晶,邱模清,刘永林受保护的技术使用者：中化学南方运营管理有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5