挖孔桩硬岩段联合施工结构的制作方法

xiaoxiao2021-5-16  142

挖孔桩硬岩段联合施工结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及挖孔粧硬岩段施工的技术领域,尤其涉及挖孔粧硬岩段联合施工结构。
【背景技术】
[0002]人工挖孔灌注粧作为一种传统的成粧施工工艺,具有施工方便、速度较快以及不需要大型机械设备参与操作等优点,挖孔粧要比混凝土打入粧抗震能力强,造价比钻(冲)孔灌注粧低。从而,人工挖孔灌注粧施工方法在公路、民用建筑中得到广泛应用。
[0003]对于一些地区硬岩岩面起伏大,部分区域的工程粧开孔不深后即见硬岩岩面,目前,在人工挖孔灌注粧施工方法中,对硬岩段主要采用风镐人工破除或者爆破两种方式成孔。
[0004]风镐人工破除硬岩是以压缩空气为动力,利用冲击作用破碎岩石的方法,可破除全、强风化岩石,但是,难以破除中风化及微风化岩石。
[0005]爆破硬岩主要分为明爆和静爆两种,明爆会产生一定的震动,当施工场地周边建筑物较近或条件复杂时,不允许或严禁采用明爆;静爆是根据硬岩类型对硬岩合理间距钻孔,在钻好的孔中灌注静态膨胀剂,静态膨胀剂发生水化反应使晶体变形,产生体积膨胀,从而缓慢地、静静地将膨胀力(30Mpa — 50Mpa)施加给孔壁,经过一段时间后达到最大值,8至12小时后,使硬岩产生裂缝而破碎,再配合人工或风镐将岩石挖除,该破除硬岩的方法对坚硬岩层如无自由临空面,其静爆效果差,施工速度慢,静爆成本高。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供挖孔粧硬岩段联合施工结构,旨在解决现有技术中,在挖孔粧施工过程中,难以破除坚硬硬岩、破除施工速度慢以及成本高的问题。
[0007]本实用新型是这样实现的,挖孔粧硬岩段联合施工结构,包括形成在孔粧硬岩段圆周的多个呈竖状布置的圆周孔、多个静爆孔以及静爆药剂,多个所述圆周孔连续连通,使得所述硬岩段形成圆周悬空布置的硬岩柱;多个所述静爆孔形成在所述硬岩柱中,所述静爆药剂填充在所述静爆孔中,且所述静爆孔密封布置。
[0008]进一步的,所述静爆孔的直径范围为38mm-42mm。
[0009]进一步的,所述静爆孔的深度范围为0.4m-0.6m。
[0010]进一步的,所述静爆药剂的反应时间范围在30mins-60mins。
[0011 ] 进一步的,所述静爆药剂中混合油抑制剂。
[0012]进一步的,所述静爆孔形成在所述硬岩柱的上端中。
[0013]进一步的,多个所述静爆孔呈环绕状布置。
[0014]进一步的,利用固定在所述孔粧内的钻机在硬岩的圆周钻圆周孔。
[0015]进一步的,所述钻机的钢板底部的左右以及中间分别垫有斜木垫。
[0016]进一步的,所述钻机的顶部放置有木方,所述木方抵押在所述钻机的顶寸上。
[0017]与现有技术相比,本实用新型提供的挖孔粧硬岩段联合施工结构中,利用钻机钻取多个圆周孔,使得硬岩形成硬岩柱,再结合静爆孔填充静爆药剂,对硬岩柱实现爆裂,联合了钻机钻孔施工以及静爆施工,其在处理效果、工期、管理等方面具有显著的优势优点,具体如下:
[0018]I)、处理效果好;整个硬岩成为四周均有光滑临空面的硬岩柱,静爆药剂在静爆孔内发生缓慢的化学反应和物理变化而使晶粒变形、温度升高,体积膨胀,使硬岩柱产生解体,最后达到破除的目的,快速将硬岩柱破碎,提高挖孔粧施工进度;
[0019]2)、工期较短;由于硬岩的强度较高,采用人工破除劳动强度大,施工效率低,静力爆破可使工期大幅缩短,同时,在药力发挥作用期间,施工人员可进行休整,劳动强度低;
[0020]3)、施工管理便利;在施工过程中,整体施工噪音小于传统施工工艺,对周边环境影响更小,在一定程度上,避免了周边复杂环境对管理造成的影响,给现场施工管理带来便利。
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型实施例提供的挖孔粧硬岩段联合施工方法的施工流程示意图;
[0022]图2是本实用新型实施例提供的挖孔粧硬岩段联合施工结构的俯视示意图。
【具体实施方式】
[0023]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0024]以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细的描述。
[0025]如图1及2所示,为本实用新型提供的较佳实施例。
[0026]本实施例提供的挖孔粧硬岩段联合施工方法,用于在人工孔粧10的过程中破除硬岩段,其包括以下施工步骤:
[0027]I)、利用钻机在孔粧10中的硬岩中钻多个圆周孔,该多个圆周孔呈竖状布置,且环绕硬岩圆周连续连通布置,使得硬岩形成圆周悬空的硬岩柱11;
[0028]2)、在硬岩柱11中钻多个静爆孔12 ;
[0029]3)、往硬岩柱11的静爆孔12中填装静爆药剂,且经静爆孔12密封,利用药剂反应爆裂硬岩柱11;
[0030]4)、待硬岩柱11解裂后,清除碎石。
[0031]上述提供的挖孔粧硬岩段联合施工方法中,利用钻机钻取多个圆周孔,使得硬岩形成硬岩柱11,再结合静爆孔12填充静爆药剂,对硬岩柱11实现爆裂,联合了钻机钻孔施工以及静爆施工,其在处理效果、工期、管理等方面具有显著的优势优点,具体如下:
[0032]I)、处理效果好;钻机钻取圆周孔,使得整个硬岩成为四周均有光滑临空面的硬岩柱11,形成蜂窝临空面后,辅以静爆作业,在硬岩柱11中钻静爆孔12,装入静爆药剂,静爆药剂在静爆孔12内发生缓慢的化学反应和物理变化而使晶粒变形、温度升高,体积膨胀,使硬岩柱11产生解体,最后达到破除的目的,快速将硬岩柱11破碎,提高挖孔粧10施工进度;
[0033]2)、工期较短;由于硬岩的强度较高,采用人工破除劳动强度大,施工效率低,静力爆破可使工期大幅缩短,同时,在药力发挥作用期间,施工人员可进行休整,劳动强度低;
[0034]3)、施工管理便利;该施工方法整体施工噪音小于传统施工工艺,对周边环境影响更小,在一定程度上,避免了周边复杂环境对管理造成的影响,给现场施工管理带来便利。
[0035]在上述施工步骤I)之前,需要进行施工准备,具体如下:
[0036]施工前,应对施工场地地质条件、作业环境、工程量、周边环境、工期要求、气候条件等情况进行详细调查;对于硬岩破碎需要了解硬岩性质、节理、走向及地下水情况;根据现场条件组织清理平整场地,完成场地硬化封闭,预留出孔粧10位置,同时根据工期要求配备足够的施工机械和人员;钻机可以选用电机功率5.5kw工程水磨钻机,水磨钻机的筒钻直径大约为150mm,整机重量大约为80kg。
[0037]在上述施工步骤I)之前,需要先将钻机固定在孔粧10中,以便于后续的钻取操作,具体如下:
[0038]先将钻机放置于要钻的位置,利用斜木垫垫住钻机底部的钢板,可以在钻机的钢板底部的左右以及中间分别各垫住斜木垫。另外,为了避免钻机在钻取工作期间,出现任何摆动和晃动,在钻机的顶部放置有木方,该木方抵押在钻机的顶寸上,也就是钻机的顶寸牢牢顶住木方。
[0039]在上述施工步骤I)中,钻机在开始运行时,钻机的钻筒底部到达硬岩表面小于Icm位置,转动刹车螺丝锁牢钻机,手握操作杆,启动电源,轻轻松动刹车螺丝,操作杆轻轻下放,并且,钻机的钻筒接触地面的时候要慢,待钻筒钻入硬岩深度大于Icm左右,方可往下按操作杆;
[0040]随着钻筒的钻进,当钻筒的顶部距硬岩上表面小于1.5cm左右,即可关掉钻机电源,操作杆往上摇,钻机摇至顶部,锁牢刹车螺丝,插上固定插销,用手转动钻筒,再用榔头敲 钻筒,直到硬岩钻芯掉落即可,取硬岩钻芯后,移机至下一个位置继续进行操作,以此类推。
[0041]在上述施工步骤I)及步骤2)之间,钻机在硬岩的圆周钻取多个圆周孔以后,需要清理硬岩柱11周边浮石、块石、硬岩柱11表面废水,为后面静爆钻孔施工提供条件。
[0042]在施工步骤2)中,静爆孔12的直径和深度与破碎效果有直接关系,静爆孔12过小,不利于静爆药剂充分发挥效力;静爆孔12太大,孔口难以堵塞。
[0043]—般情况下,采用直径为38mm-42mm的钻头,钻取直径为38mm-42mm的静爆孔12,静爆孔12的深度可根据施工要求选择,一般在0.5m较好,可以选择0.4m-0.6m,静爆孔12内的余水和余渣用高压风吹洗干净,静爆孔12的孔口旁应干净无土石渣。
[0044]在施工步骤3)之前,需要进行静爆药剂配置,静爆药剂反应的快慢与温度有直接的关系,温度越高,反应时间越快,反之则慢。实际操作中,控制静爆药剂反应时间太快的方法有两种:一种是在拌合水中加入抑制剂;另一种方法是严格控制拌合水、干粉药剂和硬岩(或混凝土)的温度。夏季气温较高,破碎前应对被破碎物遮挡,静爆药剂存放低温入,避免曝晒,将静爆药剂的拌合水温度控制在15°C以下;冬季加入促发剂和提高拌合水温度,拌合水温最高不可超过50°C ;静爆药剂的反应时间范围一般控制在30mins-60mins较好,条件较好的施工现场可根据实际情况缩短反应时间,以利于施工。
[0045]在施工步骤3)中,在静爆药剂中加入22% -32% (重量比)左右的拌合水(具体加水量由颗粒大小决定)拌成流质状态后,迅速倒入静爆孔12内,并确保静爆药剂在静爆孔12内处于密实状态。
[0046]利用药卷装填静爆孔12时,应逐条捅实,粗颗粒静爆药剂水灰比调节到0.22-0.25时,静爆药剂的流动性较好,细粉末静爆药剂水灰比在32%左右时流动性较好,也可以不通过捅实过程。
[0047]当硬岩在静爆药剂的作用下,硬岩柱11开始开裂后,可向硬岩柱11的裂缝中加水,支持静爆药剂持续反应,可获得更好效果;各灌装小组在取药、加水、拌合、灌装过程中应基本保持同步,可以让每个静爆孔12内的静爆药剂的最大膨胀压基本保持同期出现,有利于硬岩的破碎;每次装填静爆药剂,都要观察确定硬岩、静爆药剂、拌合水的温度是不是符合要求;灌装过程中,已经开始发生化学反应的静爆药剂(表现开始冒气和温度快速上升)不允许装入静爆孔12内;从静爆药剂加入拌合水到灌装结束,这个过程的时间不能超过五分钟。
[0048]本实施例还提供了挖孔粧硬岩段联合施工结构,其包括形成在孔粧10硬岩段圆周的多个圆周孔、多个静爆孔12以及静爆药剂,该多个圆周孔呈竖状分布,且连续连通布置,使得硬岩段形成圆周悬空布置的硬岩柱11,多个静爆孔12形成在硬岩柱11中,静爆药剂填充在静爆孔12中,且静爆孔12呈密封状。
[0049]在上述的挖孔粧硬岩段联合施工结构中,可以利用水磨钻机等在硬岩段中钻取圆周孔以及静爆孔12,利用硬岩柱11的圆周呈悬空状,且在静爆孔12中填充静爆药剂,静爆药剂在静爆孔12内发生缓慢的化学反应和物理变化而使晶粒变形、温度升高,体积膨胀,使硬岩柱11产生解体,最后达到破除的目的,快速将硬岩柱11破碎,提高挖孔粧10施工进度,施工效率高,且大大降低施工人员的劳动强度;另外,有利于施工管理,在一定程度上,避免了周边复杂环境对管理造成的影响,给现场施工管理带来便利。
[0050]本实施例中,静爆孔12的直径范围为38mm-42mm,静爆孔12的深度可根据施工要求选择,一般在0.5m较好,可以选择0.4m-0.6m。
[0051]静爆药剂反应的快慢与温度有直接的关系,温度越高,反应时间越快,反之则慢。实际操作中,控制静爆药剂反应时间太快的方法有两种:一种是在静爆药剂的拌合水中加入抑制剂;另一种方法是严格控制拌合水、干粉药剂和硬岩(或混凝土)的温度。夏季气温较高,破碎前应对被破碎物遮挡,静爆药剂存放低温入,避免曝晒,将静爆药剂的拌合水温度控制在15°C以下;冬季加入促发剂和提高拌合水温度,拌合水温最高不可超过50°C,反应时间一般控制在30mins-60mins较好,条件较好的施工现场可根据实际情况缩短反应时间,以利于施工。
[0052]本实施例中,静爆孔12形成在硬岩柱11的上端中,当然,根据实际需要,或者,还可以将静爆孔12形成在硬岩柱11的其他位置;多个静爆孔12在硬岩柱11中呈环绕状布置,或者,根据实际爆破需要以及硬岩的性质,多个静爆孔12也可以呈其他布置情况。
[0053]采用钻机固定在孔粧10中,对硬岩段进行钻圆周孔,具体如下:
[0054]先将钻机放置于要钻的位置,利用斜木垫垫住钻机底部的钢板,可以在钻机的钢板底部的左右以及中间分别各垫住斜木垫。另外,为了避免钻机在钻取工作期间,出现任何摆动和晃动,在钻机的顶部放置有木方,该木方抵押在钻机的顶寸上,也就是钻机的顶寸牢牢顶住木方。
[0055]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.挖孔粧硬岩段联合施工结构,其特征在于,包括形成在孔粧硬岩段圆周的多个呈竖状布置的圆周孔、多个静爆孔以及静爆药剂,多个所述圆周孔连续连通,使得所述硬岩段形成圆周悬空布置的硬岩柱;多个所述静爆孔形成在所述硬岩柱中,所述静爆药剂填充在所述静爆孔中,且所述静爆孔密封布置。2.如权利要求1所述的挖孔粧硬岩段联合施工结构,其特征在于,所述静爆孔的直径范围为 38mm-42mm。3.如权利要求1所述的挖孔粧硬岩段联合施工结构,其特征在于,所述静爆孔的深度范围为 0.4m-0.6m。4.如权利要求1所述的挖孔粧硬岩段联合施工结构,其特征在于,所述静爆药剂的反应时间范围在30mins-60mins。5.如权利要求1至4任一项所述的挖孔粧硬岩段联合施工结构,其特征在于,所述静爆药剂中混合油抑制剂。6.如权利要求1至4任一项所述的挖孔粧硬岩段联合施工结构,其特征在于,所述静爆孔形成在所述硬岩柱的上端中。7.如权利要求6所述的挖孔粧硬岩段联合施工结构,其特征在于,多个所述静爆孔呈环绕状布置。8.如权利要求1至4任一项所述的挖孔粧硬岩段联合施工结构,其特征在于,利用固定在所述孔粧内的钻机在硬岩的圆周钻圆周孔。9.如权利要求8所述的挖孔粧硬岩段联合施工结构,其特征在于,所述钻机的钢板底部的左右以及中间分别垫有斜木垫。10.如权利要求9所述的挖孔粧硬岩段联合施工结构,其特征在于,所述钻机的顶部放置有木方,所述木方抵押在所述钻机的顶寸上。
【专利摘要】本实用新型涉及挖孔桩硬岩段施工的技术领域,公开挖孔桩硬岩段联合施工结构,包括形成在孔桩硬岩段圆周的多个呈竖状布置的圆周孔、多个静爆孔以及静爆药剂,多个圆周孔连续连通,使得硬岩段形成圆周悬空布置的硬岩柱;多个静爆孔形成在硬岩柱中,静爆药剂填充在静爆孔中,且静爆孔密封布置。利用在硬岩圆周形成多个圆周孔,多个圆周孔连续连通布置,使得硬岩形成硬岩柱,再结合静爆孔填充静爆药剂,对硬岩柱实现爆裂,联合了钻机钻孔施工以及静爆施工;该施工结构具有处理效果好,快速将硬岩柱破碎,提高挖孔桩施工进度的优点,且施工工期较短,劳动强度低,另外,施工管理便利,给现场施工管理带来便利。
【IPC分类】E02D13/08
【公开号】CN204703167
【申请号】CN201520334689
【发明人】雷斌, 李波, 李红波, 杨静, 李森, 周曦, 胡真真
【申请人】深圳市工勘岩土集团有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月22日

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