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原文传递一种复杂地层自进式钢护筒分阶段上拔的施工方法

专利名称：	一种复杂地层自进式钢护筒分阶段上拔的施工方法
摘要：	本发明属于一种复杂地层自进式钢护筒分阶段上拔的施工方法，本发明将传统的自进式钢护筒在桩基混凝土灌注整体完成后利用旋挖钻机自身动力进行一次性整体拔出，在复杂地层中会造成失败的方法改为在复杂地层中对桩基混凝土采用分阶段灌注、分阶段部分拔出钢护筒的方法，且在必要时旋挖钻机借助辅助提升底盘和千斤顶同步完成复杂地层中钢护筒的拔出。解决了在复杂地层中桩基施工中因钻机动力不足而导致自进式钢护筒无法拔出的问题。本发明的方法工序简单，易于操作，省时省力，施工效率高。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中交一公局第一工程有限公司
发明人：	王楷翔;宫亮;刘帅东;白玉;庞少鹏;柴幸;颜帅;杜胜斌;闵弘毅;王家宝;王志鹏
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-30T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-14T00:00:00+0800
申请号：	CN202311100770.9
公开号：	CN117051834A
分类号：	E02D9/02;E02D15/04;E;E02;E02D;E02D9;E02D15;E02D9/02;E02D15/04
申请人地址：	100076 北京市昌平区阳坊镇阳坊东路2号
主权项：	1.一种复杂地层自进式钢护筒分阶段上拔的施工方法，其特征在于，施工方法包括如下步骤：（1）提前制备好辅助提升底盘、分力底座、带振捣棒的混凝土输送导管，备齐一台旋挖钻机、一台振动锤及配套设备，一台履带式吊车，旋挖钻机所用钢护筒、钻斗、圆环柱形桩基钢筋笼、千斤顶、护筒施工测量定位装置和移动作业平台；（2）在设定的桩位点地面上设分力底座，分力底座的中点与桩位中点重合；（3）在分力底座旁安装移动作业平台、旋挖钻机，用钢导向架沿设计的钢护筒位置安装直径1.2m的钢护筒，并用钢护筒施工测量定位装置实时检测安装钢护筒的垂直度，保证钢护筒安装符合设计要求；（4）采用钻斗1.0m的旋挖钻机与型号DZ90的振动锤配合进行钢护筒的下端漂石层的开挖引孔至钢护筒的下端穿过漂石层； (a)首先使钢护筒下端穿入分力底座中，分力底座的中点、钢护筒的中点与桩位中点重合； (b)用振动锤插打钢护筒上端面，详细记录钢护筒底标高； (c)然后使用旋挖钻机在钢护筒内钻进至不超过钢护筒底面外10cm处的岩层，以减小钢护筒侧壁摩阻力； (d)然后继续用振动锤插打钢护筒上端，使钢护筒下移引孔； (e)利用旋挖钻机的钻斗将己下移地下钢护筒内的卵石、砂岩清理完毕，接长顶端的钢护筒； (f)反复循环(a) 至(e) 步骤直至钢护筒的下端穿过漂石层，使下端底的钢护筒下部顶在设计的持力层中结束；（5）在己下移地下的钢护筒内置入圆环柱形桩基钢筋笼，在中空的圆环柱形桩基钢筋笼内中部设置带振捣棒的混凝土输送导管，混凝土输送导管下端的振捣棒位于下端的钢护筒内下端底部，混凝土输送导管上端口与混凝土输送泵的出浆泵口相通；（6）将浇筑桩基的混凝土通过混凝土输送泵及带振捣棒的混凝土输送导管送入位于下端的钢护筒内下端部，并同步开启振捣棒，对已灌入钢护筒内下端部的混凝土振捣实，并同时根据已灌入钢护筒内的混凝土上端浆面提升带振捣棒的混凝土输送导管，使带振捣棒的混凝土输送导管的出浆口距混凝土上端浆面1m，出浆口下端的振捣棒位于刚灌入钢护筒内的混凝土中；（7）当已灌入钢护筒内的混凝土上端浆面达到上升高为3m时，停止钢护筒内的混凝土灌入，待振捣棒对刚灌入钢护筒内的混凝土振捣实后，停止振捣棒振捣，提升带振捣棒的混凝土输送导管至其下端的振捣棒位于混凝土上端浆面上端外20～30cm，停止提升；（8）待灌入钢护筒内的混凝土初凝，启动旋挖钻机向上拔除压入地下的钢护筒至最下端钢护筒的下端口距钢护筒内混凝土上端浆面相差为1m，停止上拔压入地下的钢护筒；或：待灌入钢护筒内的混凝土初凝，启动旋挖钻机和借助位于分力底座上的千斤顶和辅助提升底盘的提升力向上拔除压入地下的钢护筒至最下端钢护筒的下端口距钢护筒内混凝土上端浆面相差为1m，停止上拔压入地下的钢护筒；（9）卸下混凝土输送导管上端口与混凝土输送泵出浆泵口相接部，卸下上拔后高出地面的顶端一节钢护筒后，重新使混凝土输送导管上端口与混凝土输送泵出浆泵口相通； (10)反复循环(6) 至(9) 步骤直至钢护筒内的混凝土桩基浇筑完毕，将钢护筒、旋挖钻机、辅助提升底盘、分力底座、带振捣棒的混凝土输送导管、一台振动锤及配套设备移至下一桩基点位； (11)反复循环(2) 至(10) 步骤直至桩基施工全部完成。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的钢护筒的直径为1.2～2.4m，安装的钢护筒中心线与设计的一桩基中心线相同。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的待灌入钢护筒内的混凝土初凝时间为35min，两次混凝土浇筑间隔时间小于1.5h。 4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的辅助提升底盘是：辅助提升底盘由相互在一端通过铰链相互铰接的第一半圆环形座盘和第二半圆环形座盘所构成，第一半圆环形座盘和第二半圆环形座盘的另一端设有带螺栓孔的螺栓对接耳，第一、二半圆环形座盘纵向呈间隔距离设有若干个上下贯通的安装槽，每个安装槽内周向通过偏心轴轴接摆臂的中上部前端，摆臂的上部前端设有卡块，卡块前端的第一、二半圆环形座盘设有与安装槽贯通的通孔，卡块位于通孔内且与对应部的钢护筒外壁对应，摆臂的下端部设有顶盘, 顶盘下端与千斤顶的伸缩杆顶持，千斤顶的下端底面顶持在对应的分力底座上端面上。 5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的卡块的前端面为与钢护筒外壁形状适配的凹弧面。 6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的借助位于分力底座上的千斤顶和辅助提升底盘的提升力是： (a)安装辅助提升底盘，将第一半圆环形座盘和第二半圆环形座盘夹入分力底座上端的钢护筒外壁上，螺栓穿过两螺栓对接耳上的螺栓孔并通过螺栓上的垫片、螺母将第一半圆环形座盘和第二半圆环形座盘夹紧分力底座上端的钢护筒外壁上； (b)在各摆臂顶盘的下端与对应的分力底座上端面上各设一千斤顶,顶盘下端与千斤顶的伸缩杆顶持，千斤顶的下端底面顶持在对应的分力底座上端面上，各千斤顶由同步起降装置控制的同步起降千斤顶； (c)启动旋挖钻机且同步启动各千斤顶，各千斤顶的伸缩杆顶持各摆臂下端顶盘，在偏心摆臂轴的作用下各摆臂上端的卡块卡紧对应处的钢护筒外壁且借助千斤顶伸缩杆的顶力抱紧钢护筒外壁一同上升，从而实现旋挖钻机借助位于分力底座上的千斤顶和辅助提升底盘的提升力向上拔除压入地下的钢护筒； (d) 需下移辅助提升底盘时，放松对接耳上紧固螺栓的螺母，将第一半圆环形座盘和第二半圆环形座盘与分力底座上端的钢护筒外壁呈松持状态、收缩各千斤顶的伸缩杆，辅助提升底盘可随伸缩杆下降而同步下移，反之为辅助提升底盘的提升力向上拔除压入地下的钢护筒工作状态。 7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的带振捣棒的混凝土输送导管是输送导管：混凝土输送导管的下端口侧壁上固定有卡箍，卡箍的两侧端分别与一钢管的一端固定为一体，钢管的另一端设有振捣棒，导线管位于钢管上端的混凝土输送导管壁上且其内导线穿过钢管与振捣棒电连接。 8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述的钢管的长度为1～1.2m。 9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的旋挖钻机借助位于分力底座上的千斤顶和辅助提升底盘的提升力向上拔除压入地下的钢护筒时，旋挖钻机提升速度与各千斤顶伸缩杆的上升速度相同。 10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的分力底座为铸铁制底座或为砼混凝土底座。
所属类别：	发明专利