一種連續樁墻施工方法及其所用的施工裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及地下工程及基坑圍護工程領域中的一種連續樁墻施工方法及其所用的施工裝置，該連續樁墻施工方法主要是利用在先施工的樁或地下墻上安裝導向控制裝置，在后續施工過程中，通過將導向裝置與導向控制裝置連接，控制后續施工的樁或地下墻的施工方向，可確保相鄰樁或分段地下墻平行不開叉，當連續樁墻為鋼管樁連續墻時，可利用鋼管樁(1)兼作樁架完成施工，大幅度減小施工難度及插入施工對周邊環境的影響，有利于減小拔樁施工對周邊環境的影響，施工設備簡單，效率高，成本低，對周邊環境影響小，本發明專利技術施工完成的連續樁墻特別適合作為深層地下空間開發與基坑圍護中的擋土止水結構。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及土木工程領域，特別是涉及地下工程及基坑圍護工程領域。
技術介紹
鋼管樁與鋼管樁連續墻的插入土體施工是巖土工程領域的基坑圍護工程領域中的關鍵技術之一，如何解決在硬土地區及復雜環境下的鋼管樁連續墻的插拔施工，有效控制插拔施工對周邊環境的影響，是鋼管樁連續墻及鋼管樁在基坑圍護與樁基工程應用的主要障礙之一。在硬土地區，鋼管樁連續墻插入施工難度大。在周邊環境復雜的地區，鋼管樁與鋼管樁連續墻插入施工振動、噪音等因素對周邊環境的影響是鋼管樁連續墻在基坑工程與樁基工程中應用中需克服的難題。另外，在成樁施工過程，由于施工誤差、地層變化、施工場地、施工操作、鄰樁影響等種種原因，往往導致在土體中施工的垂直、水平或傾斜的樁體在遠離操作面位置出現偏離，特別是對于有止水要求的工程樁(墻)，如地下連續墻、水泥土攪拌樁、咬合樁、鉆孔灌注樁等結構在土體深遠處因偏離導致的開叉往往嚴重影響工程質量，并可導致多種樁(墻)在深層地下空間開發中無法達到相互搭接的目的。目前在深層(如40米以深)地下空間開發中，地下水特別是深層承壓水的隔斷問題至今尚難以解決。
技術實現思路
本專利技術的第一個目的是提第一種連續樁墻施工方法，該施工方法可順利完成鋼管樁連續墻的施工，施工快速，施工對周邊環境的影響非常小，屬于巖土工程中的微擾動施工方法。該第一種連續樁墻施工方法包括以下步驟：a)將鋼管樁連接安裝于鋼管樁上，制作鋼管樁連續墻構件；b)將待施工的鋼管樁連續墻定位，將動力裝置、自進鉆桿、自進鉆頭固定在鋼管樁連續墻構件的鋼管樁上，將自進鉆頭放置于鋼管樁的底部，將動力裝置安裝于鋼管樁的上部，通過自進鉆桿將動力裝置與自進鉆頭連接；c)利用鋼管樁連續墻構件的鋼管樁兼作樁架，將鋼管樁及附屬在鋼管樁上的鋼管樁連接、動力裝置、自進鉆桿、自進鉆頭調整至與鉆進方向一致；d)啟動動力裝置，通過自進鉆桿將轉動力矩傳遞至自進鉆頭，通過自進鉆頭的轉動進行鋼管樁位置土體鉆擾施工；利用鋼管樁與鋼管樁連接的自重作為沉樁力或作為沉樁力的一部分，使鋼管樁連續墻構件的鋼管樁連同鋼管樁連接插入鉆擾后的土體中；e)重復步驟b)至步驟d)，逐根插入鋼管樁與鋼管樁連接，并使相鄰鋼管樁通過鋼管樁連接形成能夠擋土止水的鋼管樁連續墻，完成第一種連續樁墻插入施工。在上述的一種連續樁墻施工方法中，在上述的步驟d)中，可同時啟動兩根或多根鋼管樁上的動力裝置，使兩根或多根鋼管樁上的動力裝置轉向兩兩相反，并使轉向相反的動力裝置兩兩連接為一整體。在上述的第一種連續樁墻施工方法中，在上述的步驟d)中，可通過振動、錘擊與靜力壓樁方法中的一種或幾種組合增加沉樁力，加快連續樁墻構件的插入施工。在上述的第一種連續樁墻施工方法中，在上述的步驟d)中，在鋼管樁與鋼管樁連接插 入土體后，可將動力裝置、自進鉆桿、自進鉆頭拆除后安裝于下一根鋼管樁上，實現該三部件的重復使用。在上述的第一種連續樁墻施工方法中，在上述的步驟d)中的鉆擾施工，可以是鉆孔施工、攪拌土體施工或旋噴擾動土體施工中的一種或幾種組合。在上述的第一種連續樁墻施工方法中，在上述步驟e)中，在鋼管樁連續墻插入施工及使用完成后，拔出鋼管樁連續墻構件，并在鉆擾后的土體中摻入水泥漿，硬化鉆擾后的土體。本專利技術的第二個目的在于提供上述的第一種連續樁墻施工方法所用施工裝置，該施工裝置工藝簡單，插拔施工對周邊環境影響小，施工方便，造價低。該施工裝置包括鋼管樁、鋼管樁連接、動力裝置、自進鉆頭、自進鉆桿五部分，其中的鋼管樁為施工完成后承擔水土壓力的主要受力結構，鋼管樁連接為位于相鄰鋼管樁之間將相鄰鋼管樁之間的土壓力傳遞至鋼管樁的結構，動力裝置為安裝在鋼管樁上可以提供轉動力矩的裝置，自進鉆頭為位于鋼管樁底部將土體鉆擾松動的器具，自進鉆桿為連接于動力裝置與自進鉆頭之間將動力裝置的動力傳遞至自進鉆頭的桿狀結構。在上述的施工裝置中，可在上述的鋼管樁上安裝振動錘、打樁錘、靜力壓樁裝置中的一種或幾種組合。在上述的施工裝置中，可在鋼管樁內壁安裝流體灌注裝置，流體灌注裝置為將水或泥漿或水泥漿灌入鉆擾土體中的裝置。在上述的施工裝置中，上述的輸送管沿鋼管樁段可以與鋼管樁側壁連接。在上述的施工裝置中，上述的泥漿灌注裝置包括壓力泵與輸送管兩部分。在上述的施工裝置中，上述的自進鉆頭可以是螺旋板鉆頭、攪拌樁鉆頭、鉆孔樁鉆頭、旋噴樁鉆頭中的一種或幾種組合。本專利技術的第三個目的是提供第二種連續樁墻施工方法，該施工方法可施工超長超深的鋼管樁連續樁墻，特別適合于深層地下空間開發中用于擋土隔水，解決了深遠土體中鋼管樁連續墻的施工難題。該第二種連續樁墻施工方法包括以下步驟：a)將鋼管樁連接安裝于鋼管樁上，制作鋼管樁連續墻構件；b)將鋼管樁連續墻構件施工于巖體或土體中，并利用鋼管樁連接作為下一根相鄰鋼管樁連續墻構件施工的導向控制裝置；c)將可沿鋼管樁連接方向移動的構件安裝于樁工機械上作為樁工機械施工的導向裝置，并將導向裝置與導向控制裝置連接；d)在樁工機械施工過程中，利用在先施工于巖體或土體中的導向控制裝置與安裝在樁工機械上的導向裝置控制成樁方向，進行樁體施工，并安裝下一根鄰近的樁體施工所需的導向控制裝置；e)重復步驟c)至步驟d)，完成多根樁體的施工，形成連續樁墻。本專利技術的第四個目的是提供第三種連續樁墻施工方法，該施工方法可施工超長或超深的連續樁墻，特別適合于深層地下空間開發中用于擋土隔水，為深層地下空間開發的關鍵技術。該第三種連續樁墻施工方法包括以下步驟：a)將樁體或分段地下墻體定位；b)在巖體或土體中施工導向控制裝置；c)將安裝有導向裝置的樁工機械或成槽設備與在先施工于巖體或土體中的導向控制裝置連接；d)在樁工機械或成槽設備施工過程中，利用在先施工于巖體或土體中的導向控制裝置與安裝在樁工機械或成槽設備上的導向裝置控制成樁或成墻方向，進行樁體或分段地下墻體施工，并安裝鄰近的后續施工的樁體或分段墻體施工所需的導向控制裝置；e)重復步驟c)至步驟d)，完成多根樁體或多段分段墻體的施工，形成連續樁墻。在上述的第二種與第三種連續樁墻施工方法中，上述的樁工機械是指能在巖體或土體中成樁的設備，包括鉆孔樁機、回旋鉆機、攪拌樁機、螺旋鉆機、旋噴樁鉆機、巖石破碎機、擠土或取土成孔樁機等工程機械中的一種或幾種組合；上述的成槽設備是指能在巖體或土體中施工形成槽狀空隙的設備，包括地下連續墻成槽機、銑槽機等。在上述的第二種與第三種連續樁墻施工方法中，上述的樁工機械可以是施工斜向或水平向的管棚、錨桿、斜樁施工設備中的一種或幾種組合。本專利技術的第五個目的是提供第二種或第三種連續樁墻施工方法所用的施工裝置，該施工裝置可順利完成連續樁墻施工，施工速度快、造價低，施工質量好。該施工裝置包括樁工機械或成槽機械、導向裝置與導向控制裝置三部分，其中的導向控制裝置為安裝于在先施工的樁或分段地下墻上，用于控制鄰近的后施工的樁或分段地下墻施工方向的裝置，導向裝置為安裝于樁工機械或成槽機械上且與導向控制裝置相連接用于控制樁或分段地下墻施工方向的裝置。在上述的施工裝置中，可在導向裝置上安裝位于鄰樁或分段地下墻之間的接縫刮泥器，接縫刮泥器為在樁或分段地下墻施工過程中去除鄰樁或鄰近的分段地下墻接縫處土體的器具。本專利技術的第六個目的是提供第四種連續樁墻施工方法，該施工方法可順利完成本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種連續樁墻施工方法，包括以下步驟：a)將鋼管樁連接(2)安裝于鋼管樁(1)上，制作鋼管樁連續墻構件；b)將待施工的鋼管樁連續墻定位，將動力裝置(5)、自進鉆桿(7)、自進鉆頭(6)固定在鋼管樁連續墻構件的鋼管樁(1)上，將自進鉆頭(6)放置于鋼管樁(1)的底部，將動力裝置(5)安裝于鋼管樁(1)的上部，通過自進鉆桿(7)將動力裝置(5)與自進鉆頭(6)連接；c)利用鋼管樁連續墻構件的鋼管樁(1)兼作樁架將鋼管樁(1)及附屬在鋼管樁上的鋼管樁連接(2)、動力裝置(5)、自進鉆桿(7)、自進鉆頭(6)調整至鉆進方向一致；d)啟動動力裝置(5)，通過自進鉆桿(7)將轉動力矩傳遞至自進鉆頭(6)，通過自進鉆頭(6)的轉動進行鋼管樁(1)位置土體鉆擾施工；利用鋼管樁(1)與鋼管樁連接(2)的自重作為沉樁力或作為沉樁力的一部分，使鋼管樁連續墻構件的鋼管樁(1)連同鋼管樁連接(2)插入鉆擾后的土體中；e)重復步驟b)至步驟d)，逐根插入鋼管樁(1)與鋼管樁連接(2)，并使相鄰鋼管樁(1)通過鋼管樁連接(2)形成能夠擋土止水的鋼管樁連續墻。

【技術特征摘要】
2015.03.25 CN 20151013350261.一種連續樁墻施工方法，包括以下步驟：a)將鋼管樁連接(2)安裝于鋼管樁(1)上，制作鋼管樁連續墻構件；b)將待施工的鋼管樁連續墻定位，將動力裝置(5)、自進鉆桿(7)、自進鉆頭(6)固定在鋼管樁連續墻構件的鋼管樁(1)上，將自進鉆頭(6)放置于鋼管樁(1)的底部，將動力裝置(5)安裝于鋼管樁(1)的上部，通過自進鉆桿(7)將動力裝置(5)與自進鉆頭(6)連接；c)利用鋼管樁連續墻構件的鋼管樁(1)兼作樁架將鋼管樁(1)及附屬在鋼管樁上的鋼管樁連接(2)、動力裝置(5)、自進鉆桿(7)、自進鉆頭(6)調整至鉆進方向一致；d)啟動動力裝置(5)，通過自進鉆桿(7)將轉動力矩傳遞至自進鉆頭(6)，通過自進鉆頭(6)的轉動進行鋼管樁(1)位置土體鉆擾施工；利用鋼管樁(1)與鋼管樁連接(2)的自重作為沉樁力或作為沉樁力的一部分，使鋼管樁連續墻構件的鋼管樁(1)連同鋼管樁連接(2)插入鉆擾后的土體中；e)重復步驟b)至步驟d)，逐根插入鋼管樁(1)與鋼管樁連接(2)，并使相鄰鋼管樁(1)通過鋼管樁連接(2)形成能夠擋土止水的鋼管樁連續墻。2.根據權利要求1所述的連續樁墻施工方法，其特征是在上述的步驟d)中，同時啟動兩根或多根鋼管樁(1)上的動力裝置(5)，使兩根或多根鋼管樁(1)上的動力裝置(5)轉向兩兩相反，并使轉向相反的動力裝置(5)兩兩連接為一整體。3.根據權利要求1所述的連續樁墻施工方法，其特征是在上述的步驟d)中，通過振動、錘擊與靜力壓樁方法中的一種或幾種組合增加沉樁力，加快鋼管樁連續墻構件的插入施工。4.根據權利要求1所述的連續樁墻施工方法，其特征是在上述的步驟d)中的鉆擾施工，是鉆孔施工、攪拌土體施工或旋噴擾動土體施工中的一種或幾種組合。5.根據權利要求1所述的連續樁墻施工方法，其特征是在上述的步驟e)中，在鋼管樁連續墻構件插入施工及使用完成后，拔出鋼管樁連續墻構件，并在鉆擾后的土體中摻入水泥漿，硬化鉆擾后的土體。6.一種權利要求1所述的連續樁墻施工方法所用的施工裝置，其特征是包括鋼管樁(1)、鋼管樁連接(2)、動力裝置(5)、自進鉆頭(6)、自進鉆桿(7)五部分，其中的鋼管樁(1)為施工完成后承擔水土壓力的主要受力結構，鋼管樁連接(2)為位于相鄰鋼管樁(1)之間將相鄰鋼管樁(1)之間的土壓力傳遞至鋼管樁(1)的結構，動力裝置(5)為安裝在鋼管樁(1)上可以提供轉動力矩的裝置，自進鉆頭(6)為位于鋼管樁(1)底部將土體鉆擾松動的器具，自進鉆桿(7)為連接于動力裝置(5)與自進鉆頭(6)之間將動力裝置(5)的動力傳遞至自進鉆頭(6)的桿狀結構。7.根據權利要求6所述的施工裝置，其特征是在上述的鋼管樁(1)內壁安裝流體灌注裝置(9)，流體灌注裝置(9)為將水或泥漿或水泥漿灌入鉆擾土體中的裝置。8.一種連續樁墻施工方法，包括以下步驟：a)將鋼管樁連接(2)安裝于鋼管樁(1)上，制作鋼管樁連續墻構件；b)將鋼管樁連續墻構件施工于巖體或土體中，并利用鋼管樁連接(2)作為下一根相鄰鋼管樁連續墻構件施工的導向控制裝置(20)；c)將可沿鋼管樁連接(2)方向移動的構件安裝于樁工機械上作為樁工機械施工的導向裝置(15)，并將導向裝置(15)與導向控制裝置(20)連接；d)在樁工機械施工過程中，利用在先施工于巖體或土體中的導向控制裝置(20)...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張繼紅，
申請(專利權)人：張繼紅，
類型：發明
國別省市：上海;31