專利名稱：樁排式地下防水墻的成型方法及其使用的螺旋鉆機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地下防水墻的成型方法及其使用的鉆機，特別是一種樁排式地下防水墻的成型方法及其使用的螺旋鉆機。
背景技術(shù)：
在建造樓房時，需挖掘基坑，在挖掘基坑前有的因場地限制，不能放坡開挖，需先制作擋土墻，在本申請人的專利ZL93120168.3，名稱為“超流態(tài)混凝土及其灌注成樁方法和該方法所用的鉆機”中，公開了一種混凝土樁的成樁方法，其工藝過程是，用螺旋鉆機鉆孔至預(yù)定深度后，邊提升鉆桿邊注入水泥漿、壓入超流態(tài)混凝土，直至略高于沒有塌孔危險的位置，提出鉆機鉆桿，放入鋼筋籠。這樣制作的擋土墻，如果在地下水位較高的地質(zhì)條件下，必須先在基坑四周打井，以降低基坑內(nèi)的地下水位，而有的施工場地很狹窄，無法打降水井，或擬建場地四周建筑物不允許降水，以免引起地面下沉，必須設(shè)計防水擋土墻。常用的防水擋土墻有地下連續(xù)墻、攪拌樁防水擋土墻、旋噴樁防水擋土墻。其中地下連續(xù)墻造價高，有污染；攪拌樁防水擋土墻在砂石層、硬土層中以及深基坑施工中攪拌困難，施工速度慢，而且難以下鋼筋；旋噴樁防水擋土墻在砂石層、硬土層中旋噴困難，質(zhì)量較差，由于有大量的水泥漿派到地面上，不僅造成污染，增加了水泥消耗量，其旋噴施工速度也較慢，一般僅為200-250mm/分鐘。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種造價低，能耗少，無污染，施工速度快，能在各種地質(zhì)條件下施工作業(yè)的樁排式地下防水墻的成型方法及其使用的螺旋鉆機。
本發(fā)明樁排式地下防水墻的成型方法，包括以下步驟1)根據(jù)設(shè)計需要，在地面上確定每個擋墻樁位置，然后制作形成多個擋墻樁；2)待擋墻樁固化以后，根據(jù)二個擋墻樁之間的間距，用螺旋鉆機分別在二個擋墻樁之間的地面上進行鉆孔，所鉆孔的孔壁分別與二個相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距400mm以內(nèi)；3)當每個鉆孔鉆到設(shè)計深度后，一邊提升螺旋鉆機的鉆桿，一邊開動泥漿泵，通過鉆桿內(nèi)的注漿管經(jīng)位于鉆桿下部的水泥漿噴嘴向鉆孔內(nèi)噴射制備好的水泥漿，形成一個與兩邊相鄰擋墻樁相連的水泥土樁；4)按上述步驟依次在每個擋墻樁之間形成水泥土樁，形成樁排式地下防水墻。
本發(fā)明樁排式地下防水墻的成型方法，其中所述步驟1)中多個擋墻樁可用水泥土樁代替，所述步驟2)中多個擋墻樁可采用超流態(tài)砼壓灌樁工藝或泥漿護壁成孔灌注樁工藝工藝制作，所述步驟2)中所鉆孔的孔壁分別與二個相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距200mm以內(nèi)；所述步驟3)中向鉆孔內(nèi)噴射制備好的水泥漿的方式為定噴或旋噴或擺噴或復(fù)噴，定噴或旋噴或擺噴或復(fù)噴時鉆桿的提升速度為100-1500mm/min以上，還包括向水泥土樁內(nèi)插入或壓入或振入鋼筋網(wǎng)。
本發(fā)明樁排式地下防水墻的成型方法，其中所述步驟2)中所鉆孔的孔壁分別與二個相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距150mm以內(nèi)；所述步驟3)中水泥漿噴嘴的噴射壓力為0.1～40MPa。
本發(fā)明樁排式地下防水墻的成型方法，其中所述步驟2)中所鉆孔的孔壁分別與二個相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距100mm以內(nèi)；所述步驟3)中水泥漿噴嘴的噴射壓力為1～20MPa。
本發(fā)明樁排式地下防水墻的成型方法，其中所述步驟2)中所鉆孔的孔壁分別與二個相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距20-60mm；所述步驟3)中水泥漿噴嘴的噴射壓力為5～15MPa，定噴或旋噴或擺噴或復(fù)噴時鉆桿的提升速度為200-1000mm/min。
本發(fā)明用于成型防水樁擋墻的螺旋鉆機，包括鉆塔以及安裝在鉆塔上的鉆具，鉆具包括帶螺旋刀片的鉆桿和動力頭，所述鉆桿的下部設(shè)有至少一個水泥漿噴嘴，水泥漿噴嘴設(shè)置在所述螺旋刀片邊緣處，水泥漿噴嘴與位于鉆桿內(nèi)的注漿管的底端相連，注漿管的頂端與注漿器相連，注漿器安裝在動力頭的上方，所述注漿器與水泥漿供料管的出口端可相對轉(zhuǎn)動地相連在一起，水泥漿供料管的進口端與泥漿泵相連。
本發(fā)明用于成型防水樁擋墻的螺旋鉆機，其中所述水泥漿噴嘴設(shè)置在所述螺旋刀片邊緣處的非受力面下方，其噴嘴口的位置距邊緣處20-60mm，所述水泥漿噴嘴的數(shù)量為1-6個。
本發(fā)明用于成型防水樁擋墻的螺旋鉆機，其中所述螺旋刀片的邊緣處沿水平方向朝外設(shè)有至少一個攪拌桿，所述鉆桿的底端設(shè)有多個刀齒。
本發(fā)明用于成型防水樁擋墻的螺旋鉆機，其中所述鉆桿的底端沿垂直方向設(shè)有錐形的刀片，刀片的底端設(shè)有多個所述刀齒，所述水泥漿噴嘴為2個，2個水泥漿噴嘴對稱分布在所述鉆桿軸線的兩側(cè)。
本發(fā)明用于成型防水樁擋墻的螺旋鉆機，其中所述攪拌桿的數(shù)量為2個，攪拌桿的下部設(shè)有所述刀齒。
本發(fā)明樁排式地下防水墻的成型方法及其使用的旋噴螺旋鉆機，由于用螺旋鉆機分別在二個擋墻樁之間的地面上進行鉆孔，所鉆孔的孔壁分別與二個相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距400mm以內(nèi)，而鉆桿的下部設(shè)有至少一個水泥漿噴嘴，水泥漿噴嘴設(shè)置在螺旋刀片邊緣處，并在提鉆的同時向孔內(nèi)噴射水泥漿，形成水泥土樁，故本發(fā)明樁排式地下防水墻的成型方法及其使用的旋噴螺旋鉆機具有造價低，能耗少，無污染，施工速度快，能在各種地質(zhì)條件下施工作業(yè)的特點。
下面結(jié)合附圖及實施例詳述本發(fā)明。


圖1a～1d為本發(fā)明樁排式地下防水墻的的施工流程示意圖；圖2為本發(fā)明螺旋鉆機的鉆具的結(jié)構(gòu)示意圖的主視圖；圖3為圖2的側(cè)視圖；圖4為圖2的A-A剖面圖；圖5為鉆具下部的放大示意圖；圖6為水泥漿噴嘴的放大示意圖。
具體實施例方式
如圖1a～1d、所示，樁排式地下防水墻的成型方法，包括以下步驟1)根據(jù)設(shè)計需要，在地面上確定每個擋墻樁位置，然后采用超流態(tài)砼壓灌樁工藝或泥漿護壁成孔灌注樁工藝制作形成多個擋墻樁；2)待擋墻樁固化以后，通常是等到固化后的抗壓強度達到100kg/cm2以上，根據(jù)二個擋墻樁之間的間距，用螺旋鉆機分別在二個擋墻樁之間的地面上進行鉆孔，所鉆孔的孔壁分別與二個相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距400mm以內(nèi)，由于鉆孔的孔壁與二個相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距400mm以內(nèi)，很容易做到與二個相鄰擋墻樁相連；3)當每個鉆孔鉆到設(shè)計深度后，一邊提升螺旋鉆機的鉆桿2，一邊開動泥漿泵，通過鉆桿2內(nèi)的注漿管6經(jīng)位于鉆桿2下部的水泥漿噴嘴5向鉆孔內(nèi)噴射制備好的水泥漿，向鉆孔內(nèi)噴射制備好的水泥漿的方式為定噴或旋噴或擺噴或復(fù)噴，定噴或旋噴或擺噴或復(fù)噴時鉆桿的提升速度為100-1500mm/min，提升速度也可以為200-1000mm/min，形成一個與兩邊相鄰擋墻樁相連的水泥土樁，然后再向水泥土樁內(nèi)插入或壓入或振入鋼筋網(wǎng)；4)按上述步驟依次在每個擋墻樁之間形成水泥土樁，形成樁排式地下防水墻。
上述步驟1)中多個擋墻樁可用水泥土樁代替，步驟2)中所鉆孔的孔壁分別與二個相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距200mm以內(nèi)或相距150mm以內(nèi)或相距100mm以內(nèi)或相距20-60mm；上述步驟3)中水泥漿噴嘴5的噴射壓力可以是0.1～40MPa，由于鉆孔的孔壁與二個相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距較近，只需用較低的定噴或旋噴或擺噴或復(fù)噴壓力就可以令水泥土樁與二個相鄰擋墻樁相粘連。上述步驟3)中水泥漿噴嘴5的噴射壓力也可以是1～20Mpa或5～15Mpa，其具體數(shù)值可根據(jù)地質(zhì)情況和與二個相鄰擋墻樁側(cè)壁之間的距離確定。
圖1a表示鉆具在向下鉆孔，同時旋噴水泥漿，形成了擴孔護壁；圖1b表示鉆具鉆孔達到了設(shè)計深度時，一邊提鉆，一邊噴射水泥漿，以形成連接二個相鄰擋墻樁的水泥土樁；圖1c表示連接二個相鄰擋墻樁的水泥土樁已經(jīng)形成；圖1d表示向水泥土樁內(nèi)插入或壓入或振入鋼筋網(wǎng)。
如圖2、圖3和圖4所示，用于成型樁排式地下防水墻的螺旋鉆機，包括鉆塔以及安裝在鉆塔上的鉆具10，鉆具10包括帶螺旋刀片1的鉆桿2和動力頭3，鉆桿2的下部設(shè)有2個水泥漿噴嘴5，水泥漿噴嘴5設(shè)置在螺旋刀片1邊緣處，2個水泥漿噴嘴5對稱分布在鉆桿2軸線的兩側(cè)，水泥漿噴嘴5口的直徑為1-3mm。水泥漿噴嘴5的數(shù)量也可以是1個或3個或4個或5個或6個，水泥漿噴嘴5與位于鉆桿2內(nèi)的注漿管6的底端相連，注漿管6的頂端與注漿器4相連，注漿器4安裝在動力頭3的上方，注漿器4與水泥漿供料管8的出口端可相對轉(zhuǎn)動地相連在一起，水泥漿供料管8的進口端與泥漿泵相連。在使用時，泥漿泵可將水泥漿輸送到水泥漿供料管8內(nèi)，水泥漿再經(jīng)水泥漿供料管8進入注漿器4，然后經(jīng)注漿器4進入旋轉(zhuǎn)著的注漿管6內(nèi)，最后經(jīng)由水泥漿噴嘴5噴出，噴出的水泥漿流體可以射開孔壁處的沙土，由于水泥漿的射流壓力作用，二個相鄰擋墻樁的表面沙土?xí)粵_刷干凈，使得成型后的水泥土樁與二個相鄰擋墻樁相粘連，形成連接二個相鄰擋墻樁的堅硬、密實的防水墻。由于螺旋刀片1已經(jīng)將鉆孔產(chǎn)生孔內(nèi)的沙土提前提升到了地面，在向鉆孔內(nèi)注入水泥漿時不會象其他施工工藝那樣有大量水泥漿流到地面上來，造成環(huán)境污染以及電能、水和水泥的浪費。由于孔內(nèi)沒有沙土，同時也提高了定噴或旋噴或擺噴或復(fù)噴時鉆桿的提升速度。注漿器4和水泥漿噴嘴5的生產(chǎn)廠家包括北京探礦廠，北京探礦廠的廠址在北京市通州區(qū)。
如圖6所示，水泥漿噴嘴5設(shè)置在螺旋刀片1非受力面下方的邊緣處，其噴嘴口的位置可以是距邊緣處20-60mm，在鉆桿2的底端沿垂直方向設(shè)有錐形的刀片11，刀片11的底端設(shè)有多個刀齒12。
如圖5所示，螺旋刀片1的邊緣處沿水平方向朝外設(shè)有2個攪拌桿9，攪拌桿9的下部設(shè)有刀齒12。攪拌桿9的數(shù)量也可以為1個或3個或4個或5個或6個，在鉆桿2的底端設(shè)有多個刀齒12。在使用時攪拌桿9可以快速的將孔壁處的沙土與注入的水泥漿攪拌混合均勻，從而可提高水泥土樁的質(zhì)量。
在上述實施例中，所使用的混凝土可采用本申請人的專利，專利號為ZL93120168.3，名稱為“超流態(tài)混凝土及其灌注成樁方法和該方法所用的鉆機”中的超流態(tài)混凝土，此種超流態(tài)混凝土流動性好，能自行流平，自動密實，抗分散性好，強度高，石子能在其中懸浮。
上面所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計構(gòu)思前提下，本領(lǐng)域中普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變型和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明請求保護的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求
1.樁排式地下防水墻的成型方法，其特征在于包括以下步驟1)根據(jù)設(shè)計需要，在地面上確定每個擋墻樁位置，然后制作形成多個擋墻樁；2)待擋墻樁固化以后，根據(jù)二個擋墻樁之間的間距，用螺旋鉆機分別在二個擋墻樁之間的地面上進行鉆孔，所鉆孔的孔壁分別與二個相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距400mm以內(nèi)；3)當鉆孔鉆到設(shè)計深度后，一邊提升螺旋鉆機的鉆桿(2)，一邊開動泥漿泵，通過鉆桿(2)內(nèi)的注漿管(6)經(jīng)位于鉆桿(2)下部的水泥漿噴嘴(5)向鉆孔內(nèi)噴射制備好的水泥漿，形成一個與兩邊相鄰擋墻樁相連的水泥土樁；4)按上述步驟依次在每個擋墻樁之間形成水泥土樁，形成樁排式地下防水墻。
2.如權(quán)利要求1所述的樁排式地下防水墻的成型方法，其特征是所述步驟1)中多個擋墻樁可用水泥土樁代替，所述步驟2)中多個擋墻樁可采用超流態(tài)砼壓灌樁工藝或泥漿護壁成孔灌注樁工藝制作，所述步驟2)中所鉆孔的孔壁分別與二個相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距200mm以內(nèi)；所述步驟3)中向鉆孔內(nèi)噴射制備好的水泥漿的方式為定噴或旋噴或擺噴或復(fù)噴，定噴或旋噴或擺噴或復(fù)噴時鉆桿的提升速度為100-1500mm/min以上，還包括向水泥土樁內(nèi)插入或壓入或振入鋼筋網(wǎng)。
3.如權(quán)利要求2所述的樁排式地下防水墻的成型方法，其特征是所述步驟2)中所鉆孔的孔壁分別與二個相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距150mm以內(nèi)；所述步驟3)中水泥漿噴嘴(5)的噴射壓力為0.1～40MPa，定噴或旋噴或擺噴或復(fù)噴時鉆桿的提升速度為200-1000mm/min。
4.如權(quán)利要求3所述的樁排式地下防水墻的成型方法，其特征是所述步驟2)中所鉆孔的孔壁分別與二個相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距100mm以內(nèi)；所述步驟3)中水泥漿噴嘴(5)的噴射壓力為1～20MPa。
5.如權(quán)利要求4所述的樁排式地下防水墻的成型方法，其特征是所述步驟2)中所鉆孔的孔壁分別與二個相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距20-60mm；所述步驟(3)中水泥漿噴嘴(5)的噴射壓力為5～15MPa。
6.用于成型樁排式地下防水墻的螺旋鉆機，包括鉆塔以及安裝在鉆塔上的鉆具(10)，鉆具(10)包括帶螺旋刀片(1)的鉆桿(2)和動力頭(3)，其特征是所述鉆桿(2)的下部設(shè)有至少一個水泥漿噴嘴(5)，水泥漿噴嘴(5)設(shè)置在所述螺旋刀片(1)邊緣處，水泥漿噴嘴(5)與位于鉆桿(2)內(nèi)的注漿管(6)的底端相連，注漿管(6)的頂端與注漿器(4)相連，注漿器(4)安裝在動力頭(3)的上方，所述注漿器(4)與動力頭(3)的出口端可相對轉(zhuǎn)動地相連在一起，水泥漿供料管(8)的進口端與泥漿泵相連。
7.如權(quán)利要求6所述的用于成型防水樁擋墻的螺旋鉆機，其特征是所述水泥漿噴嘴(5)設(shè)置在所述螺旋刀片(1)邊緣處的非受力面下方，其噴嘴口的位置距邊緣處20-60mm，所述水泥漿噴嘴(5)的數(shù)量為1-6個。
8.如權(quán)利要求7所述的用于成型防水樁擋墻的螺旋鉆機，其特征是所述螺旋刀片(1)的邊緣處沿水平方向朝外設(shè)有至少一個攪拌桿(9)，所述鉆桿(2)的底端設(shè)有多個刀齒(12)。
9.如權(quán)利要求8所述的用于成型防水樁擋墻的螺旋鉆機，其特征是所述鉆桿(2)的底端沿垂直方向設(shè)有錐形的刀片(11)，刀片(11)的底端設(shè)有多個所述刀齒(12)，所述水泥漿噴嘴(5)為2個，2個水泥漿噴嘴(5)對稱分布在所述鉆桿(2)軸線的兩側(cè)。
10.如權(quán)利要求9所述的用于成型防水樁擋墻的螺旋鉆機，其特征是所述攪拌桿(9)的數(shù)量為2個，攪拌桿(9)的下部設(shè)有所述刀齒(12)。
全文摘要
一種樁排式地下防水墻的成型方法及其使用的旋噴螺旋鉆機，此方法包括在地面上確定每個擋墻樁位置，然后制作形成多個擋墻樁；待擋墻樁固化以后，根據(jù)二個擋墻樁之間的間距，用螺旋鉆機分別在二個擋墻樁之間的地面上進行鉆孔，所鉆孔的孔壁分別與二個相鄰擋墻樁的側(cè)壁相切或相距400mm以內(nèi)；當每個鉆孔鉆到設(shè)計深度后，一邊提升螺旋鉆機的鉆桿，一邊通過位于鉆桿下部的水泥漿噴嘴向鉆孔內(nèi)噴射水泥漿，形成一個與兩邊相鄰擋墻樁相連的水泥土樁；按上述步驟依次在每個擋墻樁之間形成水泥土樁。其目的在于提供一種造價低，能耗少，無污染，施工速度快，能在各種地質(zhì)條件下施工作業(yè)的樁排式地下防水墻的成型方法及其使用的螺旋鉆機。
文檔編號E02D15/04GK1818228SQ20061005828
公開日2006年8月16日 申請日期2006年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月28日
發(fā)明者何慶林 申請人:何慶林