串珠式巖溶地區(qū)水中墩鉆孔樁施工用暗河溶洞處理結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種串珠式巖溶地區(qū)水中墩鉆孔樁施工用暗河溶洞處理結(jié)構(gòu)，所施工鉆孔樁由上至下穿越一個(gè)暗河溶洞和一個(gè)位于暗河溶洞下方的下溶洞，該處理結(jié)構(gòu)包括鉆進(jìn)施工之前埋設(shè)至所施工鉆孔樁樁位上的鋼護(hù)筒、由上至下鉆進(jìn)至暗河溶洞后通過鉆孔下放至暗河河床上的內(nèi)護(hù)筒和對(duì)內(nèi)護(hù)筒底部進(jìn)行注漿封堵后形成的封堵層，注漿封堵前內(nèi)護(hù)筒底部存有一層由巖石顆粒組成的支墊層；鋼護(hù)筒的長(zhǎng)度大于當(dāng)前所施工鉆孔樁所處位置的水深；暗河河床上設(shè)置有供內(nèi)護(hù)筒安裝的安裝孔。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、施工簡(jiǎn)便且處理效果好，能簡(jiǎn)便、快速、低成本且高質(zhì)量完成巖溶地區(qū)鉆孔樁施工過程中的暗河溶洞處理過程。
【專利說明】 串珠式巖溶地區(qū)水中墩鉆孔粧施工用暗河溶洞處理結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于溶洞處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種串珠式巖溶地區(qū)水中墩鉆孔樁施工用暗河溶洞處理結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)如今，進(jìn)行巖溶區(qū)域大口徑、深水橋梁樁基施工時(shí)主要存在以下幾方面的缺陷和不足:第一、在橋梁樁基穿越較為復(fù)雜的巖溶區(qū)域施工中，設(shè)計(jì)單位沒有給施工單位提供較為完整地、系統(tǒng)地理論依據(jù)和施工技術(shù)文件，施工單位摸石頭過河，施工中遇到的疑難問題多、困難重重；第二、針對(duì)巖溶區(qū)域橋梁樁基設(shè)計(jì)指導(dǎo)性文件不夠完善，缺乏系統(tǒng)性、全面性和可操作性；第三、對(duì)于施工技術(shù)要求高，橋梁基礎(chǔ)沉降及承載力、穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)的施工項(xiàng)目，溶巖覆蓋區(qū)域樁基施工的基礎(chǔ)理論研究難以滿足實(shí)際施工需求；如對(duì)于設(shè)計(jì)時(shí)速為350km的滬昆客專杭長(zhǎng)湖南段境內(nèi)的省界萍水特大橋、醴陵特大橋位于強(qiáng)巖溶發(fā)育區(qū)域，兩橋僅間隔274m長(zhǎng)的祥云隧道，橋梁樁基均處在串珠式、暗河流巖溶區(qū)域內(nèi)，范圍之大，數(shù)量之多，在全國(guó)客運(yùn)專線橋梁建設(shè)史上尚屬首例，并且在巖溶覆蓋區(qū)，溶洞及溶蝕裂隙中，地下水發(fā)育，透水性好，水量大，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，特別是醴陵特大橋橫跨萍水河，河寬180米，水深4?6米，遠(yuǎn)期通航規(guī)劃為VII級(jí)，部分樁長(zhǎng)達(dá)90米，個(gè)別樁基穿越重疊式溶洞10個(gè)，巖石強(qiáng)度高且?guī)r層傾斜，同時(shí)穿越暗河流，施工難度大，危險(xiǎn)性高，極易出現(xiàn)溶洞失穩(wěn)，坍塌變形，稍有不慎引起卡鉆、埋鉆，影響工程進(jìn)度。
[0003]目前，巖溶區(qū)域鉆孔樁施工方法有以下四種:泥漿造壁法、靜壓化學(xué)注漿法、護(hù)筒跟進(jìn)法和能量傳遞法。按照常規(guī)施工來看，采用護(hù)筒跟進(jìn)法施工，完全符合特大型溶洞的處理方法。但若需施工鉆孔樁的數(shù)量較多且樁長(zhǎng)較大時(shí)，則需加工鋼護(hù)筒的數(shù)量非常大。因而，現(xiàn)如今缺少一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且施工簡(jiǎn)便、溶洞處理效果好的串珠式巖溶地區(qū)水中墩鉆孔樁施工用暗河溶洞處理結(jié)構(gòu)，能簡(jiǎn)便、快速、低成本且高質(zhì)量完成巖溶地區(qū)鉆孔樁施工過程中的暗河溶洞處理過程。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種串珠式巖溶地區(qū)水中墩鉆孔樁施工用暗河溶洞處理結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、施工簡(jiǎn)便且處理效果好，能簡(jiǎn)便、快速、低成本且高質(zhì)量完成巖溶地區(qū)鉆孔樁施工過程中的暗河溶洞處理過程。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種串珠式巖溶地區(qū)水中墩鉆孔樁施工用暗河溶洞處理結(jié)構(gòu)，所施工鉆孔樁由上至下穿越一個(gè)暗河溶洞和一個(gè)位于暗河溶洞下方的下溶洞，其特征在于:包括鉆進(jìn)施工之前埋設(shè)至所施工鉆孔樁樁位上的鋼護(hù)筒、由上至下鉆進(jìn)至暗河溶洞后通過所鉆鉆孔下放至暗河河床上的內(nèi)護(hù)筒和對(duì)內(nèi)護(hù)筒底部進(jìn)行注漿封堵后形成的封堵層，且注漿封堵前所述內(nèi)護(hù)筒底部存有一層由被鉆機(jī)擊碎后的巖石顆粒組成的支墊層；所述鋼護(hù)筒的長(zhǎng)度大于當(dāng)前所施工鉆孔樁所處位置的水深，所述鋼護(hù)筒為外護(hù)筒，所述內(nèi)護(hù)筒的內(nèi)徑大于所施工鉆孔樁的樁徑且其外徑小于所述外護(hù)筒的內(nèi)徑；所述暗河的河床上設(shè)置有供內(nèi)護(hù)筒安裝的安裝孔。
[0006]上述串珠式巖溶地區(qū)水中墩鉆孔樁施工用暗河溶洞處理結(jié)構(gòu)，其特征是:所述安裝孔的孔深為Im左右。
[0007]上述串珠式巖溶地區(qū)水中墩鉆孔樁施工用暗河溶洞處理結(jié)構(gòu)，其特征是:所述內(nèi)護(hù)筒由多個(gè)內(nèi)護(hù)筒節(jié)段拼裝而成。
[0008]上述串珠式巖溶地區(qū)水中墩鉆孔樁施工用暗河溶洞處理結(jié)構(gòu)，其特征是:上下相鄰兩個(gè)所述內(nèi)護(hù)筒節(jié)段之間以焊接方式進(jìn)行固定連接。
[0009]上述串珠式巖溶地區(qū)水中墩鉆孔樁施工用暗河溶洞處理結(jié)構(gòu)，其特征是:所述內(nèi)護(hù)筒的頂端高度不低于所述外護(hù)筒的頂端高度，且內(nèi)護(hù)筒與所述外護(hù)筒呈同軸布設(shè)。
[0010]上述串珠式巖溶地區(qū)水中墩鉆孔樁施工用暗河溶洞處理結(jié)構(gòu)，其特征是:所述鋼護(hù)筒頂端高出水面的高度為2m?4m。
[0011]上述串珠式巖溶地區(qū)水中墩鉆孔樁施工用暗河溶洞處理結(jié)構(gòu)，其特征是:所述鋼護(hù)筒的壁厚為IOmm,所述內(nèi)護(hù)筒的壁厚為8mm。
[0012]上述串珠式巖溶地區(qū)水中墩鉆孔樁施工用暗河溶洞處理結(jié)構(gòu)，其特征是:所述內(nèi)護(hù)筒的內(nèi)徑比當(dāng)前所施工第一鉆孔樁的樁徑大20cm且其外徑比鋼護(hù)筒的內(nèi)徑小5cm。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014]1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且投入施工成本較低，能有效減少人工費(fèi)、材料費(fèi)、機(jī)械費(fèi)等各項(xiàng)投入成本。
[0015]2、施工進(jìn)度快且施工工期能得到保證，施工簡(jiǎn)便，施工質(zhì)量易于保證，并且施工過程安全、可靠。
[0016]3、實(shí)現(xiàn)方便且處理效果好，處理過程安全、可靠，采用短護(hù)筒跟進(jìn)至溶洞底步嵌巖lm，封堵水源后，繼續(xù)鉆進(jìn)。
[0017]綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、施工簡(jiǎn)便且處理效果好，能簡(jiǎn)便、快速、低成本且高質(zhì)量完成巖溶地區(qū)鉆孔樁施工過程中的暗河溶洞處理過程。
[0018]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的施工狀態(tài)示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記說明:
[0021]I—暗河； 2—鋼護(hù)筒；3—內(nèi)護(hù)筒；
[0022]4一暗河溶洞；5—下溶洞；6—鉆孔；
[0023]7—封堵層。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖1所示的一種串珠式巖溶地區(qū)水中墩鉆孔樁施工用暗河溶洞處理結(jié)構(gòu)，所施工鉆孔樁由上至下穿越一個(gè)暗河溶洞4和一個(gè)位于暗河溶洞4下方的下溶洞5，所述暗河溶洞4為底部有暗河I的溶洞，包括鉆進(jìn)施工之前埋設(shè)至所施工鉆孔樁樁位上的鋼護(hù)筒2、由上至下鉆進(jìn)至暗河溶洞4后通過所鉆鉆孔6下放至暗河I河床上的內(nèi)護(hù)筒3和對(duì)內(nèi)護(hù)筒3底部進(jìn)行注漿封堵后形成的封堵層7，且注漿封堵前所述內(nèi)護(hù)筒3底部存有一層由被鉆機(jī)擊碎后的巖石顆粒組成的支墊層。所述鋼護(hù)筒2的長(zhǎng)度大于當(dāng)前所施工鉆孔樁所處位置的水深，所述鋼護(hù)筒2為外護(hù)筒，所述內(nèi)護(hù)筒3的內(nèi)徑大于所施工鉆孔樁的樁徑且其外徑小于所述外護(hù)筒的內(nèi)徑。所述暗河I的河床上設(shè)置有供內(nèi)護(hù)筒3安裝的安裝孔。
[0025]本實(shí)施例中，所述安裝孔的孔深為Im左右。所述支墊層內(nèi)含有黏土。
[0026]實(shí)際施工時(shí)，可以根據(jù)具體需要，對(duì)所述安裝孔的孔深進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
[0027]實(shí)際加工時(shí)，所述內(nèi)護(hù)筒3由多個(gè)內(nèi)護(hù)筒節(jié)段拼裝而成。上下相鄰兩個(gè)所述內(nèi)護(hù)筒節(jié)段之間以焊接方式進(jìn)行固定連接。
[0028]安裝完成后，所述內(nèi)護(hù)筒3的頂端高度不低于所述外護(hù)筒的頂端高度，且內(nèi)護(hù)筒3與所述外護(hù)筒呈同軸布設(shè)。
[0029]本實(shí)施例中，所述鋼護(hù)筒2頂端高出水面的高度為2m?4m。
[0030]本實(shí)施例中，所述鋼護(hù)筒2的壁厚為10mm，所述內(nèi)護(hù)筒3的壁厚為8mm。所述內(nèi)護(hù)筒3的內(nèi)徑比當(dāng)前所施工第一鉆孔樁的樁徑大20cm且其外徑比鋼護(hù)筒2的內(nèi)徑小5cm。
[0031]實(shí)際加工時(shí)，可以根據(jù)具體需要，對(duì)鋼護(hù)筒2的長(zhǎng)度、內(nèi)護(hù)筒3與鋼護(hù)筒2的壁厚以及內(nèi)護(hù)筒3與鋼護(hù)筒2的內(nèi)徑進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
[0032]實(shí)際施工時(shí)，由于暗河溶洞4的底部巖層以下有下溶洞5，因此確定采用短護(hù)筒跟進(jìn)施工，當(dāng)內(nèi)護(hù)筒3跟進(jìn)至洞底嵌巖Im深以后封堵水源，終止護(hù)筒跟進(jìn)，防止河水串流至下層的下溶洞5后給施工帶來極大不便，之后采用能量交換法繼續(xù)鉆進(jìn)。
[0033]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種串珠式巖溶地區(qū)水中墩鉆孔樁施工用暗河溶洞處理結(jié)構(gòu)，所施工鉆孔樁由上至下穿越一個(gè)暗河溶洞(4)和一個(gè)位于暗河溶洞(4)下方的下溶洞(5)，其特征在于:包括鉆進(jìn)施工之前埋設(shè)至所施工鉆孔樁樁位上的鋼護(hù)筒(2)、由上至下鉆進(jìn)至暗河溶洞(4)后通過所鉆鉆孔(6)下放至暗河(I)河床上的內(nèi)護(hù)筒(3)和對(duì)內(nèi)護(hù)筒(3)底部進(jìn)行注漿封堵后形成的封堵層(7)，且注漿封堵前所述內(nèi)護(hù)筒(3)底部存有一層由被鉆機(jī)擊碎后的巖石顆粒組成的支墊層；所述鋼護(hù)筒(2)的長(zhǎng)度大于當(dāng)前所施工鉆孔樁所處位置的水深，所述鋼護(hù)筒(2)為外護(hù)筒，所述內(nèi)護(hù)筒(3)的內(nèi)徑大于所施工鉆孔樁的樁徑且其外徑小于所述外護(hù)筒的內(nèi)徑；所述暗河(I)的河床上設(shè)置有供內(nèi)護(hù)筒(3)安裝的安裝孔。
2.按照權(quán)利要求1所述的串珠式巖溶地區(qū)水中墩鉆孔樁施工用暗河溶洞處理結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述安裝孔的孔深為Im左右。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的串珠式巖溶地區(qū)水中墩鉆孔樁施工用暗河溶洞處理結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述內(nèi)護(hù)筒(3)由多個(gè)內(nèi)護(hù)筒節(jié)段拼裝而成。
4.按照權(quán)利要求3所述的串珠式巖溶地區(qū)水中墩鉆孔樁施工用暗河溶洞處理結(jié)構(gòu)，其特征在于:上下相鄰兩個(gè)所述內(nèi)護(hù)筒節(jié)段之間以焊接方式進(jìn)行固定連接。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的串珠式巖溶地區(qū)水中墩鉆孔樁施工用暗河溶洞處理結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述內(nèi)護(hù)筒(3)的頂端高度不低于所述外護(hù)筒的頂端高度，且內(nèi)護(hù)筒(3)與所述外護(hù)筒呈同軸布設(shè)。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的串珠式巖溶地區(qū)水中墩鉆孔樁施工用暗河溶洞處理結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋼護(hù)筒(2)頂端高出水面的高度為2m?4m。
7.按照權(quán)利要求1或2所述的串珠式巖溶地區(qū)水中墩鉆孔樁施工用暗河溶洞處理結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋼護(hù)筒(2)的壁厚為10mm，所述內(nèi)護(hù)筒(3)的壁厚為8mm。
8.按照權(quán)利要求1或2所述的串珠式巖溶地區(qū)水中墩鉆孔樁施工用暗河溶洞處理結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述內(nèi)護(hù)筒(3)的內(nèi)徑比當(dāng)前所施工第一鉆孔樁的樁徑大20cm且其外徑比鋼護(hù)筒(2)的內(nèi)徑小5cm。
【文檔編號(hào)】E02D5/40GK203487528SQ201320621965
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】侯田海, 田杰, 郭富明, 任宵, 周吉學(xué), 崔旭, 任少?gòu)?qiáng) 申請(qǐng)人:中鐵二十局集團(tuán)有限公司