在钻孔桩井筒底部开挖岩石的环式切削法

摘要

本发明涉及一种在钻孔桩井筒底部开挖岩石的环式切削法。在井筒底部，整个岩石开挖部位的轮廓为一个圆柱体，其厚度等于井筒直径的2.0-2.5倍，其直径等于井筒的直径。在每一个岩石开挖层的操作平台上，都架设一台平面旋转切削钻，其钻头与设定岩石井筒侧壁相切，并以相等的环向间距，顺次钻制切削孔，首先形成一层实际岩石井筒侧壁，并使所开挖的岩体开挖层仅存一个孤岛状的残存体。该残存体周围的约束被解除，周围的侧压力被撤消，故可用机械方式将其破碎。本发明所使用的机械简单，造价低廉，易于操作，机动性强。在施工时没有粉尘，没有噪音，它可连续作业，不受外界各种因素干扰。所形成的岩石井筒侧壁规则，且井壁岩石完好无损。

主权项

一种在钻孔桩井筒底部开挖岩石的环式切削法，在桥梁工程中，被用于开挖钻孔桩井筒〔1〕底部的岩石部位；在山区或浅山区，大地表层为7‑30m厚的土层，在土层之下是大范围的岩石结构〔3〕；所述的井筒〔1〕其直径为1.2m、1.5或1.8m，它向下首先穿过土层，然后进入岩石结构〔3〕中；在穿过土层部位，设有混凝土护壁〔2〕；在岩石结构〔3〕中，形成实际岩石井筒侧壁〔6〕；所述的混凝土护壁〔2〕其口径等于井筒〔1〕的直径；所述的实际岩石井筒侧壁〔6〕用平面旋转切削钻〔8〕切削而成；整个岩石开挖部位的轮廓为一个圆柱体，其厚度等于井筒〔1〕直径的2.0‑2.5倍，其直径等于井筒〔1〕的直径，其侧面与设定岩石井筒侧壁〔4〕相吻合，其底面与设定岩石井筒底面〔5〕相吻合；所述的岩石开挖部位自上而下分为若干个岩石开挖层〔7〕，顺次进行开挖；其特征在于：在所述的井筒〔1〕底部，用电动切割片对岩石结构〔3〕的表层进行水平切割，在其表面的正中部位为顶层岩石开挖层〔7〕形成一个操作平台〔7‑1〕；在这个操作平台〔7‑1〕上，架设一台平面旋转切削钻〔8〕；该平面旋转切削钻〔8〕可绕其自身的中心主轴作360度的平面转动，其钻头与所述的设定岩石井筒侧壁〔4〕相切，并分别垂直向下钻制小原生孔〔10〕和大原生孔〔12〕；所述的小原生孔〔10〕以185‑190mm的相等环向间距排列，小原生孔〔10〕从里向外依次为小原生岩心〔10‑3〕、小原生切口〔10‑2〕和小原生孔壁〔10‑1〕；取出小原生岩心〔10‑3〕，小原生孔〔10〕变成小切削孔〔11〕；小切削孔〔11〕由小切削孔壁〔11‑1〕和小切削孔腔〔11‑2〕构成，小切削孔壁〔11‑1〕与小原生孔壁〔10‑1〕相同，小切削孔腔〔11‑2〕的口径为120mm；在每相邻的两个小切削孔〔11〕之间的正中部位，都钻制一个大原生孔〔12〕，大原生孔〔12〕从里向外依次为大原生岩心〔12‑3〕、大原生切口〔12‑2〕和大原生孔壁〔12‑1〕；取出大原生岩心〔12‑3〕，大原生孔〔12〕变成大切削孔〔13〕；大切削孔〔13〕由大切削孔壁〔13‑1〕和大切削孔腔〔13‑2〕构成，大切削孔壁〔13‑1〕与大原生孔壁〔12‑1〕相同，大切削孔腔〔13‑2〕的口径为159mm；整个一圈小切削孔腔〔11‑2〕和大切削孔腔〔13‑2〕沿着圆周贯通起来，形成一道顶层环状岩石间距〔7‑4〕；在顶层环状岩石间距〔7‑4〕之外，是顶层实际岩石井筒侧壁〔6〕；在顶层环状岩石间距〔7‑4〕之内，是顶层残存体〔7‑2〕；对于顶层残存体〔7‑2〕，其顶部和边部的岩石用风镐破碎，其中部的岩石用岩石劈裂器破碎，其底部的残留岩石〔7‑3〕用电动切割片进行水平切割，为下一个岩石开挖层〔7〕形成一个操作平台〔7‑1〕；在所述的井筒〔1〕的开口处，安装一台卷扬机，利用吊桶吊装，及时将破碎的岩石运出井筒〔1〕；所述的岩石开挖部位，除了底层岩石开挖层〔7〕以外，其余各岩石开挖层〔7〕的厚度都是600mm，在每一个岩石开挖层〔7〕所钻制的小原生孔〔10〕和大原生孔〔12〕的深度均为600mm；底层岩石开挖层〔7〕的厚度不大于500mm，所钻制的小原生孔〔10〕和大原生孔〔12〕的深度都比该岩石开挖层〔7〕的厚度大100mm；每上下两个岩石开挖层〔7〕的交界面都是下一个岩石开挖层〔7〕的顶面；所有的岩石开挖层〔7〕都按同一个方法进行开挖；将钻孔桩的钢筋笼〔15〕放入所述的井筒〔1〕中，在该井筒〔1〕中注满C25混凝土〔16〕，底层岩石开挖层〔7〕的残留岩石〔7‑3〕构成了钻孔桩的根部。