水中钢围堰引孔的施工方法

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2024-01-16 08:27:10

权利要求书： 1.一种水中钢围堰引孔的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）、在引孔位置旁搭设施工钢平台（1）和支栈桥（2），制作定位箱板（3）；

2）、在所述施工钢平台（1）和支栈桥（2）之间固定设置定位箱板（3），该定位箱板（3）放置于引孔位置的正上方；所述定位箱板（3）包括相互扣合的面板（31）和底板（32），在所述底板（32）内平行设有四个加劲圈（321），相邻两个所述加劲圈（321）的边距尺寸与加劲圈（321）的直径尺寸相同，在该底板（32）上还设有加劲肋（322），所述加劲肋（322）为工字钢；

3）、由全回转钻机定位夹住钢套管（4），并向下穿设过定位箱板（3）的对应位置，将钢套管（4）缓慢压入砂石层，随着钢套管（4）的压入，当钢套管（4）的上端面邻近定位箱板（3）的上端面时，在钢套管（4）的上端再加装一根钢套管（4），并保证加装的钢套管（4）上端位置能被全回转钻机夹持固定，以保证持续压入；

4）、在压入过程中，非岩石层位置采用旋挖钻机在钢套管（4）内取土，取土后钢套管（4）再继续钻进，如此反复地持续打入钢套管（4）；在打到岩石层时，则用旋挖钻机超前取土，打松岩石层，取土后再放入旋挖机钻头钻孔，如此反复直至钻到孔底，最后让钢套管（4）顺着钻头的外边缘下压，直至到达孔底；

5）、采用水泵抽出钢套管（4）内的水；

6）、抽完水后，向钢套管（4）内回填砂砾，回填完成拔出钢套管（4）；

在所述步骤4）中，所述全回转钻机与旋挖机配合施工，当钢套管（4）无法钻进或出现倾斜时，用旋挖机逐一敲碎岩石层，并把碎石取出，再放入旋挖机钻头继续钻孔，直至钻到要求深度的孔底位置，其间利用钻头与土体的间隙作导向，让钢套管（4）顺着间隙位置下压，在旋挖机钻头钻进与钢套管下压之间的衔接，以不大于1米为区间下压一次，直至到达孔底；接着，平移定位箱板（3），移动一个加劲圈（321）的直径距离并固定，重复步骤4）到步骤

6）的施工内容，最后，把定位箱板（3）水平回移一个加劲圈（321）的1/2直径距离并固定，再重复步骤4）到步骤6）的施工内容，在岩石层打出槽孔的样式并回填保护。

2.根据权利要求1所述的一种水中钢围堰引孔的施工方法，其特征在于：在所述全回转钻机的一侧设有反力叉（5），在所述反力叉（5）上固设有配重物。

3.根据权利要求1所述的一种水中钢围堰引孔的施工方法，其特征在于：在所述步骤3）中，所述钢套管（4）一端的内管壁上设有台阶孔（41），另一端的端面上绕设有一段延伸段（42），该延伸段（42）与钢套管（4）对应端的管壁形成一个台阶结构，在所述台阶孔（41）的孔壁上绕设有多个第一连接孔（411），在所述延伸段（42）的外侧壁上对应第一连接孔（411）的位置均设有第二连接孔（421），两根钢套管（4）在竖直方向连接时，下端钢套管（4）的延伸段（42）伸入上端钢套管（4）的台阶孔（41）中，并使第一连接孔（411）与第二连接孔（421）对准，再由固定螺栓从外到内依次穿设过第一连接孔（411）和第二连接孔（421）并铆紧以实现固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种水中钢围堰引孔的施工方法，其特征在于：所述步骤6）中，抽完水后，在回填砂砾时，每回填1m高后用旋挖机钻头压实，回填砂砾至河床面以上

500mm并拔出钢套管（4），回填高程控制采用测绳，过程中要多次控制测量。

说明书：一种水中钢围堰引孔的施工方法技术领域[0001] 本发明涉及水中钢围堰引孔施工技术领域，特别涉及一种水中钢围堰引孔的施工方法。

背景技术[0002] 在传统水中钢围堰引孔施工技术中，通常采用槽钢焊接在钢平台上作为导向架，然后在导向架内放入钢套管，运用冲击钻机进行引孔。在这施工过程中导向架需要不断拆

改，费时费工，而且增加了空中吊装及水上焊接工程量，作业安全性差；随着钢套管的打入，

钢套管的接长也涉及水上焊接，进一步增加了施工安全隐患；而且水中冲击钻引孔过程中

需要设置泥浆池，对环境存在不利影响，同时冲击钻施工效率低，施工工期长；无论是冲击

钻成孔还是震动下沉钢套管的过程中，导向架都会造成扰动，影响施工精度，导致引孔质量

差，尤其对于工期紧、施工难度大、精度要求高的水中钢围堰引孔施工，这些问题凸显得更

加严重。

发明内容[0003] 本发明要解决的技术问题是提供了一种安全性好、引孔精度高且成孔质量好的水中钢围堰引孔的施工方法。

[0004] 本发明的技术方案如下：[0005] 一种水中钢围堰引孔的施工方法，包括以下步骤：[0006] 1）、在引孔位置旁搭设施工钢平台和支栈桥，制作定位箱板；[0007] 2）、在所述施工钢平台和支栈桥之间固定设置定位箱板，该定位箱板放置于引孔位置的正上方；所述定位箱板包括相互扣合的面板和底板，在所述底板内平行设有四个加

劲圈，相邻两个所述加劲圈的边距尺寸与加劲圈的直径尺寸相同，在该底板上还设有加劲

肋，所述加劲肋为工字钢；

[0008] 3）、由全回转钻机定位夹住钢套管，并向下穿设过定位箱板的对应位置，将钢套管缓慢压入砂石层，随着钢套管的压入，当钢套管的上端面邻近定位箱板的上端面时，在钢套

管的上端再加装一根钢套管，并保证加装的钢套管上端位置能被全回转钻机夹持固定，以

保证持续压入；

[0009] 4）、在压入过程中，非岩石层位置采用旋挖钻机在钢套管内取土，取土后钢套管再继续钻进，如此反复地持续打入钢套管；在打到岩石层时，则用旋挖钻机超前取土，打松岩

石层，取土后再放入旋挖机钻头钻孔，如此反复直至钻到孔底，最后让钢套管顺着钻头的外

边缘下压，直至到达孔底；

[0010] 5）、采用水泵抽出钢套管内的水；[0011] 6）、抽完水后，向钢套管内回填砂砾，回填完成拔出钢套管；[0012] 在所述步骤4）中，所述全回转钻机与旋挖机配合施工，当钢套管无法钻进或出现倾斜时，用旋挖机逐一敲碎岩石层，并把碎石取出，再放入旋挖机钻头继续钻孔，直至钻到

要求深度的孔底位置，其间利用钻头与土体的间隙作导向，让钢套管顺着间隙位置下压，在

旋挖机钻头钻进与钢套管下压之间的衔接，以不大于1米为区间下压一次，直至到达孔底；

接着，平移定位箱板，移动一个加劲圈的直径距离并固定，重复步骤4）到步骤6）的施工内

容，最后，把定位箱板水平回移一个加劲圈的1/2直径距离并固定，再重复步骤4）到步骤6）

的施工内容，在岩石层打出槽孔的样式并回填保护。

[0013] 采用以上方法，定位箱板的结构在保证受力强度的同时进行了简化，同时便于使用，定位箱板移动到位后即与支栈桥、钢平台焊接固定，设置反力叉配合使用，利用配重进

行设备反压，避免全回转钻机施工过程中出现滑移而损伤设备，并能防止安全事故的发生；

钢套管的螺栓连接加长可直接在定位箱板上方或全回转钻机的顶部完成，无需人工下孔及

水上焊接作业，降低了安全风险，而且可以保证钢套管垂直度，引孔质量安全可靠。

[0014] 为了保证施工安全，作为优选，在所述全回转钻机的一侧设有反力叉，在所述反力叉上固设有配重物。

[0015] 为了便于连接，并提高加长连接的稳定性，作为优选，在所述步骤3）中，所述钢套管一端的内管壁上设有台阶孔，另一端的端面上绕设有一段延伸段，该延伸段与钢套管对

应端的管壁形成一个台阶结构，在所述台阶孔的孔壁上绕设有多个第一连接孔，在所述延

伸段的外侧壁上对应第一连接孔的位置均设有第二连接孔；两根钢套管在竖直方向连接

时，下端钢套管的延伸段伸入上端钢套管的台阶孔中，并使第一连接孔与第二连接孔对准，

再由固定螺栓从外到内依次穿设过第一连接孔和第二连接孔并铆紧以实现固定连接。

[0016] 为了避免引孔被堵，防止后期施工干涉，同时便于标示，作为优选，所述步骤6）中，抽完水后，在回填粘土时，每回填1m高后用旋挖机钻头压实，回填砂砾至河床面以上500mm

并拔出钢套管，回填高程控制采用测绳，过程中要多次控制测量。

[0017] 有益效果：本发明利用定位箱板的定位，采用相关钻机的配合使用，不仅提高了钢套管的定位准确性，同时还提高了在岩石层钻打槽孔的效率，操作便捷，施工安全性高。

附图说明[0018] 图1为本发明的施工状态示意图。[0019] 图2为定位箱板的结构示意图。[0020] 图3为钢套管的结构示意图。[0021] 图4为本发明中引孔的施工效果图。具体实施方式[0022] 下面结合附图对本发明作进一步说明。[0023] 如图1到图4所示，本发明的使用方法如下：[0024] 1）、在引孔位置旁搭设施工钢平台1和支栈桥2；制作定位箱板3；[0025] 2）、在所述施工钢平台1和支栈桥2之间焊接固定定位箱板3，该定位箱板3放置于引孔位置的正上方；所述定位箱板3包括相互扣合的面板31和底板32，在所述底板32内平行

设有四个加劲圈321，相邻两个所述加劲圈321的边距尺寸与加劲圈321的直径尺寸相同，在

该底板32上还设有加劲肋322，所述加劲肋322为工字钢；

[0026] 3）、由全回转钻机定位夹住钢套管4，并向下穿设过定位箱板3的对应位置，将钢套管4缓慢压入砂石层，随着钢套管4的压入，当钢套管4的上端面邻近定位箱板3的上端面时，

在钢套管4的上端再加装一根钢套管4，并保证加装的钢套管4上端位置能被全回转钻机夹

持固定，以保证持续压入；需要说明的是，两根钢套管4在竖直方向连接时，下端钢套管4的

延伸段42伸入上端钢套管4的台阶孔41中，并使第一连接孔411与第二连接孔421对准，再由

固定螺栓从外到内依次穿设过第一连接孔411和第二连接孔421并铆紧以实现固定连接；

[0027] 4）、在压入过程中，非岩石层位置采用旋挖钻机在钢套管4内取土，取土后钢套管4再继续钻进，如此反复地持续打入钢套管4；在打到岩石层时，则用旋挖钻机超前取土，打松

岩石层，取土后再放入旋挖机钻头钻孔，如此反复直至钻到孔底，最后让钢套管4顺着钻头

的外边缘下压，直至到达孔底；

[0028] 5）、采用水泵抽出钢套管4内的水；[0029] 6）、抽完水后，向钢套管4内回填砂砾，回填完成拔出钢套管4。[0030] 在上述步骤中，在旋挖机钻头钻进与钢套管下压之间的衔接，以不大于1米为区间下压一次，直至到达孔底；在打完一个孔以后，紧接着，打磨焊接位置，平移定位箱板3，移动

一个加劲圈321的直径距离并焊接固定，重复步骤4）到步骤6）的施工内容，最后，把定位箱

板3水平回移一个加劲圈321的1/2直径距离并焊接固定，再重复步骤4）到步骤6）的施工内

容，在岩石层打出槽孔的样式并回填保护（槽孔样式见图4所示，图中实线为一个加劲圈321

位置引孔后的槽孔样式，虚线为最后一次引孔时被去除的位置）。

[0031] 所述步骤6）中，抽完水后，在回填砂砾时，每回填1m高后用旋挖机钻头压实，回填砂砾至河床面以上500mm并拔出钢套管4，回填高程控制采用测绳，过程中要多次控制测量。

[0032] 在所述全回转钻机的一侧设置反力叉5，在所述反力叉5上固设有配重物，有利于配重平衡全回转钻机，避免受力倾斜而造成翻覆。

[0033] 本发明未描述部分与现有技术一致，在此不做赘述。[0034] 以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本

发明的专利保护范围之内。