1.本发明涉及建筑基础技术领域，尤其涉及一种泥浆循环高效利用的群桩钻孔施工方法。
背景技术：
2.土木建筑工程的建设都离不开基础施工，群桩基础将荷载传至地下较深处承载性能好的土层，以满足承载力和沉降的要求，是我国应用最广泛的深基础形式，钻孔灌注桩施工也成为我国土木建设的一项重要内容。
3.泥浆护壁法成桩是在钻孔过程中，钻头将碎泥渣处理成浆状后，正循环利用泥浆泵压送高压泥浆，经钻机中心管将泥浆送入到钻头底部强力喷出，与切削成浆状的碎泥渣混合，携带泥土沿孔壁向上运动，从护筒的溢流孔排出到现场挖设的沉淀池中。反循环的泥浆流动与正循环路由相反。
4.常规的泥浆护壁成孔桩均需要在现场就地挖设较大的泥浆沉淀池，这不仅对场地空间有要求，而且产生大量的渣土堆积，完工时还需要回填，浪费大量人力物力；同时，过程中产生大量泥浆，处理难度较大而直接排放，造成环境污染。
技术实现要素：
5.本发明所要解决的技术问题在于提供一种泥浆循环高效利用的群桩钻孔施工方法，以避免采用常规方法进行施工时，因采用大型泥浆沉淀池而带来的场地空间要求高、耗费大量人力物力以及环境污染严重的问题。
6.本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：
7.一种泥浆循环高效利用的群桩钻孔施工方法，在群桩正式施工钻孔前，先在每个桩位上分别埋设一个钢护筒，钢护筒在每个桩位上方分别形成一个泥浆沉淀和存储池；接着，按群桩的孔位，在相邻的钢护筒之间通过连通管依次连通，使之相互串联形成单一的泥浆流动回路；钻孔施工时，以顺序连接的三个桩位为一组进行施工；并且，施工过程中，当a桩位钻机钻进到位后，钻头产生的渣土泥浆混合物排至c桩位沉淀，c桩位的泥浆渣土通过连通管回流至与c桩位相连的b桩位进一步沉淀形成泥浆，接着继续回流至与b桩位相连的a桩位处作为钻孔护壁浆液。
8.作为本发明的优选方式之一，每个桩位上的所述钢护筒底部分别沿其桩径向下延伸，其顶部则高出地面或水面一定距离，以形成足够的空间作为泥浆沉淀池用。
9.作为本发明的优选方式之一，所述钢护筒的顶部高于地面0.3m或水面1-2m。
10.作为本发明的优选方式之一，每个所述钢护筒上与连通管相连的位置还分别设置有一开关式挡板；所述开关式挡板用于打开或切断泥浆流动通道，防止泥浆向另一方向的桩位溢出，确保均回流至指定钻孔孔位。
11.作为本发明的优选方式之一，施工过程中，针对可能存在的桩位泥浆短时一处的情况，可采用另外设置的可移动式泥浆沉淀箱进行紧急配合，确保泥浆不外泄。
12.作为本发明的优选方式之一，所述的泥浆循环高效利用的群桩钻孔施工方法，包括如下具体步骤：
13.s1、埋设护筒：测量放好各桩位中心点，埋置钢护筒并沿桩径向下挖设，以形成足够的空间作为泥浆沉淀池用；
14.s2、护筒串联：焊接钢护筒之间的连接管道；
15.s3、钻机就位：准备开钻a桩位，选定用作沉淀的b桩位和c桩位，并关闭c桩位上靠近外侧的开关式挡板，从而做好泥浆回流准备；钻机就位；
16.s4、钻孔出渣：对于正循环钻机，钻锥旋转产生钻渣，钻渣被泥浆悬浮并随泥浆上升而溢出流至b桩位作为一级沉淀，接着泥浆流入c桩位，正循环钻机的进浆口即采用c桩位泥浆液；
17.对于反循环钻机，钻锥出浆口排放泥浆至c桩位作为一级沉淀，并经b桩位沉淀溢出清泥浆进入a桩位，作为泥浆护壁；
18.s5、施工完毕：a桩位钻孔施工完毕后，关闭a桩位钢护筒上的开关式挡板，及时清孔，进行后续施工；
19.s6、下一桩位施工：选定下一桩位钻孔，并在钻孔桩位单侧选定两根近邻桩位作泥浆沉淀用；接着，重复上述s4～s5步骤。
20.本发明相比现有技术的优点在于：
21.(1)本发明所需材料工艺简单，也无需额外人工，其充分利用了钻孔桩钻机特性，将传统的外放泥浆池分散至多桩位沉淀，同时形成较长的串联泥浆循环回路，沉淀效果好，保证了护壁泥浆的可用性；
22.(2)本发明无需再单独挖设较大的泥浆池，避免了因挖设泥浆池投入的大量人力物力损失，也避免了因使用泥浆池产生的土方堆积、泥浆外泄的环境破坏；另外，本发明将桩机作业中产生的泥浆循环利用，实现物尽其用，避免了人工造浆的水资源浪费；同时，减少了泥浆的总用量及废泥浆处理量，降低现场作业的劳动强度，降低环境污染；并且，本发明泥浆净化分离采用的是物理原理，避免了化学品的二次污染。
附图说明
23.图1是实施例1中各桩位的排布以及各桩位上钢护筒、连通管以及开关式挡板间的结构配合图(图中，a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l分别表示各桩位)；
24.图2是实施例1中施工a桩位钻孔时的整体结构配合及泥浆循环过程展示原理图；
25.图3是实施例1中施工a桩位钻孔时的a桩位处结构展示图。
具体实施方式
26.下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
27.实施例1
28.本实施例的一种泥浆循环高效利用的群桩钻孔施工方法，包括如下具体步骤：
29.s1、埋设护筒：
30.在群桩正式施工钻孔前，测量放好各桩位中心点，并在每个桩位上分别埋置一个钢护筒；钢护筒的底部分别沿其桩径向下延伸，其顶部则高于地面0.3m或水面1-2m，以形成足够的空间。其中，钢护筒主要起导向和保护孔壁的作用，同时相当于在每个桩位上方形成了一个小型的泥浆沉淀和存储池。
31.s2、护筒串联及开关式挡板安装：
32.参照图1，按群桩的孔位，在相邻的钢护筒之间焊接连通管，并使各桩位钢护筒之间通过连通管依次连通，从而相互串联形成单一的泥浆流动回路。其中，将各桩位按一定方向依次顺序标记为a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l桩位，同时在每个钢护筒上与连通管相连的位置还分别安装有一开关式挡板。此处，开关式挡板用于打开或切断泥浆流动通道，防止泥浆向另一方向的桩位溢出，确保均回流至指定钻孔孔位。
33.s3、钻机就位：
34.准备开钻a桩位，并在a桩位单侧选定两根近邻桩位作泥浆沉淀用，即选择b桩位(位于a桩位与c桩位之间)和c桩位(三个桩位中的最外侧桩位)，同时，关闭c桩位上靠近外侧的开关式挡板，做好泥浆回流准备(参见图2)；接着，钻机就位(如图3所示)。
35.s4、钻孔出渣：
36.对于正循环钻机，钻锥旋转产生钻渣，钻渣被泥浆悬浮并随泥浆上升而溢出流至b桩位作为一级沉淀，接着泥浆流入c桩位，正循环钻机的进浆口即采用c桩位泥浆液。
37.对于反循环钻机，钻锥出浆口排放泥浆至c桩位作为一级沉淀，并经b桩位沉淀溢出清泥浆进入a桩位，作为泥浆护壁(循环过程参见图2)。
38.s5、施工完毕：
39.a桩位钻孔施工完毕后，关闭a桩位钢护筒上的开关式挡板，及时清孔，接着进行后续施工。
40.s6、下一桩位施工：
41.按照a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l桩位的顺序，依次选定下一桩位钻孔，并在相应钻孔桩位单侧选定两根近邻桩位作泥浆沉淀用；例如，施工b桩位时，选定c、d桩位作泥浆沉淀用；施工c桩位时，选定d、f桩位作泥浆沉淀用，以此类推；当施工至k桩位时，其右侧桩位不足两个，可选定其左侧的j、i作泥浆沉淀用；施工l桩位时，亦如此。
42.待一切准备就绪，重复上述s4～s5步骤。
43.此外，需要注意的是，针对施工过程可能存在的桩位泥浆短时一处的情况，可采用另外设置的可移动式泥浆沉淀箱进行紧急配合，确保泥浆不外泄。
44.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。技术特征：
1.一种泥浆循环高效利用的群桩钻孔施工方法，其特征在于，在群桩正式施工钻孔前，先在每个桩位上分别埋设一个钢护筒，钢护筒在每个桩位上方分别形成一个泥浆沉淀和存储池；接着，按群桩的孔位，在相邻的钢护筒之间通过连通管依次连通，使之相互串联形成单一的泥浆流动回路；钻孔施工时，以顺序连接的三个桩位为一组进行施工；并且，施工过程中，当a桩位钻机钻进到位后，钻头产生的渣土泥浆混合物排至c桩位沉淀，c桩位的泥浆渣土通过连通管回流至与c桩位相连的b桩位进一步沉淀形成泥浆，接着继续回流至与b桩位相连的a桩位处作为钻孔护壁浆液。2.根据权利要求1所述的泥浆循环高效利用的群桩钻孔施工方法，其特征在于，每个桩位上的所述钢护筒底部分别沿其桩径向下延伸，其顶部则高出地面或水面一定距离。3.根据权利要求2所述的泥浆循环高效利用的群桩钻孔施工方法，其特征在于，所述钢护筒的顶部高于地面0.3m或水面1-2m。4.根据权利要求1所述的泥浆循环高效利用的群桩钻孔施工方法，其特征在于，每个所述钢护筒上与连通管相连的位置还分别设置有一开关式挡板；所述开关式挡板用于打开或切断泥浆流动通道。5.根据权利要求1所述的泥浆循环高效利用的群桩钻孔施工方法，其特征在于，施工过程中，若个别桩位出现泥浆短时一处现象，则采用另外设置的可移动式泥浆沉淀箱进行紧急配合。6.根据权利要求1-5任一所述的泥浆循环高效利用的群桩钻孔施工方法，其特征在于，包括如下具体步骤：s1、埋设护筒：测量放好各桩位中心点，埋置钢护筒并沿桩径向下挖设，以形成足够的空间作为泥浆沉淀池用；s2、护筒串联：焊接钢护筒之间的连接管道；s3、钻机就位：准备开钻a桩位，选定用作沉淀的b桩位和c桩位，并关闭c桩位上靠近外侧的开关式挡板，从而做好泥浆回流准备；钻机就位；s4、钻孔出渣：对于正循环钻机，钻锥旋转产生钻渣，钻渣被泥浆悬浮并随泥浆上升而溢出流至b桩位作为一级沉淀，接着泥浆流入c桩位，正循环钻机的进浆口即采用c桩位泥浆液；对于反循环钻机，钻锥出浆口排放泥浆至c桩位作为一级沉淀，并经b桩位沉淀溢出清泥浆进入a桩位，作为泥浆护壁；s5、施工完毕：a桩位钻孔施工完毕后，关闭a桩位钢护筒上的开关式挡板，及时清孔，进行后续施工；s6、下一桩位施工：选定下一桩位钻孔，并在钻孔桩位单侧选定两根近邻桩位作泥浆沉淀用；接着，重复上述s4～s5步骤。
技术总结
本发明提供了一种泥浆循环高效利用的群桩钻孔施工方法，在施工钻孔前，先在每个桩位上分别埋设一个钢护筒，钢护筒在每个桩位上方分别形成一个泥浆沉淀和存储池；接着，按群桩的孔位，在相邻钢护筒之间通过连通管依次连通，形成单一的泥浆流动回路；施工时，以顺序连接的三个桩位为一组进行施工；并且，当A桩位钻机钻进到位后，钻头产生的渣土泥浆混合物排至C桩位沉淀，C桩位的泥浆渣土通过连通管回流至B桩位进一步沉淀形成泥浆，接着继续回流至A桩位处作为钻孔护壁浆液。本发明能有效地在桩基钻孔中形成泥浆循环利用，解决传统钻孔桩施工泥浆处理难度大的问题，且无需再单独挖设较大的泥浆池，避免泥浆环境污染和水资源浪费。避免泥浆环境污染和水资源浪费。避免泥浆环境污染和水资源浪费。
技术研发人员：郭永刚 王凯 汤瑞 陈莘 常乃坤 贺炳寅 王中恩 董祥君 马文
受保护的技术使用者：安徽省路桥工程集团有限责任公司
技术研发日：2021.12.08
技术公布日：2022/3/15
声明：
“泥浆循环高效利用的群桩钻孔施工方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：安徽省路桥工程集团有限责任公司
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2024年12月13日 ~ 15日 
