小口徑鑽具切割深埋結構物的施工方法及設備的製作方法
2023-10-08 21:34:14
專利名稱：小口徑鑽具切割深埋結構物的施工方法及設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及切割深埋結構物的施工領域，特別是一種小口徑鑽具切割深埋結構物
的施工方法及設備。
背景技術：
目前在地下工程項目施工，原有建築物的樁基礎、廢舊的地下管線、發生破壞的地 下結構等拆遷改造，以及新工程建設中遇到地下構造物的處理問題中。淺層障礙物可以採 取開挖清理，或從地面進行引拔，對於埋深較大的地下構造物則需特殊施工方法進行處理。 要切割地下構造物，採用開挖的方法施工量巨大，而且施工成本太高，而採用小口徑鑽具切 割存在切割過程中容易偏斜的問題。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種切割深埋結構物的施工方法和設備，可以 採用小口徑鑽具切割深埋結構物，並且保證切割精度，加快施工進度。 為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是一種小口徑鑽具切割深埋結 構物的施工方法，包括以下步驟 1)測量放樣和導牆施工，在地表上，按照深埋結構物行測量放樣，導牆為鋼筋混凝 土結構，標識出深埋結構物的軸線和寬度，通過注漿孔對深埋結構物內部及周圍進行注漿 充填並檢測； 2)在深埋結構物頂部上方開挖切割槽，在切割槽底部澆築底板混凝土 ；
3)在切割槽內安裝定位架； 4)在定位架上安裝鑽機對深埋結構物進行切割，鑽孔過程中採用間隔施工，減壓
慢速鑽進，優先對鋼結構體所在的孔位施工； 通過上述步驟實現了對深埋結構物的切割。 —種鑽杆定位架，在機架兩側設有多根導向杆，多根導向杆在每一側排列為兩行， 相鄰的四根導向杆內接圓的直徑略大於鑽杆鑽具的直徑，相鄰兩列導向杆的間距小於鑽杆 鑽具的直徑，機架上設有軌道。 本發明所提供的一種小口徑鑽具切割深埋結構物的施工方法及設備，通過在深埋 結構物內填充澆築混凝土，在深埋結構物上方開挖切割槽，在切割槽內澆築底板混凝土，並 採用定位架給鑽杆定位的方法，實現了採用小口徑鑽具精確切割深埋結構物，降低了施工 成本，加快了施工工期。開挖切割槽減少了鑽孔的長度，避免了深埋結構物上方的填充土石 影響鑽孔精度；澆築底板混凝土可以給鑽杆提供導向作用，而且可以避免在切割弧形面時 引起偏斜，在深埋結構物內及上方填充灌漿澆築，可以避免因材質的軟硬不均或切割物的 外形而產生鑽孔時偏斜，高精度的定位架保證了鑽杆運行處於設計要求的位置，使鑽杆只 能在相鄰的四根導向杆之間運行，從而避免了偏斜；在定位架機架兩側都設置導向杆，可以 便於切割物的取出和後期施工。施工時在定位孔內採用間隔施工，即先鑽第1、3、5個定位
3孔，後鑽第2、4、6個定位孔，也是避免因孔壁受力不均而產生偏斜。優先對深埋結構物鋼結 構體所在的位置進行施工可以避免後施工時鋼結構產生震蕩、變形或滑移，降低後期的施 工難度。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
圖1是本發明方法的工藝流程圖；
圖2是本發明方法中施工整體結構的主視圖；
圖3是本發明方法中切割槽和定位架的俯視圖；
圖4是本發明中定位架的整體結構俯視圖。
具體實施例方式
在本實施例中，深埋結構物6為一段因坍塌而損壞的隧道，兩端封閉，距地面約30 米，隧道內存在鋼軌、鋼管等剛性結構體，隧道上方土質為粉細砂層，具有中等_弱等透水 性，且與外江連通，施工難度較大。
具體施工步驟如下 在深埋結構物6地表上，按照深埋結構物6軸線進行測量放樣，標識出軸線和寬度。 切割槽段導牆為鋼筋混凝土結構，導牆深1. 8m，寬0. 8m，淨距160cm，導牆長 383cm，方便定位架2下設，在導牆施工同時，對豎井周圍進行了場地硬化，硬化部分混凝土 與導牆同時澆築，使導牆與硬化地面連成一體。 深埋結構物6脫空勘察、注槳充填和注槳後檢查。導牆施工完成後，對隧道脫空情 況進行了檢查，發現隧道底部為lm淤砂，上部為水。對深埋結構物6通過注漿孔7進行了 純水泥漿液和膏狀漿液灌注方式。注漿完成後進行了注漿檢查，檢查結果深埋結構物6內 漿液充填充分，灌漿結塊4有一定的強度。 隧道切割模擬試驗和設備選擇。正式切割前，在場外模擬隧道管片、隧道內管材 進行了現場試驗。模擬試驗對鑽機性能、鑽具結構、金剛石鑽頭形式、泥漿性能和切割管片 情況、切割鋼軌情況進行了試驗，根據試驗結果，選擇小口徑鑽具切割深層隧道方法是可行 的。 深埋結構物6上方的切割槽3成槽施工，切割部位上方首先成槽，因為本例中後期 要進行豎井施工，所以開挖槽3的深度一直到接近深埋結構物6的頂部，成槽後採用定位架 同位器進行檢測，符合要求後澆築底板混凝土 5。 定位架2採用懸掛式鋼結構，垂直的導向杆22採用小48mm鋼管制作，長度為28m， 導向杆22在每一側排列為兩行，列間距17cm，相鄰的四根導向杆內接圓的直徑為小227mm， 鑽具直徑為小219mm，鑽杆直徑小76mm，這樣可以保證相鄰的孔位互相交叉，從而實現切 割；機架21上設有軌道23，軌道23便於鑽具的安裝和移動。定位架2的機架21採用6. 3mm 槽鋼製作，定位架2距槽壁5cm。定位架2製作過程中嚴格控制製作精度，製作完成後，採用 同孔器進行全數檢查。定位架2採用四點起吊法，安裝完成後，槽口進行防護。
深埋結構物6切割
1)深埋結構物6切割過程泥漿泥漿控制，新鮮泥漿控制粘度26 28S，比重1. 06為宜。 2)深埋結構物6切割 ①切割鑽孔採用迴轉式鑽機和金剛石鑽頭鑽進，鑽具直徑小219mm，長度8. 5 11. 5m ;鑽杆直徑小76mm。 ②孔位，鑽機孔位準確無誤，鑽具順垂直導向杆自然下落，無障礙，以保證孔底定 位的準確性。 切割孔布置切割圓即相鄰的四根導向杆22內接圓，相鄰間距17cm，直徑 小227mm，套接厚度15cm。特別注意深埋結構物6內鋼結構體所在孔的施工應優先進行。
③鑽孔過程中採取減壓慢速鑽進。
3)切割施工 深埋結構物6的一側切割槽3的切割於2009年1月6日開始至1月12日結束， 歷時7天，二臺鑽機，累計完成切割鑽孔42個，定位鑽孔4個，切斷鋼軌二根(四節)(規格 22kg/m)、小89X3空氣鋼管二根、小108X3水管二根、小114X3排汙管一根、小219X8泥 漿管二根以及隧道內灌漿填充結石等。平均每臺鑽機每天完成切割孔3. 3個；鋼軌切斷平 均耗時100 120min，管材耗時60 80min。 另一側切割槽3的切割於2009年2月7日開始至2月14日結束，歷時8天，二 臺鑽機，累計完成切割鑽孔42個，定位鑽孔4個，切斷鋼軌二根(四節)(規格22kg/m)、 小89X3空氣鋼管二根、小108X3水管二根、小114X3排汙管一根、小219X8泥槳管二根以 及隧道內灌漿填充結石等。平均每臺鑽機每天完成切割孔2. 9個；鋼軌切斷平均耗時80 100min，管材耗時50 60min。
(3)切割效果 a、選用直徑小219mm的鑽具對深埋結構物6進行切割，通過套接布孔形成連續的 切割斷面，套接區最小寬度1246mm，滿足厚度1200mm地連牆的成槽施工要求；切割長度為 3. 627m，滿足隧道管片直徑3. 54m的切斷要求。 b、隧道切割完成後，對切割弧面進行了全斷面檢測，切斷充分。 c、通過對豎井隧道開挖觀察，隧道管片及其內部各類鋼軌和管材全部被切斷，切
割斷面呈直線形。 d、隧道切割項目原計劃45天完成，實際工期15天，由於方法得當，提前完成。
權利要求
一種小口徑鑽具切割深埋結構物的施工方法，其特徵在於包括以下步驟1)測量放樣和導牆施工，在地表上，按照深埋結構物進行測量放樣，標識出深埋結構物(6)的軸線和寬度，導牆為鋼筋混凝土結構，通過注漿孔(7)對深埋結構物(6)內部及周圍進行注漿充填並檢測；2)在深埋結構物(6)頂部上方開挖切割槽(3)，在切割槽(3)底部澆築底板混凝土(5)；3)在切割槽(3)內安裝定位架(2)；4)在定位架(2)上安裝鑽機對深埋結構物(6)進行切割，鑽孔過程中採用間隔施工，減壓慢速鑽進，優先對鋼結構體所在的孔位施工；通過上述步驟實現了對深埋結構物(6)的切割。
2. —種鑽杆定位架，其特徵在於在機架(21)兩側設有多根導向杆(22)，多根導向杆(22)在每一側排列為兩行，相鄰的四根導向杆(22)內接圓的直徑略大於鑽杆鑽具(1)的直徑，相鄰兩列導向杆(22)的間距小於鑽杆鑽具(1)的直徑，機架(21)上設有軌道(23)。
全文摘要
本發明公開了一種小口徑鑽具切割深埋結構物的施工方法及設備，涉及切割深埋結構物的施工領域，通過在深埋結構物內填充澆築混凝土，在深埋結構物上方開挖切割槽，在切割槽內澆築底板混凝土，並採用定位架給鑽杆定位的方法，實現了採用小口徑鑽具精確切割深埋結構物，降低了施工成本，加快了施工工期。高精度的定位架保證了鑽杆運行處於設計要求的位置，使鑽杆只能在相鄰的四根導向杆之間運行，從而避免了偏斜；在定位架機架兩側都設置導向杆，可以提高切割施工的成功率。
文檔編號E21D9/10GK101696633SQ20091027247
公開日2010年4月21日 申請日期2009年10月21日 優先權日2009年10月21日
發明者宋玉才, 張新軍, 張玉莉, 焦家訓, 王昇 申請人:葛洲壩集團基礎工程有限公司;