[发明专利]基于垂直吊装系统的超大断面倾斜式单桩基础施工工艺

权利要求书

1.一种基于垂直吊装系统的超大断面倾斜式单桩基础施工工艺，其特征在于：所施工超大断面倾斜式单桩基础为钢筋混凝土桩，所述钢筋混凝土桩内设置有钢筋笼；所述钢筋混凝土桩的横断面面积大于100m²且其倾角大于45°；对所施工超大断面倾斜式单桩基础进行施工时，包括以下步骤：

步骤一、管棚超前支护施工：对所施工超大断面倾斜式单桩基础的桩洞(1)进行开挖之前，先对桩洞(1)顶部进行管棚超前支护施工，获得施工成型的管棚超前支护结构；

步骤二、洞口防护：在桩洞(1)的洞口施工洞口支护结构；

步骤三、垂直吊装系统安装：在桩洞(1)的洞口外侧安装垂直吊装系统；

所述垂直吊装系统包括左右两个纵向走行架(8-1)、安装在两个所述纵向走行架(8-1)上且能在两个所述纵向走行架(8-1)上进行前后平移的横向走行架(8-2)和安装在横向走行架(8-2)上且能沿横向走行架(8-2)进行左右平移的吊装设备(8-3)；两个所述纵向走行架(8-1)均为竖向支撑架且二者分别布设在桩洞(1)的洞口左右两侧，所述横向走行架(8-2)呈水平布设且其与纵向走行架(8-1)呈垂直布设；两个所述纵向走行架(8-1)呈平行布设且二者均与桩洞(1)的纵切面呈平行布设；

所述吊装设备(8-3)下方通过绳索(8-4)吊装有出碴料斗(8-5)或吊具，所述绳索(8-4)呈竖直向布设；所述垂直吊装系统、绳索(8-4)和出碴料斗(8-5)组成出碴设备，所述垂直吊装系统、绳索(8-4)和所述吊具组成垂直吊装设备；

步骤四、桩洞开挖、出碴及支护施工：采用全断面开挖法由上至下分多个施工节段对桩洞(1)进行开挖施工，每个施工节段开挖过程中同步进行出碴，并对各施工节段开挖成型的桩洞节段分别进行护壁施工，过程如下：

步骤401、初始施工节段开挖、出碴及支护施工：采用钻爆法由上至下对桩洞(1)的初始施工节段进行开挖施工，开挖过程中采用步骤三中所述出碴设备进行出碴，开挖完成后采用全断面支护结构对开挖成型的桩洞节段进行支护；

所述初始施工节段为多个所述施工节段中位于最上部的施工节段；

步骤402、下一个施工节段开挖、出碴及支护施工：按照步骤401中所述的方法，对桩洞(1)的下一个施工节段进行开挖、出碴及支护施工；

步骤403、多次重复步骤402，直至完成桩洞(1)中所有施工节段的开挖、出碴及支护施工过程，获得施工完成的桩洞(1)；

步骤五、桩身施工：对所述钢筋混凝土桩的桩身进行施工，过程如下：

步骤501、钢筋笼绑扎：在步骤403中施工完成的桩洞(1)内，由下至上对所述钢筋笼进行绑扎；

对所述钢筋笼进行绑扎过程中，采用步骤三中所述垂直吊装设备将用于绑扎所述钢筋笼的钢筋由上至下吊装至桩洞(1)内；

步骤502、混凝土灌注：待所述钢筋笼绑扎完成后，由下至上向桩洞(1)内灌注混凝土；待所灌注混凝土终凝后，完成所施工超大断面倾斜式单桩基础的施工过程。

2.按照权利要求1所述的基于垂直吊装系统的超大断面倾斜式单桩基础施工工艺，其特征在于：步骤四中所述施工节段的长度为0.5m～1.5m。

3.按照权利要求1或2所述的基于垂直吊装系统的超大断面倾斜式单桩基础施工工艺，其特征在于：步骤401中进行初始施工节段开挖、出碴及支护施工时，过程如下：

步骤Ⅰ、钻爆：先采用钻孔设备在且当前所施工的开挖断面上钻取炮孔，再在已钻取炮孔内装药，装药完成后起爆进行爆破；

步骤Ⅱ、出碴，包括以下步骤：

步骤Ⅱ-1、挖掘机吊装到位：采用所述垂直吊装设备将挖掘机吊装至当前所施工的开挖断面上；

步骤Ⅱ-2、料斗吊装出碴：采用所述垂直吊装系统将出碴料斗(8-5)吊装至当前所施工的开挖断面上后，采用步骤Ⅱ-1中所述挖掘机将爆破后产生的碴石装入出碴料斗(8-5)内，再采用所述垂直吊装系统将装有碴石的出碴料斗(8-5)吊至桩洞(1)的洞口外侧；

步骤Ⅱ-3、多次重复步骤Ⅱ-2，直至完成步骤Ⅰ中爆破后所产生碴石的出碴过程，获得开挖成型的所述桩洞节段；

步骤Ⅲ、支护：采用所述全断面支护结构对步骤Ⅱ-3中开挖成型的所述桩洞节段进行支护。