[发明专利]一种穿过溶洞灌注桩的施工方法

说明书

本发明公开了一种穿过溶洞灌注桩的施工方法，首先钻孔施工，打出灌注桩穿过溶洞所需的桩孔；钻孔后，在溶洞区的桩孔设置液氮回流装置，在地面设置供液氮系统，供液氮系统通过管道与液氮回流装置的进出口相连；往桩孔处溶洞内注水，同时启动供液氮系统，通过液氮回流装置换热将水冷却形成冰层；形成冰层后，清理桩孔区冰层，形成完整桩孔；浇筑混凝土，拆除供液氮系统，完成灌注桩的浇筑。钻孔施工时，溶洞上层非岩溶区采用常规方法施工桩孔；溶洞上部岩溶区采用旋挖钻机施工桩孔。本发明的操作方便、构造简单，成本低，对周边环境无破坏，且现场施工方便。尤其是在浇筑混凝土时，针对溶洞问题，是一种既节省物质材料又环保的施工方法。

技术领域

本发明属于工程桩施工领域，涉及一种灌注桩施工方法，具体涉及一种穿过溶洞灌注桩的施工方法。

背景技术

岩溶作为一种不良地质灾害，在石灰岩地区是普遍存在的。在我国西南山区进行钻孔灌注桩施工中遇到岩溶问题是常有的事，当灌注桩穿过溶洞时就会给施工带来诸多不便。对于溶洞，在灌注桩的施工过程中通常采用混凝土及其他废渣进行填埋。这些措施在施工期间浪费大量物资，增加大量工程费用，并对周围环境产生了破坏。因此有必要设计一种更好处理穿过小中型溶洞钻孔灌注桩的施工方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对周围环境污染问题、物资浪费等问题，提供一种施工工艺简单、成本低、低碳、生态的新型穿过小中型溶洞的钻孔灌注桩的施工方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种穿过溶洞灌注桩的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、钻孔施工，打出灌注桩穿过溶洞所需的桩孔；

步骤二、钻孔后，在溶洞区的桩孔设置液氮回流装置，在地面设置供液氮系统，供液氮系统通过管道与液氮回流装置的进出口相连；

步骤三、往桩孔处溶洞内注水，同时启动供液氮系统，通过液氮回流装置换热将水冷却形成冰层；

步骤四、形成冰层后，清理桩孔区冰层，形成完整桩孔；

步骤五、浇筑混凝土，拆除供液氮系统，完成灌注桩的浇筑。

作为改进，步骤一中，钻孔施工时，溶洞上层非岩溶区采用常规方法施工桩孔；溶洞上部岩溶区采用旋挖钻机施工桩孔。

作为改进，步骤二中，所述液氮回流装置为具有弹性的螺旋形导热管，螺旋形导热管的出入口分别通过液氮进口导管、氮出口导管与供液氮系统相连，螺旋形导热管的螺旋内径与桩孔匹配，将其压缩放入桩孔，在溶洞区回弹，内部形成与桩孔相同大小的空间。

作为改进，所述螺旋形导热管采用导热性好的铜材质制成。

作为改进，沿着螺旋形导热管缠绕设置光纤，并将光纤接到DTS上，通过DTS实时监测螺旋形导热管的温度，从而通过供液氮系统的供液氮速度控制冰块凝结速度以及防止后面混凝土凝固放热融化冰层。

作为改进，步骤四中，清理桩孔区冰层，形成中部桩孔后，还在溶洞底部继续钻孔形成下部桩孔。

作为改进，浇筑混凝土分三步进行，首先在下部桩孔常规法浇筑混凝土，之后在冰层区中部桩孔浇筑的混凝土内加入速凝剂，同时通过光纤检测温度，实时调节液氮供给量，防止固化时冰层融化。

作为改进，步骤四中，清理桩孔区冰层和在溶洞底部继续钻孔均采用旋挖法施工。

作为改进，步骤三中，液氮进口导管上或螺旋形导热管的入口处设置节流控制阀，配合DTS实时温度监测控制好结冰速度。

作为改进，步骤三中，往桩孔处溶洞内注水前，先往溶洞内抛预制的碎冰块，加速冰层形成。

本发明有益效果是：