[发明专利]无填充物大型溶洞的桩基施工方法及其护筒

说明书

本发明公开了无填充物大型溶洞的桩基施工方法及其护筒，包括如下步骤：第一步：预制多节护筒单元，采用混凝土制作，埋设定位钢护筒；第二步：沿定位钢护筒内部钻孔，形成孔洞；第三步：将一护筒单元放置在孔洞上方，使护筒单元和定位钢护筒对中，形成底端护筒单元；第四步：再将一护筒单元放于底端护筒单元上方，使两护筒单元对中、连接固定；第五步：将两护筒单元沿孔洞下放，逐渐往上增加并连接护筒单元，形成护筒；第六步：往护筒内回填填充物，使护筒底端无缝隙；第七步：沿护筒内部继续钻孔至预设深度，清孔，下放钢筋笼，浇筑水下混凝土，形成桩基。本发明不受溶洞高度及宽度限制、施工速度快且费用少、桩基的整体强度和刚度较高。

技术领域

本发明属于桩基施工技术领域，具体为无填充物大型溶洞的桩基施工方法及其护筒。

背景技术

强岩溶地区的地下分布着大量的各种大小的溶洞，溶洞内的填充物情况分为三种：无填充物(空溶洞)、完全填充和半填充。在强岩溶地区，对桥梁和建筑工程桩基采用钻孔(冲击)灌注桩时，一般情况下，桩基遇到不同填充物情况及不同高度的溶洞应采取不同的施工方法。

对于无填充物的大型溶洞，一般采用片石粘土填充和钢护筒跟进两种施工方法。如图1和图2所示，桩基2依次穿过上层岩土4、无填充物溶洞5和底层岩土6，如图1所示为片石粘土填充法示意图：先在无填充物溶洞内5抛填大量片石粘土12填充物，保证整个无填充物溶洞高度范围被填充物填满，从而不会发生漏浆或漏水，然后采用冲锤在填充物中冲击成孔，最后浇筑水下混凝土成为桩基2。如图2所示为钢护筒跟进法：在无填充物溶洞内5下放比桩基2直径稍大一点的钢护筒11，在钢护筒11内可浇筑水下混凝土成为桩基2。

上述片石粘土填充法需要耗用大量的片石和粘土，施工成本较高，而且溶洞越高则填充成本增加越快，且对于缺乏片石或粘土地区难以实现，对于溶洞高度超过 5m时，回填量太大而难以实现填充。钢护筒跟进法的效果虽然较好，但是钢护筒采用钢板制作，造价较高，施工操作烦琐，钢护筒间全缝焊接质量要求高，现场无缝焊接需要数个小时，耗时太长，护筒刚度小容易产生变形，这些问题导致钢护筒跟进法在工程实践难以普及推广。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种不受溶洞高度及宽度限制、施工速度快且费用少、桩基的整体强度和刚度好的无填充物大型溶洞的桩基施工方法及其护筒。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

无填充物大型溶洞的桩基施工方法，包括如下步骤

第一步：预制多节高度不完全一样的护筒单元，护筒单元采用混凝土制作，在施工地埋设定位钢护筒进行定位；

第二步：沿定位钢护筒内部的表层岩土进行钻孔，形成孔洞；

第三步：将一护筒单元放置在上述孔洞上方，使护筒单元和定位钢护筒的中心线对齐，形成底端护筒单元；

第四步：再将一护筒单元放于第三步中底端护筒单元的上方，使两护筒单元的中心线对齐，并将两护筒单元连接固定；

第五步：将第四步得到的两节护筒单元沿孔洞下放，在护筒单元顶部逐渐往上增加并连接护筒单元，定位连接方法同第四步，至底端护筒单元接触无填充物溶洞底面，停止增加护筒单元，所有护筒单元形成护筒；

第六步：往第五步的护筒内回填填充物，使护筒底端与无填充物溶洞之间无缝隙；

第七步：沿护筒内部继续钻孔至预设深度，清孔，下放钢筋笼，浇筑水下混凝土，形成桩基。

优选地，第二步中的孔洞与无填充物溶洞不连通。

更优选地，在第二步中，利用钻机钻孔至孔洞底部与无填充物溶洞顶面的距离为0.5m-1.5m时停止并提出钻头。即孔洞底部与无填充物溶洞顶面的距离为0.5m-1.5m。