[发明专利]一种用以掘进大粒径中等风化核的人工挖孔桩成孔方法

权利要求书

1.一种用以掘进大粒径中等风化核的人工挖孔桩成孔方法，用于人工挖孔桩掘进时，遭遇大粒径中等风化核的掘进成孔，其中，已掘进的人工挖孔桩部分设置有若干内部轮廓呈锥形台的护壁且锥台形护壁的小口端抵接或插接在其上方护壁的大口端上，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：

(1)环绕预设桩孔布设若干水磨钻机取芯点位，且使取芯点位的取芯轮廓与桩孔内壁相切，相邻取芯点位之间的取芯轮廓相交；

(2)架设井架、水磨钻机和水磨钻机顶杆辅助支撑装置，使水磨钻机的钻筒与取芯点位正对，同时，水磨钻机的顶杆上端与辅助支撑装置相抵，辅助支撑装置的两端与护壁内侧壁固定，然后启动水磨钻机沿预设的若干水磨钻机取芯点位进行依序取芯，每完成一个取芯点位，则将岩心取出并清运，然后调整水磨钻机，使其钻筒与下一取芯点位正对，直至全部取芯完成后，令桩孔内形成一个与预设桩孔内壁完全分离的桩芯岩体；

(3)根据预设分离份数，在桩芯岩体上钻设若干预设深度的钻眼；

(4)往钻眼中插入钢楔，然后用大锤锤击钢楔使对应钻眼区域的岩体获得一个水平冲击力，在水平冲击力作用下岩石沿铅锤面被拉裂，其底部发生水平剪切破裂，依此对其他相应钻眼进行重复操作使得对应岩体依次分裂，直至该桩芯岩体全部被破裂和清运；

(5)对桩孔的内壁进行修正、纠偏，使其取芯后呈锯齿状的内壁部分被清理，令桩孔的有效桩径位于预设桩孔的桩径的规格要求范围内，同时，布设下一掘进深度的水磨钻机取芯点位，并重复步骤(1)～(4)，直至完成该大粒径中等风化核的掘进。

2.如权利要求1所述的用以掘进大粒径中等风化核的人工挖孔桩成孔方法，其特征在于，步骤(2)中，钻筒的直径为16cm，钻孔的孔深为500～600mm，钻孔时，钻筒向桩孔外侧倾斜2～5度。

3.如权利要求1所述的用以掘进大粒径中等风化核的人工挖孔桩成孔方法，其特征在于，步骤(2)中，每次水磨钻机取芯后取出的岩心均同步使用吊斗外运；步骤(4)中被分裂的岩体经二次破碎至预设规格内，再经卷扬机和吊斗外运。

4.如权利要求1所述的用以掘进大粒径中等风化核的人工挖孔桩成孔方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的水磨钻机包括与发动机连接并由发动机带动旋转钻孔的钻筒，所述钻筒的下端面边缘呈圆形阵列布设有钛合金材质成型的金刚齿，该金刚齿布设在钻筒下端面边缘的方法为：通过高频感应加热设备将铜片加热至1000摄氏度以上，使其熔化成液体后作为粘结剂，将金刚齿粘接于钻筒上，其中，铜片熔化过程中还加入有铜气焊溶剂。

5.如权利要求4所述的用以掘进大粒径中等风化核的人工挖孔桩成孔方法，其特征在于，所述金刚齿的数量为7个，金刚齿与钻筒下端面边缘之间的粘接部表面还通过物理气相沉积法交替设置有氮化钛涂层和氮铝化钛涂层。

6.如权利要求5所述的用以掘进大粒径中等风化核的人工挖孔桩成孔方法，其特征在于，所述氮化钛涂层和氮铝化钛涂层在金刚齿与钻筒下端面边缘之间的粘接部表面施加的方法为：

S1、清洁金刚齿与钻筒下端面边缘之间的粘接部表面；

S2、利用砂纸在金刚齿与钻筒下端面边缘之间的粘接部表面打磨，使其形成与钻筒轴向方向相同的竖向磨痕；

S3、采用物理气相沉积法在粘接部表面沉积氮化钛涂层；

S4、采用物理气相沉积法在粘接部表面的氮化钛涂层上沉积氮铝化钛涂层。

7.如权利要求6所述的用以掘进大粒径中等风化核的人工挖孔桩成孔方法，其特征在于，所述氮化钛涂层、氮铝化钛涂层的厚度均为2μm。