[发明专利]一种脉冲扩孔装置及脉冲扩孔施工方法

说明书

本发明涉及建筑施工相关技术领域，其目的是提供一种脉冲扩孔装置及脉冲扩孔施工方法，这种脉冲扩孔施工方法，能满足钻孔任意位置扩孔的需求、使用成本较低，而且塌孔风险小，特别适用于软土、淤泥质土的扩孔施工，施工安全性好、工程质量高。该脉冲扩孔施工方法，包括：在开孔位置钻进成孔，形成钻孔；向钻孔内灌注混凝土；利用脉冲扩孔装置进行脉冲扩孔，形成扩孔段。脉冲扩孔装置包括护筒和至少一组电极组件，电极组件包括回流筒以及间隔设置的正电极和负电极，正电极和负电极置于护筒的下方，并且正电极和负电极至少部分设置在回流筒内。本发明解决了现有扩底施工方式采用先扩再灌的施工方式，存在钻孔塌陷风险、影响施工安全的问题。

技术领域

本发明涉及建筑施工相关技术领域，具体涉及一种脉冲扩孔装置及脉冲扩孔施工方法。

背景技术

随着市政基础设施、桥梁、公用及民用等建筑物向高、大、重、深方向发展，软土、淤泥质土中桩直径要求越来越大。桩基础施工过程中，为节省施工成本，同时提高单桩竖向承载力及抗拔力，常采用扩底施工方式，增大桩端截面积。目前，行业内主流的扩底成桩方法主要为机械或静压式扩底成桩，通过将机械式扩底钻或者静压式扩底钻与旋挖钻机连接，利用旋挖钻机转动实现对钻孔底部径向的扩大。但是，采用机械式扩底方式只能对钻孔底部进行扩大、不能满足对钻孔其他位置的扩孔需求，而采用静压式扩底方式，由于要设置油缸等复杂结构，使用成本相对较高。

为此，现有技术出现了一种电脉冲扩孔的施工方式，能够对钻孔任意位置进行扩孔操作，而且使用成本相对较低，其具体步骤包括先利用脉冲放电钻具进行钻孔，再利用脉冲放电钻具上的脉冲放电部件在所需扩孔位置进行扩孔，之后向钻孔内灌注混凝土，形成灌注桩。但是，这种电脉冲扩孔施工方式，是利用脉冲放电钻具上的脉冲放电部件进行扩孔，扩孔完成后，需要从钻孔中取出脉冲放电钻具，再进行混凝土灌注，而在刚进行完扩孔、尚未浇筑混凝土时，由于扩孔段径向扩大的孔壁土体较松、缺乏支撑，工程桩侧摩阻力较小，钻孔有很大的坍塌风险，甚至可能会损坏正在取出的脉冲放电钻具，导致卡钻事故发生。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术采用先扩再灌的施工方式，存在钻孔塌陷风险、影响施工安全的缺陷，从而提供一种能有效避免钻孔塌陷风险、保证施工安全的脉冲扩孔装置及脉冲扩孔施工方法。

为了解决上述问题，本发明提供了一种脉冲扩孔装置，所述脉冲扩孔装置包括护筒和至少一组电极组件，所述电极组件包括回流筒以及间隔设置的正电极和负电极，所述正电极和所述负电极置于所述护筒的下方，并且所述正电极和所述负电极至少部分设置在所述回流筒内。

作为脉冲扩孔装置的优选技术方案，所述回流筒的筒壁在靠近所述正电极所述负电极的间隔位置处成型有通孔；所述正电极和所述负电极均沿竖直方向设置，所述正电极和所述负电极相互靠近的端部均为尖端部。

作为脉冲扩孔装置的优选技术方案，所述正电极和所述负电极之间通过金属丝连接；

所述正电极和所述负电极均沿竖直方向设置，所述金属丝在所述正电极和所述负电极之间的部分也沿竖直方向设置；

或者所述正电极的下端部和所述负电极的上端部位于同一水平面上，所述金属丝在所述正电极和所述负电极之间的部分沿水平方向设置；

或者所述正电极和所述负电极之间还连接有电爆炸驱动含能材料件，所述金属丝设置在所述电爆炸驱动含能材料件内部，且所述电爆炸驱动含能材料件内填充有含能材料。

作为脉冲扩孔装置的优选技术方案，所述电极组件为一组时，所述电极组件设置于所述护筒的中心处，所述脉冲扩孔装置为单组电极组件脉冲扩孔装置；所述电极组件为两组或两组以上时，多组所述电极组件沿所述护筒的周向间隔均匀布置，所述脉冲扩孔装置为多组电极组件脉冲扩孔装置。

一种脉冲扩孔施工方法，包括：

在开孔位置钻进成孔，形成钻孔；

向所述钻孔内灌注混凝土；