[发明专利]一种适用于深水浅覆盖层的锁口钢管桩围堰及其施工方法

权利要求书

1.一种适用于深水浅覆盖层的锁口钢管桩围堰的施工方法，其特征在于：具体步骤如下：

A、锁口钢管桩施打：主墩桩基施工完成后，拆除钻孔钢平台，导向架采用32工字钢进行锁口钢管桩的线形定位，利用振动锤将锁口钢管桩打入岩层与覆盖层交界处，待进一步引孔及扩孔施工处理；锁口钢管桩插打顺序：先施工上游侧两方向，同时跟进下游侧在角桩处合拢；

B、引孔施工：采用360旋挖钻机对已插打完成的锁口钢管桩内部进行引孔，引孔至岩层形成空腔，首次引孔深度严格按照设计施工图纸进行控制，引孔过程中每1m捞取一次钻渣，引孔至设计标高后增加取样频次，分析渣样，确认设计锁口钢管桩的底标高是否入岩，边引孔边进行清渣及锁口钢管桩振动，跟进控制锁口钢管桩的底部距引孔的底部低2m；引孔施工需尽量减少刚性的直接碰撞；

C、扩孔施工：采用扩孔钻头进行扩孔施工，扩孔钻头原直径为1m，扩孔钻头下放到孔底受力后，扩孔钻头的上连杆、下连杆以及中连杆撑开，使得扩孔钻头的中间部分形成扩大头，扩大之后扩孔钻头的直径为1.4m，利用360旋挖钻机旋转扩孔钻头，将引孔底部的空腔完全扩孔至1.4m，完成扩孔之后并清理钻渣；然后逐一对锁口钢管桩的底部进行扩孔施工，使得锁口钢管桩的底部形成连续的空腔，以便后续进行封底混凝土的浇筑，采用扩孔施工的方式减少了施工的难度；

D、封底混凝土施工：如图11所示，采用水下灌注方式灌入2m厚度的封底混凝土；为了确保锁口钢管桩的底部埋入封底混凝土中，并形成锁口钢管桩围堰底部的连续墙；如图12所示，用液压振动锤插打锁口钢管桩使锁口钢管桩下降1m，使锁口钢管桩的下口1m的长度伸入封底混凝土中形成锚固体系，同时插打锁口钢管桩的过程中，锁口钢管桩的下沉对封底混凝土起到了振捣密实的效果；

E、注浆管注浆：由于锁口钢管桩的底部穿过覆盖层伸入了岩层中，覆盖层具有富水性，因此为了提高围堰底口的止水效果，利用锁口钢管桩外侧的注浆管进行注浆，注浆管底端的四周开有注浆管孔洞，采用高压的方式将水泥浆注入注浆管内，由注浆管底口及底端四周的注浆管孔洞渗入河床的覆盖层内，在锁口钢管桩覆盖层的外侧形成封闭结构即注浆层，进一步达到止水效果；

F、抽水施工：等封底混凝土强度满足设计要求后，进行抽水作业，使围堰内部达到干作业环境后，再进行后续围堰安装及承台、塔座及主塔施工。

2.根据权利要求1所述的适用于深水浅覆盖层的锁口钢管桩围堰的施工方法，其特征在于：在步骤A中的所述锁口钢管桩施打施工中，形成的锁口钢管桩围堰的尺寸为54.5m*28.5m，共由若干根φ1020mm*12mm锁口钢管桩组成。

3.根据权利要求1所述的适用于深水浅覆盖层的锁口钢管桩围堰的施工方法，其特征在于：在步骤B中的所述引孔施工中，引孔至岩层以下至少2m。

4.根据权利要求1所述的适用于深水浅覆盖层的锁口钢管桩围堰的施工方法，其特征在于：步骤C中的所述扩孔钻头包括钻头安装头、上连杆、中连杆、下连杆、合金钻头、牙轮钻头、伸缩杆体、底部支撑座和顶部支撑座，钻头安装头的上端与旋挖钻机的钻杆连接，在钻头安装头的下端固定有顶部支撑座，在顶部支撑座的正点每隔90°的位置各铰接有一根上连杆，一根上连杆的下端与一根中连杆的上端铰接，一根中连杆的下端与一根下连杆的上端铰接，四根下连杆的下端分别铰接在底部支撑座的四个正点位置；可伸缩的伸缩杆体的上端、下端分别与顶部支撑座、底部支撑座进行铰接。

5.根据权利要求1所述的适用于深水浅覆盖层的锁口钢管桩围堰的施工方法，其特征在于：在每一根上连杆的外侧焊接有多组牙轮钻头；在每一根中连杆的外侧焊接有多组合金钻头。