[发明专利]在钻孔桩井筒底部开挖岩石的环式冲击法

权利要求书

1.一种在钻孔桩井筒底部开挖岩石的环式冲击法，在桥梁工程中，被用于开挖钻孔桩井筒〔1〕底部的岩石部位；在山区或浅山区，大地表层通常为7-30m厚的土层，在土层之下是大范围的岩石结构〔3〕；所述的井筒〔1〕其直径大多为1.2m、1.5m和1.8m，它向下首先穿过土层，然后进入岩石结构〔3〕中；在穿过土层部位，设有混凝土护壁〔2〕；在岩石结构〔3〕中，形成实际岩石井筒侧壁〔6〕；该实际岩石井筒侧壁〔6〕用平面旋转冲击钻〔8〕冲击而成；为了在井筒〔1〕底部安装平面旋转冲击钻〔8〕，并满足其操作需要，在距岩石结构〔3〕表面3m高的范围内，所述的混凝土护壁〔2〕其口径大于井筒〔1〕的直径240mm；在井筒〔1〕底部，整个岩石开挖部位〔7〕呈一个圆柱体，其厚度等于井筒〔1〕直径的2.0-2.5倍，其直径等于井筒〔1〕的直径，其侧面与设定岩石井筒侧壁〔4〕相吻合，其底面与设定岩石井筒底面〔5〕相吻合；所述的岩石开挖部位〔7〕可一次开挖完成；本发明的特征在于：

在穿过土层部位，所述的井筒〔1〕用人工开挖；每向下开挖1000mm深，都制作一层混凝土护壁〔2〕，其底部三层混凝土护壁〔2〕的口径皆大于井筒〔1〕的直径240mm；在井筒〔1〕底部，用电动切割片对岩石结构〔3〕的表层进行水平切割，在其表面的正中部位形成一个操作平台〔7-1〕；在这个操作平台〔7-1〕上，安装一台平面旋转冲击钻〔8〕；该平面旋转冲击钻〔8〕可绕其自身的中心主轴作360度的平面转动，其钻头〔8-3〕与所述的设定岩石井筒侧壁〔4〕相切，并以185-190mm的相等环向间距，首先顺次向下钻制垂直的独立冲击孔〔10〕；然后在每相邻的两个独立冲击孔〔10〕之间的正中部位，都钻制一个垂直的贯通冲击孔〔11〕；整个一圈独立冲击孔〔10〕和贯通冲击孔〔11〕的孔腔沿着圆周贯通起来，形成一道环状岩石间距〔7-4〕；所述的独立冲击孔〔10〕和贯通冲击孔〔11〕的口径皆为130mm，它们的孔底都处于同一个标高，且都低于所述的设定岩石井筒底面〔5〕100-400mm；在所述的环状岩石间距〔7-4〕之外，是实际岩石井筒侧壁〔6〕；在所述的环状岩石间距〔7-4〕之内，是岩石开挖部位〔7〕的残存体〔7-2〕；在该残存体〔7-2〕的上部和中部，直接用风镐对岩石进行破碎；在该残存体〔7-2〕的下部，先在岩石中钻制胀裂孔〔12〕，再向这些胀裂孔〔12〕中灌注无声破碎剂浆液〔13〕对岩石进行胀裂，最后用风镐进行破碎；在该残存体〔7-2〕的根部，所剩余的残留岩石〔7-3〕仍固定在原处；在所述的井筒〔1〕的开口处，安装一台卷扬机，利用吊桶吊装，及时将破碎的岩石运出井筒〔1〕；将钻孔桩的钢筋笼〔14〕放入井筒〔1〕中，在该井筒〔1〕中注满C25混凝土〔15〕，残留岩石〔7-3〕构成了钻孔桩的根部。

2.根据权利要求1所述的在钻孔桩井筒底部开挖岩石的环式冲击法，其特征在于：所述的混凝土护壁〔2〕为100mm厚的钢筋混凝土壳体结构，自上而下分层浇注而成；其顶层混凝土护壁〔2〕的顶面与井筒〔1〕的开口相持平，其底层混凝土护壁〔2〕的底面与岩石结构〔3〕的表面相衔接；整个混凝土护壁〔2〕支护着土层，使之无法坍塌；每一层混凝土护壁〔2〕的高度都是1050mm，其顶端都向上插入上一层混凝土护壁〔2〕的底部50mm深；每一层混凝土护壁〔2〕的顶面和底面各为一个水平的圆环面，其内侧面和外侧面各为一个圆台体侧面；每一层混凝土护壁〔2〕其内侧面顶端的口径即为该层混凝土护壁〔2〕的口径。

3.根据权利要求1所述的在钻孔桩井筒底部开挖岩石的环式冲击法，其特征在于：在所述的井筒〔1〕内，从岩石结构〔3〕的表面向上：第一层至第三层混凝土护壁〔2〕为扩大口径护壁〔2-3〕，其口径都等于井筒〔1〕的直径加240mm；第五层至顶层混凝土护壁〔2〕为标准口径护壁〔2-1〕，其口径都等于井筒〔1〕的直径；第四层混凝土护壁〔2〕为变化口径护壁〔2-2〕，其内侧面顶端的口径等于井筒〔1〕的直径，其底部与第三层混凝土护壁〔2〕相顺接；所述的平面旋转冲击钻〔8〕其高度不超过2500mm，它完全处于底部三层扩大口径护壁〔2-3〕的范围内。