一種槽孔挖槽方法與流程

本發(fā)明涉及混凝土防滲墻槽孔領(lǐng)域，特別涉及一種槽孔挖槽方法。

背景技術(shù)：

混凝土防滲墻是通過在松散透水地基中連續(xù)造孔，以泥漿固壁，往孔內(nèi)灌注混凝土而建成的墻形防滲建筑物，它是對閘壩等水工建筑物在松散透水地基中進(jìn)行垂直防滲處理的主要措施之一?；炷练罎B墻的工藝中，施工的第一步是進(jìn)行槽孔的打造，防滲墻的位置等是基于槽孔來確定的。

目前采用的槽孔挖槽方法為“兩鉆一抓法”，具體地，參見圖1，首先通過沖擊鉆機(jī)1間隔預(yù)設(shè)的距離打造出兩個(gè)以上的主孔2，地層情況可以從圖1中看出，在混凝土防滲墻槽孔打造處的地層可以大致分為覆蓋層和位于覆蓋層下的基巖層，其中覆蓋層可為砂卵石、砂礫石、含漂石或塊石的地層，也可為在含有砂卵石、砂礫石、含漂石或塊石的地層的基礎(chǔ)上還在水平方向上含有致密堅(jiān)硬地層，而基巖則指硬度較高的整塊巖石，在主孔2的打造時(shí)通常需要通過沖擊鉆機(jī)1從地表開始造孔，然后穿過覆蓋層直至沖擊鉆機(jī)1鉆進(jìn)基巖，通過沖擊鉆機(jī)1間隔預(yù)設(shè)的距離打造出兩個(gè)主孔2，該兩個(gè)主孔之間則形成柱體3。參見圖2，然后采用抓斗5將主孔之間的柱體3抓取移出，采用抓斗抓取通常只能將處于覆蓋層的柱體3抓取移出，由于處于基巖的柱體3硬度較大，通過抓斗5無法將其抓取移出，因此在抓斗5抓取出處于覆蓋層的柱體3后，還應(yīng)再次使用沖擊鉆機(jī)1將處于基巖的柱體3鉆進(jìn)，使其達(dá)到主孔2的深度，進(jìn)而使整個(gè)槽孔的底部平整，完成槽孔的挖槽，槽孔形成的過程即為圖1、圖2中所示的連續(xù)過程。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：

在抓斗抓取出處于覆蓋層的柱體時(shí)，當(dāng)遇到較大塊石或致密堅(jiān)硬地層時(shí)，如圖3所示，會導(dǎo)致抓斗切割不動，或造成由于切割力不夠而使抓斗上抬，減少抓取容量，從而使抓斗效率下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)上述的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種槽孔挖槽方法。所述技術(shù)方案如下：

一種槽孔挖槽方法，所述方法包括：

步驟1，通過沖擊鉆機(jī)以間隔預(yù)設(shè)的距離鉆出兩個(gè)主孔，在相鄰的兩個(gè)所述主孔之間形成柱體；

步驟2，通過沖擊鉆機(jī)在所述柱體上鉆出柱內(nèi)孔；

步驟3，通過具有兩個(gè)對稱的卡鉗的抓斗將所述柱體的剩余部分抓取破壞并移出。

可選地，所述柱內(nèi)孔的深度足夠穿過所述柱體中含有的較大塊石。

可選地，所述柱內(nèi)孔與所述兩個(gè)主孔的深度一致。

可選地，所述步驟2具體為通過沖擊鉆機(jī)在所述柱體中心處鉆出柱內(nèi)孔。

可選地，所述步驟2和所述步驟3之間還包括步驟a，向所述主孔和所述柱內(nèi)孔中裝填填充物。

可選地，所述填充物包括：松軟土體、溶液、膠狀物。

可選地，所述松軟土體包括粘土、壤土、沙土。

可選地，所述溶液、膠狀物的密度足夠使碎石在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)不會掉入所述主孔和所述柱內(nèi)孔底部。

可選地，所述向所述主孔和所述柱內(nèi)孔中裝填填充物，指將所述填充物填充至與所述柱體的長度一致的位置。

可選地，所述步驟3還包括判斷所述抓斗將所述主孔之間的柱體抓取移出時(shí)是否產(chǎn)生孔斜，若是，停止抓取并糾正偏斜；若否，繼續(xù)抓取。

可選地，所述停止抓取并糾正偏斜還包括判斷偏斜是否大于偏斜預(yù)設(shè)值，若是，在所述主孔中重新填入已抓取出的覆蓋層，填補(bǔ)孔斜后重新通過所述抓斗進(jìn)行抓?。蝗舴?，通過調(diào)斜油缸糾偏。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

通過柱體上鉆出柱內(nèi)孔，對較大塊石進(jìn)行破碎，同時(shí)在柱體內(nèi)部形成空間，增加了臨空面，減少了抓斗切割的路徑，從而達(dá)到提高工效的目的，大幅提高含有較大塊石地層或含有致密地層抓斗抓取柱體的施工工效。解決了由于遇到較大塊石或致密堅(jiān)硬地層時(shí)，導(dǎo)致抓斗切割不動，或造成由于切割力不夠而使抓斗上抬，減少抓取容量，從而使抓斗效率下降的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)和本發(fā)明實(shí)施例提供的沖擊鉆機(jī)打造主孔的情況示意圖；

圖2是現(xiàn)有技術(shù)抓斗抓取柱體在初始時(shí)的卡鉗抓取情況示意圖；

圖3是現(xiàn)有技術(shù)抓斗抓取柱體在遇到較大塊石時(shí)的卡鉗抓取情況示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的在柱體中鉆柱內(nèi)孔的情況示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的在柱體中鉆柱內(nèi)孔并在柱內(nèi)孔和主孔中裝填填充物的情況示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的在柱體中鉆柱內(nèi)孔后，抓斗抓取柱體在遇到較大塊石時(shí)的卡鉗抓取情況示意圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的在柱體中鉆柱內(nèi)孔并在柱內(nèi)孔和主孔中裝填填充物后，抓斗抓取柱體在遇到較大塊石時(shí)的卡鉗抓取情況示意圖；

其中，附圖標(biāo)記為：

1、沖擊鉆機(jī)；2、主孔；3、柱體；4、柱內(nèi)孔；5、抓斗；501、卡鉗；6、填充物。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

一種槽孔挖槽方法，所述方法包括：

步驟1，通過沖擊鉆機(jī)1以間隔預(yù)設(shè)的距離鉆出兩個(gè)主孔2，在相鄰的兩個(gè)所述主孔2之間形成柱體3；

步驟2，通過沖擊鉆機(jī)1在所述柱體3上鉆出柱內(nèi)孔4；

步驟3，通過具有兩個(gè)對稱的卡鉗501的抓斗5將所述柱體3的剩余部分抓取破壞并移出。

下面說明本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)槽孔打造的過程：

參見圖1，首先步驟1通過沖擊鉆機(jī)1間隔預(yù)設(shè)的距離打造出兩個(gè)以上的主孔2，地層情況可以從圖1中看出，在混凝土防滲墻槽孔打造處的地層可以大致分為覆蓋層和位于覆蓋層下的基巖層，其中覆蓋層為砂卵石、砂礫石、含漂石或塊石的地層，也可為在含有砂卵石、砂礫石、含漂石或塊石的地層的基礎(chǔ)上還在水平方向上含有致密堅(jiān)硬地層，較為深厚的覆蓋層一般自上而下呈多種地層分布，致密堅(jiān)硬地層可能會出現(xiàn)在覆蓋層中的某一地層，而基巖則指硬度較高的整塊巖石，在主孔2的打造時(shí)通常需要通過沖擊鉆機(jī)1從地表開始造孔，然后穿過覆蓋層直至沖擊鉆機(jī)1鉆進(jìn)基巖，通過沖擊鉆機(jī)1間隔預(yù)設(shè)的距離打造出兩個(gè)主孔2，該兩個(gè)主孔之間則形成柱體3。其次參見圖4，步驟2通過沖擊鉆機(jī)1在所述柱體3上鉆出柱內(nèi)孔4，在柱體3內(nèi)部形成空間。然后參見圖6，步驟3通過具有兩個(gè)對稱的卡鉗501的抓斗5將所述柱體3的剩余部分抓取破壞并移出，由抓斗5抓取柱體3從覆蓋層抓取至基巖表面，由于處于基巖的柱體3硬度較大，通過抓斗5無法將其抓取移出，因此在抓斗5抓取出處于覆蓋層的柱體3后，還應(yīng)再次使用沖擊鉆機(jī)1將處于基巖的柱體3鉆進(jìn)，使其達(dá)到主孔2的深度，進(jìn)而使整個(gè)槽孔的底部平整，完成槽孔的挖槽。

槽孔形成的過程即為圖1、圖4、圖6中所示的連續(xù)過程，從圖1到圖4，再到圖6是本發(fā)明實(shí)施例采用的槽孔挖槽的順序圖。

通過上述槽孔打造的過程可以看出，本發(fā)明通過柱體3上鉆出柱內(nèi)孔4，對較大塊石進(jìn)行破碎，同時(shí)在柱體3內(nèi)部形成空間，增加了臨空面，減少了抓斗切割的路徑，從而達(dá)到提高工效的目的，大幅提高含有較大塊石地層或含有致密地層抓斗抓取柱體3的施工工效。解決了由于遇到較大塊石或致密堅(jiān)硬地層時(shí)，導(dǎo)致抓斗切割不動，或造成由于切割力不夠而使抓斗5上抬，減少抓取容量，從而使抓斗效率下降的問題。

需要說明的是，上述步驟1中由沖擊鉆機(jī)1先鉆取槽孔主孔，除了實(shí)現(xiàn)完成一部分槽孔的打造外，通過從覆蓋層往基巖鉆取主孔2，先切割了地層，為后續(xù)的抓斗5抓取柱體3提供了空間，并為抓斗5的施工起到導(dǎo)向作用。本發(fā)明實(shí)施例對沖擊鉆機(jī)1鉆取主孔2的時(shí)候間隔的預(yù)設(shè)距離不作具體限定，但在兩個(gè)主孔2之間形成的柱體3應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況中使用的抓斗5來確定，另外通過沖擊鉆機(jī)1再在柱體3上鉆出柱內(nèi)孔4時(shí)，應(yīng)確保鉆進(jìn)的柱內(nèi)孔4所占柱體3的體積不至于使柱體3坍塌，因此，在鉆進(jìn)柱內(nèi)孔4時(shí)，若柱內(nèi)孔4的孔徑比步驟1中鉆進(jìn)的主孔2孔徑小時(shí)，應(yīng)更換相適應(yīng)的沖擊鉆機(jī)1鉆頭。

在上文所述的實(shí)施例中，所述柱內(nèi)孔4的深度足夠穿過所述柱體3中含有的較大塊石。如上文所述，由于較為深厚的覆蓋層一般自上而下呈多種地層分布，覆蓋層中任何位置均可包含較大的塊石，致密堅(jiān)硬地層可能會出現(xiàn)在覆蓋層中的某一地層。對于柱體3中只包含較大的塊石的情況，柱內(nèi)孔4的深度足夠穿過所述柱體3中含有的較大塊石即可實(shí)現(xiàn)解決由于較大塊石的阻力導(dǎo)致的抓斗5切割不動等問題，而對于柱體3中既包含較大的塊石，又包含致密堅(jiān)硬地層(未在圖中示出)的情況，柱內(nèi)孔4的深度應(yīng)該足夠穿過所述柱體3中含有的較大塊石，又足夠?qū)χ旅軋?jiān)硬地層進(jìn)行預(yù)切割，也就是指，柱內(nèi)孔4的深度應(yīng)滿足將阻礙抓斗5的較大塊石以及致密堅(jiān)硬地層都破碎或者切割。對于柱體3中在具體多深的位置含有較大塊石或者致密堅(jiān)硬地層，可以通過現(xiàn)有技術(shù)中的各種檢測工具具體進(jìn)行檢測和判斷，本發(fā)明實(shí)施例對此不作具體限定。在檢測和判斷了較大塊石或者致密堅(jiān)硬地層的位置之后，可以實(shí)現(xiàn)對柱內(nèi)孔4的有效鉆進(jìn)，對于較深的防滲墻工程，例如超過100m的防滲墻，不必進(jìn)行自上而下的全孔打造完全將柱內(nèi)孔4打造至主孔2的深度，減少了施工周期。

當(dāng)然，對于深度要求不高的防滲墻工程，例如小于100m的防滲墻，所述柱內(nèi)孔4也可以直接與所述兩個(gè)主孔2的深度一致，避免了復(fù)雜的檢測過程。

還需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例中所述柱體3中含有的較大塊石指的是橫向長度為柱體3橫向長度的三分之一以上的塊石，柱體3的橫向長度指兩個(gè)相鄰主孔2之間的最短距離，塊石的橫向長度方向與上述柱體3的橫向長度方向一致。具體地，參見圖2，柱體的橫向長度可以用d來表示，柱體3中含有的較大塊石的橫向長度可以用d來表示，可以看到，d≥1/3d。

為了在使用沖擊鉆機(jī)1鉆出柱內(nèi)孔4的過程中，不會使柱體3坍塌，所述步驟2具體為通過沖擊鉆機(jī)1在所述柱體3中心處鉆出柱內(nèi)孔4，即鉆進(jìn)的時(shí)候使柱體3受力均勻。

進(jìn)一步地，所述步驟2和所述步驟3之間還包括步驟a，參見圖5，向所述主孔2和所述柱內(nèi)孔4中裝填填充物6，用于防止碎石掉入主孔2以及柱內(nèi)孔4底部。所述填充物6包括：松軟土體、溶液、膠狀物。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，步驟3通過具有兩個(gè)對稱的卡鉗501的抓斗5將柱體3抓取破壞并移出，其抓取的過程具體為，在抓斗5下行時(shí)兩個(gè)對稱的卡鉗501是張開的狀態(tài)，卡鉗501的端部接觸到柱體3后，切割進(jìn)入柱體3，然后抓斗5繼續(xù)下行并且卡鉗501在下行的過程中同時(shí)閉合，卡鉗501在閉合完成時(shí)，即完成對柱體3的破壞性切割，然后抓斗5的卡鉗501以閉合的狀態(tài)上行，實(shí)現(xiàn)將切割下來的部分柱體3抓取移出的過程。通過反復(fù)的上述抓取的過程實(shí)現(xiàn)將處于覆蓋層中的柱體3抓取移出。

對于主孔2以及柱內(nèi)孔4中沒有填充物6的情況，參見圖6，在抓斗5的卡鉗501切割柱體3時(shí)，由于位于柱體3內(nèi)部的柱內(nèi)孔4提供了空間，使柱體3被切割的部分產(chǎn)生位移，柱體3中還存在的較大塊石的剩余部分會隨著柱體3的移動而移動，圖6中所示為柱體3在抓斗5的閉合時(shí)的可能產(chǎn)生的位移方式之一，但柱體3的位移方式還可能為多種，較大塊石的剩余部分可能在柱體3的移動中掉落進(jìn)入柱內(nèi)孔4，也可能在柱體3的移動中隨著柱體3被切割的部分而被抓斗5抓取移出，由于較大塊石已經(jīng)被柱內(nèi)孔4破碎，并且柱內(nèi)孔4為柱體3提供了可移動空間，因此抓斗5在抓取柱體3時(shí)的阻力較小，提高了抓斗5的效率。

相對應(yīng)地，對于主孔2以及柱內(nèi)孔4中填充填充物6的情況，參見圖7，抓斗5卡鉗501的端部接觸到填充物后，先切割進(jìn)入填充物，然后抓斗5繼續(xù)下行并且卡鉗501在下行的過程中同時(shí)閉合，對填充物以及柱體3進(jìn)行切割，由于柱內(nèi)孔4中也填入了填充物6，較大塊石的剩余部分受到抓斗卡鉗501的閉合力之后也會產(chǎn)生位移，圖6中所示為柱體3在抓斗5的閉合時(shí)的可能產(chǎn)生的位移方式之一，柱體3的位移方式還可能為多種，但柱體3中的較大塊石的剩余部分此時(shí)不會掉落到柱內(nèi)孔4中，避免了由于較大塊石的剩余部分或者碎石等掉入柱內(nèi)孔4或主孔2中，而在抓斗5抓取到底部或者抓取至與掉落的碎石一致的位置，而出現(xiàn)的阻擋抓斗繼續(xù)抓取柱體2的問題。此時(shí)較大塊石的剩余部分或者碎石的位移受到填充物6的阻力，而不會掉落，但由于填充物6松軟土體、溶液、膠狀物，其在填充物6中的移動較為容易，不會對抓斗5造成很大的阻力，實(shí)現(xiàn)提高抓斗5的效率的同時(shí)，防止了較大塊石的剩余部分或者碎石等的掉落，尤其適用于較深的防滲墻工程，例如超過100m的防滲墻的槽孔打造。

在上文所述的實(shí)施例中，所述在主孔2中裝填填充物6，指將填充物6填充至與柱體3的長度一致的位置。值得注意的是，本文中所出現(xiàn)的柱體的長度是指從圖1中所示的視線角度來看，從主孔的底部(處于基巖中)水平位置到柱體3的端部(相當(dāng)于地面)的距離，在最初的抓取時(shí)就同時(shí)抓取主孔2中的填充物6，使抓斗的受力均勻，減少偏斜而出現(xiàn)孔斜的情況，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，填充物6回填到主孔中的長度也可以在滿足柱體3掉落碎石不影響抓斗抓取柱體的前提下，而填充至預(yù)設(shè)的位置。

另外，所述填充物包括：松軟土體、溶液、膠狀物。其中，所述松軟土體包括粘土、壤土、沙土；所述溶液、膠狀物的密度足夠使碎石在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)不會掉入主孔2和柱內(nèi)孔4底部，此處的碎石指較大塊石的剩余部分或者柱體3上的其余碎石。松軟土體的選擇是為了使填充的土體不會對抓斗形成很大的阻力，同時(shí)又阻止碎石的掉落堆積。粘土由于其可塑性，在抓斗與其接觸的時(shí)候阻力較小，并且碎石被粘土包裹隨著抓斗的抓取而取出不會形成堆積；而壤土、沙土的顆粒較小，相互之間的相對移動比較容易，減少了對抓斗的阻力。溶液、膠狀物由于需要密度較大才能防止碎石直接掉落，在配制溶液或膠狀物時(shí)也可以加入預(yù)設(shè)含量的松軟土體，例如溶液可以為在水溶液中加入松軟土體調(diào)和為稠度較大的類膏狀溶液，膠狀物可以為加入了減阻劑(高分子聚合物)和增稠劑并加入松軟土體調(diào)和之后得到的膠狀物。

在抓斗5抓取柱體3的過程中可能會出現(xiàn)偏斜的情況，因此所述步驟3還包括判斷抓斗5將主孔2之間的柱體3抓取移出時(shí)是否產(chǎn)生孔斜，若是，停止抓取并糾正偏斜；若否，繼續(xù)抓取。判斷是否產(chǎn)生孔斜具體可通過觀察懸吊抓斗的鋼絲是否發(fā)生位移實(shí)現(xiàn)，也可以通過測量工具自動檢測懸吊抓斗的鋼絲是否發(fā)生位移實(shí)現(xiàn)，并且該判斷過程可以是在預(yù)設(shè)頻率下多次進(jìn)行，在通常情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，施工人員可隨時(shí)觀察抓斗5的抓取情況，觀察懸吊抓斗的鋼絲是否發(fā)生位移。

進(jìn)一步地，所述停止抓取并糾正偏斜還包括判斷偏斜是否大于偏斜預(yù)設(shè)值，若是，在主孔2中重新填入已抓取出的覆蓋層，也可以在主孔2以及柱內(nèi)孔4中均重新填入已抓取出的覆蓋層，填補(bǔ)孔斜后重新通過抓斗5進(jìn)行抓?。蝗舴?，通過調(diào)斜油缸糾偏。偏斜大于偏斜預(yù)設(shè)值時(shí)，說明孔斜程度較大，即使調(diào)正了抓斗的位置，已經(jīng)存在的孔斜會對整個(gè)槽孔的形狀造成影響，此時(shí)，應(yīng)該再回填一部分已抓取出的覆蓋層，直到將已經(jīng)產(chǎn)生的孔斜彌補(bǔ)之后，再重新通過抓斗5進(jìn)行抓取，需要說明的是，對于在主孔2和柱內(nèi)孔4中裝填填充物6之后再進(jìn)行抓取柱體3的情況，可以在主孔2中重新填入所述填充物6。而在偏斜小于偏斜預(yù)設(shè)值時(shí)，則可以通過調(diào)斜油缸來調(diào)整抓斗的偏斜，此處的調(diào)斜油缸為抓斗上的常用組件，例如型號為sg40a廠家為上海金泰的抓斗，本發(fā)明實(shí)施例對此不做詳細(xì)贅述。

上述所有可選技術(shù)方案，可以采用任意結(jié)合形成本公開的可選實(shí)施例，在此不再一一贅述。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。