技术摘要：
本发明涉及一种复杂土层挖孔桩施工工艺及施工用钢护筒，其施工用钢护筒包括多个弧形板，多个弧形板围合形成钢护筒，相邻两个弧形板结合部设置有用于锁止支撑两个弧形板的定型装置，定型装置包括固接在弧形板内弧面轴向边侧的扣块，相邻两个弧形板上相邻的两个扣块上共  全部
背景技术：
复杂地基土的形成，主要是由于人类活动造成或诱发，例如各种工业废弃物（高炉 炉渣、钢渣、尾矿、粉煤灰、废石等）的堆积与搬运引起的地质环境改变，形成了以杂填土层、 素填土层、淤泥层、粉质粘土层、粘土层、砂石层等为主的软土层。在这些软土层中进行桩基 作业时，需要对不同地质的软土层进行考量，在施行挖孔桩作业时，需要考虑孔壁坍塌、孔 壁下陷、地面沉降、地下障碍物、护壁坍塌等一系列施工问题。 挖孔桩墩承载力高，技术可靠，施工简便，在无水或少水且较密实的土或岩石地层 中已广为应用，由于挖孔桩技术既能在空旷场地施工，又能在建筑密地区毗邻原有建筑物 施工，且能在施工中排除或处理地下障碍物，因而经济效益和环境效益显著。 现有的专利公告号为CN104499479B的中国专利，提出了一种穿越砂砾石回填层的 挖孔桩施工方法，包括如下步骤：实地勘测地下水位深度和基岩层深度，并标记挖孔桩的设 计施工位置；环绕挖孔桩外围竖直打入一圈注浆管；通过高压注浆装置向各注浆管内同时 注入掺有抗渗剂的水泥浆，水泥浆经注浆管管壁上的注浆孔渗入砂砾石回填层中，注浆完 毕后拔出各注浆管；待注浆封水加固完成后，水泥浆与所属砂砾石回填层形成一圈混凝土； 之后在挖孔桩的设计施工位置进行孔洞开挖并进行护壁支护，最后在孔洞中灌注混凝土以 构成挖孔桩。该发明的优点是，解决了挖孔桩难以穿越透水性强、自稳性差的砂砾石回填层 的岩土工程技术难题，施工安全可靠，桩体承载力高。 上述中的现有技术方案存在以下缺陷：挖孔桩孔洞开挖至即将穿过易坍塌的砂石 层或淤泥层时，需要将钢护筒自上方的砖护壁或钢筋混凝土护壁内沿滑入孔洞内，以对该 富水量大的软土层开挖进行防护，可有效防止护壁坍塌，通常为尽可能扩大孔洞内的施工 空间，钢护筒的外径略小于砖护壁或钢筋混凝土护壁内径，从而在安装钢护筒时，一般会在 钢护筒外壁抹上润滑油以便钢护筒的顺畅滑动，但又需要钢护筒能始终保持与砖护壁或钢 筋混凝土护壁共轴线，从而在安装钢护筒和拆除钢护筒时耗时较长，施工效率低下。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的发明目的一是提供一种复杂土层挖孔桩施工 用钢护筒，其具有便捷拆除钢护筒、施工效率高的优点。 本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的： 一种复杂土层挖孔桩施工用钢护筒，包括多个弧形板，多个所述弧形板围合形成钢护 筒，相邻两个所述弧形板之间可拆卸连接，相邻两个所述弧形板结合部设置有用于锁止支 撑两个所述弧形板的定型装置，所述定型装置包括固接在所述弧形板内弧面轴向边侧的扣 块，相邻两个所述弧形板上相邻的两个所述扣块上共同套设有与所述弧形板弧度适配且呈 4 CN 111576406 A 说　明　书 2/7 页 月牙状的定型板，所述定型板的两端插接于所述扣块竖直段与所述弧形板内壁之间的空隙 内，当所述定型板与所述扣块水平段抵接时，所述定型板弧面周侧与所述弧形板内弧面贴 合。 通过采用上述技术方案，钢护筒拆分成多片弧形板，使得安装和拆除钢护筒时，均 能从孔洞内快速进行吊装，相较于一体式的钢护筒的吊装，无需在钢护筒外壁涂抹润滑油， 也无需始终确保钢护筒与孔洞同轴缓慢下放或提升，提高了施工效率，降低了施工成本；安 装钢护筒时，先使多个弧形板首尾扣合围合成筒状，再在相邻的两个扣板上插入定型板，使 定型板的弧面边与弧形边内弧面抵接，以为多个弧形板提供支撑，可提高多个弧形板的整 体抗压能力，确保了施工人员的生命安全。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述定型板上端面和下端面均固接有 多个与所述定型板弧面一侧贴合的肋板，所述肋板垂直于所述定型板。 通过采用上述技术方案，定型板弧面侧与弧形板的内弧面贴合后，肋板与弧形板 的内弧面也抵接，增加了定型板对弧形板的支撑效果，提高了弧形板的轴向抗弯折能力。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述扣块包括水平焊接固定于所述弧 形板内弧面上的基座，所述基座远离所述弧形板的一端固接有锁紧柱，所述锁紧柱靠近所 述弧形板的一侧设置有斜面，所述锁紧柱靠近所述基座的一端距所述弧形板的距离小于所 述锁紧柱远离所述基座的一端距所述弧形板的距离。 通过采用上述技术方案，多个弧形板在预拼接时难以形成完整的筒状，此时将定 型板的端部插入锁紧柱与弧形板之间的空隙时，定型板的弧面侧难以与弧形板的内弧面完 全抵接，但是可与锁紧柱的斜面上端进行抵接，使得锁紧柱依然能对定型板进行限位，便于 定型板的便捷安装；推动定型板朝靠近基座的方向压迫时，锁紧柱设置的斜面便于定型板 对弧形板内弧面的逐渐抵紧，将多个弧形板拼装成钢护筒时更加快捷。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述定型板长度方向的两端开设有与 所述锁紧柱靠近所述基座一端插接适配的嵌槽，所述嵌槽位于所述定型板平面侧。 通过采用上述技术方案，安装定型板时定型板的定位更加精准，防止弧形板受压 后定型板发生位移。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述基座上设置有用于锁紧所述定型 板于所述基座上的锁紧机构。 通过采用上述技术方案，锁紧机构便于定型板的端部完全卡入锁紧柱中并与基座 贴合，以对相邻的两块弧形板进行牢固定型。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述锁紧机构包括螺纹连接在所述基 座上的锁紧螺栓，所述锁紧螺栓的头部端套设有用于抵紧所述定型板的抵紧块，所述嵌槽 与所述抵紧块和所述锁紧柱同时插接适配。 通过采用上述技术方案，安装定型板时，先将抵紧块拨动至靠近锁紧柱，此时将定 型板套入锁紧柱和弧形板之间时，抵紧块和锁紧柱穿过定型板上的嵌槽，当定型板越过抵 紧块后在锁紧螺栓上旋转抵紧块使抵紧块朝向远离嵌槽的一侧，此时旋转锁紧块螺栓，锁 紧螺栓通过抵紧块推动定型板朝靠近基座的方向移动，定型板远离弧形板在锁紧柱上的斜 面上向下滑动，最终使得定型板下端面与基座抵接，此时锁紧柱对定型板进行锁止，使得定 型板的弧面能有效与弧形板的内弧面抵接，从而对相邻两个拼接的弧形板进行支撑，有效 5 CN 111576406 A 说　明　书 3/7 页 提升了多个弧形板围合成的钢护筒的整体结构强度。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述锁紧螺栓上还套设有弹性件和垫 片，所述抵紧块位于所述垫片上方。 通过采用上述技术方案，旋转锁紧螺栓驱动定型板朝靠近基座的方向移动时，定 型板推动垫片并压迫弹性件压缩，当需要拆除定型板时，旋松锁紧螺栓，弹性件的形变力驱 动垫片推动定型板上移，使得拆卸定型板时更加方便，从而将钢护筒拆卸并自桩孔内取出 时更为方便，提高了施工效率。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述定型板靠近所述弧形板一侧的厚 度大于所述定型板远离所述弧形板一侧的厚度。 通过采用上述技术方案，定型板与弧形板的接触面积增大，且对定型板增加的重 量较少，进一步提高了定型板对弧形板的支撑效果，使得多个弧形板围合成的钢护筒结构 强度更高。 本发明的发明目的二是提供一种复杂土层挖孔桩施工工艺，其也具有便捷拆除钢 护筒、施工效率高的优点。 本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的： 一种复杂土层挖孔桩施工工艺，基于上述的一种复杂土层挖孔桩施工用钢护筒，包括 以下步骤： S1.实地勘察，测定地下水位深度和基岩层深度，并标记挖孔桩的设计施工位置； S2.降水井布设，在桩位四周埋设滤水井管，通过潜水泵抽出地下水； S3.填土层开挖，对填土层进行开挖，并在挖掘过程中依次堆砌砖护壁或沉入预制钢筋 混凝土护壁或喷射砼护壁； S4.复杂软土层开挖，根据实地勘测的数据结合地质资料，当填土层下方为流塑态的粉 煤灰层时，在填土层的护壁中插入沉井护壁，对粉煤灰层进行挖掘防护； 当填土层下方为可塑态的粘质粉土层时，继续在粘质粉土层孔洞边沿堆砌砖护壁； 当填土层下方存在难以挖掘的障碍物时，采用静态爆破破除或风镐凿除； S5.淤泥层开挖，将多个所述弧形板穿过步骤S2、步骤S3中的护壁传入孔洞底部，将多 个所述弧形板插入孔洞四周并拼装成筒状的钢护筒，随后通过所述定型板和所述扣块的扣 合连接对多个所述弧形板进行定型，以提高多个所述弧形板整体的抗压能力，钢护筒组装 完成后边开挖边下沉钢护筒； S6.安装钢筋笼，孔洞开挖至基岩层后，在开挖的孔洞内装入钢筋笼，并校正钢筋笼垂 直度； S7.桩基浇砼及钢护筒拆除，向孔洞内浇筑混凝土，并同时拆除多个所述定型板，随着 砼面的不断浇筑，逐渐抽出多个所述弧形板，始终保持砼面高于弧形板下端面1.5～2m，直 至砼面与钢护筒上方护壁接触，将多个所述弧形板完全取出。 通过采用上述技术方案，在对复杂土层进行挖孔桩的孔洞开挖时，根据土层的流 塑态不同确定相应的护壁支护结构，在对淤泥层进行开挖时，通过多个弧形板拼接成的钢 护筒对淤泥层的开挖进行支护，安装该钢护筒时，只需将多段弧形板吊装入孔洞内，施工方 便，效率高，随后通过定型板与扣块的卡接连接使多个弧形板定型为完整的钢护筒，并提高 钢护筒整体的轴向抗弯折性能，孔洞完成后拆除钢护筒时，也只需先解除定型板与扣块的 6 CN 111576406 A 说　明　书 4/7 页 卡接连接，再将多个弧形板吊出，同样拆除效率较高，缩短了孔洞开挖的整体工期，施工效 率高，成本低。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，步骤S2中，在滤水井管内抽取地下水 时，在建筑物、构筑物沿孔桩墩基础一边开挖回灌沟或回灌井，以免桩位附近地下水位下降 过快导致地面沉降。 通过采用上述技术方案，滤水井管将孔桩墩周侧的地下水抽出时，该处地下水位 急剧下降，容易引发地面不均匀沉降而导致临近的建筑物、构筑物受力不均造成安全隐患， 而将抽出的地下水回排至回灌沟或回灌井内，使地下水重新自建筑物、构筑物靠近孔桩墩 的一侧渗入土层中，使得该土层中尽可能保持天然地下水位，以使临近的建筑物、构筑物的 沉降减小至最小程度。 综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果： 1.钢护筒拆分成多片弧形板，使得安装和拆除钢护筒时，均能从孔洞内快速进行吊装， 相较于一体式的钢护筒的吊装，无需在钢护筒外壁涂抹润滑油，也无需始终确保钢护筒与 孔洞同轴缓慢下放或提升，提高了施工效率，降低了施工成本； 2.多个弧形板在预拼接时难以形成完整的筒状，此时将定型板的端部插入锁紧柱与弧 形板之间的空隙时，推动定型板朝靠近基座的方向压迫时，锁紧柱设置的斜面便于定型板 对弧形板内弧面的逐渐抵紧，将多个弧形板拼装成钢护筒时更加快捷； 3.旋转锁紧螺栓驱动定型板朝靠近基座的方向移动时，定型板推动垫片并压迫弹性件 压缩，当需要拆除定型板时，旋松锁紧螺栓，弹性件的形变力驱动垫片推动定型板上移，使 得拆卸定型板时更加方便，从而将钢护筒拆卸并自桩孔内取出时更为方便，提高了施工效 率。 附图说明 图1是本发明实施例一的整体结构示意图； 图2是图1中A部分的局部放大示意图； 图3是本发明实施例一的扣块、锁紧螺柱、抵紧块、弹性件、垫片的结构示意图； 图4是本发明实施例二的流程示意图。 附图标记：1、弧形板；2、扣块；3、定型板；4、肋板；5、基座；6、锁紧柱；7、斜面；8、嵌 槽；9、锁紧螺栓；10、抵紧块；11、弹性件；12、垫片。