[发明专利]一种用于含气土层的钻孔装置及方法

说明书

本发明为一种用于含气土层的钻孔装置，包括芯管和与所述芯管连通的探测管，所述芯管外侧设有螺旋叶片，所述芯管内设有排气的软管，所述软管一端与设置在所述芯管上的排气阀连通，另一端与滑动设置在所述芯管内的气管连通，所述气管穿过所述探测管并且部分能够延伸出所述探测管，所述气管上设有监测所述气管失重的报警装置。本发明符合含气土层施工的灾变规律，设计中充分考虑了含气土层的工程特性；施工效率高，布置灵活，适用于各种含气土层的施工。整个装置在含气土层的施工过程中可以预警，既保证了施工作业的安全，又可增加土体承载力，减少施工后变形，并形成清洁能源的再利用。

技术领域

本发明涉及工程桩施工技术领域，特别涉及含气土层的钻孔装置。

背景技术

含气土层以分布在沼泽湿地、河口、三角洲以及湖泊和海床中的含气沉积物最为常见。含气土层分布区域会涉及大量的工程建设。为了防范浅层气地质灾害对建设工程的影响，有必要制定出合理、可靠的基础施工方案。目前，桩基是含气土区域经常采用的深基础形式，而钻孔灌注桩已被工程实践证明具有极强的灵活性，但传统的方法无法在含气土区域施工。所以迫切需要一种既能够在含气土层施工，又可以提高含气土层承载力的施工装置和方法，最好还能兼顾清洁能源的再利用。

发明内容

本发明为了解决传统方法对含气土层进行钻孔施工困难的问题，本发明提供了一种用于含气土层的钻孔装置，包括芯管和与所述芯管连通的探测管，所述芯管外侧设有螺旋叶片，所述芯管内设有排气的软管，所述软管一端与设置在所述芯管上的排气阀连通，另一端与滑动设置在所述芯管内的气管连通，所述气管穿过所述探测管并且部分能够延伸出所述探测管，所述气管上设有监测所述气管失重的报警装置。

作为优选，所述芯管和所述探测管均为空心管，所述芯管直径大于所述探测管直径。探测管的直径越小越好，方便压入土中。

进一步地，为了防止大量泥沙进入到探测管内，所述探测管的直径为1cm。

作为优选，所述软管盘绕设置在所述芯管内，所述芯管设有上盖，所述上盖上开设有安装孔，所述软管通过所述安装孔延伸出所述上盖与所述排气阀连通。排气阀可以拆卸，当钻孔装置打入泥土，含气土层的气体排出后，将排气阀拆卸，将软管与注浆管连通，对含气土层进行注入浆料，含气土层中排出的气体可以进行收集再利用。为了防止配重块底部的报警接触电极下落接触不到定位器，无法报警从而造成事故，软管的长度不小于排气阀到定位器的距离。

进一步地，所述报警装置为接触式报警器，包括定位器和设置在所述气管上的报警接触电极，所述定位器固定设置在所述芯管内壁上，且所述定位器位于所述报警接触电极的下方，所述定位器上设有接触片，所述报警接触电极与所述接触片接触配合进行报警。定位器限制了气管左右晃动，并且当气管失重掉落下来时，气管上的报警接触电极与定位器上的接触片接触进行报警。

作为优选，所述气管上端还设有配重块，所述报警接触电极位于所述配重块底部。配重块的重力大于泥土压入探测管的压力，防止操作者在压入探测管时，泥土将气管往上顶。当探测管接触到含气土层，由于配重块的重力作用，配重块往下压气管，气管向下延伸出探测管进入到含气土层内；配重块失重掉落时，配重块底部的报警接触电极与定位器接触进行报警，通知操作人员停止钻孔，有效地避免了事故的发生。

进一步地，所述定位器上还开设有用于防止所述气管晃动的过孔，所述气管穿过所述过孔设置。过孔限制了气管左右晃动，保证了稳定性，使得气管只可以垂直方向下落。

作为优选，所述气管延伸出所述探测管的一端设有滤孔。气管为硬管，气管到含气土层后，气管在配重块的作用下从探测管失重掉出，气体直接从滤孔进入到气管内；滤孔可以防止泥沙进入。

进一步地，本发明还在于提供一种使用钻孔装置的方法，包括以下步骤：

步骤一、将所述钻孔装置固定在施工位置处；