引孔机型号(引孔机型号规格表图片)
引孔机型号及规格表
桩基引孔一般用灌注桩钻孔机; 利用取土或挤土装置在地层桩位上成孔,然后灌注混凝土成桩的桩工机械。适用于除流动淤泥层以外的一切土层成孔。 钻孔机多以履带式挖掘机(或起重机)的底盘为底架,其上设置龙门导杆,作为钻凿工具的支承,并引导钻孔方向。挖掘机的发动机常作为钻孔机的动力装置。 钻孔机按成孔方法,分螺旋式、冲抓式、潜水式和振动式四种,前三者属取土成孔,后一种属挤土成孔,还有综合上述多种方法的综合钻孔机。
引孔机型号一览表
(一)概述
锚杆钻机广泛用于水电站、铁路、公路边坡大吨位预应力锚固工程、排水孔的施工,以及预防滑坡、岩石坍塌等地质灾害治理工程等,也适用于高压旋喷引孔的施工。
MGJ-50型锚杆工程钻机是一种机械动力头式、液压给进型工程钻机,该机具有给进行程长、钻进能力大、操作及搬迁方便、结构新颖等特点,是锚杆加固工程及其他工程地质钻孔较为理想、实用的机型。
(二)锚杆钻机的特点
1.MGJ-50型锚杆工程钻机
MGJ-50型锚杆工程钻机是动力头形式、机械传动,液压给进、提升。在一个平面内钻孔角度:电动机垂直、仰角(80°);柴油机垂直、水平(90°)任何角度钻孔施工。动力头转速有低速型和高速型:低速型以冲击回转(潜孔锤)钻进为主。机座有滑橇、轮胎两种形式,供用户选用。该机在淤泥质黏土中钻进速度为15~20m/h。
2.YTM87型土锚钻机
YTM87型土锚钻机为轮胎式底盘、电力驱动的全液压钻机。既可使用螺旋钻杆的干式钻进,也可使用带护壁套管的湿式钻进。该机可在水平和垂直方向的任意角度上钻进。
3.QC-100型气动冲击式锚杆钻机
QC-100型气动冲击式锚杆钻机的工作原理是:利用气动冲击器驱动锤头,使之连续打击锚管,挤压成孔与锚杆安装同步完成。锚管管壁预先钻孔(孔径8~15mm,间距150~200mm),将其打入后,用水冲洗掉钢管内渣土,即可在口部加压注浆。该机适用于卵石层、砂砾层、杂填土层、混合覆盖层,也适用于黏土层和砂层。成孔速度:中密卵石层300mm/min,其他松散介质1000mm/min。该机质量轻,运载方便,费用低。
(三)锚杆钻机的型号和技术性能
几种专用的锚杆钻机的型号和技术性能如表4-17所示。
表4-17锚杆钻机主要技术性能
(四)MGJ-50型锚杆钻机
该钻机主要适用于土、岩锚杆、路基、坝基、挡土墙加固及爆破孔等钻孔工程施工。
1.钻机的主要特点
1)该钻机是一种机械动力头钻机,钻进口径以110~130mm为主(最大可达180mm),钻进深度60m,可以钻垂直—水平间任意角度孔,当使用电动机做动力时,经过简单调整,本机亦能钻水平向上0°~90°的孔。
2)给进行程长达2300mm,可使用2m长的钻杆,为适应施工空间较窄的特殊用户需要,亦有给进行程较短的短桅杆及超短桅杆机型。
3)采用回转或冲击回转钻进方法,钻进效率高。
4)结构简单、新颖、质量轻,操作简易,运输移动方便。
2.主要技术参数
(1)动力机
该钻机动力机可根据工程性质需要而选配电动机或柴油机。钻机配用动力机参数如表4-18所示。
表4-18配用动力机参数表
(2)基本参数
钻孔直径:130mm为主(可达180mm)。
钻孔深度:60m。
钻孔角度:垂直—水平间任意角度(使用电动机做动力时,经简单调整亦能钻水平向上0°~90°的孔)。
钻杆:φ50mm或φ73mm;长度2m或1.2m(短桅杆机型用),0.8m(超短桅杆机型用)。
提升能力:额定22.0kN。
加压能力:额定14.6kN。
提升速度:0.259m/s。
最大扭矩:2.8kN·m(当用电机,动力头输出转速为32r/min时)。
(3)动力头
形式:机械传动式动力头。
转速:①当采用电动机做动力时,该钻机的转速如表4-19所示;②采用柴油机做动力该钻机的转速如表4-20所示。
表4-19采用电动机做动力时转速表
表4-20采用柴油机做动力时转速表
动力头行程:2300mm或1500mm(短桅杆机型),800mm(超短桅杆机型)。
(4)油泵
型号:SCB32/12型双联齿轮泵。
排量:32+12L/min。
额定转速:1500r/min。
工作压力:8MPa。
最大压力:10MPa。
(5)质量(不包括动力机)
900kg或830kg(短桅杆机型),800kg(超短桅杆机型)。
(6)外形尺寸
垂直孔工作时:长×宽×高为1990mm×1150mm×3525mm或1990mm×1150mm×2725mm(短桅杆机型),1990mm×1150mm×2325mm(超短桅杆机型)。
水平孔工作(运输状态)时:长×宽×高为3525mm×1150mm×1225mm或2725mm×1150mm×1225mm(短桅杆机型),2325mm×1150mm×1225mm(超短桅杆机型)。
3.总体结构及其主要部件
MGJ50型锚杆工程钻机是一种机械传动、液压给进机械动力头式钻机,总体结构及主要组成部件和润滑部位如图4-28所示。
(1)钻机的组成
钻机由离合器与动力、变速箱与传动轴、动力头、桅杆、机架、液压系统等部件组成,所有部件都集中安装在机架上,装载方式可以是滑橇式、钢轮轨道式。
(2)钻机的传动系统
钻机的传动系统如图4-29所示。动力通过弹性联轴节、摩擦离合器,将运动传至变速箱——动力头,带动钻具旋转,钻机具有四正—反转速,各速传动路线顺序如下:
一速:动力机→离合器→Z1→Z2→Z8→Z7→Z11→Z12→Z13→Z14→Z15→Z16→Z17→Z18→Z19。
二速:动力机→离合器→Z1→Z2→Z4→Z3→Z11→Z12→Z13→Z14→Z15→Z16→Z17→Z18→Z19。
图4-28钻机总体结构及主要部件、钻机润滑部位图
Ⅰ—离合器与动力;Ⅱ—变速箱与传动轴;Ⅲ—动力头;Ⅳ—桅杆;Ⅴ—机架;Ⅵ—液压系统;1—加压系统下链轮;2—油泵支架;3—离合器分离爪;4—活塞杆链轮机构;5—动力头滑板;6—六方传动轴套;7—油缸挂轴;8—六方传动轴上轴承;9—加压系统上链轮;10—变速箱旋转轴;11—支腿轴承及螺旋;12—导向及移动轮轴承
三速:动力机→离合器→Z1→Z2→Z6→Z5→Z11→Z12→Z13→Z14→Z15→Z16→Z17→Z18→Z19。
四速:动力机→离合器→Z1→Z3→Z11→Z12→Z13→Z14→Z15→Z16→Z17→Z18→Z19。
反速:动力机→离合器→Z1→Z2→Z8→Z10→Z9→Z7→Z11→Z12→Z13→Z14→Z15→Z16→Z17→Z18→Z19。
图4-29传动系统示意图
4.钻机离合器与动力
钻机动力选用S1100型柴油机或Y160M-4型电动机,通过弹性联轴节与离合器主动盘连接并输出动力,通过两根B型皮带(件J5)带动油泵旋转为钻机液压系统供油。
(1)离合器
离合器为典型的干式双片弹簧压紧常闭式摩擦离合器,如图4-30所示。特点为:结构简单,操作方便。
图4-30离合器结构图
1—防尘盖;2—套;3—动力机组件;4—从动半联轴器;5—离合器壳;6—分离爪;7—轴承盖
J1—挡圈;J2—柱销;J3—弹性圈;J4—垫圈;J5—油泵传动装置;J6—摩擦片总成;J7—中压板;J8—离合器压板;J9—弹簧;J10—分离杠杆;J11—轴套;J12—销;J13—操纵装置;J14—扭簧;J15—调整螺杆;J16—垫圈;J17—碳素弹簧;
B1—螺母M8;B2—垫圈8;B3-螺母M16;B4—垫圈16;B5—挡圈52;B6—轴承;B7—螺栓;B8—挡圈62;B9—轴承;B10—毡圈;B11—油封;B12—轴承;B13—垫圈;B14—销;B15—螺母;B16—垫圈;B17—螺钉
摩擦片间隙由离合器外部的分离操纵机构保证,摩擦片磨损后亦由压紧弹簧(件J9)进行自动补偿,离合器的分离和结合是通过扳动离合器操纵手柄来实现,操纵机构的调整必须使3只分离杠杆(件J10)与分离轴承(件B12)端面保持0.5mm左右间隙,过小或无间隙将使分离轴承与分离杠杆一起高速转动而烧毁(该轴承无法加润滑油),调整时旋转每只调整螺杆(件J15)上的两只调节螺母(件B15),保证3只分离杠杆与分离轴承端面间隙一致(均为0.5mm),调好后将两只螺母锁紧,以防松脱,并注意当钻机较长时间不用时,应将离合器操纵手柄放在离合器结合位置,不致因离合器压紧弹簧长期压缩而过早失效。
(2)变速箱
钻机变速箱(图4-31、图4-32)是通过一个变速手柄集中操作控制3只拨叉拨动箱内3只换挡齿轮使变速箱获得四正一反输出转速,拨叉操纵机构装有变速定位和挡间互锁装置,确保了变挡可靠,不致乱挡。
变速箱内一对螺旋伞齿轮,将来自动力机的水平轴旋转运动变成90°垂直轴旋转运动,并通过六方传动轴将运动传至动力头。变速箱通过固定在箱体上的左、右转轴架装在钻机机架上,并可绕该轴旋转,该左、右转轴的轴心线即是动力机→离合器→变速箱输入轴的中心线。
(3)桅杆
钻机桅杆是由两根16a槽钢焊接的桅杆体和油缸-链条组成的升降系统所构成。桅杆体前面焊有两条滑轨,动力头沿滑轨上下移动,下端面装有辅助支撑头(MGJ-0414-0),靠伸缩油缸(MGJ-0415-0)将其压在工作面上,以保证钻进时工作平稳,桅杆体用4个螺栓与变速箱固连在一起,这样变速箱绕左、右转轴旋转时即改变桅杆的角度,从而使钻机可钻进垂直—水平间任何角度孔,桅杆的角度调定后用桅杆后面两根撑杆(件7)固定,桅杆体上下端固定有孔口板(MGJ-0409-0,MGJ-0421-0),上面装有(可以更换)不同直径的补心,供开孔时导向用。油缸—链条组成的升降系统,其行程2300mm(长桅杆机型)或1500mm(短桅杆机型),800mm(超短桅杆机型)。
(4)动力头
把动力头(图4-33、图4-34)安装在滑板上,滑板安装在桅杆的两条滑道上,通过升降装置链条拖动,做上下移动。同时通过六方传动轴将运动传入动力头,并带动钻具旋转。
动力头实际上是一个一级齿轮减速箱,从动轴的中心线即为钻孔的中心线,在从动六方轴套内装有水龙头,下边的变丝接头直接与钻杆丝扣连接。通过水龙头(图4-35)不仅可将冷却液(气)送进孔底,而且通过内外六方轴套将扭矩传给钻具。通过动力头的升降提下钻具升降系统原理如图4-36所示。
(5)液压系统
钻机的液压传动系统是由双联齿轮油泵、油箱、多路换向阀、油管和接头及各执行机构等组成。如图4-37所示为液压传动系统原理图,图4-38所示为液压系统各手柄操作示意图,图4-39所示为液压系统图。
图4-31变速箱(一)
1—二、三挡齿轮;2—套;3—副轴齿轮;4—轴承盖;5—副轴;6—二、四挡齿轮;7—轴齿轮;8—左转轴;9,10,21,26,29,32,33,34,64—纸垫;11—轴套;12—小圆弧锥齿轮;13—轴套;14—输出轴;15—轴承盖;16—补偿垫;17—主箱体;18—大圆弧锥齿轮;19—补偿垫;20—轴承套;22—压盖;23—A轴;24—横轴齿轮;25—压盖;27—压盖;28—副箱体;30—输出轴齿轮;31—垫圈;59—盖;60—右转轴;61—主轴;62—齿轮;63—一、三挡齿轮;65—垫圈;66—套;67—双联齿轮;68—倒挡齿轮;69—倒挡轴;70—套;
B1—306轴承;B2—64903滚子轴承;B3—209轴承;B4—挡圈;B5—207轴承;B6—螺栓;B7—垫圈;B8—螺栓;B9—垫圈;B10—36307轴承;B11—36310轴承;B12—螺母;B13—垫圈;B14—螺栓;B15—螺钉;B16—212轴承;B17—油封;B18—螺栓;B19—低碳钢丝;B46—螺栓;B47—垫圈;B48—挡圈;B49—轴承;B50—挡圈;B51—螺栓;T26—润滑油液面检查螺钉;T27—滑动轴套;T28—定位销
图4-32变速箱(二)
35—套;36—铜垫圈;37—轴;38—中间齿轮;39,48,53,55—纸垫;40—轴齿轮;41—压盖;42—定位套;43—压盖;44—防护套;45—垫片;46—防护圈;47—传动轴;49—盖板;50—二、四挡拨叉;51—一、三挡拨叉;52—倒挡拨叉;54—轴承套;56—顶盖;57—二、四挡拨叉轴;58—倒挡拨叉轴;
J1—油塞;J3—油塞;J4—垫圈;J5—孔用螺栓;J6—封盖;J7—止动销;J8—止动销钉;J9—弹簧;J10—封盖;J11—纸垫;J12—侧箱盖;J13—侧箱盖上盖;J14—一、三挡拨叉轴;J15—防松垫片;J16—盖;J17—球形盖;J18—橡胶垫;J19—球形盖;J20—弹簧;J21—变速手把;J22—限位板;J23—止动螺钉;J24—纸垫;J25—手把套;
B20—销;B21—64907滚子轴承;B22—O形密封圈;B23—挡圈;B24—213轴承;B25—油封;B26—低碳钢丝;B27—螺钉;B28—螺栓;B29—垫圈;B30—销;B31—螺栓;B32—销;B33—螺栓;B34—垫圈;B35—垫圈;B36—螺母;B37—油封;B38—挡圈;B39—轴承;B40—油杯;B41—螺钉;B42—螺栓;B43—低碳钢丝;B44—钢球;B45—低碳钢丝
图4-33动力头(一)
2—内制动圈;3—套;4—上压盖;5—外制动圈;6—水龙头;7—盖板;8—螺栓;9—挡驾板;
J4—下压盖;J5—纸垫;J7—纸垫;J8—防污罩;J9—封污块;J10—防护套;J11—上压盖;J12—托油盘;J13—主动齿轮;J14—轴套;J15—下压盖;J16—纸垫;J17—垫片;J18—防护套;J19—防护圈;
B4—油封;B5—轴承;B6—螺栓;B7—轴承;B8—螺栓;B9—垫圈;B10—挡圈;B11—油封;B12—螺栓;B13—垫圈;B14—螺钉;B15—螺栓;B16—螺钉;B17—油杯;B18—挡圈;B19—轴承;B20—油封;B21—垫圈;B22—螺栓;B23—低碳钢丝;B32—垫圈;B33—低碳钢丝
双联齿轮泵由大泵、小泵组成,有共同吸油管路,当正常钻进,用动力头起落桅杆及伸缩油缸工作时,由分配转阀控制小泵工作(分配转阀手柄“Ⅰ”位置),当快速提升或下降钻具时,可控制大、小泵联合工作(分配转阀手柄“Ⅱ”位置)(图4-37)。
多路换向阀由溢流阀、动力头升降操纵阀和辅助支撑头(伸缩油缸)操纵阀所组成。溢流阀在钻机出厂时已将系统压力调至额定工作压力8MPa,操作者可根据工作需要通过溢流阀快速增压手柄或微动调压手轮调节所需系统压力,动力头升降操纵阀是四位四通阀,操纵该阀手柄可使动力头上升、下降、停止及钻具称重;伸缩油缸操纵阀是三位四通阀,可控制辅助支撑头伸出、缩回(图4-38)。
图4-34动力头(二)
1—主轴;10—调整垫;
J1—从动齿轮;J2—滑板;J21—六方传动轴套;J22—滑块;J23—压板;J24—调整垫;J25—滑块;J26—箱体;
B1—键;B2—垫圈;B3—螺栓;B24—垫圈;B25—螺栓;B26—油杯;B27—键;B28—螺钉;B29—销;B30—螺钉;B31—螺母
图4-35φ50mm钻杆水龙头
1—传动壳体;2—座盖;
J1—接头;J2—心管;J3—弹簧;J4—环垫;J5—隔套;J6—轴承套;
B1—毡圈40;B2—8108轴承;B3—1000907轴承;B4—毡圈35;B5,B6,B7—V形密封圈
图4-36升降系统原理图
图4-37液压传动系统原理图
图4-38液压系统各手柄操作示意图
图4-39液压系统图
1—油箱;2—操纵板;3—给进油缸上油管;4—给进油缸下油管;5—卡子;
J1—吸油管;J2,J13,J15,J19,J24,J27,J33—铰接管接头体;J3,J6,J7,J20,J26,J30—密封垫圈;J4—吸油管接头;J5—双联齿轮油泵;J8,J9,J17—高压软管;J10—加油管;J11—泄油管;J12,J18,J25,J28,J34,J32—铰接螺栓;J14—分配阀;J16,J31—直通接头;J21—压力表油管;J22—操纵阀;J23—换向阀;J29—钻压管油管;
B1—螺钉;B2,B3—垫圈;B4,B5—密封圈;B6—钻压表
分配转阀、多路换向阀及钻压表(即系统压力表)同装在一个操纵面板上,该操纵板通过两根销轴插装在机架上,工作时拔出一根销轴,操纵板即绕另一根销轴旋转至有利操作的位置(图4-38)。
5.钻机的使用与操作
(1)钻机操作手柄
除图4-38所示液压操纵手柄外,还有钻机离合器(图4-30)和变速箱(图4-31、图4-32)中的操纵手柄。
(2)钻机就位与安装
1)将钻机运抵工地,使其尽量对准孔位。
2)对滑橇底座应用地脚螺栓紧固在机台木上,钻机地脚螺栓在打垂直孔时,孔口位置安装尺寸如图4-40所示。
图4-40钻机地脚螺栓安装尺寸图(单位:mm)
6.钻机的维护与保养
(1)钻机用油及润滑
1)钻机使用的油料。①液压系统、动力头导轨使用机械油(GB443-64):夏季HJ-30;冬季HJ-20。②变速箱使用齿轮油(SYB1103-625):夏季HL-30;冬季HL-20。③动力头齿轮及轴承使用二硫化钼润滑脂或4号钙基润滑脂(ZG-4)。④其他各部位润滑使用2号钙基润滑脂(ZG-2)。
2)润滑部位及要求。变速箱主箱体、副箱体加油面均以各自的油塞溢出为限。其他部位见图4-28中罗马数字所示。
(2)钻机的定期保养
1)班保养。①擦洗钻机外表面,注意钻机六方传动轴及动力头滑轨,链条表面清洁,保持良好的润滑。②检查变速箱主、副箱体及液压油油箱油位。③按润滑要求加润滑油、润滑脂(图4-28)。④检查各部位漏油情况,并加以排除。⑤检查钻机表露在外面的螺栓、螺母、定位销等是否松脱。⑥消除班内发生的其他故障。
2)周保养。①彻底进行班保养。②根据需要加润滑油、润滑脂。③排除本周发生的其他故障。
3)月保养。①彻底进行班保养和周保养。②清洗油箱过滤器,更换变质或污染了的液压油。③检查变速箱润滑油,如发现变质或污染应及时更换。④检查各零件、部件完好情况,有损坏应及时修理或更换,不可带伤工作。
7.钻机常见故障及排除方法
钻机常见故障及排除方法如表4-21所示。
表4-21钻机常见故障及排除方法
8.钻机操作补充说明
1)采用电动机做动力时,该钻机亦能钻水平向上0°~90°的孔,但必须按以下做简单调整:①将水龙头反向安装;②油泵旋转180°方向安装;③改变电动机旋转方向。
注意:以上方法不能用于以柴油机为动力的钻机。
2)MGJ-50锚杆钻机液压夹持器使用说明
液压夹持器安装于钻机桅杆顶端,当钻机液压系统的液压油通入夹持器后,操纵夹持器换向阀,夹持器即可具有夹紧或松开钻具的功能。
夹持钻具规格:φ50~120mm;最大夹持力:30kN。
引孔机的施工图片
钻孔桩机、深层搅拌桩机均可,作用是在拟打入桩位上松动土层,方便沉桩。
引孔机工作原理
桩基引孔一般用灌注桩钻孔机。
灌注桩钻孔机利用取土或挤土装置在地层桩位上成孔,然后灌注混凝土成桩的桩工机械。适用于除流动淤泥层以外的一切土层成孔。
钻孔机多以履带式挖掘机(或起重机)的底盘为底架,其上设置龙门导杆,作为钻凿工具的支承,并引导钻孔方向。挖掘机的发动机常作为钻孔机的动力装置。
钻孔机按成孔方法,分螺旋式、冲抓式、潜水式和振动式四种,前三者属取土成孔,后一种属挤土成孔,还有综合上述多种方法的综合钻孔机。
扩展资料:
桩基引孔施工注意事项
1、引孔机施钻引孔过程中,必须根据桩顶标高和工程地质资料,准确控制好引孔深度为8m以下,同时不得超钻而破坏或穿透桩端持力层,造成桩端承载力无法满足设计要求。
2、压桩施工前,桩的长度配置必须同时考虑桩的引孔深度和工程地质资料反映的桩端持力层深度,在满足设计要求前提下,经济合理的配置桩长。
3、压桩施工过程中,应连续施工一气呵成,压桩中途停歇时间丰lh。在保证桩的有效长度的同时,必须满足进入桩端持力层1米和桩的终压力值达到设计要求。
4、压桩过程中,应采用水平仪观测已施工的管桩是否有浮桩。如有浮桩必须重新放线定桩标识复压。
参考资料来源:百度百科-灌注桩钻孔机
引孔机是什么
一、静压桩施工方法简述
静压桩施工是通过静力压桩机以压桩机自重及桩架上的配重作反力将预制桩压入土中的一种沉桩工艺.一般情况下都采取分节压入,逐节接长的方法,预制桩主要有预制钢筋混凝土方桩和预应力混凝土管桩,目前主要用的是预应力混凝土管桩。
由于静压桩具有无振动、无噪音及对环境无污染等优点,特别是预应力混凝土管桩具有工厂标准化生产、质量直观保证、规格齐全和单桩承载力高等特点,所以静压桩在城市区域中得到了越来越广泛的应用。
受市场要求和施工环境的制约,目前用得较多的静压桩机型号主要有320T、400T、500T和680T等.一般要求桩中与已有建筑物的距离不小于4.0m,680T及以上型号的静压桩机一般配置有边桩器。采用边桩器施工时,桩中与已有建筑物的距离最小为60cm,能施工的桩径为400mm,最大终压力一般为200T。
静压桩施工顺序及工艺流程:测量放线→桩机就位→吊桩→桩位对中、桩身调直→压桩→接桩→再压桩→送桩或截桩→移机。
静压桩施工要求场地平整,且场地地耐力不小于100kPa.施工前对现场地下障碍物和周围建筑物情况应进行必要的调查,拟定相应的处理措施。
二、静压桩主要质量问题及原因分析
1、桩位偏移
1)测量放线错误,包括轴线和具体桩位。
2)挤压,包括静压桩施工过程中桩机对出路地面桩头的踩压,场地存在高差时,施工顺序不当后期施工对已以施工桩的挤压。
3)土方开挖安排不当(没有分层或及时降水),挖掘机操作不当(如撞击、扒拉),运土车辆行走线路布置不当(平行开挖面行驶)。
2、断桩
1)管桩质量问题,管桩可能在制作、吊、卸、运过程中已损坏。
2)施工操作不当造成断桩。包括桩身垂直度超过1%,或超过1%后强行调直,或夹持面不平整、不对称、受力不均,或吊桩过程中出现碰撞,或管桩堆放超高、堆放场地不平整等。
3)地质原因,包括压桩过程中遇地下障碍物、孤石和斜岩等。(石灰岩地区)
3、单桩承载力不足
1)终压力和复压次数不足
压桩终压力和复压次数应根据具体试桩结果确定,但还应根据具体地质情况、桩长进行必要的调整。一般对于长度大于21m的端承磨擦桩,终压控制条件是以设计桩长控制为主,终压力值作对照,宜满载复压1~3次;对于长度为14~21m的桩,应以终压力满载值为终压控制条件,视土质情况决定是否进行复压。若桩周土质条件较差且设计承载力较高时,宜满载复压3次;对于持力层为密砂、年代久远的殘积土及有效桩长小于8m的短桩,应适当加大终压力,复压次数应为3~5次。
2)桩上浮
合理安排施工流水,一般采用先深后浅,自中间向两边对称前进,或自中间向四周进行施工,当存在不同桩径时,宜先大桩后小桩。在淤泥及淤泥质粘土中压桩,因其孔隙水消散速度慢,挤土效应更为明显,为防止或减轻桩上浮应适当控制压桩进度,如桩分布密集,应采取引孔措施。
3)持力层原因
如桩端持力层为页岩、泥岩等水敏岩层,由于这类岩层遇水易软化,应采取混凝土封底处理。如桩端持力层为密砂,由于压桩过程中密砂具有剪胀性,其有效剪应力随时间的增长和孔隙水压力的降低会有所下降,所以应尽可能采取引孔的方法穿透密砂层,确实无法引孔的,应加大终压力和复压次数,并在终压后一段时间内进行复压,以确认加大终压力和复压次数后的效果。
三、静压桩施工主要质量控制措施
1、施工前必须做好图纸会审和质量技术交底,对轴线控制点进行复核和保护(位置以不受压桩影响为宜)。
2、加强桩位复核,压桩施工前应对桩位进行复核,特别是在场地不平整、软、送桩深和车辆行走频繁的桩位,宜采用现场放桩位的方法。
3、根据场地地质情况和桩的分布情况,确定合理的施工流水方向和其它处理措施。
4、加强桩的进场验收
主要对进场桩的质量资料核试验,桩的外观质量如蜂窝、麻面、裂缝等内容进行验收。堆放桩的场地要求平整坚实,不得产生不均匀沉陷,桩的堆放层数一般不得超过4层。
5、桩的施工质量
1)桩身垂直度要求
2)焊接质量,下节桩出露地面高度宜为0.80~1.0m,接桩时对端头板应进行除锈、清理杂物处理,不平整应用铁片垫平。采用对称焊接,焊缝必须连续饱满,无夹渣或虚焊。
3)压桩
在粘土或粉质土中,压桩宜一气呵成,不能随意中止,如因操作必须,停歇时间要短。中途停歇时间不得超过2小时,严禁中途停压造成沉桩困难,并严格执行终压控制条件。
对于可能上浮的桩,应进行桩顶上浮观测,出现上浮现象应及时调整进度,并对上浮的桩进行复压。
4)送桩或截桩
根据设计桩顶标高合理送桩,对于出露地面的桩,用专用锯桩机平地面截断。
6、根据开挖深度和地质情况,控制好送桩深度,合理安排土方开挖方法和车辆行走线路,并挖土人员严格遵守操作规程。
四、静压桩的安全控制
1、压桩机属大型施工机械,安装、拆卸必须制订专项方案,并定期进行检修。
2、施工时,应对施工人员进行安全交底,相关人员须持证上岗,各施工人员协调配合,相互呼应。
3、施工过程中距桩机10m范围内严禁站人。
4、送桩结束后,应及时回填空洞。
5、根据与周围建(构)筑物的距离及周围建(构)筑物的特点,应采取相应的保护措施,如开挖卸压沟、调整施工线路等。
引孔机引孔多少钱一米
GPS-10、GPS-18等。引孔桩机型号包括:GPS-10、GPS-18、GPS-20、GPS-25等多种型号。引孔式静力压桩机,节能环保设备施工过程简单,成桩质量好,效率高,施工工地环保,成本低。
引孔机的作用
1、打孔机是由四大部分相互配合完成打孔过程。首先将材料移动到自动打孔机摄像头扫描区域,摄像头扫描到图像之后进行处理并给控制部分信号,控制部分收到信号之后,进一步的处理并控制传动部分动作,使冲头在平面上的X轴,Y轴走位,完成走位动作之后气动部分开始工作,电磁阀控制气缸进行冲孔动作。自动打孔机打印刷定位孔,整个动作一气呵成,快速,准确,效率高。2、珍珠打孔机、激光打孔机、自动打孔机、电动打孔机、手动打孔机、胶袋打孔机、气动打孔机、无纺布打孔机。按孔数分:单孔打孔机、2孔打孔机、3孔打孔机、4孔打孔机打孔机配件:冲刀垫片、冲刀、打孔针、打孔垫、打孔器。
引孔机型号规格表图片
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一.工艺概述
当暗挖隧道进洞时洞口覆土层较薄、或隧道内围岩较为软弱、破碎、裂隙较为发育,在开挖中可能掉块甚至塌方时,就必须在隧道开挖前先对围岩进行必要的支护来稳定围岩或固结土体。支护方式一般有注浆、管棚、小导管等,因这些支护都是在隧道开挖前施做,因此统称为“超前支护”;其中,超前管棚是较为常用的一种方式,一般在隧道进洞时都要采用,应用范围较广。
超前管棚的定义:在隧道开挖前,沿开挖轮廓线外,在一定范围内,按一定外插角插入直径70~180mm的钢管,并压注水泥浆或水泥砂浆,然后将钢管尾部与钢架焊接为一体形成的拱部预支护结构。
超前管棚的适用范围:隧道洞口浅埋段、洞内软弱破碎带、断层破碎带、破碎富水地层等。如果是在洞口施工,直接施工管棚套拱及导向管、搭设作业平台,如果是在洞内施工,则需要扩大标准断面形成管棚室,简言之,管棚必须在隧道开挖断面以外适当范围内施做,不得侵占隧道开挖断面。
超前管棚的施工工艺:有两种,当地质条件相对较好、钻进地层易于成孔时,一般采用先钻孔、后插管的“引孔顶入法工艺”;当地质状况复杂、遇有砂石、岩堆、漂石或破碎带不易成孔时,采用“跟管钻进工艺”,将套管及钻杆同时钻入,成孔后取出钻杆、顶进管棚、拔出外套管。
青岛地铁一号线瓦屋庄—贵州路区间隧道一标段设有两座施工斜井隧道,一号斜井洞口为Ⅵ级围岩,石质中夹杂着沉积的建筑垃圾,二号斜井洞口为Ⅴ级围岩,岩石较为破碎。两座斜井暗挖段进洞时均采用管棚作为超前支护方式,每个斜井设29根管棚、单根直径108mm、长度30m,根据地质条件确定采用“引孔顶入法工艺”。
下面结合施工过程中采用的工艺,对“引孔顶入法”的工艺、组织、容易出现的问题进行小结如下。
二.主要作业内容
1)架设拱架;
2)安装导向管;
3)浇筑导向墙砼(套拱);
4)钻孔、清孔、验孔;
5)管棚的安装
三.质量标准
无论隧道工程属于公路、铁路或是地铁、水利等行业,管棚的验收项目基本相同,主控项目的要求基本一致,只在个别一般项目的允许偏差上稍有区别。
1)主控项目
①管棚所用的钢管必须符合设计要求,包括品种、规格等。
②钢管进场后必须按批次抽取试件进行力学性能(屈服强度、抗拉强度、伸长率)和工艺性能(冷弯)试验,其质量必须符合国家有关规定及设计要求。
③管棚搭接长度应符合设计要求。
④注浆浆液的配合比应符合设计要求。
⑤注浆压力应符合设计要求,注浆浆液应充满钢管及其周围的空隙。
2)一般项目
允许误差:方向角1°、孔口距离±50mm、孔深±50mm。
四.工艺流程
管棚引孔顶入法施工工艺流程见下图。
五.工序步骤及工艺要点、要求
(一)工序步骤说明
1.施工准备
1)技术准备
熟悉施工图纸,做好施工方案、技术交底及培训。其中最重要的是根据地质情况选用适宜的工艺(管棚引孔顶入法或跟管钻进法),进而选择适宜的施工机具、材料。
2)材料准备
钢管:设计一般都采用热轧无缝钢管,壁厚不小于6mm,不得用焊接钢管代替无缝钢管,壁厚不得随意减薄。
钢架:一般都采用工字钢,其规格、型号、材质满足设计要求和国家有关技术标准的规定。
水泥:选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,水泥强度等级不低于42.5MPa。
细骨料:当注浆料为水泥砂浆时,砂应采用坚硬耐久的中砂或粗砂,吸毒模数宜大于2.5。
3)劳力组织
管棚施工工序多,工种杂、技术性强,管棚施工质量很大程度上取决于钻孔和注浆的质量,要求技术工人具有各方面独立操作能力,又能处理管棚施工中一般的故障。以地铁一号线管棚施工单班作业人员配置如下:
4)机具准备
管棚钻机应具备大扭矩可钻深孔、又要有高冲击力能破碎地层中坚硬的孤石;钻机应能准确定位、可多方位钻孔,深孔钻进精确度高;钻机轻便、移动灵活方便。各种设备要保证施工机械的完好率。
2.套拱施工(导向墙施工)
套拱(导向墙)、导向管安装的主要作用是引导管棚钻孔沿正确方向和角度进行。套拱施工的顺序是:轮廓线放样→架立导向墙钢架→用钢筋将钢架纵向连接成一个整体→在钢架外援安装导向钢管→支立套拱底模和侧模→浇筑套拱砼包裹钢架和导向管。
套拱是管棚施工一道重要的工序,施工中需注意:
1)正确确定套拱的内轮廓线:
拱顶:应是“设计喷射砼内轮廓线+预留沉降量5—10cm”,这样套拱浇筑后,其内轮廓与初喷砼的内轮廓线是顺接的,不要弄成“初喷砼外轮廓线+预留沉降量5—10cm”,否则两者之间会出现错台(错台高度为初喷砼厚度),此错台需要再用喷射砼顺坡,造成浪费。
两侧拱脚位置:应为“原设计初喷砼内轮廓线拱脚位置+外扩量3—5cm”。
套拱内外轮廓线确定后,钢架弧度、套拱底模等才能正确。
2)根据隧道纵断面线、洞身轴线、隧道断面放出隧道开挖轮廓线。
3)根据开挖轮廓线及测量技术交底,将上半断面轮廓线以外的土石方清除掉,要求清除面平整,圆顺。为了方便导向拱及钻机安装就位,垫设施工平台时在洞口预留长6m、顶宽6m的核心土,核心土的高度控制在管棚顶以下1m处;在紧靠核心土四周挖一条小沟,将掌子面的水排出。
4)加工并安装工字钢拱架。钢架不得在受力较大的拱顶及受力较大的部位分节。检查开挖断面合格后,放出钢拱架的平面位置、里程、高度。间距要符合设计要求,用钢筋将钢架纵向连接成一个整体。钢架安装时,就必须注意每榀钢架的高程要正确,以便准确安装导向管。
5)导向管直径的选择。导向管直径需根据管棚钢管直径、连接方式确定:当管棚钢管采用内挖丝扣连接时,导向管宜比管棚钢管大一个规格(20~30mm);当管棚钢管采用外加套管丝扣连接时,导向管宜比套管大一个规格。导向管直径偏小时管棚无法钻孔,偏大时会对导向作用产生不利影响,严重者可能会导致管棚串孔。
6)安装导向管。将导向管的平面位置用油漆标注在钢架上。因1米长左右的导向管控制着近30米长的管棚,所以在安装导向管时必须用全站仪精确测设导向管的平面位置和方向,如果导向管平面位置和方向不准确,则相邻的管棚钢管会串孔,导致后安装的管棚长度不足;用水准仪严格控制导向管的立面高程和角度。控制时导管的前后点都要控制,确保导向管纵坡和倾角正确,如果钢架高程不标准,需在此时进行适当调整。
7)导向管安装完毕后,经测量组复测,满足精度要求后,安装模板,浇筑套拱混凝土,并养生。套拱支立模板时,一定要考隧道线路的纵坡,不得安装成水平状,否则在暗洞交界面会形成错台需要顺接,特别是斜井纵坡较大时,错台会比较大(错台高度=套拱纵向长度×斜井纵坡)。
3.搭设作业平台
1)钻机平台根据具体情况,可采用开挖时预留土平台、用土石夯实出平台、钢管脚手架平台等。平台一次性搭好,确保平台支撑于稳固的地基上,脚手架连接要牢固、稳定,防止钻机在施钻时产生摆动、位移而影响人身安全和钻孔质量。
2)钻机定位:钻机要与已设定好的孔口管方向平行,必须精确核定钻机位置。用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法,反复调整,确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。
4.钻孔
1)钻孔前,定好孔的范围、平面位置,并对每个孔进行编号。
2)钻孔由由高孔位向低孔位间隔进行,开钻时应低速低压。
3)为了确保钻杆接头有足够的强度、刚度和韧性,钻杆连接套管与钻杆采用同材质,两端加工成内螺扣(钻杆首尾端外螺扣),联结套管的最小壁厚≥10mm。为防止钻杆在推力和振动力的双重作用下,上下颤动,导致钻孔不直,钻孔时,把扶直器套在钻杆上,随钻杆钻进向前平移。
4)根据孔口管的倾角和方向,利用钻杆的延伸和吊锤准确确定钻孔的方向,即固定钻机。钻孔仰角的确定视钻孔深度及钻杆强度而定,一般控制1°~3°,利用钻机的变角度油缸,参照导向管的倾角确定钻机的倾角,确保钻杆线与开孔角度一致,以达到为钻进导向的作用。钻机最大下沉量及左右偏移量为钢管长度的1%左右,最大不超过20 cm~30 cm。
5)钻机就位前,先利用M20的沉头螺栓将钻机固定在基台木上,再按确定好的方位角将基台木固定在搭设的钻进作业平台上,四周用横木支撑,必要时打设地锚。
6)钻机开孔时钻速不易过高,钻深20㎝后转入正常钻速。第一节钻杆钻入岩层尾部剩余20~30㎝时钻进停止,用两把管钳人工卡紧钻秆,钻机低速反转,托开钻杆,钻机沿导轨退回原位,人工装入第二根钻杆,并在钻杆前端安装好联结套,方向对准后联结成一体。钻孔达到深度要求后,按同样方法拆卸钻杆,钻机退回原位。
7)换钻杆时,注意检查钻杆是否弯曲,有无损伤,中心喷水孔是否顺畅等,不符合要求的及时更换以确保正常作业。
8)钻进过程中经常用测斜仪测定钻机的偏斜度,并根据钻机钻进的状态判断成孔质量,及时处理钻进过程中出现的事故。发现偏斜超过设计要求时,及时纠正,至终孔仍超限者补注浆后再原位重钻。
9)钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
10)认真作好钻进过程的原始记录,及时对孔口岩屑进行地质判断、描述,并保留渣样,作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料,从而指导洞身开挖。
5.清孔验孔
1)用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔,清除浮渣,确保孔径、孔深符合要求,防止堵孔。
2)用高压风从孔底向孔口清理钻渣。
3)用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角,用钢卷尺检查孔口距。
6.管棚加工
单根管棚由若干根管节在顶管时,采用丝扣连接而成。
1)根据长管棚的设计长度来确定下料长度,一般单节长度采用3m或6m,在管节两端分别车内、外丝,采用丝扣连接,丝扣长度为15cm,丝纹深不小于2mm;丝扣加工端正,不得偏位。
2)采用钻床对φ108×6mm的管棚四周钻直径为10~16mm的注浆孔(靠孔口1.5m处的棚管不钻孔),孔间距15~20cm,呈梅花型布置。
3)每孔第一节管端头加工成锥型,长为10cm,最后一节尾部焊φ10mm加强箍。
7.管棚安装
1)每钻完一孔便顶进一根钢管。
2)钻孔合格后及时安装钢管,下管前要先对每个钻孔的钢管进行配管和编号,下管时按照编号分段施工。前期靠人工送管或装载机或挖掘机顶管,后期借助钻机顶进,直至孔底,达到设计长度。钻机顶进时注意人身安全、防止碰撞、防止机械伤害。地质条件较差时,下管要及时、迅速,或采用套管下管。
3)连接:相邻两孔钢管的接头要前后错开,同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管接头至少错开1米(一般为3米)。为使钢管接头错开,编号为奇数的孔,第一节管用3米长的钢管,编号为偶数的孔,第一节采用6米长的钢管,奇数孔、偶数孔以后每节均采用6米长钢管。
4)搭接:当软弱带较长,纵向设多组管棚时,相邻两组管棚的搭接长度不得小于设计要求,一般搭接3米。
5)孔口封堵:钢管内插入注浆管和排气管,排气管要深入孔底。对预留的孔口缝隙进行封堵和施做掌子面(洞口时为仰坡坡面)喷射砼止浆墙。钢管与导向管之间的空隙用速凝水泥或其它材料堵塞严密,以防浆液冒出。堵塞时设置进浆孔和排气孔。
8.注浆
1)施工准备:施工人员要戴手套、穿水鞋等,做好人身防护。注浆前要由下至上、逐孔冲洗管棚内的沉积物。
2)浆液拌制:注浆材料一般为水泥浆,水灰比0.5~1.0,浆液由高速制浆机拌制。浆液搅拌均匀,不得有结块、沉淀。浆液在现场随拌随用,有良好的流动性、可注性。化学浆液要注意防腐防毒。
3)管棚注浆:
注浆采用隔孔灌注(先注奇数孔、再注偶数孔),注浆顺序为由低到高、由下往上、交错进行。注浆压力:初压为0.5~1.0MPa,终压2.0MPa。
注浆应充满钢管及其周围的空隙,注浆量满足设计要求,单管注浆量一般为钻孔圆柱体的1.5倍。注浆结束的标准采用注浆量、注浆压力双控,一般是三种情况:①注浆量达到设计注浆量;②注浆压力达到设计终压15~20min后,进浆量仍未达到设计注浆量时,结束注浆;③若注浆量超限,未达到压力要求,调整浆液浓度继续注浆,持压15~20min后可停止注浆。
注浆记录:作业人员认真填写注浆记录,报技术人员随时分析和改进。
(二)施工工艺要点
1)φ108mm以下的小直径管棚通常采用潜孔钻成孔,大直径管棚可采用夯管或顶管方式布设。
2)管棚环向间距一般为30~50cm,超浅埋地带可以加密布设,一般沿隧道周边布设,管棚外插角1°~5°(根据设计及实际情况微调),管棚开孔径向误差不大于5cm。
3)控制钻机立轴方向,钻进中经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度,发现偏斜超过设计要求时,及时纠正。
4)管棚采用采用的热轧无缝钢管,壁厚不小于6mm,接长3~6m,接头采用丝扣连接,丝扣长度为15cm,隧道纵向同一横断面内接头数不大于50%,相邻钢管接头至少错开1米。
5)管壁有开孔的管棚压注水泥浆,无孔管棚压注水泥砂浆,注浆初压控制在0.5~1.0MPa以内,终压控制在2.0MPa以内。
6)洞内施做大管棚时除采用特殊工艺外一般设置扩大洞室。无论管棚位于洞口还是洞内,都必须严格控制孔位,管棚不得侵入隧道开挖线内,相邻的钢管不得相撞和立交。
7)管棚长度根据地层情况由设计确定,一般10~40m,管棚的终端位置应达到防护对象的长度加上因开挖而造成的开挖工作面松弛范围内的长度,纵向两组管棚搭接长度符合设计和规范要求。
(三)施工突发事故及处理预案
1)钻进中坍孔及缩孔的处理
若发生塌孔及缩孔,成孔将十分困难,无法一次成孔。解决办法:可采用前进式预注浆成孔,初钻出一段后,通过钻杆进行孔内注浆,待注浆液达到一定强度后,继续钻进,以此循环施作,直到达到设计孔深。
2)掉块卡钻的处理
钻进过程中经常发生掉块卡钻事故时的解决办法:采用在异径接头处镶焊硬质合金,一旦卡钻,施以少量循环水,再将以拉拔回归,可较好地解决此问题。
3)对漏浆及耗灰量过大的处理
当岩体破碎,浆液漏失严重时将造成耗灰量过大。解决办法:加浓水灰比,降低压力,过一段时间再慢慢提升压力,直到达到设计标准。如上述方法达不到效果,使用在浆液中加入速凝剂,间歇灌浆、灌注砂浆、停灌待凝等方法处理。
4)注浆时的异常情况处理
①在注浆时发现支护变形或损坏时,立即停止注浆,根据具体情况采取其它措施加强支护。②串浆时要及时堵塞串浆孔。③当注浆泵压力突然升高时,可能发生堵管,立即停机检查,并及时清洗注浆泵管路。
六、安全及环保要求
(一)安全要求
1)建立完善的安全保证体系,加强作业中的安全检查,作业标准化、规范化。
2)现场要专人统一指挥,设一名专职安全员负责现场的安全工作,坚持班前进行安全教育制度。
3)施工区域设置警示标志,严禁非工作人员出入。
4)施工中对机械设备进行定期检查、养护、维修。
5)严格按设计及施工规范要求进行施工,认真执行相关的施工安全规程。
6)加强对围岩进行动态监控量测,实行信息化管理,科学地组织施工。
7)拆卸钻杆时,要统一指挥、明确联络信号,板钳卡钻方向正确,防止管钳及扳手打伤人。
8)配制浆液和注浆时,操作人员戴口罩、护目镜、胶手套、穿长筒靴。
9)施工现场使用的手持照明灯使用36V的安全电压。
10)注浆施工时由技术人员统一指挥,各就其位,并严格执行注浆管理程序。注浆结束后需对注浆设备进行认真清洗,设备退出现场后及时保养。全面保证注浆作业安全、工程环境安全和设备人员安全。
11)操作平台在搭设和拆除时,派专人监护,搭设时自下而上,拆除时自上而下,严禁上下同时拆除。
(二)环保要求
1)各类施工机械、机具定人定点控制,对操作人员进行安全、环保教育。
2)对可能出现的粉尘采取喷雾降尘的方法。
3)设立专用排浆沟、集浆坑,对废浆、污水进行集中沉淀处理后,再进行排放至指定位置,认真做好无害化处理,从根本上防止施工废浆乱流。
4)将施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内,合理布置、规范围挡、围护,做到各种标牌清楚、齐全,标识醒目,施工场地整洁文明。
七、经验教训
在地铁一号线两座斜井洞口管棚施工中,因考虑不周或控制不严曾发生过以下问题:
1)一号斜井管棚内轮廓线确定错误,导致管棚轮廓大于初喷砼轮廓。
2)二号斜井管棚钢管采用外套管丝扣连接工艺,但选择导向管时只考虑了管棚钢管直径,未考虑套管增加的厚度,导致所预埋的导向管直径偏小,无法安管,在不得以情况下,经监理同意,改用内套管焊接方式连接管棚钢管。
3)个别导向管预埋不准确、钻孔控制不严,导致钻孔时串孔,在安装管棚时后安管无法安设至设计长度。解决办法:开挖至洞内相应位置时补打超前小导管加固。
4)钻孔后清孔不干净,导致孔内钻渣沉积过多、钢管顶入困难。
5)注浆时不正确控制注浆压力。
上述问题也是管棚施工、特别是初次施工极易忽视或出错的地方,必须引起重视,相应的预防措施和纠正措施前文已经叙及。
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