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全套管旋挖鑽孔施工工藝

2019年02月19日 热度:291 ℃

一、套管工藝

1.護筒驅動器

通過動力頭與驅動盤、連接盤、套管驅動器和套管、筒靴連接,將扭矩及加壓力傳遞給套管、筒靴,邊旋轉邊下壓鑽入地層,套管鑽入與鑽機取土交替進行,降低了埋設套管阻力。

2.搓管機

當套管直徑增加或長度延長時,埋設套管阻力增加,使用搓管機埋設套管。搓管機一端固定在旋挖鑽機底盤上,通過夾鉗緊縮與套管環抱産生摩擦力,左右兩側回轉油缸反複推動,實現套管轉動,並通過加壓/舉升油缸(搓管機自重)實現加壓或拔起,將套管鑽入或起拔。

3.振動錘

履帶吊起重機振動錘,振動錘下部的液壓鉗夾住鋼護筒頂端,通過內部偏心輪旋轉産生的垂直振動力作用在鋼護筒上,將鋼護筒沈降或拔出。

二、套管構造

1.驅動盤

驅動盤通過螺栓于動力頭驅動套筒底面連接,實現結構過渡,作用是傳遞扭矩與加壓力。

2.連接盤

連接盤通過銷軸與驅動盤連接,並預留與護筒驅動器連接銷軸。

3.護筒驅動器

護筒驅動器上部通過銷軸與連接盤連接,下部與套管連接。護筒驅動器直徑需與套筒直徑相符;護筒驅動器下部有定位凹槽及止口,便于與套管連接。護筒驅動器的作用是將扭矩和加壓力傳遞給套筒及筒靴。

4.套管

套管上端通過銷軸可與護筒驅動器套管連接,套管下端可與筒靴或套管連接。套管具有防護支撐及導向作用。

5.筒靴

筒靴前端鑲嵌合金鑽齒,通過旋轉及向下加壓,環切各類地層及岩石,減緩埋設套管阻力,提升套管鑽入能力。

6.連接銷

錐形環和絲環固定在套管上,套管對接定位後,承托環安裝密封圈扭入絲環及錐形環,實現連接。

7.搓管機

根據搓管機直徑選配搓管機,搓管機由底架、夾鉗、升壓缸、回轉缸、連接杆、滑塊和箱體組成,通過外接動力源,驅動回轉油缸和升壓油缸將套管鑽入或拔起。

三、適用工況

1.法律法規

在歐美地區,相關法律法規對泥漿汙染環境要求極高,對泥漿管理非常嚴格,因此爲了避免麻煩,采用套管施工工藝。

2.城市施工

在城市裏面施工,特別是發達城市,對施工要求嚴格,如:噪音、環境保護等,受到場地局限及不能隨便開挖,以及承裝泥漿設備必須是移動的,因此泥漿靜壓工藝受到局限,采用套管工藝,便可一一解決上述問題。

3.野外施工

在野外施工如采用泥漿靜壓工藝前提是必須有水有電,因此套管工藝具有較大優勢,使用護筒驅動器或搓管機便可施工,不但保證樁孔質量,無需水電支持。

四、複雜地層

1.淤泥層

旋挖鑽機施工于流塑地質時,由于地質含水量高且強度低,易出現縮頸現象,嚴重時可引起塌孔。此時采用套管工藝施工,通過套管對流塑地層支撐,防止縮直徑塌孔。

2.松散地層

旋挖鑽機施工于松散地質且地下水豐富時,可采用套管工藝,通過套管支撐孔壁防止塌孔及防護地下水。

3.大粒徑孤石

旋挖鑽機遇到大粒徑孤石,由于地質軟硬不均勻容易造成偏孔,如采用套管施工,通過套管可強制導向防止偏孔,筒靴環切並穿越孤石。

4.無填充物溶洞

旋挖鑽機無填充物溶洞地質時,如采用泥漿靜壓工藝施工,鑽進至無填充物且容積較大的溶洞時,泥漿瞬間流失,樁上部失去泥漿壓強及護壁,如若是松散地質會造成塌孔;同時無填充物溶洞沒有孔壁導向容易造成偏孔。采用套管工藝,通過套管防護導向,防止塌孔、偏孔。

五、特殊基礎

1.咬合樁

基坑圍護樁,不但側向支撐還要防水,咬合樁工藝可滿足基坑防護要求,通過套管強制導向,精確環切咬合,實現樁基緊密咬合,實現支護防水作用。

2.斜樁

某些基礎工程樁,並不僅僅只需要軸向承載力,同時也需要側向支撐力,如海上鑽井石油平台、港口鑽孔樁等,旋挖鑽機施工于斜樁時,必須在套管導向作用下進行施工,否則難以成孔,甚至造成部件損壞。

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