旋挖钻灌注桩施工学习教案.pptx
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1、会计学1旋挖钻灌注桩施工旋挖钻灌注桩施工(sh gng)第一页,共44页。旋挖钻灌注桩施工旋挖钻灌注桩施工(sh gng)(sh gng)概述(了解)概述(了解)u旋挖钻机:是利用伸缩钻杆传递扭矩并带动(didng)回转钻斗、短螺旋钻头或其他作业装置进行干、湿钻进、逐次取土(岩屑)、反复循环作业成孔的一种专用机械设备。旋挖钻机钻头:起掘进作用,钻满一桶泥,提上来甩掉再钻下一桶,重复操作到达一定深度。第1页/共44页第二页,共44页。uu旋挖钻机主要由主机、钻杆和钻头三部分组成。旋挖钻机主要由主机、钻杆和钻头三部分组成。uu主机:主要有履带式、步履式、汽车式等,目前常见的是履带式主机。主机:主要
2、有履带式、步履式、汽车式等,目前常见的是履带式主机。uu钻杆:旋挖钻机钻进时,为了使钻具摆脱拆卸和拧接的麻烦而采用伸缩式钻杆,其断面有方形和圆钻杆:旋挖钻机钻进时,为了使钻具摆脱拆卸和拧接的麻烦而采用伸缩式钻杆,其断面有方形和圆形两种。伸缩式钻杆可以分为形两种。伸缩式钻杆可以分为(fn wi)(fn wi)摩擦式钻杆(在钻进过程中利用钻杆内、外节间的摩擦键摩擦式钻杆(在钻进过程中利用钻杆内、外节间的摩擦键之间的摩擦来传递钻进压力的一种钻杆)和机锁式钻杆(在钻进过程中利用钻杆上的机锁点和机锁之间的摩擦来传递钻进压力的一种钻杆)和机锁式钻杆(在钻进过程中利用钻杆上的机锁点和机锁键之间的咬合来传递钻
3、进加压力的一种钻杆)两大类,目前国内外的旋挖钻机一般均采用内锁定式键之间的咬合来传递钻进加压力的一种钻杆)两大类,目前国内外的旋挖钻机一般均采用内锁定式伸缩钻杆。伸缩钻杆。uu摩擦式钻杆具有操作简便,在同一主机上使用可实现更大钻深(比机锁杆层多)的优点,但靠摩擦摩擦式钻杆具有操作简便,在同一主机上使用可实现更大钻深(比机锁杆层多)的优点,但靠摩擦力向钻具传递主机提供的压力,下压力较小,不适合钻进硬地层。力向钻具传递主机提供的压力,下压力较小,不适合钻进硬地层。uu机锁式钻杆抗扭能力大,向钻具传递压力大,无传压损失,适合钻硬地层。机锁式钻杆抗扭能力大,向钻具传递压力大,无传压损失,适合钻硬地层。
4、第2页/共44页第三页,共44页。第3页/共44页第四页,共44页。n n钻头:可分为螺旋钻头、直螺旋钻头、筒式取芯钻头、冲击钻头、冲抓锥钻头、液压抓斗和扩底钻钻头:可分为螺旋钻头、直螺旋钻头、筒式取芯钻头、冲击钻头、冲抓锥钻头、液压抓斗和扩底钻头。双门钻头适用地层范围较宽,单门钻头只是用于大直径的卵石及硬胶泥。头。双门钻头适用地层范围较宽,单门钻头只是用于大直径的卵石及硬胶泥。n n螺旋钻头螺旋钻头n n根据钻进地层不同根据钻进地层不同,短螺旋钻头分为嵌岩短螺旋钻头和土层短螺旋钻头两类。按其头部结构形式分,短螺旋钻头分为嵌岩短螺旋钻头和土层短螺旋钻头两类。按其头部结构形式分,短螺旋钻头又可分
5、为锥头短螺旋钻头和平头短螺旋钻头。一般情况,嵌岩短螺旋钻头多为锥头形式,短螺旋钻头又可分为锥头短螺旋钻头和平头短螺旋钻头。一般情况,嵌岩短螺旋钻头多为锥头形式,土层短螺旋钻头多为平头形式。土层短螺旋钻头多为平头形式。n n锥头短螺旋钻头根据锥头结构形式的不同和钻头导程的多少又可分为单锥单螺旋钻头、双锥单螺旋锥头短螺旋钻头根据锥头结构形式的不同和钻头导程的多少又可分为单锥单螺旋钻头、双锥单螺旋钻头以及双锥双螺旋钻头钻头以及双锥双螺旋钻头3 3种。嵌岩短螺旋钻头所用切削具为头部镶焊有钨钴硬质合金的截齿,主种。嵌岩短螺旋钻头所用切削具为头部镶焊有钨钴硬质合金的截齿,主要用于钻进风化要用于钻进风化(f
6、nghu)(fnghu)基岩、胶结性较好的卵砾石地层及永冻土层。土层短螺旋钻头所用切基岩、胶结性较好的卵砾石地层及永冻土层。土层短螺旋钻头所用切削具为耐磨合金钢斗齿或斗齿加截齿,主要用于钻进地下水位以上土层、砂土层和粒径不大的砾石削具为耐磨合金钢斗齿或斗齿加截齿,主要用于钻进地下水位以上土层、砂土层和粒径不大的砾石层。层。第4页/共44页第五页,共44页。螺旋钻头(zun tu)系列:第5页/共44页第六页,共44页。2.2.旋挖钻斗旋挖钻斗旋挖钻斗主要用来钻进较软的第四纪地层,还可用于钻孔清渣。旋挖钻斗根据底部结构不同可分旋挖钻斗主要用来钻进较软的第四纪地层,还可用于钻孔清渣。旋挖钻斗根据底
7、部结构不同可分为单底板土层钻斗和双底板捞砂钻斗,进土口分为单口和双口。根据钻斗筒体直径和钻机类为单底板土层钻斗和双底板捞砂钻斗,进土口分为单口和双口。根据钻斗筒体直径和钻机类型及其所钻地层钻斗设计有直筒和锥筒,底板的开合机构可设计为公母钩开合机构和矛头开型及其所钻地层钻斗设计有直筒和锥筒,底板的开合机构可设计为公母钩开合机构和矛头开合机构。针对地层情况制定不同的斗齿焊接角度。钻斗的筒体及底板均采用强度高、耐磨合机构。针对地层情况制定不同的斗齿焊接角度。钻斗的筒体及底板均采用强度高、耐磨(nai m)(nai m)性能好的合金性能好的合金MnMn板制作。根据钻进不同地层,切削具可设计为耐磨板制作
8、。根据钻进不同地层,切削具可设计为耐磨(nai m)(nai m)合金钢合金钢铲式直斗齿和旋转斗齿、铲式直斗齿和旋转斗齿、子弹头截齿以及斗齿与截齿混装子弹头截齿以及斗齿与截齿混装3 3种形式。种形式。第6页/共44页第七页,共44页。单底钻头(zun tu)双底钻头(zun tu)适合钻进粘性(zhn xn)地层及胶结性强的地层适合钻进砂土层及胶结性差的卵砾石层第7页/共44页第八页,共44页。第8页/共44页第九页,共44页。3.3.筒式取芯钻头筒式取芯钻头常见的有两种:截齿筒钻(适用于中硬基岩和卵砾石),牙轮筒钻(适用于坚硬基岩和大漂石)。在筒式取芯常见的有两种:截齿筒钻(适用于中硬基岩和
9、卵砾石),牙轮筒钻(适用于坚硬基岩和大漂石)。在筒式取芯钻的两大类钻头中,又有带取芯装置和不带取芯装置之分,主要取决于取芯的难度。因为牙轮取芯钻头主钻的两大类钻头中,又有带取芯装置和不带取芯装置之分,主要取决于取芯的难度。因为牙轮取芯钻头主要用于硬岩钻进,且钻取的环状面积大,如果有条件的还可以要用于硬岩钻进,且钻取的环状面积大,如果有条件的还可以(ky)(ky)通过在钻头部分加装反循环机构进通过在钻头部分加装反循环机构进行反循环钻进,以提高钻进效率。行反循环钻进,以提高钻进效率。第9页/共44页第十页,共44页。第10页/共44页第十一页,共44页。4.4.扩底钻头扩底钻头常用的以机械式为主,
10、有上开式和下开式的,张开机构一般为四连杆的,用于土常用的以机械式为主,有上开式和下开式的,张开机构一般为四连杆的,用于土层层(t cn)(t cn)、强风化、中风化地层甚至坚硬基岩。、强风化、中风化地层甚至坚硬基岩。第11页/共44页第十二页,共44页。uu旋挖成孔灌注桩宜用于填土、粘性土、粉土、砂土、碎石土、软岩及风化旋挖成孔灌注桩宜用于填土、粘性土、粉土、砂土、碎石土、软岩及风化(fnghu)(fnghu)岩等岩土层。岩等岩土层。uu旋挖钻机常规钻进工艺旋挖钻机常规钻进工艺uu静浆护壁钻孔静浆护壁钻孔uu全护筒钻孔全护筒钻孔uu钻干孔钻干孔uu造壁钻孔(提前注浆处理孔壁)造壁钻孔(提前注浆
11、处理孔壁)第12页/共44页第十三页,共44页。uu旋挖成孔灌注桩按成孔方法可分为:旋挖成孔灌注桩按成孔方法可分为:uu干作业旋挖成孔灌注桩;干作业旋挖成孔灌注桩;uu湿作业旋挖成孔灌注桩;湿作业旋挖成孔灌注桩;uu套管护壁作业旋挖成孔灌注桩;套管护壁作业旋挖成孔灌注桩;uu复合工艺旋挖成孔灌注桩。复合工艺旋挖成孔灌注桩。uu 干作业旋挖成孔:不使用稳定液护壁,直接采用旋挖钻具成孔的一种工法。干作业旋挖成孔:不使用稳定液护壁,直接采用旋挖钻具成孔的一种工法。uu 湿作业旋挖成孔:采用旋挖钻具成孔、稳定液护壁的一种工法。湿作业旋挖成孔:采用旋挖钻具成孔、稳定液护壁的一种工法。uu 套管护壁作业旋
12、挖成孔:使用套管跟进套管护壁作业旋挖成孔:使用套管跟进(n jn)(n jn)对易坍塌、易缩径地层进行护壁,采用旋挖对易坍塌、易缩径地层进行护壁,采用旋挖钻具成孔的一种工法。钻具成孔的一种工法。第13页/共44页第十四页,共44页。旋挖钻灌注桩成孔旋挖钻灌注桩成孔uu旋挖成孔灌注桩作业地面应坚实平整旋挖成孔灌注桩作业地面应坚实平整,作业过程中地面不得下陷,工作坡度不得大于作业过程中地面不得下陷,工作坡度不得大于3.5%3.5%;地面不能满足;地面不能满足旋挖钻机接地比压要求时,应采取铺设路基板、硬化地面等措施满足要求。旋挖钻机接地比压要求时,应采取铺设路基板、硬化地面等措施满足要求。uu旋挖成
13、孔灌注桩护筒埋设应满足要求;旋挖成孔灌注桩护筒埋设应满足要求;uu护筒厚度环山护筒厚度环山8mm8mm、锅炉房、锅炉房10mm10mm、五栋、五栋6mm6mm,护筒内径宜大于钻头直径,护筒内径宜大于钻头直径200mm200mm300mm300mm,钢护筒的直径误差,钢护筒的直径误差(wch)(wch)应小于应小于10mm10mm。护筒下端宜设置刃脚。多节钢护筒连接宜采用焊接。焊接接头应满足强度、刚度、。护筒下端宜设置刃脚。多节钢护筒连接宜采用焊接。焊接接头应满足强度、刚度、及防漏的要求,必要时可焊接加肋筋。及防漏的要求,必要时可焊接加肋筋。uu护筒顶端高出地面不宜小于护筒顶端高出地面不宜小于0
14、.3m0.3m;钻孔内有承压水时,护筒顶端应高出稳定后的承压水位;钻孔内有承压水时,护筒顶端应高出稳定后的承压水位1.5m1.5m。uu护筒埋设时,应确定钢护筒的中心位置。护筒的中心与桩位中心偏差不得大于护筒埋设时,应确定钢护筒的中心位置。护筒的中心与桩位中心偏差不得大于50mm50mm,护筒倾斜度不得大于,护筒倾斜度不得大于1 1。护筒就位后,应在四周对称、均匀地回填粘土,并分层夯实,夯填时应防止护筒偏斜移位。护筒就位后,应在四周对称、均匀地回填粘土,并分层夯实,夯填时应防止护筒偏斜移位。第14页/共44页第十五页,共44页。4.4.旋挖钻机埋设钢护筒时,应先采用稍大口径的钻头钻至预定位置,
15、提出钻头后,再用钻斗将旋挖钻机埋设钢护筒时,应先采用稍大口径的钻头钻至预定位置,提出钻头后,再用钻斗将钢护筒压入到预定深度。钢护筒压入到预定深度。钢护筒驱动工法与装备:钢护筒驱动工法与装备:旋挖钻机在钻孔作业中一般都需要埋设钢护筒。国内的方法一般是人工埋钢护筒,即先挖坑或先旋挖钻机在钻孔作业中一般都需要埋设钢护筒。国内的方法一般是人工埋钢护筒,即先挖坑或先钻孔再将护筒埋入,采用这种方式,第一施工量大,需要挖掘机等施工设备;第二在钻预埋钻孔再将护筒埋入,采用这种方式,第一施工量大,需要挖掘机等施工设备;第二在钻预埋孔时会出现塌孔,出现边塌边钻,边钻边塌的现象孔时会出现塌孔,出现边塌边钻,边钻边塌
16、的现象(xinxing)(xinxing)。钢护筒驱动装备能在技术上解决此问题,这种装备在回填土层、浅层砂卵石层、多溶洞石灰岩层钢护筒驱动装备能在技术上解决此问题,这种装备在回填土层、浅层砂卵石层、多溶洞石灰岩层可发挥明显优势。可发挥明显优势。作业机理:作业时动力头通过驱动盘、连接盘、钢护筒驱动连接器将转矩传递给钢护筒、护筒靴,作业机理:作业时动力头通过驱动盘、连接盘、钢护筒驱动连接器将转矩传递给钢护筒、护筒靴,使钢护筒、护筒靴产生旋转运动;同时,旋挖钻机加压装置下压动力头并通过动力头将下压使钢护筒、护筒靴产生旋转运动;同时,旋挖钻机加压装置下压动力头并通过动力头将下压力传递给钢护筒、护筒靴。
17、这样边向下压边旋转的运动使护筒钻入地层,钢护筒钻入与钻机力传递给钢护筒、护筒靴。这样边向下压边旋转的运动使护筒钻入地层,钢护筒钻入与钻机取土交替进行,保证了在回填土层、浅层砂卵石层、多溶洞石灰岩层不塌空、不漏水、不浪取土交替进行,保证了在回填土层、浅层砂卵石层、多溶洞石灰岩层不塌空、不漏水、不浪费混凝土情况下高效作业。费混凝土情况下高效作业。第15页/共44页第十六页,共44页。第16页/共44页第十七页,共44页。uu成孔时应符合成孔时应符合(fh)(fh)下列规定:下列规定:uu1 1 钻杆应保持垂直稳固,位置准确。钻杆应保持垂直稳固,位置准确。uu2 2 钻进速度应根据地层变化情况及时调
18、整;钻进速度应根据地层变化情况及时调整;uu3 3 钻进过程中,应随时清理孔口积土,遇到地下水、塌孔、缩孔等异常情况时,应及时处理。钻进过程中,应随时清理孔口积土,遇到地下水、塌孔、缩孔等异常情况时,应及时处理。第17页/共44页第十八页,共44页。uu旋挖钻灌注桩成孔形式:旋挖钻灌注桩成孔形式:uu1.1.干作业旋挖成孔干作业旋挖成孔uu干作业旋挖成孔适用于地下水位以上的素填土、粘性土、粉土、砂土、碎石干作业旋挖成孔适用于地下水位以上的素填土、粘性土、粉土、砂土、碎石(su sh)(su sh)土及风土及风化岩层。化岩层。uu干作业旋挖成孔灌注桩的施工工艺流程如下:干作业旋挖成孔灌注桩的施工
19、工艺流程如下:uu2.2.湿作业旋挖成孔湿作业旋挖成孔uu湿作业(即稳定液护壁)旋挖成孔适用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎石湿作业(即稳定液护壁)旋挖成孔适用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎石(su sh)(su sh)土及风化岩层。土及风化岩层。uu湿作业旋挖成孔灌注桩的施工工艺流程如下:湿作业旋挖成孔灌注桩的施工工艺流程如下:第18页/共44页第十九页,共44页。第19页/共44页第二十页,共44页。常用(chn yn)稳定液性能表第20页/共44页第二十一页,共44页。3.3.套管护壁旋挖成孔套管护壁旋挖成孔套管护壁旋挖成孔适用于地下水位较高、有承压水的砂层、厚
20、度较大的淤泥、淤泥质土层。套管护壁旋挖成孔适用于地下水位较高、有承压水的砂层、厚度较大的淤泥、淤泥质土层。套管护壁旋挖成孔灌注桩的施工工艺流程如下。套管护壁旋挖成孔灌注桩的施工工艺流程如下。旋挖钻机、搓管机应有专人分别操作,不得压碰搓管机控制系统的高压油管。旋挖钻机、搓管机应有专人分别操作,不得压碰搓管机控制系统的高压油管。在下入第一节带切削刃的前导套管后,宜进行前导孔的施工。搓管机带动套管钻进时,应随着钻孔深度的增加在下入第一节带切削刃的前导套管后,宜进行前导孔的施工。搓管机带动套管钻进时,应随着钻孔深度的增加依次下入套管,套管的深度应滞后前导孔依次下入套管,套管的深度应滞后前导孔0.50.
21、52.0m2.0m。套管安装应进行对中,上下两根套管应保证连接。套管安装应进行对中,上下两根套管应保证连接(linji)(linji)牢固。牢固。套管进入稳定地层不宜小于套管进入稳定地层不宜小于2m2m。混凝土灌注至套管底部混凝土灌注至套管底部1.01.02.0m2.0m以上时以上时,搓管机应活动并起拔套管;混凝土的灌注速度应和套管的起拔速度搓管机应活动并起拔套管;混凝土的灌注速度应和套管的起拔速度保持一致,始终保持混凝土灌注面在套管底部保持一致,始终保持混凝土灌注面在套管底部1.01.02.0m2.0m以上。以上。第21页/共44页第二十二页,共44页。第22页/共44页第二十三页,共44页
22、。4.4.复合工艺旋挖成孔复合工艺旋挖成孔复合工艺旋挖成孔适于漂石层、中硬岩石地层。复合工艺旋挖成孔适于漂石层、中硬岩石地层。冲抓锥配合旋挖钻机成孔应符合下列要求:冲抓锥配合旋挖钻机成孔应符合下列要求:适用于在漂石层成孔。适用于在漂石层成孔。孔口护筒埋设应位置准确、牢固,护筒尺寸应大于桩径孔口护筒埋设应位置准确、牢固,护筒尺寸应大于桩径300mm300mm。冲抓施工过程中,应始终保持孔内稳定液液面的高度,及时进行孔内稳定液补充。冲抓施工过程中,应始终保持孔内稳定液液面的高度,及时进行孔内稳定液补充。旋挖钻机应有自动放绳机构。旋挖钻机应有自动放绳机构。潜孔锤配合旋挖钻机成孔应符合下列要求:潜孔锤
23、配合旋挖钻机成孔应符合下列要求:适用于中硬岩石地层中的大直径嵌岩桩成孔。适用于中硬岩石地层中的大直径嵌岩桩成孔。用潜孔锤在大直径桩孔内施工达到桩孔孔深的多个用潜孔锤在大直径桩孔内施工达到桩孔孔深的多个(du)(du)小口径钻孔,钻孔宜呈梅花型布置,小口径钻孔,钻孔宜呈梅花型布置,利用旋挖钻机凿岩螺旋钻头对钻孔进行全面破碎直至设计孔深。利用旋挖钻机凿岩螺旋钻头对钻孔进行全面破碎直至设计孔深。第23页/共44页第二十四页,共44页。液压振动锤配合旋挖钻机成孔应符合下列要求:液压振动锤配合旋挖钻机成孔应符合下列要求:宜用于水上、水下的桩基成孔。宜用于水上、水下的桩基成孔。应事先安排钻孔的施工顺序,先
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