㈠ 水钻打孔机工作原理是什么
利用高压使水流通过极为细小的空隙,由于该细小水流速度极快,拥有极高的动能,因而能轻易地在钢板上打孔或者切割钢材等其他坚硬的物体。水钻成孔即在钻进过程中,通过水或泥浆的循环,在冷却钻、排除渣土的同时,使水同泥土搅拌混合成泥浆,起护壁的作用,此工艺在国内被大范围的采用。
采用钻孔取芯机沿桩径内沿钻若干个孔,孔孔相连,钻孔后取芯,待所有水钻钻孔连成一个环后,桩芯和桩壁分离,形成桩芯的临空面,之后在桩芯上打孔,孔内打入钢钎,使岩石裂开,分解成若干小块,利用卷扬机将石块吊出孔外,因钻孔取芯机在操作过程中必须保证钻头处于冷却水中,同时冷却水流保有一定压力对钻头直接进行冲洗,使之不淤钻、卡钻。
(1)水冲成孔设备扩展阅读:
湿钻法成孔挖孔桩施工主要包括以下几道工序:施工准备、测量放线、搭设支架、井圈砌筑、水钻开孔取芯、孔芯外运、桩芯打孔破碎、石块外运,进行下一轮钻孔取芯、破碎、外运,循环施工直至孔底。随后进行钢筋笼安装和混凝土浇筑。
概括如下:场地平整→放线定桩位→架设支架→准备潜水泵、鼓风机、照明设备等→工程水钻开孔取芯→孔芯外运→桩芯打孔破碎→石块外运→循环施工至成孔→下放钢筋笼→浇筑混凝土。
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。
㈡ 旋挖钻机成孔,冲击成孔机成孔,冲孔桩机成孔灌注桩,三者有什么区别,套定额时需要注意什么
旋挖钻孔采用动力头形式,利用强大的扭矩直接将土或砂砾等钻渣旋转挖掘。首先要把旋挖钻钻孔工艺和冲击钻、人工挖孔区分开。干式旋挖钻孔就是利用履带旋挖钻直接钻土,然后利用旋挖斗快速提出孔外,出的是干土。出土后放在钻机周围,用别的机械运出场地。旋挖斗一般都不会太大,一米左右高,旋挖斗装满扰动的土就要提出放土,然后继续钻进。所以场地上至少需要台装载机推开,不影响下次旋挖斗放土。湿式旋挖钻孔要先调泥浆才能钻孔,而且孔内和冲击钻差不多,都需要泥浆。钻头只有旋挖齿没有旋挖斗,扰动的土在孔内搅成泥浆抽出来,钻头不用每次都提上来放土。出的不是干土而是泥浆。场地内要有沉淀池,用挖掘机把沉淀下的砂砾和稠泥浆挖出。干式旋挖钻开钻到成孔都用不着泥浆,孔内有水还很容易塌孔。所以干式旋挖钻不需要泥浆护壁。湿式旋挖钻孔在钻进的过程中通过钻头挤压和旋转会在孔壁上形成泥浆护壁,将泥浆和地下水分开。
㈢ 冲击钻成孔灌注桩与回转钻成孔灌注桩的区别
一、使用工具设备不一样:冲击钻成孔灌注桩使用的一般是冲击式钻机或卷扬机;回转钻成孔灌注桩是用一般地质钻机。
二、施工过程不一样:冲击钻成孔灌注桩是悬吊冲击钻头(又称冲锤)上下往复冲击,将硬质土或岩层破碎成孔,部分碎渣和泥浆挤入孔壁中,大部分成为泥渣,用淘渣筒掏出成孔,然后再灌注混凝土成桩;回转钻成孔灌注桩是在泥浆护壁条件下,慢速钻进排渣成孔,灌注混凝土成桩。
三、适用性特点不一样:冲击钻成孔灌注桩设备构造简单,适用范围广,操作方便,所成孔壁较坚实、稳定,塌孔少,不受施工场地限制,无噪声和振动影响等,因此被广泛地采用;回转钻成孔灌注桩护壁效果好,成孔质量可靠,施工无噪音,机具设备简单,操作方便,费用较低,但成孔速度慢,效率低,用水量大,泥浆排放量大,污染环境,扩孔率较难控制。
(3)水冲成孔设备扩展阅读
一、冲孔灌注桩是直接在施工现场桩位上成孔,然后放入钢筋笼再灌注混凝土而成.冲孔灌注桩施工冲孔机冲击成孔,为泥浆护壁成孔。对邻近建筑物及周围环境的有害影响小;桩长和直径可按设计要求变化自如;单桩承载力大等。缺点是:灌注桩成孔工艺较复杂,操作要求较严,易发生质量事故,且技术间隔时间长,不能立即承受荷载,冬季施工困难较多。
二、施工法的过程是:平整场地→泥浆制备→埋设护筒→铺设工作平台→安装机器设备并定位→冲孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→灌注水下混凝土→拔出护筒→检查质量。
三、导管的构造和使用应符合下列规定:导管壁厚不宜小于3mm,直径宜为200~250mm;直径制作偏差不应超过2mm,导管的分节长度可视工艺要求确定,底管长度不宜小于4m,其他每节长度2.53m,接头宜采用双螺纹方扣快速接头;导管使用前应试拼装、试压,试水压力可取为0.6~1.0MPa;每次灌注后应对导管内外进行清洗。
㈣ 钻孔灌注桩施工的钻孔机械设备有哪些
目前常见的
钻孔机械
有全叶螺旋钻孔机、回转钻孔机、潜水钻机、钻扩机、全套管钻机。
(1)全叶螺旋钻孔机。全叶螺旋钻孔机由主机、
滑轮组
、螺旋
钻杆
、钻头、
滑动支架
、出土装置等组成,适用于
地下水位
以上的黏土、
粉土
、中密以上的砂土或
人工填土
土层的成孔,成孔的孔径为300~800mm、钻孔深度为8~12m。配有多种钻头,以适应不同的土层。
(2)回转钻孔机。回转钻孔机由机械动力传动,配以笼头式钻头,可以多挡调速或液压
无级调速
,以泵吸式或
气举
的反循环或正循环
泥浆护壁
方式钻进,设有移动装置,设备性能可靠、噪声振动小、钻进效率高、钻孔质量好。该机的最大钻孔直径可达2.5m,钻进深度可达50~100m,适用于碎石类土、砂土、
黏性土
、粉土、
强风化
岩、软质与硬质岩石等多种地质条件。
(3)潜水钻机。潜水钻机适用于黏性土、黏土、淤泥、
淤泥质土
、砂土、强风化岩、软质岩层,不宜用于碎石土层中。这种钻机以
潜水电动机
作动力,工作时动力装置潜在孔底,耗用动力小,钻孔效率高,电动机防水性能好,运转时温升较低,过载力强,
钻架
对场地承载力要求低,可采用正循环、反循环两种方式
排渣
。其缺点是:钻孔时采用泥浆护壁,易造成现场泥泞;采用反循环钻孔时,如
土体
中有较大石块,则容易卡管;容易产生桩侧周围土层和
桩尖
土层松散,使桩径扩大、灌注混凝土超量。
(4)钻扩机。钻扩机是钻孔扩底
灌注桩
成孔机械。常用钻扩机是双管螺旋钻孔机,它的主要部分是由两根并列的开口套管组成的钻杆和钻头,钻头上装有钻孔刀和
扩孔
刀,用液压操纵,可使钻头
并拢
或张开。开始钻孔时,钻杆和钻头
顺时针方向
旋转钻进土中,切下的土由套管中的
螺旋叶片
送至地面。当钻孔达到
设计深度
时,操纵
液压阀
使钻头徐徐撑开,边旋转边扩孔,切下的土也由套管内叶片输送到地面,直到达到设计要求为止。
(5)全套管钻机。全套管钻机是由法国
贝诺特
公司首先开发研制而成的,故又称为“贝诺特钻机”,它在成孔和
混凝土浇筑
过程中完全依靠套管护壁。钻孔直径最大可达2.5m,钻孔深度可达40m,
拔管
能力最大达到5000KN。全套管钻机施工具有以下优点:除岩层以外,任何土层均适用;挖掘时可确切地分清
持力层
土质,因此可随时确定
混凝土桩
的深度;在
软土
中,由于有套管护壁,不会引起塌方;可钻斜孔,用于斜桩。其不足之处是:机身庞大沉重,套管
上拔
时所需反力大,由于套管的摆动使周围地基扰动而松散。
㈤ 灌柱桩按成孔设备和方法可划分为
成孔方法有 干作业成孔、泥浆护壁成孔、套管成孔、人工挖孔
A 干作业成孔适用于地下水位以上的黏性土、粉土、填土、中等密实以上的砂土、风化岩层。
B 泥浆护壁成孔
——回转钻机成孔
适用于地下水位较高的软、硬土层,如淤泥、黏性土、砂土、软质岩层等
——潜水钻机成孔
适用于地下水位较高的软硬土层,如淤泥、淤泥质土、砂夹卵石
——冲击钻成孔
适用于黄土、黏性土或粉质粘土和人工杂填土层中应用
C 套管成孔
——振动沉管成孔
适用于在一般粘性土、淤泥、淤泥质土、粉土及回填土中使用
——锤击沉管成孔
适用于在黏性土、淤泥、淤泥质土、及杂填土层中使用
D 人工挖空
适用于无地下水或地下水较少的黏土、粉质粘土、含少量的砂、砂卵石、姜结石的黏土层采用
㈥ 排水固结法中常用施工方法有哪些
砂井的施工方法有:套管法、水冲成孔法和螺旋钻成孔法。
套管法是将带有活瓣管尖或套有混凝土端靴的套管沉到预定深度,然后在管内灌砂后,拔出套管,形成砂井。根据沉管工艺的不同,又分为静压沉管法、振动沉管法等。
水冲成孔法是通过专用喷头,在水压力作用下冲孔,成孔后清孔,再向孔内灌砂形成。适用于土质较好且均匀的砂性土。
螺旋钻成孔法是以动力螺旋钻钻孔,提钻后灌砂成砂柱。适用于陆上工程,砂井长度10m以内,且土质较好,不会出现缩颈、塌孔现象的软弱地基。优点是设备简单机动,成孔规则。缺点是灌砂质量较难掌握,不太适用于很软弱的地基。
㈦ 灌注桩施工中,对于干作业成孔,常用的机械设备是什么
一般采用旋挖机械进行成孔。
㈧ 一建市政实务,成孔设备的选择问题,非常感谢!
长螺杆钻机施工时可以随钻随浇,防止塌孔,相比其他钻机更合适。
㈨ 冲抓式成孔机有哪些适用范围,工作过程是什么答案
现在建设的桩基础有两种类型:预制桩和灌注桩。前者是用各种桩工机械将桩埋入土壤的下层,以提高基础的承载;而后者则是用钻孔机在土层上钻出深孔,以供灌注混凝土。所以桩工机械也分为预制桩施工机械和灌注桩施工机械两大类。
1、 桩工机械的分类
1.1按桩基础类型分类
1.1.1预制桩施工机械
预制桩施工主要有四种方法:打入法、振入法、射水法和压入法,不同的施工方法对应不同的施工机械。
(1)打入法即利用冲击能量冲击桩头,把桩打入土中,使用的机械是各类锤。
(2)振入法是利用高频振动器在桩头上施振,使桩在自重和振动器冲击力的作用下贯入土中。所采用的机械是振动锤。
(3)射水法是利用高压水泵通过射水管沿桩身冲击其周围的土壤,减少土壤对桩身的摩擦阻力,桩靠自重沉入土中。
(4)压入法是给桩头施加强大的静压力,把桩压入土中。这种施工方法噪音极小,桩头不受损坏。但使用的压桩机非常笨重,组装迁移都比较困难。
1.1.2灌注桩的施工机械
灌注桩的施工关键在成孔,成孔的方法有挤土成孔法和取土成孔法,不同的施工方法对应不同的施工机械。
(1)挤土成孔法是把一根钢管打入土中,至设计深度后将钢管拔出,即可成孔。这种施工方法常用振动锤。
(2)取土成孔法可分为冲击成孔、冲抓成孔和回转钻削成孔等。采用的机械主要有:冲击式钻孔机、循环式钻孔机和螺旋钻孔机等。
2按驱动的方法分类
按驱动的方法分有落锤、气锤、柴油锤和电动锤四种。 1.2.1落锤
它是将一 个重铁块,悬挂在桩架顶端定滑轮的钢丝绳上,由于其提升到一定的高度后再让它自由落下,靠锤的自重冲击桩头。这是一种古老的设备,由于其效率过低,劳动强度大,故目前基本上不在使用。
1.2.2气锤
它是利用蒸汽或者压缩空气的能量,使气缸中的活塞产生往复运动而冲击桩头。前者称蒸汽锤,使用历史比较悠久;后者是随着制备压缩空气技术的发展而采用的。两者的结构和工作原理相同。
1.2.3柴油锤
它的基本部分为一个特制的二冲程柴油机,它依靠柴油机在气缸内燃烧膨胀时所作的功,将冲击锤头提升到一定的高度,然后再自由落下冲击桩头。它与气锤相比,效率高,使用方便,易于迁移,故目前使用较广泛。
1.2.4电动锤
它是利用电动机驱动一个振动器,使之在垂直方向产生 振动,然后将激振力传给桩头使之下沉,故它又称为振动桩锤。它也适用拔桩。
1. 3按锤头的冲击动能分类
按锤头的冲击动能分,有单作用式和双作用式两种。
1.3.1单作用式
锤头的冲击动能,仅仅是依靠锤头的自重在自由下落时冲击桩头产生。如落锤、单动气锤及柴油锤都属于这种型式.
1.3.2双作用式
锤头的冲击动能,是由其自重及附加冲击力两种动能之和产生。如双动气锤的冲击锤头升降都是靠气力,锤头下落冲击桩头时,其冲击动能不但有锤头的自重,而且还有作用于锤头的气力所致。因此,它比单作用式冲击动能大,生产效率高。
1.4按操纵情况分类
按操纵情况分,有人工操纵,半自动化操纵和自动化操纵三种。
1.3. 1人工操纵式
锤头的升降都是靠人工控制的,如落锤的升降是利用人工通过绞车来控制的。因其劳动强度大,生产效率低,故目前基本上不再使用。
1.4.2半自动化操纵式
锤头的升降是靠人工控制的,而下落则自动控制。单动气锤就是属于半自动化操纵。气缸的上升是由于人工控制气体从空心活塞杆进入气缸上腔,推动气缸上移。气缸下落则靠操纵自动切断进气通路,并打开气缸上腔的排气道,使缸内的气体排入大气,于是气缸就自行下落而冲击桩头。
1.4. 3自动化操纵式
锤头在工作中,其上下运动靠本身自动控制的。也就是说启动时只要将锤头升起,然后使其落下,启动后的锤头升降就可以自动控制了。如双动气锤头在上下运动中,是通过配气自动配气的,不再需要人工操纵。
以上所介绍的各种桩工机械桩锤都是安装在打桩架上时打桩作业的。打桩架有专用的,也有利用挖掘机、起重机的长臂吊杆加装一个龙门架改装而成。后者移动方便,使用比较广泛。
2、预制桩施工机械
2. 1柴油桩锤的构造及工作原理
气锤虽然经过一 些改进,有良好的技术性能。但由于其本身很笨重,加之在工作时还需要配备笨重的锅炉或者空气压缩机,因此移动很不方便。为了快速移动和迅速开工,常采用柴油桩锤。柴油桩锤的工作原理和二冲程柴油机大致相同,它不是依靠外来的能量来工作,而是利用柴油机在气缸内燃烧的爆炸力来抬升锤头,然后自由落下冲击桩头。
2.2振动桩锤的构造及工作原理
振动沉桩法和冲击沉桩法相比,其效率比较高,设备简单、费用比较低、体积小、质量轻、搬运方便、不容易损坏、沉桩时横向位移小。还可用于拔桩。振动桩锤按其作用原理的不同,有振动锤和振动冲击锤两种。
2.2.1振动锤
振动锤的构造及工作原理与振捣器基本相同。不过将振捣扳改为打桩用的桩帽而已。它由振动器、电动机、桩帽以及三角皮带或链传动等主要部分组成。
简单的振动器的电动机螺栓,直接固定在振动器的外壳的上端面上,电动机通过三角皮带或链传动将其动力传至振动器的两根偏心轴上,使两偏心轴反向同步回转。这样,振动器就沿着桩的轴线作定向运动,使桩体周围上层的摩擦阻力明显的下降,于是桩体借其自重而下沉。具有弹簧支撑的振动锤,其电动机与振动器之间装有螺旋弹簧,以作减震装置。装有减震装置的振动锤称为柔性振动锤,而不装减震装置的振动锤称为刚性振动锤。柔性振动锤不容易损坏。可采用更换传动皮带轮的办法调整振动频率。也有把偏心块做成可调的,以适应在不同的土壤上打不同桩对激振力不同的要求。
2.2.2振动冲击锤
振动冲击锤所产生的振动,不是直接传到桩体上,而是通过冲击板作用在桩体上。它沉桩入土既靠振动,又靠冲击,故沉桩效率比振动锤高。适用于粘性土壤和坚硬的土层上打桩和拔桩。
它由壳体、电动机、偏心块、冲击板以及悬挂装置等部分组成。振动器和冲击板经弹簧用螺栓相连。当两台电动机带着偏心块作反向旋转时,壳体便作垂直方向的振动。它给予冲击板一 连串快速的冲击,于是激振力和冲击力通过冲击板下面的桩帽传给桩体,使桩体以较快的速度下沉。振动冲击锤具有较大的振幅和冲击力,功率消耗小。缺点是冲击时噪音大,电动机由于受频繁的冲击作用容易损坏。
3、 灌注桩施工机械
随着基础工程向大型化的发展,采用现场钻孔灌注混凝
土的施工技术应用越广泛。钻孔灌注桩所用的机械越来越先进。
钻孔法灌注混凝土施工包括下套管(或者管柱)、除套管内土壤、(钢筋)混凝土灌注、拔套管等过程,所用的机械比较多。下面仅介绍钻孔(成孔)机械。钻孔的方法一般有冲抓成孔、冲击成孔和回转钻削成孔三种。
3.1冲抓成孔
冲抓成孔是利用一 个悬挂在钻架上的冲抓斗,直接抓取套
管内已冲击的土石料,然后升起卸于孔外。它的构造和工作原理与抓斗挖掘机相似。这种冲抓斗可用来冲抓任何种类的土壤和夹有鹅卵石的地层。它配合下套管施工时,可在套管中央一直向下冲挖,套管内壁的土石料不断向中央塌落,故套管能顺利地向下压。
根据土质的不同,常用的冲抓斗有双瓣式和四瓣式两种。瓣片有长有短,如冲抓软土可用长的双瓣,而冲抓含砂,砾石的土质则可采用短双瓣。
3. 2冲击成孔
冲击成孔是在起重机的长臂吊杆上悬挂一 个冲锥,利用冲锥上下往复的冲击动能,将孔中的土石料冲碎,再由泥浆泵向孔内灌入泥浆,使冲碎的料渣浮起。然后用挖渣筒将浆渣掏出孔外卸之。
冲击成孔适用于粘性土,砂性土和砂砾等多种土质。它是克服坚硬地层及多种交错地层行之有效的方法 。所以在公路桥梁基础的施工中得到了较广泛的应用。它的缺点是冲锥磨损较快。从而增加了维修焊补的工作量。冲锥有各种不同的形状,但其冲刃大多数为十字形。
3.3回转钻削成孔
回转钻削成孔是用钻孔机驱动钻杆和钻头进行回转,同时向下施压,钻头旋转中切下的土壤,混入泥浆中排出孔外。因此,钻孔机的基础车上必须设有驱转钻杆的回转。钻头是钻孔的主要工具,它安装在钻杆的下端。钻头视钻孔的土质及施工方法的不同有不同的形状,其切削刃也有许多不同的形式,便于在钻孔时合理选用。
在回转钻孔的作业中,需要将孔中的渣浆不断排出孔外。根据钻孔时泥浆循环运动方向的不同,可分为正循环和反循环两种方法。
3.3.1正循环施工
泥浆流动的方向顺着钻孔的方向形成正向循环。即将清水从胶管顺着钻杆和钻头的中心孔送向孔底。冲起的渣浆沿孔壁向孔口溢出,然后流进沉淀池。沉淀后的清水再用水泵吸出,送入钻杆和钻头的中心孔。泥浆就这样顺着钻孔方向形成反复的正向循环。
3.3.2反循环施工
泥浆流动的方向逆于钻孔方向,即水从泥浆池经流槽流进钻杆外面的钻孔中,冲起的渣浆用泥浆泵由钻杆的中心孔吸出,经胶管排入沉淀池内。沉淀后的水流入泥浆池继续使用。泥浆就这样逆着钻孔方向形成反复的反向循环。
以上两种循环施工法所用的全套设备除水泵形式(清水泵和泥浆泵)不同外,其它都基本相同。它们都适用于粘土、软土、硬粘土、粉砂、粗砂,甚至在砂砾和 卵石中也可应用。但当卵石粒径超过钻杆内腔孔径且含量很高时由于管路致使反循环发生困难。
㈩ 什么是“冲孔桩”
冲孔桩一般指冲孔打桩机,冲孔打桩机由桩锤、桩架及附属设备等组成。桩锤依附在桩架前部两根平行的竖直导杆(俗称龙门)之间,用提升吊钩吊升。桩架为一钢结构塔架,在其后部设有卷扬机,用以起吊桩和桩锤。
冲孔桩是也是混凝土灌注桩的一种。按照成孔工艺,灌注桩有钻孔、冲孔和挖孔等几种。冲孔灌注桩是由专门的冲钻机冲成较深的孔,再放入钢筋笼和水下浇筑混凝土的桩基,周边由钢筋混凝土作为护壁。是种深型的基础型式,适用于地下水位高或是淤泥类的地质,特别是跨河等地,主要承受摩擦力。