用户名:  密码:   刊号:ISSN1001-554X/CN11-1956/TU  
 
首页 资讯 刊物平台 期刊订阅 期刊下载 广告服务 在线调查 在线投稿 杂志介绍 读者俱乐部 工程机械租赁分会 行业书屋
新型系列大直径复合钻机及其SMW工法基坑支护绿色施工新技术
施工技术 作者:建筑机械杂志社 来源:建筑机械杂志社 加入时间:2015/11/30 16:46:25 点击:2469 
 

 

    SMW(Soil Mixing Wall)工法即型钢水泥土搅拌墙,是采用大直径、大扭矩单轴或多轴连续搅拌钻进并同时在钻头处喷出水泥强化剂而与地基土反复混合搅拌,在各施工单元之间则采取重叠搭接施工,然后在水泥土混合体未结硬前插入H型钢(多数为H型钢,亦有插入钢板桩、钢管等)作为其应力补强材,至水泥土结硬,便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。将承受荷载与防渗挡水结合起来,使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的支护结构。在坑基施工回填后型钢可拔出回收,用于下一工地重复使用,原先的软土经改善变为硬土。该结构成为基坑支护绿色施工的典范,具有很好的社会经济效益。
    传统的SMW工法钻机进行基坑支护工程施工时,只能进行喷浆搅拌桩施工,在桩的中心插入型钢等桩芯通常需要另外一台设备来施工。新型系列大直径复合钻机及其SMW工法基坑支护绿色施工新技术采用独特的双管干湿喷搅拌技术,可单独进行喷粉或喷浆施工,也可进行喷粉、喷浆或喷水混合施工,可减小搅拌和钻进阻力,成桩质量好。同时该设备自带压桩机构,施工搅拌桩和插入桩芯均由同一台设备完成,一机多用、施工效率高。

1   主要特点
    新型系列大直径复合钻机及其SMW工法基坑支护绿色施工新技术的主要特点有:
(1) 止水性好,渗透系数可达10-6级;
(2) 对周围的地层影响较小;
(3) 施工效率高,可以缩短周期;
(4) 可以使用H型钢等材料做芯材,使其具备较大的抗弯、抗压能力,起到既防渗止水又挡土支护作用的连续墙体,实现一墙多用;
(5) 只需同一设备施工,振动小、噪音低;
(6) H型钢可回收再利用、节约资源、降低造价、符合国家大力提倡的节能减排、降低污染、资源再利用、可持续发展的产业发展政策。

2   关键技术
    新型系列大直径复合钻机创造性的关键技术主要有以下几方面。
(1) 研制了一种用于干湿喷搅拌工艺的钻具,该钻具采用独立的喷粉、喷水或喷浆通道及供粉、供水或供浆系统,以适应不同的地质环境,改善成桩效果;同时在施工中采用较高压(4~6MPa)BW250型泥浆泵输送水泥浆液,强化喷射水泥浆液的能力,扩大了泥浆的有效喷射半径,并减小了搅拌和钻进阻力。
传统的水泥土搅拌桩施工采用喷粉或者喷浆单一式干喷或湿喷搅拌工艺。单独的湿喷工艺钻具不宜在存在暗流的湿性比较大的沿海地区使用,浆液易随暗流流走,成桩效果差;单独的干喷工艺钻具施工时钻进阻力大,搅拌均匀性差,能耗高,效率低。
实施干湿喷工艺时,喷水时机根据施工条件而定,当喷粉施工搅拌困难时,适时在钻头底部喷入一定量的水,减少搅拌阻力,降低能耗,提高施工效率,解决了水泥土搅拌桩进行单一喷粉或者单一喷浆工艺施工不能满足的复杂环境施工的技术难题(图1)。
(2) 回转与钻进、提升采用独立动力驱动,速度可独立控制,实现回转与钻进、提升速度最佳匹配,提高搅拌均匀性和施工工效。
    传统的普通水泥土搅拌桩机无额外加压力,钻进加压力来自钻杆和动力头的自重,钻进速度无法与钻杆转速匹配。独立的调速电机驱动,控制部分独立开来,不用踩离合器就可以直接控制。加压和提升力大大提高,钻进和提升效果更好。
(3) 研制了独立的夹桩和压桩装置,复合桩桩芯为型钢、方形预制桩、预制管桩时,采用液压驱动抱压式,桩芯为异型预制桩时,采用顶压式。
    传统的普通搅拌桩机只能进行水泥土搅拌桩的施工,如要在搅拌桩中心再插入其它桩芯,必须另外配备一台昂贵的压桩专用设备,设备的购置费用将大幅提高,同时也增加了人工成本。研制的新型大直径复合钻机成桩直径最大达到Φ1150mm,且能根据不同的施工要求在已经施工的搅拌桩中插入不同的桩芯,形成性能更好的复合桩。
    根据复合桩桩芯的不同型号,研制了多种压桩类型的压桩机构。复合桩桩芯为型钢、方形预制桩、预制管桩时,采用液压驱动抱压式,桩芯为异型预制桩时,采用顶压式(图2、图3)。
(4) 后配套施工记录仪表,采用主从双机通信的方式,实现前后台同步显示,并具有数据保存和打印功能,最大测量重量为3000kg,最大测量深度为30m。可实现对喷粉施工日期、桩号、深度、每米喷粉量及重量的监测、记录。
    经过软件重新设计,用液晶屏可以直观显示当前总重量和深度,顺利完成加大仪表重量和深度测量量程,分别为9000kg和30m。重量显示波动较大(±5kg范围变化),达目标值。
(5) 用特制钻头,根据不同地质条件、不同施工工艺、不同成桩直径,钻头叶片的刀头采用不同形式的合金刀头,提高了钻进能力。
    特制的钻头是在钻头尖和叶片上根据不同的地质条件焊接不同的合金刀头,不仅可以施工普通软土地基,在粗砂土层等其它土层中也能顺利施工。                    
(6) 型系列大直径复合钻机之一PDF28型成桩深度最大可达28m,采用抱压压桩器压入桩芯,塔架4根主受力矩形型材采用力学性能好的材料制作,减轻了重量且第一节塔架采用宝塔形桁架结构,侧向稳定性好,塔架撑杆也采取了主副支撑杆的形式,整机稳定性大大增强(图4、图5)。更多精彩内容详见PDF文件30.pdf

2017年8月24日
 
稿件录用查询
稿件编号:
稿件作者:
期刊查询
 
期刊订阅
 一年《建筑机械》120元
 《建筑机械》合订本印刷版100元
 《建筑机械》单本10元
声明:订阅最终解释权在建筑机械杂志社
期刊下载
《建筑机械》杂志社版权所有,未经授权禁止复制或建立镜像
建筑机械杂志网站 服务咨询电话:010-84018100 84018035  传真:010-84018119  电子邮箱:gaojian@cm1981.com.cn
[京ICP备07015113号] 技术支持:泽瑞通信