(a)
(b)
(c)
图4.1.2 支盘机设备的挤扩成盘质量图示
(a)支盘机巨臂的正面形状;(b)支盘机设备普通臂的挤扩质量图示;(c)支盘机设备巨臂的挤扩质量图示。(阴影部分表示两次挤扩支盘的重叠部分)
大型支盘成形设备的主要技术参数列表如表4.1.1所示:
表4.1.1 大型支盘成形设备主要技术参数
桩孔直径(mm) | 1100~1800 |
设备外径(mm) | 1000 |
弓压臂挤扩最大尺寸(mm) | 3000 |
弓压臂宽度(mm) | 580 |
挤扩最大尺寸时两臂夹角(°) | 80 |
液压系统额定工作压力(MPa) | 25 |
油缸公称输出压力(kN) | 10000 |
油泵流量(L/min) | 117 |
电机功率(kW) | 75 |
机身防护设施 | 有 |
密封件 | 专配设计 |
该设备自主创新缸内增压技术,可挤扩深层地质、密实砂土、卵砾石土、强风化岩石土质,改变原有技术只适合软土地质条件工作;大动力缸采用国际先进液压密封系统,设计结合支盘桩工况改进设计,实现和创造了国际工程机械最为恶劣工作条件下液压元件的保障,使设备液压元件寿命提高一倍。完成了超宽弓臂设计同时优化结构;全机身防刮土设计。有利于盘腔的成形质量、提高成盘检测合格率、孔内设备旋转和减少沉渣,以提高成桩效率。
研发成功大直径盘腔清孔工艺及装置
(1)盘腔清孔工艺
大盘径的支盘腔,盘腔体积增大,钻孔泥浆正(反)循环不能将盘腔中的大泥块携带出盘腔,将影响盘腔质量,进而影响支盘桩承载力。设计出专用的盘腔清理装置,既是为了解决盘腔泥块存留的问题,使盘腔质量达标。 在挤扩支盘施工结束后,将专用的盘腔清理装置,下方到孔内直至盘位标高,在孔口动力的驱动下,装置旋转,带动盘腔中泥浆,泥浆携带泥块清理盘腔。
(2) 盘腔清理装置
盘腔清理装置主要结构如图4.1.3所示:
图4.1.3 盘腔清理装置结构图
其中,L1 —— 钻头部分的长度; L2 —— 安装有叶片部分的长度;
L3 —— 稳定环部分的长度; L4 —— 叶片连接装置的长度;
L5 —— 叶片的长度; L6 —— 叶片的宽度;
D1 —— 钻头的外径; D2 —— 钻杆的外径;
D3 —— 稳定环的外径;
其中,盘腔清理装置现在分为三种型号,分别是1000mm、1200mm、1500mm三种型号,各型号的结构参数的具体数据可参看表4.12。
表4.12 盘腔清理装置结构参数
结构参数 | 盘腔清理装置的型号 | ||
1000(单位:mm) | 1200(单位:mm) | 1500(单位:mm) | |
L1 | 1100 | 1200 | 1300 |
L2 | 1600 | 1600 | 1600 |
L3 | 1100 | 1100 | 1100 |
L4 | 840 | 840 | 840 |
L5 | 200,400 | 200,400 | 200,400 |
L6 | 350 | 450 | 600 |
D1 | 975 | 1175 | 1475 |
D2 | 90 | 90 | 90 |
D3 | 970 | 1170 | 1470 |
4.2支盘成形过程
如图4.2.1所示,支盘成形机挤扩施工的基本过程是:
图4.2.1 挤扩支盘过程及成孔形状图示
a)成形设备布置图 b)分支形式 c)整体断面及挤扩转位图
1-支盘成形机主机 2-桩孔 3-液压站 4-液压胶管
5-接长杆 6-旋转定位装置 7-起重设备 8-工臂
(1)钻孔结束后,支盘成形设备组装并到位,由起重设备将支盘成形机主机及接长杆起吊入孔,对中下放,至接长杆上端接近孔口时,再用固定装置将入孔部分固定好,抽拉出第二根接长杆,一边下放一边把液压胶管固定于接长杆上,依次重复操作,直到主机位于设计的某一支、盘位深度时为止。
(2)主机到位后,开动液压站,使液压缸作伸缩运动,推动工臂工作机构向外运动,挤压钻孔内壁;将主机绕吊挂中心线旋转规定的角度,控制液压缸作第二次伸缩运动,对钻孔内壁进行第二次挤压。重复上述动作若干次(约8~9次),即可挤扩出一个上下呈锥体状的盘形空间。
(3)改变深度位置,可以在同一钻孔中挤扩出若干个盘形空间 (整体支盘)、十字异形空间(十字分支)或一字异形空间(一字分支),形状如图4.2.1b所示。
(4)挤扩可由上向下进行,也可由下向上进行,但为了保证挤扩出底盘,一般要选择由下向上的顺序,在下一个位置挤扩完毕后,起重设备将主机起吊到上一个支、盘位置,依次实现所有支、盘的挤扩施工。
5.施工工艺流程及操作要点
5.1 施工工序
挤扩支盘桩由钻进成孔及清孔,挤扩支盘施工,二次清孔,下钢筋笼及灌注混凝土成桩几道工序完成。施工工艺简单,仅在普通灌注桩施工的基础上多了挤扩支盘以及二次清孔的过程。具体的工艺流程见图5.1.1工艺流程详图。