钻孔灌注桩施工的钻孔机械设备有哪些?

核心提示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,

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。

柱塞泵的振动是由于供液不平稳,柱塞泵的压力变化所引起的,通常表现为进出口管线的振动,而管线的振动是由压力的波动引起的,压力的波动又是由流量波动引起的。其关系表现为:流量波动→压力波动→管线振动。

1、供液不平稳

通常,在没有灌注泵(喂水泵或喂油泵)时,柱塞泵主要依靠与大罐 内液体的压力差来实现供液。因此,当罐内液面逐渐下降时,柱塞泵会随之出现供液不足,引起不同程度的振动。特别是大排量柱塞泵只有单一进口时,如果进口管线过长,且闸门及弯头过多时,会增大液体的局部水头损失,从而降低了泵的吸入能力,造成供液不平稳,引起振动。

2、柱塞泵的压力变化对振动的影响

柱塞泵工作过程中,伴随着流量周期性的变化,液体在流动过程中就有加速度和减速度,泵的吸入管线和排出管线就会产生周期性的振动。这就说明,柱塞泵液缸内的压力是不断变化的,从而产生惯性力,引起泵内及管线内液体的压力波动。为此,必须弄清楚压力变化规律,以便采取必要的措施。由于柱塞泵的吸入过程和排出过程是交替进行的,两个过程压力变化也就完全不同,故分别进行研究。

(1)吸入过程中吸入压力的变化 液体在从大罐经吸入总管到达柱塞端面的过程中,吸入压力受罐内液面压力或灌注泵出口压力、吸入流道内液流阻力及惯性水头、吸入阀阻力等因素的影响。在吸入总管安装吸入畜能器后,吸入压力变化的曲线趋 于平滑,即意味着吸入压力的波动幅度大大降低,这将利于泵的正常工作。

(2)排出过程中排出压力的变化 排出过程中,柱塞挤压泵内液体,使压力提高,以克服液体在排出流道中的流动阻力和惯性力,以及排出阀的阻力和惯性力,增加液体的高度,并使液体具有一定的流动速度。在排出总管安装吸入畜能器后,排出压力变化的曲线趋于平滑,即意味着排出压力的波动幅度大大降低,这也利于泵的正常工作。

 
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