1、適應性強:該樁型適用于粘性土、粉土、填土等各種土質(zhì),可在有縮徑的軟土、流砂層、砂卵石層、地下水等復雜地質(zhì)條件下成樁。2、樁體質(zhì)量好:混凝土從鉆頭中心壓入孔中,混凝土具有密集、無斷樁、無收縮頸等特點,對樁孔周圍的土有滲透、密集作用。
3、單樁承載力好:由于是連續(xù)壓灌超流態(tài)混凝土護壁成孔,對樁孔四周的土有滲透、擠密作用,提高了樁周土的側(cè)摩阻力,使樁基具有較強的承載力、抗拔力、抗水平力,變形小,穩(wěn)定性好。
4、機械投入少:鉆機直接吊入鋼筋籠,節(jié)省了吊車臺班,減少了大型機械的投入量。
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一、影響履帶式螺旋鉆機鉆進效率的因素
鉆進效率在物理上指的是輸出功與總功之間的比值。鉆進效率的比較可以通過在鉆進相同的土質(zhì)、相同的鉆孔直徑、相同的輸入總功下比較鉆出土體的總量或者鉆頭、鉆桿的鉆進。
1、動力頭上的輸出扭矩小則會使履帶式螺旋鉆機桿鉆進速度慢或者是轉(zhuǎn)不動,輸出扭矩過大容易使鉆桿變形斷裂且過大的功率影響立柱和整機的穩(wěn)定性能。在第1章節(jié)中知道研究人員采用大扭矩減速機和采用大功率液壓馬達驅(qū)一動雖會大大提高鉆進效率但都產(chǎn)生了難以解決的技術(shù)問題;2、葉片螺旋角度與輸送的鉆出土體有直接聯(lián)系,角度設計合理與否直接決定土體導出鉆頭的一快慢。螺旋角度的設計在研究人員較開始做效率優(yōu)化時就已經(jīng)研究過,目前長螺旋,鉆頭鉆進所使用的鉆桿螺旋角度已經(jīng)過優(yōu)化設計,這里將不再做過多的討論;3、鉆進和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的合理匹配能使鉆出的土量和導出的土量成較優(yōu)比例,使效率較高,但鉆進和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的匹配關(guān)系也已經(jīng)過優(yōu)化,這里將不再做過多的討論。
切削性能主要是履帶式螺旋鉆機頭在單位時間內(nèi)切削土體的量。傳統(tǒng)的折疊式長螺旋鉆機尖對土體只有擠壓定心作用,不對土體產(chǎn)生切削作用,而鉆頭上又只有兩刀齒切削土體,切削的量比較少。另外被刀齒打散后的土體不能及時排入葉片上,在葉片下部產(chǎn)生堆積,形成較大的阻力阻止向下鉆進。這兩方面的原因直接影響了定心型履帶式螺旋鉆機的鉆進效率,導致鉆進效率不高。
因此,要提高履帶式螺旋鉆機頭的鉆進效率,在鉆頭結(jié)構(gòu)設計上,主要從兩個方面進行考慮:一是在單位時間內(nèi)有多的刀齒切削土體;二是及時將鉆散后的土體排出,從而使單位時間內(nèi)輸入相同功下排出的土體多,或鉆進深,這樣才能提高鉆頭的鉆進效率。
由分析可知要設計出效率較高的履帶式螺旋鉆機頭要具備的條件為:一,在相同時間內(nèi)有多的刀齒切削土體,且能及時將鉆散后的土體排入葉片上帶出孔外,就能提高鉆孔的效率;二,土體與鉆尖處有足夠大的面積S發(fā)生擠壓接觸力才能克服或較大程度減弱履帶式螺旋鉆機頭受力不均勻,產(chǎn)生軸線傾斜的偏斜力。
二、履帶螺旋鉆機鉆孔鉆進過程中的工藝過程
履帶螺旋鉆機鉆孔過程主要分為幾個階段,第1個階段為鉆進過程,鉆進過程中的工藝過程為:鉆孔機就位*鉆孔*檢查質(zhì)量、孔底清理*孔口蓋板*移動鉆孔機;第2個階段為澆筑混凝土過程,澆筑混凝土的工藝過程為:移蓋板測孔深、垂直度一放鋼筋籠*放混凝土溜洞葉澆筑混凝土(隨澆隨振)*插樁頂鋼筋。
(1)鉆孔機就位:鉆孔機就位時,保持平穩(wěn),不發(fā)生傾斜、位移,為準確控制鉆孔,應在機架上或機管上作出控制的標尺,以便在施工中進行觀測、記錄。
(2)鉆孔:調(diào)直機架挺桿,對好樁位(用對位圈),開動機器鉆進、出土,達到控制后停鉆、提鉆。
(3)檢查成孔質(zhì)量:鉆深測量。用測深繩(錘)或手提燈測量孔深及虛土厚度。
虛土厚度等于鉆孔深的差值。虛土厚度一般不應超過lOcm;鉆進遇有含石塊較多的土層或含水量較大的軟塑粘土層時,防止出現(xiàn)鉆桿晃動引起孔徑擴大致使孔壁附著擾動土和孔底增加回落土。
(4)孔底土清理。鉆到預定的后,在孔底處進行空轉(zhuǎn)清土,然后停止轉(zhuǎn)動;提鉆桿,不得曲轉(zhuǎn)鉆桿。
在長螺旋施工的整個過程中,鉆進過程是履帶螺旋鉆機工作的主要過程。在大扭矩動力頭的帶動下產(chǎn)生一個較大的扭力矩T,并將扭力矩T傳遞給履帶螺旋鉆機桿直至鉆頭,使鉆頭的刀齒不斷切削土體,鉆頭在厚重的動力頭和較大的鉆桿自重下緩慢鉆進,在這一過程中鉆出的土分兩部分輸出孔底:第1部分土體被擠壓輸送出地面;第2部分土體被輸送到履帶螺旋鉆機葉片上,隨著螺旋葉片的旋轉(zhuǎn)上升,并且土被擠壓致密,與鉆桿形成一個土柱。土柱與鉆孔間隔為5-8mm,土柱使鉆孔時孔壁的土不坍塌。即使在惡劣的情況下如有地下水的地層時,也會因為土樁與鉆孔間隙小,鉆孔速度快,鉆孔內(nèi)滲入積存的水很少,因此孔壁不會坍塌。擠壓致密的土體在上升到地面以上時,在離心力的作用下自動從螺旋葉片上脫落下來。鉆桿緩慢鉆進,鉆至設計標深時完成履帶螺旋鉆機孔過程。
河北鼎峰工程機械有限公司(http://www.hbdfgcjx.com)主營多種不同型號的夯擴樁機、履帶式鉆機、振動錘,現(xiàn)擁有數(shù)控切割、數(shù)控折彎、大型噴砂、焊接、機加工、液壓油缸試驗中心等主要設備100余臺,4條流水生產(chǎn)線。具備產(chǎn)品設計、設備、生產(chǎn)和安裝能力。產(chǎn)品已經(jīng)運用于陜西、云南、安徽、遼寧、廣東、甘肅、河南等國內(nèi)絕大部分市場,同時產(chǎn)品相繼進入安格拉、印尼、南非等外洋市場。獲得了大的的市場認可及用戶好評。