>>>>>點(diǎn)擊查詢 是否符合造價(jià)工程師報(bào)名條件>>>>>>最新考試計(jì)劃中造價(jià)工程師(中級(jí))是個(gè)什么鬼?四、地下工程特殊施...《工程造價(jià)師《土建工程》第四章:地下工程特殊施工技術(shù)》由中大網(wǎng)校一級(jí)造價(jià)工程師考試網(wǎng)發(fā)布。" />
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1.氣動(dòng)夯管錘鋪管施工設(shè)備和配套機(jī)具
氣動(dòng)夯管錘鋪管施工主要設(shè)備除氣動(dòng)夯管錘外,還需配置一些其他設(shè)備和機(jī)具。
(1)主機(jī)。主機(jī)指氣動(dòng)夯管錘鋪管系統(tǒng)中的錘體部分,是由它產(chǎn)生強(qiáng)大沖擊力將鋼管夯入地層中。
(2)動(dòng)力系統(tǒng)。氣動(dòng)夯管錘以壓縮空氣為主,同時(shí)壓縮空氣又是排除土芯的動(dòng)力。氣源主要是空氣壓縮機(jī),驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)夯管錘的空壓機(jī),壓力為0.5?0.7MPa,排氣量根據(jù)不同的型號(hào)夯管錘的耗氣量而定。
(3)注油與管路系統(tǒng)。注油器用于向壓縮空氣中注油,潤(rùn)滑夯管錘中的運(yùn)動(dòng)零件,注油器設(shè)計(jì)成注油量可調(diào),其調(diào)節(jié)范圍一般為0.005?0.052L/min。夯管錘通過管路系統(tǒng)與氣源連接,而注油器位于管路的中間,利用壓縮空氣將潤(rùn)滑油連續(xù)不斷地帶入夯管錘中。
(4)連接固定系統(tǒng)。連接固定系統(tǒng)由夯管頭、出土器、調(diào)節(jié)錐套和張緊器組成。夯管頭用于防止鋼管端部因承受巨大的沖擊力擴(kuò)張而損害。出土器用于排出在夯管過程中進(jìn)人鋼管內(nèi)又從鋼管的另一端擠出的土體。調(diào)節(jié)錐套用于調(diào)節(jié)鋼管直徑、出土器直徑和夯管錘直徑間的相配關(guān)系。夯管錘通過調(diào)節(jié)錐套、出土器和夯管頭與鋼管連接,并用張緊器將它們緊固在一起。因?yàn)檎{(diào)節(jié)錐套、出土器和夯管頭傳遞著巨大的沖擊力,設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)他們的強(qiáng)度和連接可靠性進(jìn)行綜合考慮。
(5)注漿系統(tǒng)。注漿系統(tǒng)主要由儲(chǔ)漿罐、注漿頭、注漿管、傳壓管和控制閥等部分組成,其特點(diǎn)在于用壓縮空氣做動(dòng)力,可持續(xù)地向地層的鋼管內(nèi)外兩側(cè)注漿,用以減少夯入地層阻力。
(6)清土系統(tǒng)。清土系統(tǒng)包括封蓋和清土球,封蓋用于防止鋼管內(nèi)的壓縮空氣從管端泄漏,清土球在鋼管內(nèi)相當(dāng)于一個(gè)活塞,在空氣或水壓力作用下在鋼管內(nèi)不斷前進(jìn),從而將管內(nèi)的土體從鋼管另一端推出。
(7)輔助工具。指專門設(shè)計(jì)的在夯管過程中用于支撐夯管錘和保證夯管目標(biāo)準(zhǔn)確度的鋼支架等。
2.氣動(dòng)夯管錘鋪管的特點(diǎn)
氣動(dòng)夯管錘鋪管時(shí)由于夯管錘對(duì)鋼管是動(dòng)態(tài)夯進(jìn),產(chǎn)生強(qiáng)力的沖擊和振動(dòng),絕大部分泥土隨著鋼管進(jìn)入土層而不斷進(jìn)人管道,這樣大大減小了夯管的管端阻力,且減小對(duì)穿越處地面的隆起破壞。同時(shí),振動(dòng)作用也有利于使鋼管周圍的土層產(chǎn)生一定程度的液化,并與地層間產(chǎn)生一定的空隙,減少了鋼管與地層間的摩擦阻力。由于動(dòng)態(tài)夯進(jìn)可以擊碎障礙物,所以在含卵礫石地層或回填地層中鋪管時(shí),比管徑大的礫石或石塊可被擊碎后一部分進(jìn)入管內(nèi)而穿過障礙物,而不是試圖將整個(gè)障礙物排開或推進(jìn)?;诖?,氣動(dòng)夯管錘具有以下特點(diǎn):
(1)地層適用范圍廣。夯管錘鋪管幾乎適應(yīng)除巖層以外的所有地層。
(2)鋪管精度較高。氣動(dòng)夯管錘鋪管屬不可控向鋪管,但由于其以沖擊方式將管道夯入地層,在管端無土楔形成,且在遇障礙物時(shí),可將其擊碎穿越,所以具有較好的目標(biāo)準(zhǔn)確性。
(3)對(duì)地表的影響較小。窮管錘由于是將鋼管開口夯1人地層,除了鋼管管壁部分需排擠土體之外,切削下來的土芯全部進(jìn)入管內(nèi),因此即使鋼管鋪設(shè)深度很淺,地表也不會(huì)產(chǎn)生隆起或沉降現(xiàn)象。
(4)夯管錘鋪管適合較短長(zhǎng)度的管道鋪設(shè),為保證鋪管精度,在實(shí)際施工中,可鋪管長(zhǎng)度按鋼管直徑(以mm為單位)除以10就得到夯進(jìn)長(zhǎng)度(以m為單位)。
(5)對(duì)鋪管材料的要求。夯管錘鋪管要求管道材料必須是鋼管,若要鋪設(shè)其他材料的管道,可鋪設(shè)鋼套管,再將工作管道穿入套管內(nèi)。
(6)投資和施工成本低。施工條件要求簡(jiǎn)單,施工進(jìn)度快,材料消耗少,施工成本較低。
(7)工作坑要求低。通常只需很小施工深度,無須進(jìn)行很復(fù)雜的深基坑支護(hù)作業(yè)。
(8)穿越河流時(shí),無須在施工中清理管內(nèi)土體,無滲水現(xiàn)象,能確保施工人員安全。
(四)導(dǎo)向鉆進(jìn)法施工
1.導(dǎo)向鉆進(jìn)法施工的基本原理
大多數(shù)導(dǎo)向鉆進(jìn)采用沖洗液輔助破碎,鉆頭通常帶有一個(gè)斜面,因此當(dāng)鉆桿不停地回轉(zhuǎn)時(shí)則鉆出一個(gè)直孔,而當(dāng)鉆頭朝著某個(gè)方向給進(jìn)而不回轉(zhuǎn)時(shí),鉆孔發(fā)生偏斜。導(dǎo)向鉆頭內(nèi)帶有一個(gè)探頭或發(fā)射器,探頭也可以固定在鉆頭后面。當(dāng)鉆孔向前推進(jìn)時(shí),發(fā)射器發(fā)射出來的信號(hào)被地表接收器所接收和追蹤,因此可以監(jiān)視方向、深度和其他參數(shù)。
成孔方式有兩種:干式和濕式。干式鉆具由擠壓鉆頭、探頭室和沖擊錘組成,靠沖擊擠壓成孔,不排土。濕式鉆具由射流鉆頭和探頭室組成,以高壓水射流切割土層,有時(shí)以頂驅(qū)式?jīng)_擊動(dòng)力鉆頭來破碎大塊卵石和硬地層。兩種成孔方式均以斜面鉆頭來控制鉆孔方向。若同時(shí)給進(jìn)和回轉(zhuǎn)鉆桿,斜面失去方向性,實(shí)現(xiàn)保直鉆進(jìn);若只給進(jìn)而不回轉(zhuǎn),作用于斜面的反力使鉆頭政變方向,實(shí)現(xiàn)造斜。鉆頭軌跡的監(jiān)視,一般由手持式地表探測(cè)器和孔底探頭來實(shí)規(guī),地表探測(cè)器接收顯示位于鉆頭后面探頭發(fā)出的信號(hào)(深度、頂角、工具面向角等參數(shù)),供操作人員掌握孔內(nèi)情況,以便隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。
2.鉆頭的選擇依據(jù)
(1)在淤泥質(zhì)黏土中施工,一般采用較大的鉆頭,以適應(yīng)變向的要求。
(2)在干燥軟黏土中施工,采用中等尺寸鉆頭一般效果最佳(土層干燥,可較快地實(shí)現(xiàn)方向控制)。
(3)在硬黏土中,較小的鉆頭效果比較理想,但在施工中要保證鉆頭至少要比探頭外筒的尺寸大12mm以上。
(4)在鈣質(zhì)土層中,鉆頭向前推進(jìn)十分困難,所以,較小直徑的鉆頭效果最佳。
(5)在粗粒砂層,中等尺寸的鉆頭使用效果最佳。在這類地層中,一般采用耐磨性能好的硬質(zhì)合金鉆頭來克服鉆頭的嚴(yán)重磨損。另外,鉆機(jī)的錨固和沖洗液質(zhì)量是施工成敗的關(guān)鍵。
(6)對(duì)于砂質(zhì)淤泥,中等到大尺寸鉆頭效果較好。在較軟土層中,采用較大尺寸的鉆頭以加強(qiáng)其控制能力。
(7)對(duì)于致密砂層,小尺寸錐形鉆頭效果最好,但要確保鉆頭尺寸大于探頭筒的尺寸。在這種土層中,向前推進(jìn)較難,可較快地實(shí)現(xiàn)控向。另一方面,鉆機(jī)錨固是鉆孔成功的關(guān)鍵。
(8)在礫石層中施工,鑲焊小尺寸硬質(zhì)合金的鉆頭使用效果較佳。
(9)對(duì)于固結(jié)的巖層,使用孔內(nèi)動(dòng)力鉆具鉆進(jìn)效果最佳。
3.導(dǎo)向孔施工
導(dǎo)向孔施工步驟主要為:探頭裝人探頭盒內(nèi);導(dǎo)向鉆頭連接到鉆桿上;轉(zhuǎn)動(dòng)鉆桿,測(cè)試探頭發(fā)射是否正常;回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)2m左右;開始按設(shè)計(jì)軌跡施工;導(dǎo)向孔完成。
導(dǎo)向孔施工多采用手提式地表導(dǎo)航儀來確定鉆頭所在的空間位置。導(dǎo)向儀器由探頭、地表接收器和同步顯示器組成。探頭放置在鉆頭附近的鉆具內(nèi)。接收器接收并顯示探測(cè)數(shù)據(jù),同步顯示接收器探測(cè)的數(shù)據(jù),供操作人員掌握孔內(nèi)情況,以便隨時(shí)調(diào)整。
鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)特別注意糾偏過度,這種情況一旦發(fā)生將給施工帶來不必要的麻煩,會(huì)大大影響施工的進(jìn)度和加大施工的工作量。為了避免這種情況的發(fā)生,鉆進(jìn)少量進(jìn)尺后便進(jìn)行測(cè)量,檢驗(yàn)調(diào)整鉆頭方向。
4.擴(kuò)孔施工
擴(kuò)孔是將導(dǎo)向孔孔徑擴(kuò)大至所鋪設(shè)的管徑以上,以減小鋪管時(shí)的阻力。當(dāng)先導(dǎo)孔鉆至靶區(qū)時(shí)就需用一個(gè)擴(kuò)孔器來擴(kuò)大鉆孔。一般的經(jīng)驗(yàn)是將鉆孔擴(kuò)大到成品管尺寸的1.2?1.5倍,擴(kuò)孔器的拉力或推力一般要求為每毫米孔徑175.1N。根據(jù)成品管和鉆機(jī)的規(guī)格,可采用多級(jí)擴(kuò)孔。
擴(kuò)孔時(shí)將擴(kuò)孔鉆頭連接在鉆桿后端,然后由鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)回拉擴(kuò)孔。隨著擴(kuò)孔的進(jìn)行,在擴(kuò)孔鉆頭后面的單動(dòng)器上不斷加接鉆桿,直到擴(kuò)至與鉆機(jī)同一側(cè)的工作場(chǎng)地,即完成了這級(jí)孔眼的擴(kuò)孔,如此反復(fù),通過采用不同直徑的擴(kuò)孔鉆頭擴(kuò)孔,直至達(dá)到設(shè)計(jì)的擴(kuò)孔孔徑為止。對(duì)于回拉力較大的鉆機(jī),擴(kuò)孔時(shí)可以采用階梯形擴(kuò)孔鉆頭,一次完成擴(kuò)孔施工,甚至有時(shí)可以同時(shí)完成擴(kuò)孔和鋪管施工。
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