旋挖鉆機施工工法知識--建議收藏
考察:工程概況、地質、地下水、樁徑、考察甲方。
工程概況
1、工程地點:工程地點對設備轉場費用,材料采購,季節、天氣、工程單價都有影響,因此這些因素需要考慮。
2、工程類型:工程基礎類型很多,如高鐵、高速公路、水泥廠、電廠等等。工程類型會對施工方式,工程進展有很大影響。如高鐵、公路樁位分散,加快了地質變化,并且監管嚴格;而水泥廠、電廠樁位密集,一般選地勢較高平坦的場地,并且監管相對較松。
3、地理位置:工程地點盡量遠離山區,因山區巖石較多,地質變化快;遠離河流,因河流附近地質多為沙層卵石,并且地下水豐富。
4、季節:冬季施工不但追加施工費用,同時也增加施工難度,影響施工質量。
5、天氣對施工有很大影響,幾乎每個施工方都因天氣因素而停工過,其中雨、雪對工程影響.大,考察工程時一定考慮到此因素,如冬季南方陰雨連綿導致長期停工。
地質
影響工程難度主要由以下因素不斷變化造成的:地質、地下水、樁徑、樁長。
1、地質類型:根據旋挖施工可把地質分為
(1)常規地質:泥層:軟塑、中塑;土層:黏土、黃土、粉土;沙層:細沙、中沙、粗沙。
(2)中難度地質:卵石:泥卵、沙卵;卵石層:角礫層、砂礫層、礫石層;沉積巖:砂巖、泥巖、頁巖;風化巖:全風化、強風化、中風化。
(3)高難度地質:弱風化;未風化的火成巖:花崗巖、玄武巖。
2、地質強度:無論什么類型地質,.終都以地質的強度來衡量鉆進難度
(1)極限承載力:常規地質~中難度地質,一般都以極限承載力測定地質強度。
極限承載力:1平方米面積上施加壓力,直到出現塑性變形。如500千帕換算重力=50噸,1平方米上施壓50的重力出現塑性變形。
(2)單軸抗壓強度:中難度地質~高難度地質一般都以單軸抗壓強度測定地質強度。
單軸抗壓強度:巖石無側束的狀態下所能承受的.大壓力,直到把巖石加壓至破裂所需的應力。
地下水
通常影響旋挖施工的地下水多半是上層滯水(局部隔水作用形成的蓄水體)和潛水層(.個穩定隔水層上的地下水)。
1、水介質:自然界的巖石、土壤均是多孔介質,它們的形狀不一、大小不等的孔隙、裂隙或溶隙,其中有的含水,有的不含水,有的雖然含水卻難以透水。通常把既能透水,又飽含水的多孔介質稱為含水介質。
2、地下水位置:對于旋挖施工,地下水的位置當然是越深越好。地下水越淺對旋挖施工越不利,由于泥漿壓強隨深度增加而增大,因此較淺的地下水只能使用長護筒或泥漿護壁工藝。
3、地下水豐富情況:對于旋挖施工而言,地下水越少越好。如果地下水豐富,那么水介質地質層必然存,因此直接決定了泥漿質量(護壁、壓強)。
4、地質報告:基礎樁必須由設計單位對地質、地下水勘探分析,提供地質報告以供施工參考。通過地質報告上的文字描述,平面圖分析,對整個場地的地質及地下水了解。
5、地質勘探(巖芯):勘探基礎樁地質分為初勘、詳勘。無論哪種勘探方式,都必須巖芯取樣。如果工程未開工或剛開工時,勘探巖芯沒有被破壞,可直接觀察巖芯,分析地質情況。
樁徑
樁徑的變化直接影響鉆進能力
1、扭矩:樁徑加大意味著鉆斗的直徑增加,因此阻力臂增加=增加扭矩負載。
2、加壓力:加壓油缸輸出壓力傳給鉆斗上的鉆齒,樁徑增加后意味著鉆斗直徑增加,同時也增加了鉆齒的數量,壓力/面積=壓強,因此樁徑增加=每個齒上的壓強減小,降低了鉆進能力。
考察甲方
1、四通一平:到施工場地考察道路、水、電、通訊和場地平整情況。
2、地畝:占用的工程地畝費用是否已到位,可到當地住戶了解情況。
3、擾民:觀察施工場地與居民區的距離,防止因噪音擾民夜間停工。
4、圖紙:工程圖紙是否都已設計完畢,甲方已全部拿到。
5、混凝土:攪拌站位置,是否已建成,設計日產砼方量,水泥儲存量,攪拌車臺數。
6、鋼筋籠:鋼筋籠制作場地位置,日產數量,運輸方式及運輸能力。
7、驗孔方式:是否需要下孔規,深測管,是否使用超聲波儀器驗孔。
管理:實行計劃、組織、協調、指揮、控制,實現高產出,低投入。
有句諺語:干活不由東累死也無功。身為旋挖管理人員,任何事情都沒有與甲方外協公關重要,應做到絕對服從安排,積極配合,按甲方工作指示開展工作,并搞好關系,經常溝通感情。
計劃組織
每天計劃一個目標,通過對人、機、物、時的統籌安排,實現整個生產鏈的連接,并完成目標。
控制
對安全、生產、質量進行監督, 判定團隊是否正朝著目標健康地向前發展, 并在必要的時候及時采取矯正措施。
后勤保障
要建立一套后勤管理辦法,主要是針對員工:生活起居、勞動保護。一個團隊如果連吃都吃不好、休息不好,那么其它的就免談了!后勤保障非常重要,關系到人力資源問題,這是很多施工方留不人的根源,其實有時員工未必就差錢?
規章制度
很多員工認為規章制度就是約束干活的,其實并不然。規章制度包括:勞動合同管理、工資管理、社會保險福利待遇、工時休假、職工獎懲,以及其他勞動管理規定。沒有制度不成方圓,如果不出臺制度并執行制度,說明管理存問題。
人力資源
很多旋挖施工方都缺人,整天不是招機手就是招灌注工。其實機手的工資都差不多,灌注都按方量計算,既然在哪干賺的錢都差不多,為什么留不住人?其中的原因值得思考。任何企業人力資源的流失都是公司的損失,更何況一名優秀的機手在旋挖施工中起到的作用。
寧缺毋濫
對于職業道德,技能經驗存在問題的員工直接開掉,以免留下隱患,危害團隊及工程質量。
發揚團隊精神
身為管理就是來協調他人活動,以便收到個人單獨活動所不能收到的效果而進行的活動。
設備維護:保障設備長期穩定運轉是提升效益的基石。
了解機電液柴構造及其工作原理,可提升對設備的保養維護技能。
機械結構
底盤:四輪一帶.H形支撐、回轉支撐、回轉上車、配重、駕駛室。
工作裝置:變幅裝置(動臂、變幅油缸、支撐桿、三角形),桅桿(上桅桿、中桅桿、下桅桿),吊錨架、隨動架、提引器、鉆桿、鉆具、銷軸、軸套、減速機。
機械保養主要于檢測:焊接部位,螺絲扭矩,銷軸潤滑,定期換油。
機械檢測重點:動力頭、主卷鋼絲繩、提引器、繩夾、鉆桿、鉆斗部位。
電氣
電氣是機手的弱點,因此不可能完全掌握!不過有些基礎知識還是需要掌握的如:啟動馬達(發動機)的啟動方法,工作裝置顯示器使用及參數設置,電磁閥的作用及工作原理,繼電器的作用等等。
(1)檢查電氣線路有無斷路、短路、破損、絕緣破壞等問題,著重檢查線束穿過金屬孔或圍繞直角處應加保護套或絕緣隔層。
(2).好會使用萬能表,10分鐘就可學會簡單測量,電氣出現故障可以測量診斷。
液壓
把機械能轉換液壓能:液壓泵。把液壓能轉化機械能:液壓馬達。
1、液壓系統由五部分組成:動力元件(液壓泵)、執行元件(馬達、油缸)、控制元件(閥)、輔助元件(油箱、散熱器)、工作介質(液壓油)
2、主泵系統(主泵1主泵2.兩組主閥)主要給馬達供油。
3、輔泵系統:輔泵(負載敏感變量泵)通過負載壓力反饋控制斜盤,M4閥(電磁比例閥)主要用于控制桅桿動作,M4閥也含有先導及電磁閥控制方式,輔泵主要給整車油缸供油。
4、先導系統:先導泵(齒輪定量泵),蓄能器、電池閥組、先導比例閥,用于控制主閥、M4閥、制動系統。
5、液壓保養:定期更換液壓油及濾芯,嚴格使用指定油品及純正部件,根據環境溫度選用液壓油粘度。開機前檢查液面,定期過濾等。
發動機
當前旋挖鉆機配置的發動機有兩大品牌:卡特彼勒,康明斯。
1、主流技術:直列六缸,水冷,電噴(高壓共軌),渦輪增壓,中冷器,可編程ECM控制器等等。
2、發動機的保養:使用指定油品,使用純正部件,按時定期維護,對柴油<、機油、防凍液、空氣制定管理辦法,如:每天清放油水分離器里的積水,油箱底部雜質及積水,下班之前盡可能加滿燃油(空氣中含水)。
3、保養細節:更換機油時不可使用柴油清洗發動機;更換柴濾機濾時不可把濾芯內部裝滿燃油或機油(裝滿后部分油體未經過濾);安裝濾芯時,當密封圈受力后,用手扭緊兩圈即可;發動機低溫啟動后需預熱,高溫熄火前需怠速冷卻。
定期保養維護
無論是機械、電氣、液壓、發動機都需要定期和周期性保養,日檢、周檢、月檢,250h.500h.1000h.1500h.2000h.....定期保養更換部件油品。
工藝:以地質、地下水、樁徑、樁長為基本參數,制定一套施工工藝。
鉆桿
鉆桿屬易損件,是鉆機6大關鍵部件之一(主卷、動力頭、鉆桿、提引器、鋼絲繩、鉆具)也是故障頻發部位,鉆桿承受鉆機輸出扭矩和加壓力,承受操作不當的慣性沖擊,承受鉆進惡劣地質劇烈振動。
1、鉆桿作用:將扭矩和加壓力傳遞給鉆具。
2、鉆桿類型 :摩阻式(伸縮式):通過扭矩負載產生的摩擦阻力傳遞加壓力;機鎖式(伸縮式):通過機鎖點機鎖傳遞加壓力。
3、選用鉆桿:極限承載力超過500千帕以上就得考慮使用機鎖桿。鉆進深度超過80米只能使用摩阻桿(摩阻鉆桿比機鎖桿多1節)注:(隨市場需求及技術上研發,產品會不斷更新)
鉆具
工欲善其事、必先利其器,磨刀不誤砍柴工,都反應鉆斗的重要性。
1、旋挖鉆具作用:通過鉆機輸出的扭矩和加壓力,作用在鉆具上的鉆齒,對地質進行切削破碎,并把鉆下的渣土通過不同的方式容納鉆斗上并提出孔外。
2、鉆具類型:雙底撈沙斗(常規地質),雙底入巖(中難度地質)螺旋鉆(干孔、巖石節理),入巖筒鉆(高難度地質),壓輪筒鉆、壓輪鉆(極端高難度地質)
鉆齒
1、鉆齒的作用:凝聚鉆機的輸出的扭矩和加壓力,通過鉆齒前的鋒利刀刃對地質切削或破碎。
2、鉆齒的類型:斗齒:(線式刀具)通過斗齒前端刀刃切削地質(適用于常規地質);截齒:(點式刀具)通過截齒前的合金頭,對地質進行破碎(適用于強度高地質)
3、選用鉆齒:根據地質類型選用鉆齒,卵石層(寶峨齒:耐磨.強度高),常規地質(斗齒:切削),堅硬地質(截齒:破碎)
先導尖鉆具
.先接觸也是.開始對地質進行掘進的裝置。
1、先導尖作用:定位(有效預防偏孔),改變切削順序(降低鉆進阻力)
2、先導尖類型:魚尾型(鑄造),錐形鐵板(厚鐵板切割焊接),截齒型:(先導截齒座)
鉆機、鉆桿、鉆具、鉆齒和先導尖之間匹配
根據地質類型、地質強度、地下水、樁徑、樁長,選用鉆機型號(100~500扭矩),鉆桿(摩阻、機鎖),鉆斗(開式.底式.螺旋.筒式),鉆齒(寶峨齒、斗齒(v19.v20.v35),截齒),先導尖(鑄造、鐵板、截齒),只有部件之間合理搭配,才能發揮鉆機性能。
鉆進阻力
分析所有的阻力都來源于鉆斗,因此想要降低負載,就得鉆斗上下功夫。
1、正阻力:來源于先導尖和鉆齒,改變先導尖類型,實現先導尖與鉆齒優化組合,鉆齒角度,間距等。
2、側阻力:泥漿或水具有潤滑左右,降低側阻力;同時導向防護條高度、邊齒位置都可以改變側阻力。
3、內阻力:錐形鉆體,干孔,底板開口大小都影響著內阻力。
優化鉆具
鉆具不僅僅搭配好就能提升性能了!無論線式刀具還是點式刀具,其鉆進理念都是減少接觸面積而提升鉆進能力,因此可通過點.線.面為基礎理念優化鉆具。
泥漿
滿足施工要求,保證施工安全,提升施工質量。
1、泥漿作用:流速(護壁)、壓強(支撐)、潤滑(降阻)、懸浮(沉渣)、減震(緩沖)、降溫(護齒)、浮力(提升)
2、泥漿原材料:膨潤土(粘度護壁)、纖維素(增加粘度)、火堿(ph值)
3、泥漿三項指標:流速,比重,含沙濾。
4、攪拌方法:人工(攪漿罐)、水泵(漏斗沖)、機械(挖機、水泵葉片)
5、應用泥漿壓強:泥漿壓強隨深度增大,因此樁深部位的地質可排除危險性(塌孔、沉渣),而樁淺的位置由于泥漿壓強較小,這時泥漿(粘度)護壁更重要。
6、鉆孔液:適合簡單地質,沒有護壁層,容易漏漿,但是使用方便,對PH值有要求。
操作控制
1、操作理念:根據地質變化改變操作方式,實現保護設備的前提下.大化發揮鉆機性能。
2、望聞問切
望∶看
(1)檢測:開機前通過目測檢查各個部位:發動機、液壓、結構、電氣。
(2)儀表:旋挖鉆進時觀察儀表顯示的各項參數。
(3)實時監測:如主卷鋼絲繩、鉆桿、鉆斗銷保險、鉆斗底板掛鉤、鉆斗底板中心軸保險、鉆齒。
(4)地質分析:也可觀察取出的渣土顏色、種類、顆粒、塊狀大小來分析地質變化趨勢。
(5)安全觀測:觀察提鉆時鉆桿上的泥漿下流波紋確定泥漿的質量,泥漿液面是否有翻花現象(塌孔),鉆斗大梁上是否有渣土(塌孔),護筒周圍是否冒泡(塌孔)。
(6)負載觀測:由于動力頭使用變量馬達,因此鉆桿轉速隨負載變化,通過觀察鉆桿轉速可知負載狀況。
聞:“聽”由于施工隱蔽工程,當鉆斗孔內時,只有通過聽來控制、預防。
(1)降低雜音:盡可能的把發動機消音器、冷卻風扇聲音關閉駕駛室之外。同時把前風擋部分打開,盡可能的讓動力頭和主卷揚(行星減速機)聲音進入駕駛室(前置主卷)
(2)監測:通過“聽”實時監測整臺設備各個系統的運轉聲音。
(3)動力頭聲音:通過“聽”;實時監測動力頭行星減速機發出的聲音,可.時間感知負載變化,同時判斷地質情況,改變操作控制。
(4)主卷聲音:通過“聽”;實時監測主卷揚工作時減速機發出的聲音,其聲音隨負載變化,可.時間感知主卷上提或下放負載變化,可有效降低鋼絲繩斷、卡鉆、夾鉆、卡桿、帶桿事故發生。
問:“了解”
承接工程之前,可通過地質報告了解地質、地下水情況,也可到現場觀察導前鉆勘探巖芯樣品分析地質,如果已有鉆機施工,也可詢問對方施工情況了解地質、地下水情況。
切:“振動”
地質發生變化時比如:卵石層,通過鉆具鉆桿傳遞的振動頻率大小也不一樣,這時可通過振動變化判斷地質情況,同時改變操作方式。
3、操作與地質
操作與地質有著密切關系,.時間得知地質的變化情況,這與鉆機效率有直接關系,每種地質的鉆入方法存一定的差異如∶鉆桿轉數、加壓行程、輸出扭矩、鉆進深度等等。如果任何地質的操作方法都是一個套路,不但影響生產效益,事故的發生概率也隨之增高!
4、操作方式:切削式(常規地質)、破碎式(軟巖)、撥動式(卵石層、強風化局部)、碾磨式(弱風化.花崗巖、玄武巖)。
質量及事故處理。
沉渣:提升泥漿粘度,液面高度,降低含沙率。
塌孔:提升泥漿粘度,液面高度,增加泥漿比重。
偏孔:地質(強風化、中風化地質受力不均勻),操作(加壓過快、進尺過快),鉆具原因(沒有根據地質選配鉆具,或鉆具存缺陷,阻力大)。
縮徑:提升泥漿壓強,鉆具(邊刀)操作原因(進尺過快、加壓過急、提升起步吸空)
打滑:操作(單斗進尺過多、加壓過急)、鉆桿(摩阻鉆桿,地質強度高如:泥巖)、鉆具(沒有根據地質情況選配鉆具或鉆具存缺陷),泥漿(潤滑作用),鉆齒原因(沒有根據地質選配鉆齒或鉆齒磨損)
漏漿:緩慢漏漿(泥漿護壁問題),迅速漏漿(地質問題:卵石層),操作因素(上下提鉆時旋轉鉆斗破壞護壁)
冒水:地勢低,水位承壓。
鋼絲繩斷處理:鉆桿承重動力頭上,使用副卷或吊車,一節一節從外至內把鉆桿倒上來。
埋鉆:調制泥漿清理沉渣,洗孔。
卡鉆:向下加壓使用長形重物沖擊被卡住鉆斗。
夾鉆:向下加壓使用長形重物沖擊被夾鉆鉆斗。
底板掉:1、使用螺旋鉆亂攪。2、或者擴孔后使用大直徑的入巖筒鉆。3、把雙底鉆斗底板卸掉,擴孔后在大梁上纏繞鋼絲繩,下鉆后慢鉆把底板套入鉆筒內。
鉆桿銷脫落:鉆斗掉入孔底,泥漿洗孔清理沉渣,使用小直徑雙底鉆斗,把底板卸掉焊接反轉雙鉤,下鉤打撈。
鉆桿芯節斷:芯節和鉆斗孔內,調制泥漿清理沉渣,使用鋼筋制作一個骨架。
(1)使用鋼絲繩制作一個繩套并固定骨架上,下套套住鉆桿彈簧座下方。
(2)下水鬼套住芯節。
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