冲抓锥成孔灌注桩施工法,是冲击钻成孔的发展。其原理是利用冲抓锥张开锥瓣向孔底冲击的动能,使锥瓣切入地层,当利用卷扬机通过钢丝绳提升冲抓锥时,切人地层的锥瓣收拢并抓取土,提出抓取了土的冲抓锥,卸去土渣。

概述

冲抓锥成孔灌注桩施工法,是冲击钻成孔的发展。其原理是利用冲抓锥张开锥瓣向孔底冲击的动能,使锥瓣切入地层,当利用卷扬机通过钢丝绳提升冲抓锥时,切人地层的锥瓣收拢并抓取土,提出抓取了土的冲抓锥,卸去土渣。继续冲抓,即达到成孔的目的。从冲抓锥成孔原理可以看出,冲抓锥钻进时,冲抓锥的冲击作用在于使锥瓣切人土层,而不以破碎岩土为主要目的,这就使冲抓锥成孔具有能耗小,冲抓锥寿命长等特点。另外,钻进中使用泥浆的目的是护壁而不是悬浮渣土。土层较好时可只用水头护壁,完全不用泥浆。从El本引进的TH型和MT型钻机则是利用压人钢护筒到桩底护壁,用冲抓锥钻进。

冲抓锥成孔设备操作简易,参数容易掌握,施工时锥瓣张开的直径较大,可以抓取较大直径的石块或其他孔内障碍物。因此,它既是一种成孔方法,也是处理孔内障碍物的有效手段。适用于黏性土、砂性土、砂黏土夹碎石,及粒径50~100mm、含量在40%以内的卵石层。在冲击钻头的配合下,冲抓锥成孔可以适用于各种复杂地层。

冲抓锥成孔的钻进速度因锥质量、孔深不同而有差异。质量2.0t的冲抓锥在砂土中钻直径1.2~1.6m的孔,深度在20m以内时,每台班进度为4~8m;深度为20~40m时,每台班进度为2~4m。孔越深,冲抓钻头起落时间越长,钻孔进度越慢,当孔深超过40m时,效率很低。因此,冲抓锥成孔主要用于孔深在20m以内的浅孔,以及与冲击钻头配合作为回转钻进成孔的辅助方法。1

冲抓锥成孔操作步骤

(1)双绳冲抓锥操作步骤

1)收紧内套钢丝绳,将锥提起。检查锥的中心位置有无偏移,卷扬机、钻架、架上滑轮和锥的各部分工作是否正常。

2)放松内套钢丝绳,由外套绳将锥吊住。这时,锥瓣张开。然后松绳落锥到锥的导向环距离护筒顶上方约1.5m处停住。由孔口工作人员用铁钩转动锥头,使两根主绳不扭在一起(视孔深和钢丝绳的缠扭情况,往往将锥倒转几圈以减轻以后的缠扭程度),再继续落锥。下落过程中,内套绳不受力。在所要冲击的高度(即冲程,一般为1.5~2.0m)处,松够内套钢丝绳。松放的程度可根据卷扬机卷筒直径估计;不要松得太多,比冲程高出1~2m即可。这时,松开卷扬机离合器使锥迅速向孔底冲进。

3)收紧内套钢丝绳,通过开合机构合拢锥瓣抓土。锥头开始上升后才逐渐收外套绳,但以外套绳松着恰好不受力为度。当锥头露出孔口时,孑L口工作人员应及时检查,如发现两根钢丝绳互相缠扭时,应立即通知卷扬机暂时停住,以便转动锥头导向环,将缠扭的钢丝展开,然后再通知卷扬机工作人员提锥至卸渣高度停住。

4)孔口工作人员搭好跳板,推来出渣车,同时将护筒内的水或泥浆加满。

5)收紧外套绳,待内套绳不受力时停住。这时锥瓣张开,土渣自行卸在出渣车内。

6)推走出渣车,移开跳板,照前述步骤操纵外套绳落锥冲击。落锥前,内套绳照上述第二步松够长度。

(2)单绳人工挂钩冲抓锥操作步骤

1)收紧内套钢丝绳,提锥至挂环比固定钩稍高一点的地方停住。

2)钻架上的工作人员持固定钩钩住挂环,然后指挥卷扬机稍松钢丝绳,使锥由固定钩吊住。这时,主绳不受力,锥身内套向外伸,锥瓣张开,准备向孔底冲击。

3)钻架上的工作人员持活动钩钩住锥的挂环,并指挥卷扬机稍微收紧内套绳将锥头吊住,替换取出固定钩。这时内套绳受力,但活动钩与开合机构间的一段绳仍松着,故开合机构暂时不起作用。

4)操作卷扬机松放内套绳落锥到要冲击的高度,松开离合器,使锥迅速下冲。锥瓣切入土石后,上重下轻的活动钩便自动脱出挂环。

5)收紧内套钢丝绳(若开始收紧时就感到很重,则是活动钩尚未脱开,须放绳脱钩后再收紧),经开合机构的作用,使锥瓣合拢抓土。然后提升锥头至略高于固定钩处停住(可由钻架上的工作人员指挥提至此高度,也可在钢丝绳处做标记,由卷扬机人员根据标记来控制)。

6)搭好跳板,推来出渣车。同时向孔内加满水或泥浆。

7)钻架上的工作人员用固定钩钩住挂环,并指挥卷扬机稍松内套绳,由固定钩吊住挂环,则锥瓣张开卸土石于出渣车上。

8)推走出渣车,移开跳板,钻架工作人员持活动钩钩住挂环,替换取出固定钩,然后按上述第四步松绳落锥。

(3)单绳自动挂钩操作步骤

自动挂钩与脱钩步骤同前面所述,不再赘述。需要说明的是单绳自动挂钩的出渣车最好采用轨道式。这是因为锥头提出孔后便直接进行挂钩,中途停顿时间很短,若仍然采用搭跳板和推进卸土车的办法,会影响钻进速度。1

本词条内容贡献者为:

胡启洲 - 副教授 - 南京理工大学

冲抓锥成孔灌注桩

图文简介

冲抓锥成孔灌注桩施工法,是冲击钻成孔的发展。其原理是利用冲抓锥张开锥瓣向孔底冲击的动能,使锥瓣切入地层,当利用卷扬机通过钢丝绳提升冲抓锥时,切人地层的锥瓣收拢并抓取土,提出抓取了土的冲抓锥,卸去土渣。