全套管钻孔法施工工艺(1)

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1、全套管钻孔法施工工艺1前言     全套管钻孔法也称为贝诺特工法，是钻孔桩基础的主要施工方法之一。配合这个施工工艺的设备称为全套管设备或全套管钻机，由法国贝诺特公司于二十世纪五十年代初开发和研制。日本从1954年引进全套管钻机，并于六十年代初由日本三菱重工业公司开始进行技术改造，到八十年代形成目前通用的MT系列贝诺特全套管钻机。随着液压技术的日臻完善，全套管钻机的机种和施工均有很大发展。我国于二十世纪七十年代开始引进此类钻机。2适用范围全套管钻机适用于各类土质，风化岩层、卵石层及砂土层中采用相应的钻挖技术，完成钻孔桩成孔，但在孤石、泥岩层或软岩层成孔时，成孔效率将显著降低。当

2、地下水位下有厚细砂层（厚度5m以上）时，由于摇动作业使砂层压密，造成压进或抽拔套管困难，应避免在有厚砂层的地层中使用。由于在钻孔过程中采用通长套管，特别适合于城区接近既有建筑地区的施工。3工艺原理及特点3.1工艺原理全套管钻孔法是利用钻机装有液压驱动的抱管、晃管、压入（或拔出）机械，成孔过程中将套管边晃边压，压入土中，同时利用重锤式冲抓斗在钢套管中挖掘取土或砂石，直至钢套管下沉至设计深度，成孔后灌注混凝土的同时，逐节将钢套管拔出并拆除。3.2工艺特点（1）施工无噪音、无震动，钻孔过程中不使用泥浆护壁，避免了泥浆的加工、储存、运输，施工现场洁净清爽，有利于文明施工。（2）钻孔过

3、程中采用全套管跟进，采用落锤式冲抓斗挖掘，成桩作业速度快，孔壁不会坍塌，成孔质量高。（3）钻孔过程中不使用泥浆护壁，避免泥浆污染钢筋和进入混凝土的可能，钢筋周围不会附粘一层泥浆，有利于搞高混凝土对钢筋的握裹力，成桩质量高。（4）成孔速度快，挖掘深度大，成孔垂直度容易控制，垂直度偏差小，可以控制到3‰。（5）成孔直径标准，扩孔率小，与其它成孔方法比较，节约混凝土，清孔彻底，孔底残渣少，提高了桩的承载力。（6）套管钻机为自行式，现场移动方便。（7）可做斜度15°以内的斜桩。4套管钻机机械设备本节主要以三菱重工的MT`系列套管钻机为典型，介绍套管钻机的构造。4.1机械参数表见表1。

4、  表1     机械性能参数表性能指标日本三菱重工备注MT120MT150MT200 钻孔直径（m）1.0～1.21.0～1.51.0～2.0 钻孔深度（m）35～5040～6035～60 作业时外形尺寸（mm）长度75801057011020 宽度330031803490 高度111801606016060 运输时外形尺寸（mm）长度122501551015920 宽度300031803490 高度331551805700 质量（kg）240005100054000 摇动扭矩（kN·m）51014801600 最大压管力（kN）150300350 最大拔管力（kN）440

5、11801180 上下动时千斤顶能力（kN）64010001000 摇动角度（°）151212 发动机额定功率（kW）125125125 发动机额定转速（r/min）160016001600 卷扬机起重力（kN）355050 卷扬机提升速度（m/min）1208585 接地压力（MPa）0.080.0940.094 爬坡能力（°）1915.313.3 行走速度（Km/h）1.00.730.73 适用套管（m）466 液压泵常用输出压力（MPa）211414 液压泵常用输出流量（L/min）100120120 4.2主机设备图1为三菱重工MT-150（200）型套管钻机的外观图

6、，它由主机、行走装置、套管导向器、钻架、套管作业装置、落锤式抓斗等部分组成。4.2.1 走行机构走行装置为全液压驱动履带式，左右履带各由一低速大转矩液压马达（图1中33）驱动，经减速器与链条传给驱动轮（图1中30），使钻机行走。4.2.2 前后支腿和臂架导向装置图1中13为前支架，21为后托架。钻架为一用斜撑支撑的钢结构立柱，在立柱上装有可沿导轨滑动的滑架（图1中7），它由副卷扬机提升，滑架的下部套入套管的上口，随着滑架滑动起着上导向的作用。在前车架下部有套管下导向（图1中15），夹卡内装有衬套，它们可分别对应不同的钻孔直径。4.2.3 夹管机构前车架上套管作业装置，它们包括

7、由夹卡内套（图1中14）与夹卡液压缸（图1中38）构成的套管夹持器，引拔提升液压缸（图1中12）与摇动液压缸（图1中36）。工作时，由夹持器夹住套管，摇动液压缸来回摆动，通过大臂使套管作小幅转动，再通过引拔提升液压缸下压或拔出套管。整个机构全由液压油驱动。4.2.4 液压系统图2为MT-150套管钻机的液压件位置图，全系统包括摇动回路、前支腿回路、夹卡回路、引拔提升回路、后支腿回路、斜撑回路、卷扬机刹车离合器回路与排土板回路。4.2.5 操作与控制套管钻机的操作与控制通过钻机所设的液压泵实现，全机共使用