软土液化地基处理施工设备研究

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1、客运专线施工技术资料设备中铁二十四局集团有限公司二00五年一月目录第一章软土、液化地基处理施工设备研究…………………01第一节软土地基处理技术和设备研究…………………02第二节液化地基加固处理技术和设备研究……………16第三节岩溶路基加固处理技术和设备研究……………19第二章客运专线路基填筑机械化施工设备研究……………22第一节概述……………………………………………22第二节基床级配碎石施工设备研究……………………23第三节改良土施工设备研究……………………………26第四节过渡段施工设备研究……………………………36第五节A、B组填料

2、施工施工设备研究………………41第三章客运专线铁路架桥机及运梁台车……………………45第四章无碴轨道施工设备研究………………………………60第一节概述………………………………………………60第二节施工设备工作原理和技术性能…………………61第三节施工设备作业流程及工艺………………………72第四节整套设备的技术特点……………………………80第五节组织机构及劳动力安排…………………………81第一章软土、液化地基处理施工设备研究根据客运专线沿线工程地质、水文地质情况，对软土地基需进行处理。根据路基具体特点，我们进行了粉喷桩、碎石桩的施工技术

3、研究。本次工作的主要研究内容为：粉喷桩施工工艺和设备选型；碎石桩施工工艺和设备选型；液化地基加固处理施工工艺和设备选型。第一节软土地基处理技术和设备研究一、水泥粉喷桩加固软土地基的施工设备研究用水泥喷射搅拌桩加固软基，是以水泥作加固料与原状软土进行强制搅拌，经物理化学作用后，水泥和土形成一种混合柱体，从而达到提高软基承载力，减少软基沉降的目的。1、施工设备及操作（1）施工设备水泥粉喷桩的施工机械设备主要是钻机、粉体发送器、空气压缩机、搅拌钻头和动力设备（发电机组）等。①钻机。钻机是粉体喷射搅拌法施工的主要机械，它必须满足：A、动力大、

4、扭矩大和符合大直径钻头成桩要求，钻头直径一般与水泥粉喷桩的直径相同；B、具有正向钻进，反转提升的功能；C、具有反转提升时能匀速提升、均匀搅拌、匀速喷粉等功能。本例钻机为铁道设计院设计的PH-5-18型钻机，采用液压蛙步移动，液压调平，有钻进深度计和电流电压监测表，它能很方便地控制粉喷桩的施工质量，包括入土深度、地层阻力、压缩空气压力及其流量等。②粉体发送器。粉体发送器是定时发送粉体材料的设备，它是粉体喷射搅拌法加固施工机械中的关键设备，其工作原理为：由空气压缩机送来的压缩空气，通过节流阀调节风量大小，压缩空气进入“气水分离器”使压缩空

5、气中气水分离，然后“干风”送到粉体发送器喉管与“转鼓”里输出的粉体混合，成为气粉混合体，进入钻机的旋转龙头，经空心钻杆由钻头喷出，使水泥粉经钻叶与软土拌和。粉体的定量输出，由转鼓转速控制。施工时根据配合比确定掺入比和钻头提升速度及钻机的转速，并选定合适的粉体发送量（确定转鼓转速）。每根桩水泥总量喷入多少，由灰罐电子称控制。喷粉过程中认真做好粉量记录，确保掺入量符合设计要求，一般掺入量采用15%～16%。③空气压缩机。粉喷桩水泥的喷出，是以空气压缩机作为风源。空气压缩机的选定主要由加固工程的地质条件及加固深度所决定，但平常采用的空气压缩

6、机压力不大，为0.2～0.4MPa，其风量也不宜太大，一般为1.6～2.0M3。④搅拌钻头。粉体喷射搅拌法凭借钻头叶片的搅拌作用将使灰粉与软土混合，因此，搅拌钻头的形状直接影响灰、土的搅拌效果。搅拌钻头的形状要保证在反向旋转提升时，对桩中土体有压密作用，而不是将灰、土向地面翻升而降低桩体质量。⑤计量装置及动力设备。计量装置在粉喷桩施工过程中起到质量监测的作用，施工前必须标定，施工过程中要有专人监控记录。施工过程中监测一般包括深度计、电子称、各种压力表、电压表读数等。电压表、电流表主要反映钻头钻进过程中的受力情况，从中可判别钻头经过地层

7、的情况。一般为75kw的发电机组即可满足动力设备要求，也可使用市电。动力设备与桩机为一一配置。（2）粉喷桩施工设备操作①成桩试验在粉喷桩进行大量施工前，必须要进行成桩试验，试验应达到下列要求，并取得技术参数。A、满足喷入量的各种技术参数，如钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷入量等；B、确定搅拌的均匀性；C、掌握下钻和提升的阻力情况，选择合理的技术措施；D、根据地层、地质情况确定覆喷范围。成桩工艺性试验桩数不少于5根。②施工机械操作粉喷桩搅拌技术是基于钻机钻孔时，回转转盘和加压机构通过钻杆向钻头施加作用力，钻头在轴压力和

8、回转扭矩作用下切入土层并切碎土体到达设计深度后，然后反向旋转提升钻头，同时用压缩空气输入水泥或石灰粉体，通过钻头的搅拌作用，使固化料和土体充分拌和，边提升钻头、边喷入固化料、边搅拌混合，直至钻头提出地面完成一根桩的施工。