摇动式全套管设备和工法浅析.doc

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1、.摇动式全套管设备和工法浅析摘要：摇动式全套管设备分为全套管旋挖设备和全套管冲抓设备两大类，旋挖型搓管钻机和冲抓型搓管钻机是设备的核心部分。全套管工法可实现全孔护壁干式钻掘，边起拔套管边灌注，成孔和灌注成桩一次完成，是一种适合在城市施工的环保型和安全型施工技术，能够最大限度地保证施工质量，易于实现科学程序施工。关键词：摇动式全套管设备，旋挖，冲抓，全孔护壁，干式钻掘1.概述近几年，随着整个国民经济的快速发展，我国建筑桩工技术和设备在城市轨道交通、高层建筑、高速路桥建设和铁路建设等领域呈现了“跳跃式”的发展，同时为国民经济的持续快速发展做出了巨大的

2、贡献。纵观目前国外种类繁多的桩工技术，现场灌注桩工法和预制桩工法是最有代表性的施工方法，下面列出桩工技术的一种分类方法：全套管工法非套管工法全回转全套管工法摇动式全套管工法旋挖钻孔工法反循环钻孔工法长螺旋钻孔工法现场灌注桩工法预制桩工法非套管工法是目前国较常用的工法，其广泛应用部分归因于其施工设备的普及和施工直接成本相对低廉。但该类工法的不足之处是，为了防止孔壁坍塌，一般要注入泥浆等钻孔稳定液进行护壁，导致PH值较高的废弃物的产生，从而造成环境污染；另外非套管工法在松散、软弱、易坍塌（我东和东南沿海的流沙、淤泥和富水砂层等地层）的地层中钻孔时极易

3、发生塌孔和埋钻施工，不仅延误工期，而且带来严重的经济损失和不良的社会影响。全套管工法在国外（特别是欧洲）自八十年代以来就已经在城市建设中被广泛应用，由于其环保、安全和广谱的三大特色，近几年在国也开始被逐渐认识和采用，是很有推广前景的绿色环保工法。限于篇幅有限，本文主要介绍摇动式全套管工法和设备。2.摇动式全套管工法的国外发展现状全套管钻机及其施工法50年代初起源于法国贝诺特公司，因而得名“贝诺特”工法。1954年日本引进了法国NO-6型钻机，1955年引进了EDF-55型钻机，1958年引进了超级EDE型钻机，形成了日本三菱、加腾两大具有代表性的

4、全套管设备制造公司，以后又发展到横山、三合等公司。1966年在日本已基本形成系列并向东南亚、欧洲出口。80年代该工法又结合反循环工法与扩底钻使其更加完善。但这一时期的套管钻机基本上以摆动自行式钻机为主，即塔架、搓管机、动力站与自行式底盘形成一体。由于设备比较庞大、笨重，加上结构尺寸上的限制，搓管角度比较小，灵活性差，成孔直径一般在1100mm..以。属于第一代产品，进入80年代中后期随着基桩口径向1500mm以上大口径方向发展，这种自行式套管钻机已不能满足施工要求，随之出现了附着式搓管机配普通吊机的分体式套管钻机。这种机型极增强了套管设备的灵活性

5、，搓管机作为一个工作机构，通过机械接口附着在吊机底盘上，所需动力可以单独配置独立液压泵站，也可通过吊机底盘预留的液压接口直接引用吊机底盘动力。吊机底盘在完成正常冲抓孔作业的同时，在吊臂工作围还可起吊套管等其它重物，施工现场一般不用再配备其它专用吊机协助作业。在没有桩基工程时，吊机底盘可用于其它用途作为普通吊机使用，大大提高了设备利用率。套管钻机使用的冲抓斗多为单、双绳两用抓斗。套管分单壁式和双壁式两种结构型式，一般Φ1500mm以下的套管常做成单层，Φ1500mm以上的套管常做成双层。套管之间的联接有平键定位锁销式，切口定位插板式等联接方式。目前

6、国外Φ2000mm以的套管钻机为附着式搓管机配吊机这种分体结构型式，且作为扭摆套管装置已成为知名厂商中、大直径多功能全套管钻机的标准配置单元。这种钻机除了配备冲锤和抓斗外，还可配套回转钻斗、空心钻头、扩孔钻头、短螺旋和长螺旋钻具等多种钻掘工艺方法。目前国外生产附着式搓管机的知名厂家主要有德国的宝峨、Leffer公司（已被土力公司兼并），意大利的土力、卡沙特兰地等公司。90年代，我国全套管施工设备的研制尚属空白，使用全套管设备开始于80年代初。据不完全统计，从1981年交通部引进日本三菱MT150全套管钻机算起，截止1992年总共进口近70台，多数

7、为摆动自行整体式套管钻机，属于国外早期产品。进入90年代我国特区、省有关部门引进了少量附着式搓管钻机，绝大多数产自德国和意大利。在该领域我国与先进国家相比从使用角度看至少落后20年，全套管整套施工设备的自主研制尚属空白。我国该领域的科研开始于1995年，原地质矿产部勘探技术研究所在国率先进行了“全套管冲抓施工设备、器具及施工工艺”的科研，2000年底研制出首台Φ1500mm搓管钻机，经四年的成果转化，2005年“CG型全套管冲抓成孔设备”被科学技术部等四部委确定为国家重点新产品。设备总体性能达到了国际先进水平，填补了我国在该技术领域的一项空白。目

8、前研究所已形成系列化搓管钻机的产业化生产，产品远销中欧、东欧、中东、南亚的许多国家。3摇动式全套管设备摇动式全套管设备按配套设备（冲抓履