1、主要結(jié)構(gòu)與工作原理
(1)主要結(jié)構(gòu)
鉆孔樁非圓形沖擊擴(kuò)孔主要結(jié)構(gòu)包括:液壓沖擊器、沖擊能傳遞結(jié)構(gòu)、擴(kuò)孔器和出渣斗。液壓沖擊器、沖擊能傳遞結(jié)構(gòu)固定連接,出渣斗與沖擊能傳遞結(jié)構(gòu)非固定連接。出渣斗為圓柱形結(jié)構(gòu)。擴(kuò)孔器中間設(shè)有圓孔,圓孔的直徑大于出渣斗的直徑。擴(kuò)孔器底部設(shè)置有巖、土切削刃具。出渣斗與沖擊能傳遞結(jié)構(gòu)固之間連接套筒可拆卸。液壓沖擊器上部設(shè)有液壓出入管和鋼絞線,液壓出入管為液壓沖擊器提供動(dòng)力。結(jié)構(gòu)示意見圖1。
圖1 主要結(jié)構(gòu)示意圖
(2)工作原理
鉆孔樁非圓形沖擊擴(kuò)孔是一種二次成孔技術(shù),主要與現(xiàn)有的旋挖機(jī)配套使用。先用傳統(tǒng)的機(jī)械開挖圓形孔,在此基礎(chǔ)上擴(kuò)成需要的其他形狀的孔。首先,采用旋轉(zhuǎn)成孔機(jī)(如旋挖機(jī))形成圓形孔,為擴(kuò)孔提供開挖臨空面。其次,采用設(shè)計(jì)斷面形狀的擴(kuò)孔器,對(duì)圓形孔進(jìn)行二次擴(kuò)孔。出渣斗在擴(kuò)孔器的下方,為圓筒形結(jié)構(gòu)。擴(kuò)孔前置于先開挖的圓孔中,一是便于將擴(kuò)孔產(chǎn)生的土石方收集并取出,二是為擴(kuò)孔器導(dǎo)向作用。出渣斗渣滿后,從擴(kuò)孔器中間圓孔取出,提到地面卸渣,此時(shí)只有擴(kuò)孔器留于孔中。卸完渣后,將出渣斗、液壓沖擊器、沖擊能傳遞結(jié)構(gòu)等重新放入孔中,繼續(xù)往下擴(kuò)孔。擴(kuò)孔器有對(duì)周邊土體有擠壓功能,防止塌孔。
擴(kuò)孔至孔底部分時(shí),出渣斗沒有空間放入。這時(shí),卸除出渣斗,采用圓形成孔機(jī)械出渣。最后在圓形之外的區(qū)域,有小部分渣不能徹底清除。可采用超挖+水沖洗+混凝土澆實(shí)的方法解決。
(3)擴(kuò)孔流程
圖2 擴(kuò)孔流程示意圖
2、關(guān)鍵技術(shù)
(1)不同地質(zhì)條件擴(kuò)孔器設(shè)計(jì);
(2)不同地質(zhì)條件沖擊能配置;
(3)防塌孔擠壓擴(kuò)孔器設(shè)計(jì)。
3、技術(shù)特點(diǎn)
(1)充分利用現(xiàn)有圓形成孔機(jī)械的優(yōu)勢(shì)(如旋挖機(jī)施工快捷、成本不高、適應(yīng)性好等),將大部分土石方挖出;
(2)圓形開挖形成二次成孔臨空面,是擴(kuò)孔成為可能的條件;
(3)出渣斗內(nèi)置,便于出渣、控制導(dǎo)向;
(4)旋挖機(jī)配有液壓系統(tǒng),液壓沖擊器動(dòng)力源可直接利用;
(5)不同形狀的非圓形孔均可由擴(kuò)孔器形狀確定;
(6)合理設(shè)計(jì)擴(kuò)孔器,在擴(kuò)孔的同時(shí),對(duì)孔壁土體進(jìn)行擠壓,提高密實(shí)度,防塌孔;
(7)能夠很大程度利用現(xiàn)有圓形樁成孔機(jī)械,技術(shù)簡(jiǎn)單,容易實(shí)施;
(8)液壓沖擊器可直接利用打樁機(jī)的液壓沖擊器;
(9)改變擴(kuò)孔器形狀,可完成多鐘樁型的機(jī)械成孔。
4、技術(shù)意義與發(fā)展前景
(1)能夠全機(jī)械化完成非圓形成孔,填補(bǔ)行業(yè)機(jī)械非圓形成孔空白;
(2)該技術(shù)的出現(xiàn)有可能完全淘汰原始的人工成孔方法,避免施工事故;
(3)受彎狀態(tài)的房屋基礎(chǔ)、抗滑樁、橋梁基礎(chǔ)等工程量巨大,有廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)前景;
(4)一旦管理職能部門確認(rèn)淘汰人工成孔方法,該技術(shù)的應(yīng)用會(huì)變成一種剛需狀態(tài);
5、項(xiàng)目合作邀請(qǐng)
該技術(shù)是專利新技術(shù),目前處于原理研究階段,有待于落地開發(fā)。誠(chéng)請(qǐng)有意者加入該項(xiàng)目的下一步研發(fā),使其成為一種實(shí)用技術(shù),應(yīng)用于市場(chǎng)。一方面為行業(yè)發(fā)展做出貢獻(xiàn),另一方面謀求企業(yè)快速發(fā)展。