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水磨钻的作用你知道吗?

浏览次数:949   更新时间:6/21/2017 10:22:42 AM

水磨钻的作用你知道吗?

1、水钻法介绍

所谓水钻法,即采用钻孔取芯机(水磨钻机)在需要开挖的岩面上钻孔取芯,通过钻孔取芯机沿管径外沿钻若干个孔,孔孔相连,待所有钻孔连成一个环后,岩芯便与岩壁分离,形成一圆外周临空面,然后对剩余的岩芯部分进行打孔,孔内打入钢楔,捶击钢楔挤压岩石,使岩石同时受到铅锤面上的剪切力和水平面上的拉力作用,当挤压力大于极限抗拉力和极限抗剪切力之和时,岩石沿水平面被拉裂并从底部发生剪切破裂,最后将破裂分离的岩块利用机具运出。全部完成一轮工序后,即可进行下一轮钻孔、取芯、破碎、外运,如此进行反复循环,直至满足顶管空间需求。因钻孔取芯机在操作过程中需要用冷却水对钻头处进行水冷,保证打钻过程中不淤钻、不卡钻,故称之为水钻法

2、水钻法在柳州市的应用

柳东新区位于柳州市东面,属于城市发展东扩区域,实行分流制排水体制。柳东新区官塘片区污水收集管网第二合同段管道全长11506m,管径为d1200-1800,管道埋深为3-8m。管线需要穿越田地、道路、河沟等,施工条件复杂,沿线地质情况为杂填土、塑性粘土、粉质粘土、砂砾石、淤泥质粘土、中风化岩和微风化岩等,局部地段有连续或不连续的中微风化岩,地下水位较高。根据管线地勘资料显示,约有总长为200m的管道位于微风化白云岩层,岩体均匀,其中EW10#-EW11#段管道长约120mGW4#-GW5#段长约80m,设计管道管径为d1800mm。由于受地形、地质、经济条件限制,只能采取人工掘进顶管施工的方式。如果采用传统的人工风镐掘进施工,将面临施工空间较小、施工难度大、工期无法保证等困难,沿线居民也不允许采用炸药爆破开槽工艺,考虑岩层的特性,因此必须采取针对性的特殊方式进行石方破除施工——水钻掘进法。

3、施工工序

主要工序及工艺流程如下:施工准备测量及校准顶管工作井开挖及浇筑敷设顶管导轨设置顶进后背安装顶进设备吊放管节挖掘顶进(水钻施工)测量及纠偏再次挖掘顶进(水钻施工)循环作业水泥压浆管道抹带检查井砌筑。

3.1顶管工作井

顶管工作井的施工方法很多,本工程采用逆作法施工,由上至下分层开挖分层施工。每层深1-1.5m,每开挖一层,立即进绑扎钢筋、支立模板、浇筑混凝土,混凝土强度等级C30。井体浇筑到设计深度后先浇筑混凝土垫层,垫层强度达标后,然后绑扎钢筋浇筑混凝土底板。由全站仪定位好顶进中心线后铺设钢导轨,两导轨应顺直、平行、等高。工程采用2台活塞式液压千斤顶作为主顶。千斤顶后端用钢板和靠背钢钢筋混凝土将反力均匀作用于工作井,前端顶进利用顶铁、分压环将顶力传至管节。分压环制作具有足够的刚性,与管端面接触相对平整,无变形,这样轴向顶力能够均匀分配于管材,从而防止管口变形。EW10#-EW11#段管线和GW4#-GW5#段管线分别设置4个工作井,工作井平面尺寸为7000mm×4000mm,实行双向对顶施工。

3.2管节吊放

当井内外的准备工作完成后,验收合格的管材用起重设备吊到工作井的导轨上就位。顶管前应在管材两端安装3mm的木层垫板,可以有效缓冲管材相互之间的压力。这样可以保护管材在挤压的情况下不变形、不破口、不破裂。

3.3水钻法掘进

水钻掘进施工主要包括以下几道关键工序:搭设支架、水钻取芯、芯柱外运、桩芯破碎、碎块外运。

 

本文由水磨钻机采集!


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