成果介绍
一、任务来源本科技成果详细探讨和总结了钻孔桩扩底的简易扩孔装置制作与施工,属自选研究项目。 二、应用领域和技术原理:1. 应用领域 本科技成果适用于钻孔桩扩底的简易扩孔装置制作与施工。2. 技术原理根据现场扩孔桩换算尺寸,设计一种简易扩底钻头,并经过现场加工,投入到施工中,取得良好的效益。⑴ 扩孔钻头的设计及加工合金扩底钻头基本结构为三翼下开式,刀齿为硬质合金,主要部份包括扩底翼、加压翼、底盘、连杆等,由钻杆的自重压缩上、下回转杆,继而通过连杆加压翼支撑开刮土合金扩底翼,箱型力矩框板外边缘间距10cm焊设一字型合金钻头。 扩孔钻头简图⑵ 扩孔钻头工作原理如下① 用旋挖钻斗钻至桩底设计标高后即更换扩孔钻头。② 缓慢将扩孔钻头落于孔底后,一边开始旋钻,一边开始使用钻机的钻杆加压装置对扩孔钻头进行加压;扩孔钻头的主中心轴则随之有一向下的行程,而限位孔则由于扩孔钻头的钢板底盘已至孔底而无向下的位移。这样主中心轴则在限位孔内有一相对向下的行程。箱型力矩框板则随之有向下及向外两种位移。扩孔之势随之形成。在钻杆扭矩及对钻杆加压的不断作用下,主中心轴在不断旋转的同时在限位孔内的相对向下的行程亦不断加大,箱型力矩框板向外的位移亦随之逐渐加大,扩孔作业便逐步展开。③ 扩孔尺寸(即底部扩孔尺寸)则通过扩孔尺寸限位板的上下调节来控制(调整时先将扩孔尺寸限位板卸下,当调至设计扩孔尺寸时,再将扩孔尺寸限位板与箱型主中心轴焊设牢固。这样扩底钻头则具有通用性);当主动钻杆达到粉笔记号或在扩底钻头固定好相应的行程限位器确定好的扩底终点,也即扩孔尺寸达到设计要求。④ 而后则一边慢慢反向旋转,一边慢慢上提钻杆。这样做是为了扩孔钻头箱型力矩框板能随之收回;而后便将扩孔钻头提离孔位,再次更换旋挖钻斗进行清渣作业。 三、性能指标该技术经实际应用,反馈情况如下:运用该技术能够避免工人进行危险性大的人工挖孔桩作业,保障了工人的安全。扩孔装置大大提高施工精度和施工质量,明显加快了施工速度,节约人工与材料,提高了施工工效。其扩孔装置制作方便快捷,可以在项目就地取材;安装方便快捷,与原转机相配套;扩孔作业时稳固、不发生偏移、抖动。其安全、质量、工期及成本控制均达到了预期目标。 四、与国内外同类技术相比较从以往的灌注桩扩孔施工情况来看,由于对工人安全的漠视,一般采用危险性大的人工挖孔桩施工技术,人工劳动强度过大,在安全上不能保证。扩孔桩能有效提高单桩承载力和增加抗拔力,当采用用于钻孔桩扩底的简易扩孔装置制作与施工关键技术后,该技术适应各种复杂的地质条件,且不受施工场地限制,具有速度快、质量高、成本低、无噪音、无振动、减少环境污染等优点。并且减低了人们施工的危险性,避免人员伤亡。 五、成果的创造性、先进性该研究成果对钻孔桩的扩底进行了研究,其中(1)根据扩底尺寸详图,结合施工现场土质、桩端持力层的岩层,设计一种简易扩底钻头,在确保合格后,方可进行加工制作。(2)简易扩孔钻头工作原理如下:用旋挖钻斗钻至桩底设计标高后即更换扩孔钻头;缓慢将扩孔钻头落于孔底后,一边开始旋钻,一边加压;箱型力矩框板向外的位移亦随之逐渐加大,扩孔之势随之形成。扩孔作业便逐步展开;底部扩孔尺寸则通过扩孔尺寸限位板的上下调节来控制,当达到行程位移时则可确定扩孔钻头已完全撑开呈设计孔底要求轮廓,也即扩孔尺寸达到设计要求。而后则一边慢慢反向旋转,一边慢慢上提钻杆。使扩孔钻头箱型力矩框板能随之收回;而后便将扩孔钻头提离孔位,再次更换旋挖钻斗进行清渣作业。 六、作用意义用于钻孔桩扩底的简易扩孔装置制作与施工关键技术的成功应用,对建筑工程地基与基础的钻孔灌注桩的扩底施工质量及加快施工速度有重要贡献,并且避免了采用以往的在施工环境恶劣的地下进行人工挖孔扩底施工技术的危险,降低人工劳动强度,减少人工投入及材料损耗,不仅提高经济性,又可以提高施工效率,保证成桩质量,改善施工作业条件,提高工人的施工安全。
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