度全回转套管钻机拔桩方案Word文件下载.docx

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5.7钻机移位 19

六、全回转套管钻机安全注意事项 19

6.1运转准备 19

6.2发动机的操作 20

6.3全套管全回转钻孔机的安装 22

6.4　遥控控制箱的操作 24

6.5　压力调整 26

6.6　桩回转施工的方法 29

6.7　辅助夹具的说明（选购件） 33

6.8　无线遥控的操作（选购件） 34

6.9Ｂ・ＣＯＮ（刀头载荷的控制装置）的使用说明 38

6.10　特殊状态下的使用 45

6.11故障的原因和对策 48

七、风险应对措施 50

7.1施工过程中对五经路结构的保护 50

7.2运输与防护 52

八、工期安排 54

九、人员设备配置 54

五经路地道围护桩清除方案

一、工程概况

1.1总体介绍

天津地铁2号线17合同段包含两站两区间：

东南角站、建国道站、东南角站～建国道站区间、建国道站～天津站站区间。

建国道站~天津站站盾构区间为盾构法施工，左、右线盾构机均从建国道站始发，到天津站站接收，盾构施工过程中需要下穿五经路地道。

五经路地道周围存在钻孔围护桩，盾构下穿区域有4根围护桩影响掘进，需要清除（见下图）。

平面图

影响盾构桩位坐标表

桩号

X

Y

1

301469.604

100067.147

2

301470.771

100067.427

3

301471.938

100067.707

4

301473.105

100067.986

与各铁路线路的距离

津秦联络线

城际联络线

地下直径线

京津城际

距离（m）

24.46

41.66

22.38

79.05

1.2五经路地道设计情况

1.2.1围护桩及冠梁

五经路围护结构为灌注桩+搅拌桩，灌注桩桩径为1000mm，间距1200mm，需拔除灌注桩桩底标高-22.58m。

灌注桩钢筋笼主筋为12根Φ32+12根Φ28。

混凝土标号C30，保护层厚度70mm。

（见下图）

钻孔桩结构图

1.2.2主体结构情况

五经路地道主体结构侧墙竖向主筋为Φ32@150，横向主筋为Φ25@150，需拔桩区段主体结构底板标高范围为-11.459m-11.702mm，主体结构高度9490mm，围护结构与主体侧墙间净距100mm。

五经路地道横断面图

1.3环境情况

清除桩体施工场地为津秦联络线与地下直径线所围成的一个三角形场地，最宽处约为49m，场地周围除津秦联络线外，还存在津山线、京津城际铁路、京津城际联络线。

进入三角地的通道是从京津城际铁路下穿过的抢修通道，抢修通道宽4.95m，高3.96m，有1个S形转弯，转弯半径15m。

现场环境情况

s形转弯

1.4水文地质情况

需清除的围护桩桩底标高为-22.58米，所在位置地址剖面图见下图，主要的土层有粉土、粉质粘土、粉砂、粘土，盾构通过范围内土层主要为⑥1粉质粘土、⑦1粉质粘土、⑦2粉土、⑦4粉砂层。

右线地质纵断面图

二、施工重难点分析

2.1施工过程中对五经路地道结构的保护

五经路地道拔桩示意图

五经路地道围护结构与地道主体结构间净距仅为100mm，在不破坏地道主体结构的条件下进行清除桩体施工是工程的难点。

2.2设备进出场与施工防护

施工所在的三角地区域，抢修通道是设备进出场的唯一路径，此通道净宽以及净空均较小，且存在一较急的S形弯，如何保证大型设备顺利进出场与施工过程中的铁路防护是工程的重点。

三、施工机械及场地布置

3.1设备选型

根据本工程特点，考虑到设备的垂直度、刀头受力均匀程度、刀头磨损等因素，结合障碍物的特殊性，以及调查调研咨询论证结果，最终确定选用引进日本生产的200H型360°

全回转套管钻机进行桩体的清除。

套管旋转沉入360°

旋转钻进，清障安全性能好，无振动、无扰动、无影响，不会对临近构筑物造成影响，既环保又安全。

套管对四周土体及临近构筑物无影响和扰动，保证了清除桩体和回填的质量。

根据360°

全回转套管钻机施工要求，还需配备80t吊车一台。

3.2设备性能

3.2.1设备组成

RT-200H全回转套管钻机主要配置有RT200H全回转套管钻机主机、相应型号数量的套管、液压动力站、操控室、反力配重、路基板及定位钢板、冲抓斗、反力叉、楔形锤及十字冲锤。

另需80t履带吊、EX200挖掘机、高压清洗机等机械配合施工。

施工过程中由全回转套管钻机液压驱动双壁钢套管全回转切割钻进。

双壁钢套管底端镶嵌钛合金刀头，具备很强的切割切削能力，可将地下抛石、残留旧桩、旧钢筋混凝土、钢桩等障碍物一并清除。

套管钻机

3.2.2套管结构

选用外径为2m的套管进行围护桩的清除，套管有两方面功能：

一方面将顶部驱动设备提供的扭矩和压入力传递给刀头。

另一方面在钻进的过程中还起到支护孔壁，防止孔壁坍塌。

套管为厚度48mm的钢质桶式结构，根据需要钻进的深度情况分长度不同的若干节。

该修复工程所用的套管长度有：

6m、4m、2m、1m四种。

最底部一节长度一般为2m在管口布置刀头，其他套管的中间为桶身，两头为套叠式接头。

接头设螺孔和剪力键，相邻两节靠螺栓和剪力键连接传递荷载。

套管主体材质为16Mn钢，两端接口材质为24Mn钢。

套管管壁分三层，内外两层各为20mm的钢板，中间层为8mm的钢网片。

套管及刀头结构

3.2.3冲抓斗

冲抓斗是套管钻进后进行桶内土体和障碍物清理的重要设备部件之一，抓斗的结构形式。

随着套管的钻进，套管内的土体和被刀头切割后的地下障碍物需要通过抓斗抓取出来。

抓斗有两扇可以活动的斗叶，整个冲抓过程中斗叶在闭合与张开两种状态之间转换。

冲抓斗

3.2设备参数

全套管全回转套管钻机

型式

RT－200H

适用桩外径

φ1000mm～φ2000mm

回转扭矩

2950／1740／1010kN･m（301／177／103t･m）

低速瞬时扭矩

3130kN･m（319t･m）…（只7秒有效）

回转速度

0.9／1.5／2.5min－1（0.9／1.5／2.5r.p.m.）

压入力

590（可变）＋250（自重）kN（60（可变）＋26（自重）tf）

拉拔力

3450kN（352tf）

瞬时拉拔力

3940kN（402t）…（只3秒有效）

压拔行程

750mm

辅助夹具可夹质量

200t（根据夹面的状态进行变化）

质量

本　　　　体

34.1ｔ

含辅助夹具

35.8ｔ

液压动力站

型式

RTP－3H

发动机型号

日野　P11C-UP型

（带涡轮增压、符合建筑机械的3次排气标准值）

发动机功率

243kW（330PS）/1850min－1（发动机单体测出值）

燃油消耗量

213g/kW･h（额定输出时）

回转用泵

型式

可变型

最大流量

288ℓ/min×

2回转用泵

最高使用压力

34.3MPa（350kgf/cm2）

压拔夹紧用泵

320ℓ/min

31.4MPa（320kgf/cm2）

水平油缸用泵

齿轮泵

61ℓ/min

20.6MPa（210kgf/cm2）

质量

6.9ｔ（不含燃料）

控制方式

远距离操作（遥控）

四、设备进出场与场地布置

4.1机械进场方案

清除桩体施工场地是由津山线、京津城际等铁路所围成的三角形地块，与外界连通的只有京津城际铁路下的抢修通道。

施工所需的机械设备均需要从抢修通道进入现场。

抢修通道断面尺寸为4.95m×

3.96m。

进场通道

回转钻机主机长4264mm，宽2443mm，将配重拆除后主机高3000mm。

拟采用底盘为500mm高的平板拖车运输，总高度3500mm,满足净高要求。

回转钻机主机断面图

钻机主机尺寸图

主要设备图

80t履带吊进场时，需将履带及主臂拆除，仅剩主机进场。

拆卸后最大构件为主机，尺寸为7.2m*3.3m*3.1m，可采用0.5m高平板拖车自抢修通道运输通过。

使用8米低底盘拖车运输至施工现场，全回转钻机外形尺寸小于履带吊，可使用上述拖车运进现场。

4.2场地布置

履带吊主臂长度19m，主机高度3.7m，吊车作业时大臂所能覆盖的最大区域半径为21.7m，最大工作半径15m。

吊车位置如图所示，吊车起重吊装作业时吊钩不会侵入到运营铁路的限界，不会影响到铁路的运营安全。

施工场地布置

清除桩体剖面示意图

五、施工工艺

5.1施工方法步骤

5.1.1施工方法

清除桩体采用跳孔施工，如下图所示，按照1、3、2、4的顺序施工。

切割套管采用2m直径。

由于围护桩体与五经路地道主体结构间距较小，为防止破坏五经路地道主体结构防水层，钻机刀头在切割桩体时，需要留出桩体4根Φ32和4根Φ28钢筋的位置。

套管具体位置可根据现场施工情况确定，每次切割时需切割到相邻桩体。

施工顺序图

5.1.2施工流程

1、测量定位

2、安放定位钢板

3、安放钻机

4、液压泵站就位

5、安装配重

6、安装反力叉

7、安装钻头

8、启动液压泵站

9、正式钻进

10、安装套帽

11、桩体拔除

12、土体回填

13、钻机移位

5.2施工准备

首先由测量人员对五经路地道围护结构放样，并做好标记。

根据放样位置开挖至冠梁并破除冠梁，露出钻孔桩桩体，找出钻孔桩中心，并核实钻孔桩与五经路地道主体结构间的距离。

5.3钻机就位

根据钻孔桩中心位置将钻机就位，就位过程如下。

1、安放定位钢板，定位钢板安放必须平整，且孔位中心与需清障的孔位中心精确重合，定位钢板的四个定位基点必须全部在路基板的中心，定位钢板的孔位中心可通过两根细线确定，安放时与预先测量好的需清障孔位中心重合即可。

2、安放钻机，钻机四个支腿全部安放入定位钢板的四个基点，安放到位后，可通过钻机的垂直监视系统或经纬仪确定钻机的垂直度，通过调整四个支腿油缸使钻机安放水平。

3、液压泵站就位，并与钻机液压系统连接完毕，检查、调试好设备，并确保各个系统工作正常（启动前须保证泵站各个系统工作良好，包括油料、冷却液、油管连接、各阀门等）。

4、安装钻机配重架及反力配重，注意反力配重应对称安放。

5、安装反力叉，反力叉安装好后，反力叉远离钻机的一端用履带吊或者挖掘机的履带顶死，以防钻机带载旋转切削时产生的反力造成钻机主机旋转。

9、将已安装刀具的钻头（2m长）与一截6m或4m的套筒连接好后，安放入钻机。

5.4套管压入及钻进

在钻机就位后，开始进行套管的埋设和钻进作业。

1、启动液压泵站，将发动机的转速从低转速逐步调整至高转速，钻机回转液压马达调至0位，启动夹紧油缸按钮，确认钻机夹紧机构已将套管夹紧后，方可启动回转驱动系统，回转马达初始启动必须低转