度全回转套管钻机拔桩方案.docx

1、54目 录一、工程概况11.1 总体介绍11.2 五经路地道设计情况21.3 环境情况31.4 水文地质情况4二、施工重难点分析52.1 施工过程中对五经路地道结构的保护52.2 设备进出场与施工防护6三、施工机械及场地布置63.1 设备选型63.2 设备性能63.2 设备参数8四、设备进出场与场地布置94.1 机械进场方案94.2 场地布置12五、施工工艺145.1 施工方法步骤145.2 施工准备155.3 钻机就位155.4 套管压入及钻进165.5 桩体清除175.6 土体回填185.7 钻机移位19六、全回转套管钻机安全注意事项196.1 运转准备196.2发动机的操作206.3全套

2、管全回转钻孔机的安装226.4遥控控制箱的操作246.5压力调整266.6桩回转施工的方法296.7辅助夹具的说明（选购件）336.8无线遥控的操作（选购件）346.9 （刀头载荷的控制装置）的使用说明386.10特殊状态下的使用456.11 故障的原因和对策48七、风险应对措施507.1施工过程中对五经路结构的保护507.2 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

3、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XY1301469.604100067.1472301470.771100067.4273301471.938100067.7074301473.105100067.986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）24.4641.6622.3879.051.2 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.

4、58m。灌注桩钢筋笼主筋为12根32+12根28。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32150，横向主筋为25150，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。（见下图）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

5、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1粉质粘土、1粉质粘土、2粉土、4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

6、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RT200

7、H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

8、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。

9、冲抓斗3.2 设备参数全套管全回转套管钻机 型式RT200H 适用桩外径1000mm2000mm 回转扭矩295017401010kNm（301177103tm） 低速瞬时扭矩3130kNm（319tm）（只7秒有效） 回转速度0.91.52.5min1（0.91.52.5r.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200 t（根据夹面的状态进行变化）质 量本体34.1含 辅 助 夹 具35.8液压动力站型 式RTP3H发动

10、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）/1850min1（发动机单体测出值）燃油消耗量213g/kWh（额定输出时）回转用泵型式可 变 型最 大 流 量288/min2回转用泵最高使用压力34.3MPa（350kgf/cm2）压拔夹紧用泵型式可 变 型最 大 流 量320/min最高使用压力31.4MPa（320kgf/cm2）水平油缸用泵型式齿轮泵最 大 流 量61/min最高使用压力20.6MPa（210kgf/cm2） 质量6.9(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

11、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4.95m3.96m。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

12、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32和4根28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

13、割到相邻桩体。（见下图）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

14、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