Гидравлический вибромолот, работающий с роторно-сверлильным станком, для метода забивки цельной сваи и метода секущей сваи.
Гидравлические вибромолоты широко используются при строительстве свайных фундаментов, особенно при установке и извлечении стальных шпунтовых свай. Фактически, еще одним важным применением гидравлических вибромолотов является строительство трубчатых свай, особенно для различных типов стальных трубчатых свай. Эти устройства часто используются в сочетании с роторными буровыми машинами для завершения строительства полной обсадной колонны и секущей сваи. В развитых странах и некоторых странах Ближнего Востока не допускается использование буронабивных свай с опорой на шлам, что требует использования методов полной обсадной колонны для большинства операций роторного бурения. В связи с растущим вниманием Китая к защите окружающей среды и контролю качества свай, метод полной обсадной колонны приобретает все большую популярность, а гидравлические вибромолоты все чаще используются вместе с роторными сверлильными машинами в проектах свайных фундаментов.
I. Скучающие сваи:
Сваи в свайных фундаментах принято разделять на буронабивные и сборные. В настоящее время буронабивные сваи составляют примерно 70–80% свайных фундаментов в Китае, причем часть из них выполняется роторными буровыми машинами, а другая часть — буровыми машинами с принудительной и обратной циркуляцией. В Китае машины роторного бурения обычно используют методы формирования скважин с применением суспензии, но эта практика запрещена в развитых странах, где обычно применяются методы полной обсадной колонны (также известные как методы Беното).
II. Методы защиты стен:
В машинах роторного бурения обычно используется раствор для защиты стенок во время бурения, но на первых нескольких метрах необходимо установить стальную обсадную колонну, чтобы обеспечить направление скважины и вертикальность. Основными функциями обсадной колонны являются: точное позиционирование, направление бурения, защита отверстия скважины, предотвращение падения грунтовых обломков в скважину, изоляция воды снаружи скважины, поддержание уровня (давления) воды в суспензии для предотвращения обрушения, контроль верхушки сваи. возвышение, предотвращение обратного течения отложений во время бурения и поддержание уровня воды внутри скважины выше уровня строительной воды для стабилизации стены. В зависимости от длины обсадной колонны и геологических условий существует несколько способов установки и извлечения обсадной колонны:
(A) Метод самодавления приводной головки роторной дрели
(B) Метод привода обсадной колонны
Для стальных обсадных труб длиной более 10 м со строгими требованиями к вертикальности обычно используется привод обсадных труб, соединенный с роторной буровой машиной. Как правило, отечественные машины роторного бурения редко оснащаются приводами для обсадных труб, тогда как зарубежные марки, такие как Bauer, Soilmec и Casagrande, могут быть оснащены приводами для обсадных труб по запросу. В настоящее время отечественные производители, такие как Sunward Intelligent и Jintai, также предлагают роторные буровые машины с приводами для обсадных труб. Однако в сложных геологических условиях или когда диаметр обсадной колонны превышает 2 метра, у привода обсадной колонны могут возникнуть трудности с эффективной работой. Кроме того, из-за ограниченного крутящего момента и давления самого привода обсадной колонны (буровой машине требуются дополнительные 100 тонно-метров крутящего момента на каждые 10 см увеличения диаметра скважины) у нее могут возникнуть трудности с работой в чрезвычайно твердых геологических слоях и добычей корпус.
(C) Метод экскаваторного молота
(D) Метод вибромолота и машины для продавливания труб:
Когда машины роторного бурения сталкиваются с илистыми, песчаными, высокими грунтовыми водами или карстовыми геологическими условиями, они могут использовать для строительства метод полной обсадной колонны, также известный как метод Беното для буронабивных свай.
Метод строительства свай Беното, также известный как метод полной обсадной колонны, использует встряхивающее устройство (или вращающееся устройство) для значительного снижения сопротивления трения между стальной обсадной колонной и слоем почвы. При встряхивании (или вращении) обсадная колонна вдавливается в почву, в то время как грейферный ковш используется для выемки грунта до тех пор, пока обсадная колонна не достигнет несущего слоя в нижней части сваи. После раскопок измеряется глубина и подтверждается несущий слой. Затем рыхлую почву на дне очищают. После того, как отверстие сформировано, устанавливается арматурный каркас, а в центре отверстия возводится труба-треми. Наконец, для формирования сваи заливается бетон. Метод Беното, по сути, представляет собой метод бурения следящей трубы грейферным ковшом. Оборудование, используемое для этого метода, называется станком для полнообсадного бурения.
Введение в метод:
Благодаря превосходным экологическим эффектам (низкий уровень шума, минимальная вибрация, отсутствие загрязнения или сброса навозной жижи), а также цивилизованной строительной площадке, метод свай Беното широко применяется как внутри страны, так и за рубежом. В Гонконге на долю этого типа свай приходится около 45% рынка. В Куньмине, Вэньчжоу и Пекине более десяти строительных площадок успешно использовали сваи этого типа. С 2001 года на 13 станциях метро в Шэньчжэне, Нанкине, Ханчжоу и Тяньцзине метод Беното с использованием отечественных станков для полнообсадного бурения успешно заменил подземные стены, что значительно снизило затраты на строительство для владельцев проектов.
Преимущества метода:
По сравнению с бурением с суспензией, ударным бурением и другими методами строительства буронабивных свай большого диаметра метод полной обсадной колонны имеет следующие преимущества при формировании скважин и строительстве свай:
А. Отличная защита окружающей среды: низкий уровень шума, минимальная вибрация; без использования навозной жижи,
Строительное оборудование
Для строительства свай с полной обсадкой общий подход может заключаться в использовании машины для забивки свай (также известной как шнековый сваебойный станок) и вибромолота в сочетании с роторными буровыми машинами. Ниже мы сосредоточимся на представлении машины для забивки свай и вибромолота.
- Машина для забивки свай, также известная как машина для полнообсадного бурения или машина для бурения Бенуа.
Первоначально это оборудование было разработано и произведено французской компанией Benoit в начале 1950-х годов. Позже его внедрили и развили Япония, Германия, Великобритания, Италия и другие страны. К декабрю 1997 года в Японии было произведено 770 полноколонных буровых машин качающегося типа и 433 полноколонных буровых машины полноповоротного типа. Согласно опросу, проведенному Японской ассоциацией инфраструктуры в 1993 году на 101 000 забивных сваях 31 строительной компанией, на метод полной закладки приходилось 26%. В настоящее время в Гонконге различные компании по строительству фундаментов владеют не менее чем 300 полнообсадными буровыми машинами, а доля рынка по формированию свай составляет примерно 45%. Китай начал внедрять это оборудование в 1970-х годах, а в середине 1990-х годов компания по производству свайных фундаментов в Куньмине впервые разработала серию полнообсадных сверлильных машин качающегося типа MZ, также известных как машины для заточки свай. Позже Институт геологоразведочных технологий, Китайская академия геологических наук, Пекин Саньи и другие компании начали разрабатывать машины для забивки свай. Однако из-за высокой цены на это оборудование оно не получило широкого распространения в материковом Китае.
Перспектива:
Китай начал внедрять полноколонные буровые машины качающегося типа в 1970-х годах, но из-за их высокой цены строительные компании редко принимали их на вооружение. Однако в условиях особой геологии карстовых форм рельефа на юго-западе Китая и строительства свайных фундаментов в огромных прибрежных городах на юге Китая этот метод действительно необходим для комплектования буронабивных свай высокого качества. Кроме того, с дальнейшим развитием оборудования и методов строительства свайных фундаментов требования Китая к безопасности строительства, защите окружающей среды и качеству становятся все выше и выше, а метод полной обсадки будет иметь хорошую тенденцию развития.
- Стратиграфическая адаптируемость и характеристики вибромолота для установки обсадных труб
Стратиграфическая адаптивность:
Для мутной глины, склонной к усадке, рыхлых слоев насыпи, склонных к обрушению, слоев песка и сильно проницаемых пластов, для защиты стен необходимо использовать длинные или полные оболочки. Обычно для установки обсадной трубы используется вибромолот.
Этапы строительства для установки обсадной колонны с помощью вибромолота: Используйте автокран или гусеничный кран, чтобы подвесить электрический или гидравлический вибромолот, удерживающий обсадную колонну. За счет высокочастотной вибрации грунт вокруг корпуса разжижается, и под действием силы тяжести корпуса корпус вводится в слой грунта.
Вибромолот: Вибромолот широко популярен в Китае. В Гонконге и Тайване широко используются гидравлические вибромолоты благодаря их легкому весу, низкому уровню шума, высокой возбуждающей силе, низкой вибрации и отсутствию необходимости в электричестве. В материковом Китае из-за отсутствия обязательных строительных стандартов со стороны проектных институтов и соображений стоимости строительных предприятий гидравлические вибромолоты не получили должного продвижения, и чаще используются электрические молоты. Для более коротких обсадных труб можно использовать молоты экскаватора непосредственно для забивания и извлечения (обсадная колонна обычно не может превышать 10 метров). Для обсадных труб длиной более 10 метров или твердых геологических пластов необходимо использовать гусеничные краны для подвешивания вибромолота при строительстве.
Преимущества этого метода:
А. Оборудование: Гидравлический вибропогружатель относительно гибок в применении. Помимо подвешивания при строительстве на гусеничных кранах или автокранах, его также можно устанавливать на направляющих роторных буровых машин, трехточечных сваебойных машин и другого оборудования для обеспечения вертикальности во время строительства.
B. Быстрая установка и извлечение обсадных труб, что позволяет формировать скважины в сухом виде или снижает затраты на шлам за счет использования природной воды во время формирования скважин. Однако следует уделить внимание регулировке вертикальности корпуса при первоначальной установке.
C. Низкая стоимость строительства: гидравлический вибромолот относительно легкий и может использоваться с гусеничными кранами меньшего размера. При использовании с гусеничными кранами для строительства нет необходимости модифицировать роторную буровую машину или полагаться на ее гидравлическую мощность (машина для забивки свай должна быть установлена на роторную буровую машину и требует гидравлической мощности роторной буровой машины) .
D. Чрезвычайно высокая скорость строительства и высокая геологическая адаптируемость.
E. Сильная возможность извлечения кучи.
Вообще говоря, для свайных опалубок длиной
