360度全回转套管钻机拔桩方案 - 图文

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目 录

一、工程概况 ............................................................................. 1

1.1 总体介绍 ................................................................................................................................... 1 1.2 五经路地道设计情况 ............................................................................................................... 2 1.3 环境情况 ................................................................................................................................... 3 1.4 水文地质情况 ........................................................................................................................... 4

二、施工重难点分析 ................................................................. 5

2.1 施工过程中对五经路地道结构的保护 ................................................................................... 5 2.2 设备进出场与施工防护 ........................................................................................................... 6

三、施工机械及场地布置 ......................................................... 6

3.1 设备选型 ................................................................................................................................... 6 3.2 设备性能 ................................................................................................................................... 6 3.2 设备参数 ................................................................................................................................... 8

四、设备进出场与场地布置 ..................................................... 9

4.1 机械进场方案 ........................................................................................................................... 9 4.2 场地布置 ................................................................................................................................. 12

五、施工工艺 ........................................................................... 14

5.1 施工方法步骤 ......................................................................................................................... 14 5.2 施工准备 ................................................................................................................................. 15 5.3 钻机就位 ................................................................................................................................. 15 5.4 套管压入及钻进 ..................................................................................................................... 16 5.5 桩体清除 ................................................................................................................................. 17 5.6 土体回填 ................................................................................................................................. 18

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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 6.9 Ｂ?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

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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 桩号 1 2 3 4 影响盾构桩位坐标表 X 301469.604 301470.771 301471.938 301473.105 Y 100067.147 100067.427 100067.707 100067.986 1

与各铁路线路的距离 距离（m） 津秦联络线 24.46 城际联络线 41.66 地下直径线 22.38 京津城际 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Φ

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25@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。（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3.96m，有1个S形转弯，转弯半径15m。

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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

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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。

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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

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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。

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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 适用桩外径 回转扭矩 低速瞬时扭矩 回转速度 压入力 拉拔力 RT－200H φ1000mm～φ2000mm 2950／1740／1010kN?m（301／177／103t?m） 3130kN?m（319t?m）?（只7秒有效） 0.9／1.5／2.5min（0.9／1.5／2.5r.p.m.） 590(可变)＋250(自重)kN（60(可变)＋26(自重)tf） 3450kN（352tf） －18

瞬时拉拔力 压拔行程 辅 助 夹 具 可 夹 质 量 本 体 质 量 含 辅 助 夹 具

3940kN（402t）?（只3秒有效） 750mm 200 t（根据夹面的状态进行变化） 34.1ｔ 35.8ｔ 液压动力站

型 式 发动机型号 （带涡轮增压、符合建筑机械的3次排气标准值） 发动机功率 燃油消耗量 型式 回转用泵 最 大 流 量 最高使用压力 型式 压拔夹紧用泵 最 大 流 量 最高使用压力 型式 水平油缸用泵 最 大 流 量 最高使用压力 质量 控制方式

243kW（330PS）/1850min（发动机单体测出值） 213g/kW?h（额定输出时） 可 变 型 288?/min×2回转用泵 34.3MPa（350kgf/cm2） 可 变 型 320?/min 31.4MPa（320kgf/cm2） 齿轮泵 61?/min 20.6MPa（210kgf/cm2） 6.9ｔ(不含燃料) 远距离操作（遥控） －1RTP－3H 日野 P11C-UP型 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

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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。 抢修通道断面图地下直径线抢修通道城际联络线津山线津山线津秦联络线施工场地五经路地道进场通道

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。

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回转钻机主机断面图

钻机主机尺寸图

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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。

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