长螺旋机压灌混凝土桩质量优点
1、适应性强:该桩型适用于粘性土、粉土、填土等各种土质,可在有缩径的软土、流砂层、砂卵石层、地下水等复杂地质条件下成桩。2、桩体质量好:混凝土从钻头中心压入孔中,混凝土具有密集、无断桩、无收缩颈等特点,对桩孔周围的土有渗透、密集作用。
3、单桩承载力好:由于是连续压灌超流态混凝土护壁成孔,对桩孔四周的土有渗透、挤密作用,提高了桩周土的侧摩阻力,使桩基具有较强的承载力、抗拔力、抗水平力,变形小,稳定性好。
4、机械投入少:钻机直接吊入钢筋笼,节省了吊车台班,减少了大型机械的投入量。
折叠式钻机桩体的排水作用以及影响钻进效率的因素
其一、挤密桩机桩体的排水作用
挤密桩机的排水作用不像碎石桩、砂桩那样具有良好的排水通道,挤密桩机在加固区域内是否能够形成自然土层的排水通道,主要取决于桩体材料性质和成桩工艺。桩体相对土体而言,实际上构成了固结排水通道,置桩加速了桩周土体的固结过程,因此,桩体具有排水作用。
1.挤密桩机不需要排泥,不污染环境,适用于多种土层施工,施工工艺简单,施工速度快,一台普通的ZKL一800BB液压步履式螺旋钻机,每日能够完成长度10~14m,直径400mm的桩80~100根。
2.挤密桩机灌注的硅具有一定的粘结强度和良好的和易性,使其在施工中不易离析、泌水,从而较易保证桩身施工质量。
3.螺旋打桩钻机复合地基承载力提高幅度大,沉降量小,加固软土地基,具有广泛的适应性,对基础形式而言,挤密桩机既可适用于条形基础、也可用于筏基和箱形基础;就土性而言,可用于填土、饱和及非饱和粘性土,既可用于挤密效果好的土,又可用于挤密效果差的土。
4.挤密桩机的桩长可根据实际工程要求和地质条件确定,通过改变桩长、桩距、褥垫层厚度和桩体硅配合比,能使复合地基承载力幅度的提高有很大的可调性,挤密桩机桩长可以从几米到几十米,并且可像刚性桩那样全桩长发挥桩的侧阻力,桩承担的荷载占总荷载的百分比可在40 %~75%之间变化,具有很大的可调性。
5.由于粉煤灰不断发生水化反应,使桩身硅的后期强度增大,这对挤密桩机承受上部荷载有了可靠保证。
6.挤密桩机体内不设钢筋笼,可节约大量钢材,从而降低工程造价,工程造价一般为混凝土桩基的1 /3一1/2。
7.利用工业废料粉煤灰作为掺和料,社会效益和经济效益明显。
其二、影响螺旋钻机钻进效率的因素
钻进效率在物理上指的是输出功与总功之间的比值。钻进效率的比较可以通过在钻进相同的土质、相同的钻孔直径、相同的输入总功下比较钻出土体的总量或者钻头、钻杆的钻进。
1、动力头上的输出扭矩小则会使螺旋钻机杆钻进速度慢或者是转不动,输出扭矩过大容易使钻杆变形断裂且过大的功率影响立柱和整机的稳定性能。在第1章节中知道研究人员采用大扭矩减速机和采用大功率液压马达驱一动虽会大大提高钻进效率但都产生了难以解决的技术问题;2、叶片螺旋角度与输送的钻出土体有直接联系,角度设计合理与否直接决定土体导出钻头的一快慢。螺旋角度的设计在研究人员较开始做效率优化时就已经研究过,目前长螺旋,钻头钻进所使用的钻杆螺旋角度已经过优化设计,这里将不再做过多的讨论;3、钻进和旋转转速的合理匹配能使钻出的土量和导出的土量成较优比例,使效率较高,但钻进和旋转转速的匹配关系也已经过优化,这里将不再做过多的讨论。
切削性能主要是螺旋钻机头在单位时间内切削土体的量。传统的履带钻机尖对土体只有挤压定心作用,不对土体产生切削作用,而钻头上又只有两刀齿切削土体,切削的量比较少。另外被刀齿打散后的土体不能及时排入叶片上,在叶片下部产生堆积,形成较大的阻力阻止向下钻进。这两方面的原因直接影响了定心型螺旋钻机的钻进效率,导致钻进效率不高。
因此,要提高螺旋钻机头的钻进效率,在钻头结构设计上,主要从两个方面进行考虑:一是在单位时间内有多的刀齿切削土体;二是及时将钻散后的土体排出,从而使单位时间内输入相同功下排出的土体多,或钻进深,这样才能提高钻头的钻进效率。
由分析可知要设计出效率较高的螺旋钻机头要具备的条件为:一,在相同时间内有多的刀齿切削土体,且能及时将钻散后的土体排入叶片上带出孔外,就能提高钻孔的效率;二,土体与钻尖处有足够大的面积S发生挤压接触力才能克服或较大程度减弱螺旋钻机头受力不均匀,产生轴线倾斜的偏斜力。
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