隨著我國鐵路建設(shè)事業(yè)的迅速發(fā)展,修建和鐵路運營越來越重要。我國各省會城市及沿海二線城市大范圍的城市軌道交通建設(shè)如火如荼,隨之而來的坍塌、涌水和流沙等險情給建設(shè)單位帶來了很大的困擾,這就要求建設(shè)單位謹(jǐn)慎及妥善處理。我公司通過多年的生產(chǎn)和現(xiàn)場經(jīng)驗,總結(jié)出一整套適應(yīng)現(xiàn)場搶險注漿設(shè)備的配套經(jīng)驗,能根據(jù)不同的現(xiàn)場情況,配置相應(yīng)設(shè)備及設(shè)施。
一、對于坍塌、涌水和流沙出現(xiàn)的應(yīng)對措施:
出現(xiàn)坍塌時,前期需要充填、注漿固結(jié),再行暗挖。坍塌層比較淺時,在相應(yīng)位置打下護坡樁,再挖掘,可以在護坡樁后注漿固結(jié)。
涌水很大時,需要先用潛水泵抽水,再對出水點進行注漿。
發(fā)生流沙時,直接注漿固結(jié)。
注漿時多以注雙液漿為主,根據(jù)出水點或流沙地質(zhì)情況,選擇合適的初凝時間進行雙液漿濃度調(diào)配。
作為搶險預(yù)置設(shè)備中大型吊車、挖機可以利用社會力量,對于打孔、注漿設(shè)備、器具以及相應(yīng)的注漿材料,需要仔細研究,進行合理選配。選定設(shè)備后,首先要對搶險人員進行培訓(xùn),包括了解基本注漿工藝、設(shè)備具體操作和維護保養(yǎng)、相應(yīng)器具管理知識 ,制定人員和設(shè)備管理制度,確認(rèn)設(shè)備存放地點的可靠性,
確立搶險人員通訊網(wǎng)絡(luò)和值班制度。
二.潛水排污泵選型
建議選擇50m3/h ,揚程50m的三相電潛水排污泵(圖1),該泵大約200kg,過大不利于搬遷,可以多臺使用。(已定揚程潛水泵在低揚程使用時,電機電流會增大或過載,注意隨時檢查電流)。電控柜用星三角啟動方式,一拖二使用
圖1
三.鉆機選型
1、低檔配置 地質(zhì)鉆機與井架配合。(圖2)
優(yōu)點:價格便宜,某些鉆機機頭可以360度旋轉(zhuǎn),隧道內(nèi)可以打水平孔和傾斜孔,地面上施工,配以井架時提升鉆桿較快。
缺點:對于混凝土和瀝青路面,卵石層,回填土層鉆進困難,尤其在城市內(nèi)施工。作為地鐵搶險工程設(shè)備時,需配有沖擊能力的鉆機,先鉆引孔,透過硬路面后再由地質(zhì)鉆機鉆孔。
圖 2
2、中檔配置: 工程動力頭鉆機 (圖3)
優(yōu)點:價格適中,性價比高。動力頭一次行程長,一般在2米左右,旋轉(zhuǎn)扭矩大,1000-5000N.M,鉆進效率高,可以打水平和傾斜孔,提升力比較大,可達40Kn以上。有履帶行走機構(gòu)的鉆機,移動很方便。
缺點:盡管旋轉(zhuǎn)扭矩大,對于混凝土和瀝青路面,卵石層,回填土層鉆進仍然困難。
圖 3
3、高檔配置: 配有沖擊動力頭的履帶鉆機(圖4)
優(yōu)點:在工程動力頭鉆機的基礎(chǔ)上,動力頭加上沖擊器,可以輕松穿過混凝土和瀝青路面,對于卵石和回填土地層也有很好的鉆進效果。移動方便,鉆進效率高。
缺點:價格高,一般是相應(yīng)地質(zhì)鉆機的十倍以上。體積比較大,不適應(yīng)隧道內(nèi)施工。
圖 4
選擇此類鉆機時,不建議用風(fēng)動類鉆機。因為風(fēng)動類鉆機主要用于巖石里鉆孔,扭矩與提升力比較小。某些城市地鐵搶險隊備有此類鉆機,只能用于打引孔,設(shè)備利用率低。
四、鉆具選型
上述鉆機使用鉆桿,建議用STM-R780型號的地質(zhì)鉆桿管材,直徑50-80,接頭材料用鉻鉬類合金鋼,熱處理工藝要合理選擇并嚴(yán)格控制。雙層鉆具的內(nèi)管材料一定用標(biāo)準(zhǔn)1Cr18Ni9Ti,接頭焊接處要高壓試驗。
雙層鉆桿組裝示意圖
雙液水籠頭
五、注漿泵選型
注漿量在10立方∕小時以內(nèi),選擇機械類可變量雙液注漿泵。它可以單雙液注漿。雙液注漿泵一定要雙缸分開型。
同步
單缸雙作用型極易形成雙液在缸內(nèi)混合,后果是堵泵堵管。
注漿量大于10立方∕小時,建議選用雙液恒功率液壓注漿泵,它的注漿效率好,設(shè)備可以處于滿負荷運轉(zhuǎn)下,根據(jù)壓力自動調(diào)節(jié)流量。
型號 |
排量 (L/min) |
額定壓力 (MPa) |
電機功率(kw) |
外形尺寸(mm) |
重量(kg) |
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注漿機體 |
液壓泵站 |
注漿機體 |
液壓泵站 |
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2ZBYSB-200 ~50/5~15-37 |
250-50 |
5-15 |
37 |
2500*740*1320 |
2120*1100*1000 |
1000 |
1250 |
說明:(2ZBYSB-200~50/5~15-37液壓泵)液壓系統(tǒng)的兩個油泵是恒功率油泵,分別調(diào)節(jié)油泵輸出功率,可獲得不同的出漿功率曲線,即得到雙液配比調(diào)節(jié),在注漿過程全范圍內(nèi)呈恒功率注漿特性,起到穩(wěn)壓注漿作用。
六、孔底混合雙液注漿
孔底混合注漿法問世以來,在地鐵施工中顯示了很大作用。該工藝的特點是注漿混合點準(zhǔn)確。
七、壓密注漿
充填后的地層時常需要壓密注漿,以提高承載力,某些地下通道也需要壓密注漿增強防水能力。
注漿管可以用∮28-50的普通無縫管,加以接頭,用振動方法,打下注漿管。注漿量在50升∕分以內(nèi)。
注漿頭里有個活動頭,注漿管進入土層時活動頭縮進去,泥土不進入管內(nèi),注漿時活動頭被漿液頂出。抜注漿管可用液壓拔管器。 (見下圖)