水沖法施工設備
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1. 水沖法沉樁中,為什麼用水沖什麼作用什麼原理
用高壓水將砂土層沖開,樁才沉得下去達到預定的設計標高,要不可能沉到一半你就沉不動了。
2. 鑽孔灌注樁一般是採用什麼樣的機械設備進行施工的
鑽孔灌注樁一般是採用鑽機進行施工的。
(1)安設鑽機,使鑽桿中心重合,其水平位移及傾斜度誤差按規范要求調整。
(2)用沖擊鑽鑽孔時,應待相鄰孔位上已灌注好的混凝土凝固並已達到一定強度時,才能開鑽。
(3)鑽孔過程採用正循環回轉鑽進施工技術,在黏土層,適當少投泥土,靠鑽進自行造漿,在砂土層則加大泥漿濃度固壁。鑽進速度始終和泥漿排出量相適應。
(4)孔內始終保持0.2kg/cm²的靜水壓力,護筒內水位始終高於水庫水位,遇鬆散地層時,適當增大泥漿相對密度和稠度,盡量減輕沖液對孔壁的影響,同時降低轉速和鑽壓以滿足施工質量控制要求。
(5)鑽進過程嚴禁孔內掉進鑽頭、鑽桿及其他異物,經常檢查鑽頭的磨損情況。
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灌注混凝土注意事項:
(1)砼坍落度18~22cm、粗骨料粒徑小於40mm。
(2)混凝土灌注在二次清孔結束後30分鍾內立即進行。
(3)採用Φ250法蘭式導管自流式灌注混凝土。導管聯結要平直,密封可靠;導管下口距孔底30cm~50cm為宜。
(4)首盤澆築:初灌量必須保證導管底部埋入混凝土中80cm以上,且連續灌注。
(5)正常灌注混凝土時,導管底部埋於砼中深度宜為2~6m之間。
(6)一次拆卸導管不得超過6m,每次拆卸導管前均要測量砼面高度,計算出導管埋深,然後拆卸。不要盲目提升、拆卸導管,導管最小埋深2.0m。
3. 頂管法的施工設備
構成:頂進設備、掘進機(工具管)、中繼環、工程管、排土設備等五部分組成。
1、頂進設備
主頂進系統——主油缸:2~8隻,行程1~1.5m,頂力300~1000t/只;
單只千斤頂頂力不能過大:千斤頂、管段、後座材料。
主油泵:32-45-50MPa;操縱台、高壓油管。
頂鐵:彌補油缸行程不足,厚度﹤油缸行程
導軌:頂管導向
中繼間——中繼油缸、中繼油泵或主油泵。
2、掘進機
按挖土方式和平衡土體方式不同分為:
手工挖土掘進機、擠壓掘進機、氣壓平衡掘進機、泥水平衡掘進機、土壓平衡掘進機。
工具管:無刀盤的泥水平衡頂管機又稱為工具管,是頂管關鍵設備,安裝在管道最前端,外形與管道相似,結構為為三段雙鉸管。
作用:破土、定向、糾偏、防止塌方、出泥等功能。
組成:沖泥倉(前)、操作室(中)、控制室(後)設水平鉸鏈和上下糾偏油缸,調上下方向(即坡度)
設垂直鉸鏈和水平糾偏油缸,調左右方向(水平曲線)、泥漿環、控制室、左右調節油缸、上下調節油缸、
操作室、吸泥管、沖泥倉、柵 格、工具管結構
3、中繼環
頂管阻力
正面——不變
側面摩擦力——隨頂進距離增大顯然,將長距離頂管分成若干段,在段與段之間設置中繼環,接力頂進設備可使後續段只克服頂進管段側面摩擦力即可。按自前至後順序開動中繼環油缸,頂進管道可實現長距離頂進。
中繼環——在中繼環成環形布置若干中繼油缸,油缸行程200mm。
中繼環油缸工作時,後面的管段成了後座,將前面相鄰管段推向前方,分段克服側面摩擦力。
4、工程管
管道主體一般為圓形,直徑多為1.5~3m。長度2-4m。
中國管道材料類型
鋼筋砼管:C50以上,應用最多,用於短距下水道中;
鋼 管:列應用第二位,用於自來水、煤氣、
天然氣等長距離頂管;
鋼管、鋼筋砼復合管:外鋼內砼,用於超長距頂進;
鋼管、塑料復合管:外鋼內塑,用於強酸性液體
及高純水輸送。
5、排土設備
人工出土——人工挖土時。
螺旋輸送機——土壓平衡頂管機。
吸泥排泥設備——泥水平衡、泥水加氣平衡頂管機。
4. 樁基施工需要什麼機械
現在建設的樁基礎有兩種類型:預制樁和灌注樁。前者是用各種樁工機械將樁埋入土壤的下層,以提高基礎的承載;而後者則是用鑽孔機在土層上鑽出深孔,以供灌注混凝土。所以樁工機械也分為預制樁施工機械和灌注樁施工機械兩大類。
1、 樁工機械的分類
1.1按樁基礎類型分類
1.1.1預制樁施工機械
預制樁施工主要有四種方法:打入法、振入法、射水法和壓入法,不同的施工方法對應不同的施工機械。
(1)打入法即利用沖擊能量沖擊樁頭,把樁打入土中,使用的機械是各類錘。
(2)振入法是利用高頻振動器在樁頭上施振,使樁在自重和振動器沖擊力的作用下貫入土中。所採用的機械是振動錘。
(3)射水法是利用高壓水泵通過射水管沿樁身沖擊其周圍的土壤,減少土壤對樁身的摩擦阻力,樁靠自重沉入土中。
(4)壓入法是給樁頭施加強大的靜壓力,把樁壓入土中。這種施工方法噪音極小,樁頭不受損壞。但使用的壓樁機非常笨重,組裝遷移都比較困難。
1.1.2灌注樁的施工機械
灌注樁的施工關鍵在成孔,成孔的方法有擠土成孔法和取土成孔法,不同的施工方法對應不同的施工機械。
(1)擠土成孔法是把一根鋼管打入土中,至設計深度後將鋼管拔出,即可成孔。這種施工方法常用振動錘。
(2)取土成孔法可分為沖擊成孔、沖抓成孔和回轉鑽削成孔等。採用的機械主要有:沖擊式鑽孔機、循環式鑽孔機和螺旋鑽孔機等。
1. 2按驅動的方法分類
按驅動的方法分有落錘、氣錘、柴油錘和電動錘四種。1.2.1落錘
它是將一個重鐵塊,懸掛在樁架頂端定滑輪的鋼絲繩上,由於其提升到一定的高度後再讓它自由落下,靠錘的自重沖擊樁頭。這是一種古老的設備,由於其效率過低,勞動強度大,故目前基本上不在使用。
1.2.2氣錘
它是利用蒸汽或者壓縮空氣的能量,使氣缸中的活塞產生往復運動而沖擊樁頭。前者稱蒸汽錘,使用歷史比較悠久;後者是隨著制備壓縮空氣技術的發展而採用的。兩者的結構和工作原理相同。
1.2.3柴油錘
它的基本部分為一個特製的二沖程柴油機,它依靠柴油機在氣缸內燃燒膨脹時所作的功,將沖擊錘頭提升到一定的高度,然後再自由落下沖擊樁頭。它與氣錘相比,效率高,使用方便,易於遷移,故目前使用較廣泛。
1.2.4電動錘
它是利用電動機驅動一個振動器,使之在垂直方向產生振動,然後將激振力傳給樁頭使之下沉,故它又稱為振動樁錘。它也適用拔樁。
1. 3按錘頭的沖擊動能分類
按錘頭的沖擊動能分,有單作用式和雙作用式兩種。
1.3.1單作用式
錘頭的沖擊動能,僅僅是依靠錘頭的自重在自由下落時沖擊樁頭產生。如落錘、單動氣錘及柴油錘都屬於這種型式.
1.3.2雙作用式
錘頭的沖擊動能,是由其自重及附加沖擊力兩種動能之和產生。如雙動氣錘的沖擊錘頭升降都是靠氣力,錘頭下落沖擊樁頭時,其沖擊動能不但有錘頭的自重,而且還有作用於錘頭的氣力所致。因此,它比單作用式沖擊動能大,生產效率高。
1.4按操縱情況分類
按操縱情況分,有人工操縱,半自動化操縱和自動化操縱三種。
1.3. 1人工操縱式
錘頭的升降都是靠人工控制的,如落錘的升降是利用人工通過絞車來控制的。因其勞動強度大,生產效率低,故目前基本上不再使用。
1.4.2半自動化操縱式
錘頭的升降是靠人工控制的,而下落則自動控制。單動氣錘就是屬於半自動化操縱。氣缸的上升是由於人工控制氣體從空心活塞桿進入氣缸上腔,推動氣缸上移。氣缸下落則靠操縱機構自動切斷進氣通路,並打開氣缸上腔的排氣道,使缸內的氣體排入大氣,於是氣缸就自行下落而沖擊樁頭。
1.4. 3自動化操縱式
錘頭在工作中,其上下運動靠本身機構自動控制的。也就是說啟動時只要將錘頭升起,然後使其落下,啟動後的錘頭升降就可以自動控制了。如雙動氣錘頭在上下運動中,是通過配氣機構自動配氣的,不再需要人工操縱。
以上所介紹的各種樁工機械樁錘都是安裝在打樁架上時打樁作業的。打樁架有專用的,也有利用挖掘機、起重機的長臂吊桿加裝一個龍門架改裝而成。後者移動方便,使用比較廣泛。
2、預制樁施工機械
2. 1柴油樁錘的構造及工作原理
氣錘雖然經過一些改進,有良好的技術性能。但由於其本身很笨重,加之在工作時還需要配備笨重的鍋爐或者空氣壓縮機,因此移動很不方便。為了快速移動和迅速開工,常採用柴油樁錘。柴油樁錘的工作原理和二沖程柴油機大致相同,它不是依靠外來的能量來工作,而是利用柴油機在氣缸內燃燒的爆炸力來抬升錘頭,然後自由落下沖擊樁頭。
2.2振動樁錘的構造及工作原理
振動沉樁法和沖擊沉樁法相比,其效率比較高,設備簡單、費用比較低、體積小、質量輕、搬運方便、不容易損壞、沉樁時橫向位移小。還可用於拔樁。振動樁錘按其作用原理的不同,有振動錘和振動沖擊錘兩種。
2.2.1振動錘
振動錘的構造及工作原理與振搗器基本相同。不過將振搗扳改為打樁用的樁帽而已。它由振動器、電動機、樁帽以及三角皮帶或鏈傳動等主要部分組成。
簡單的振動器的電動機螺栓,直接固定在振動器的外殼的上端面上,電動機通過三角皮帶或鏈傳動將其動力傳至振動器的兩根偏心軸上,使兩偏心軸反向同步回轉。這樣,振動器就沿著樁的軸線作定向運動,使樁體周圍上層的摩擦阻力明顯的下降,於是樁體借其自重而下沉。具有彈簧支撐的振動錘,其電動機與振動器之間裝有螺旋彈簧,以作減震裝置。裝有減震裝置的振動錘稱為柔性振動錘,而不裝減震裝置的振動錘稱為剛性振動錘。柔性振動錘不容易損壞。可採用更換傳動皮帶輪的辦法調整振動頻率。也有把偏心塊做成可調的,以適應在不同的土壤上打不同樁對激振力不同的要求。
2.2.2振動沖擊錘
振動沖擊錘所產生的振動,不是直接傳到樁體上,而是通過沖擊板作用在樁體上。它沉樁入土既靠振動,又靠沖擊,故沉樁效率比振動錘高。適用於粘性土壤和堅硬的土層上打樁和拔樁。
它由殼體、電動機、偏心塊、沖擊板以及懸掛裝置等部分組成。振動器和沖擊板經彈簧用螺栓相連。當兩台電動機帶著偏心塊作反向旋轉時,殼體便作垂直方向的振動。它給予沖擊板一連串快速的沖擊,於是激振力和沖擊力通過沖擊板下面的樁帽傳給樁體,使樁體以較快的速度下沉。振動沖擊錘具有較大的振幅和沖擊力,功率消耗小。缺點是沖擊時噪音大,電動機由於受頻繁的沖擊作用容易損壞。
3、 灌注樁施工機械
隨著基礎工程向大型化的發展,採用現場鑽孔灌注混凝
土的施工技術應用越廣泛。鑽孔灌注樁所用的機械越來越先進。
鑽孔法灌注混凝土施工包括下套管(或者管柱)、除套管內土壤、(鋼筋)混凝土灌注、拔套管等過程,所用的機械比較多。下面僅介紹鑽孔(成孔)機械。鑽孔的方法一般有沖抓成孔、沖擊成孔和回轉鑽削成孔三種。
3.1沖抓成孔
沖抓成孔是利用一個懸掛在鑽架上的沖抓鬥,直接抓取套
管內已沖擊的土石料,然後升起卸於孔外。它的構造和工作原理與抓鬥挖掘機相似。這種沖抓鬥可用來沖抓任何種類的土壤和夾有鵝卵石的地層。它配合下套管施工時,可在套管中央一直向下沖挖,套管內壁的土石料不斷向中央塌落,故套管能順利地向下壓。
根據土質的不同,常用的沖抓鬥有雙瓣式和四瓣式兩種。瓣片有長有短,如沖抓軟土可用長的雙瓣,而沖抓含砂,礫石的土質則可採用短雙瓣。
3. 2沖擊成孔
沖擊成孔是在起重機的長臂吊桿上懸掛一個沖錐,利用沖錐上下往復的沖擊動能,將孔中的土石料沖碎,再由泥漿泵向孔內灌入泥漿,使沖碎的料渣浮起。然後用挖渣筒將漿渣掏出孔外卸之。
沖擊成孔適用於粘性土,砂性土和砂礫等多種土質。它是克服堅硬地層及多種交錯地層行之有效的方法。所以在公路橋梁基礎的施工中得到了較廣泛的應用。它的缺點是沖錐磨損較快。從而增加了維修焊補的工作量。沖錐有各種不同的形狀,但其沖刃大多數為十字形。
3.3回轉鑽削成孔
回轉鑽削成孔是用鑽孔機驅動鑽桿和鑽頭進行回轉,同時向下施壓,鑽頭旋轉中切下的土壤,混入泥漿中排出孔外。因此,鑽孔機的基礎車上必須設有驅轉鑽桿的回轉機構。鑽頭是鑽孔的主要工具,它安裝在鑽桿的下端。鑽頭視鑽孔的土質及施工方法的不同有不同的形狀,其切削刃也有許多不同的形式,便於在鑽孔時合理選用。
在回轉鑽孔的作業中,需要將孔中的渣漿不斷排出孔外。根據鑽孔時泥漿循環運動方向的不同,可分為正循環和反循環兩種方法。
3.3.1正循環施工
泥漿流動的方向順著鑽孔的方向形成正向循環。即將清水從膠管順著鑽桿和鑽頭的中心孔送向孔底。沖起的渣漿沿孔壁向孔口溢出,然後流進沉澱池。沉澱後的清水再用水泵吸出,送入鑽桿和鑽頭的中心孔。泥漿就這樣順著鑽孔方向形成反復的正向循環。
3.3.2反循環施工
泥漿流動的方向逆於鑽孔方向,即水從泥漿池經流槽流進鑽桿外面的鑽孔中,沖起的渣漿用泥漿泵由鑽桿的中心孔吸出,經膠管排入沉澱池內。沉澱後的水流入泥漿池繼續使用。泥漿就這樣逆著鑽孔方向形成反復的反向循環。
以上兩種循環施工法所用的全套設備除水泵形式(清水泵和泥漿泵)不同外,其它都基本相同。它們都適用於粘土、軟土、硬粘土、粉砂、粗砂,甚至在砂礫和卵石中也可應用。但當卵石粒徑超過鑽桿內腔孔徑且含量很高時由於管路致使反循環發生困難。
5. 水沖沉樁法和振動沉樁法的施工工藝分別是什麼
水沖沉復樁法和振動沉樁法的制施工工藝分別具體如下:
1.水沖沉樁法:
水沖法沉樁大多與錘擊或振動相輔使用,視土質情況可採取先用射水管沖樁孔,然後將樁身隨之插入(錘可置於樁頂,以增加下沉的重量);或一面射水,一面錘擊(或振動);或射水錘擊交替進行或以錘擊或振動為主,射水為輔等方式。一般多採取射水與錘擊聯合使用的方式,以加速下沉;亦可採取用射水管沖孔至離樁設計深度約1m左右,再將樁吊入孔內,用錘擊打入到設計深度。
2.振動沉樁法:
沉樁時,先將射水管裝好使噴射管嘴離地面約0.5m,當樁插正立穩後,壓上樁帽、樁錘,開啟水泵閥門送水,射水管便沖開樁尖下的土體,慢慢沉入土中,射水管一面下沉,一面不斷的上下抽動,以使土體松動,水流暢通,此時樁即依靠其自重及配合樁錘沖擊沉入土中。最初可使用較小水壓,以後逐步加大水壓,不使下沉過猛,下沉漸趨緩慢時,可開錘輕擊,下沉轉快時停止錘擊。
6. 水上植物施工需要什麼機械和儀器
【橋梁施工設備簡述】橋梁施工所用的工程機械。其中多數屬於通用,少數已在適應橋梁施工特點中演變為專用,另一些則介於以上兩者之間。
1、基礎施工機械
(1)振動打樁機:也稱振動沉樁機。它具有若干對偏心輪,每對偏心輪都按相反方向高速同步轉動,所產生的離心力在水平方向相互抵消,在鉛垂方向則疊加,從而產生鉛垂的激振力,有電動與液壓兩種,振動力1~5兆牛不等。在橋梁的管柱或管樁基礎中廣泛使用。
(2)沖擊式打樁機:使用單打或復打的蒸汽錘,柴油打樁機因不需配用鍋爐或空氣壓縮機,錘重可達6~8噸,新產品有15噸的。
(3)灌注樁鑽孔機:除用於鑽孔灌注樁外,還可為管柱在基岩上鑽孔錨固。有旋轉、沖擊和沖抓等型式,還有將鑽機置在鑽孔中的潛水式鑽機。各式鑽機可用電動或液壓作動力。一般土中鑽孔多用旋轉鑽機配以旋轉式鑽頭;在礫石中鑽孔多用沖擊式或沖抓式鑽機;在基岩上鑽孔可用沖擊式鑽機或用配牙輪鑽頭的旋轉鑽機。
(4)空氣吸泥機:其原理是將高壓空氣送進吸泥管內下端,使之和水混合,以減輕管內混合液的比重,從而產生管內外壓力差,使管外水流挾泥沙、碎石進入管內,沿管上升,從上口排出。它適用於圍堰、沉井、或管柱內排除泥沙。中國南京長江橋修建沉井基礎時,曾以高壓射水沖碎基岩,用直徑0.42米的吸泥機將重達150公斤的條狀塊石排出。
(5)自升式水上平台。將帶有立柱的特製平台(即船體)浮運到工地,其柱腳插入水底地層,平台可沿立柱升降,並能在不同的高程處固定在立柱上。這種平台不僅能為各種基礎作業在水面上提供場地,還可能為上部結構的架設提供支承點。
(6)各式專用作業船。水上吊船(或稱浮吊)不僅可用於基礎作業,而且還可用於上部結構的架設,吊重50噸至3000噸不等。打樁及拔樁船、混凝土拌合船、發電機組船、浮運基礎導向船等,在特大橋工地也常需配用。
2、墩台施工機械:
(1)就地現澆混凝土墩台所用機械與一般混凝土結構施工所用者相同。
(2)高橋墩現多使用滑升模板;
(3)攪拌混凝土可用拌合船或設在岸上的混凝土工廠(見混凝土製備設備)中進行。
(4)提升可用塔架、卷揚機、塔式或纜索起重機進行。
(5)拼裝式混凝土墩台所需的起重機,應連同基礎及上部結構的拼裝施工統一選用。
3、鋼橋製造和架設機械工廠製造鋼橋:
(1)需用軌行鑽床、胎型、卡具、鑽孔套樣板等(見鋼橋製造)。
(2)在工地懸臂拼裝時,常使用沿梁移動的動臂式起重機。
4、混凝土橋製造和架設機械在混凝土橋製造中:
(1)先張法預應力混凝土梁需要有專用張拉台架,後張法需要大噸位張拉千斤頂。混凝土橋架設所用機械則隨施工方法而不同。
(2)小跨梁架設機械鐵路小跨梁均採用鐵路架橋機架設。
(3)分片架設的公路梁常用兩台在低位棧橋或地面軌道上行走的龍門起重機吊架;或先架輕便鋼梁作腳手,再沿輕便鋼梁將梁片滑運到橋跨之內就位。
7. 什麼叫河道水沖法清淤,其施工工藝流程如何請大蝦幫忙!
目前,解決泥沙淤積和主要措施有虹吸清淤、挖泥船清淤。氣力泵清淤裝置(水力吸泥裝置)的優點在於:不需泄空水庫,不必專為清淤消耗水量,清淤不受來水季節限制,可以結合各季灌溉常年排沙。缺點在於:依靠上下游水位差決定輸出流量的大小,清淤范圍局限在壩前一定范圍,且耗水量大。
挖泥船清淤主要是利用裝有絞刀、靶頭、吸頭、抓鬥等設備的挖泥船,對水庫某一區域進行清淤。是一種具備破土、挖掘、提升、輸送等功能的清淤工具。挖泥船雖機動性好,不受水庫調度影響,耗水量少,可以常年排沙,但一般售價高,不便於深水區的使用,使用上受到限制。
氣力泵清淤是以壓縮空氣為動力的清淤設備。主要組成為泵體、壓縮空氣分配器、空氣壓縮機。氣力泵清淤的特點在於,機械磨損小、維修方便、排泥濃度高,可以結合抽水灌溉排沙,較挖泥船清淤經濟,造價運行費用低等優點。為保證氣力泵的清淤濃度,通常在泵在吸頭裝有機械絞刀以擾動固結的淤泥。
機械絞刀是目前主要使用的擾動固結淤泥的設備,根據絞刀的材料不同,使用壽命不同,這就給清淤工作帶來不便。以上3種清淤方法的共同缺點是機械磨損大,管理操作較復雜,費用較高,受技術條件的限制,只能清除局部淤積。為此,為提高清淤設備的使用壽命和保證清淤效率,本研究提出了脈沖水射流與氣舉聯合作用下的清淤設備。
2 振盪脈沖射流與氣舉清淤裝置的組成
2.1 振盪脈沖射流與氣舉清淤裝置
振盪脈沖射流與氣舉清淤裝置由氣舉、射流破碎器(振盪脈沖噴嘴)、高壓水泵、吸淤管、排泥管、固淤分離裝置、卷揚機、空壓機、進排氣管、柴油發電機、船體等組成清淤系統
本裝置利用高壓水射流對水下淤積物進行攪拌破碎並由氣舉裝置吸排淤積物。當柴油發電機組啟動,運轉正常後,卷揚機將氣舉按一定速度逐步放入水中或提出水面,高壓泵輸入高壓水進入射流破碎沙石層。空壓機輸出壓縮空氣經氣包、送風管進入氣舉。當壓縮空氣經特殊空氣噴嘴即氣舉高速流出時,高速氣流一方面與送沙管中的漿體(固淤混合體)產生強烈的動能交換,另一方面在氣舉吸頭處形成局部真空,排淤管內形成了比水的密度輕的氣-水-砂混合體,從而將水底下疏鬆的泥、砂源源源不斷地抽出水面,通過船上的排泥管輸出到固液分離裝置,脫水後的泥砂可通過船上排泥管輸出到轉載船暫時儲存,或通過另一氣舉輸送到指定地點。
2.2 氣舉清淤裝置的特點
氣舉清淤裝置的突出特點是將氣力輸送系統與振盪脈沖射流相結合的新型清淤工具,它利用自激振盪脈沖噴嘴產生的脈沖射流能破碎Ⅳ~Ⅵ級的泥土岩層,使開采與抽取同時進行。同時,在清淤過程中,抽吸深度不受限制,能抽吸水下幾米到數百米處的泥砂和石塊;裝置無旋轉工作部件,吸淤管和排淤管的通徑相同,吸入的泥砂很順暢地排到指定地點,輸送的距離和流量可根據需要確定,輸送的距離最遠可達20km;本裝置設備簡單、工作可靠、維修方便,特別適合於深水和堅硬砂石的水下開挖和清淤。為保證水底平整,防止河床破壞,可安裝雷達液位深度探測器。
3 振盪脈沖水射流破碎原理
振盪脈沖水射流的核心為振盪腔,上游噴嘴射出的流體在振盪腔內完成射流束的形成,出現剪切層,形成分離區,之後與下游壁碰撞,在出口形成一壓力脈沖,即形成一個振盪的壓力場,在噴嘴振盪腔內形成大渦流結合使射流強烈脈沖振盪,構成激勵,射流剪切層對這一自然頻率范圍內的激勵產生響應並放大,這樣形成了一個閉合的反饋迴路這一激勵受上游噴嘴幾何尺寸、形狀、加工精度的影響,根據不同幾何尺寸(長度、直徑)對頻率進行選擇。當由剪切層放大的擾動尖峰到達下游碰撞壁時,與之發生碰撞,由於該處射流的局部橫截面積大於下游出口的截面積,受速度的影響,在這里產生一個壓力瞬變。該瞬變以聲速c沿射流軸心向上游反射,在上游噴嘴處再產生壓力瞬變,進而在這里生成一個強大的擾動,該擾動又隨剪切層向下游輸運,並被放大,到達下游時又發生碰撞,產生壓力瞬變。如此往返重復,構成正反饋閉合迴路,形成自激振盪。大量的實驗表明,在淹沒條件下振盪脈沖射流的形成將極大地提高破碎能力
4 工程應用
重慶大學在海南省文昌縣某濱海砂礦場進行了現場實驗,採用的氣舉參數為:吸砂管和輸送管的內徑均為175mm,壓縮空氣的壓力為0.2~0.7MPa,流量為0~24m3/min。實驗測得的數據繪
由於可知,當含沙量在800kg/m3左右,排泥率最高;當壓縮空氣流量在20 m3/min以上時,該裝置吸砂能力均在100t/h以上。
實驗結果還表明:該裝置能抽取潛水層下任意深度的礦層、砂石及淤泥,能直接破碎水下Ⅵ~Ⅳ級硬土層並將其抽吸出水面,通過調試優化輸送管、吸管的直徑以及空氣噴嘴參數及壓縮空氣壓力可使氣舉裝置的抽取達到最佳效果。
5 結論
和傳統的清淤工藝相比,脈沖水射流與氣舉聯合作用下的清淤工藝具有工作效率高,運行費用低,操作簡便,部件磨損消耗少,維修簡單等優點。
本裝置除用於河道水庫疏浚外,還可用於環保清淤以及水下資源開采等。特別對三峽水庫今後的泥沙清除將發揮出巨大的效益。對於解決小於的河道泥沙淤積問題,本工藝可拓展為車載式等清淤工藝。
8. 樁基施工中的水頭是什麼意思
水頭,實際上是地下水壓力的一種通俗說法。比如說地下水位的標高在-2.0m處,那麼對於標高-3.0m處的地方,水頭高度就是1.0m。
那麼此處的地下水壓力就是10*1=10KPa。如果水頭高度是10m,那麼地下水壓力就是100KPa。所以在鑽孔灌注樁的施工中,鑽孔成敗的關鍵是防止孔壁坍塌。
當鑽孔較深時,在地下水位以下的孔壁土在靜水壓力下會向孔內坍塌、甚至發生流砂現象。鑽孔內若能保持比地下水位高的水頭,增加孔內靜水壓力,能為孔壁、防止坍孔。
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施工方法
預制樁的施工預制樁的施工方法有:錘擊法、振動法、壓入法和射水法。
1、錘擊法。樁基施工中採用最廣泛的一種沉樁方法。以錘的沖擊能量克服土對樁的阻力,使樁沉到預定深度。一般適用於硬塑、軟塑粘性土。用於砂土或碎石土有困難時,可輔以鑽孔法及水沖法。常用樁錘有蒸汽錘、柴油錘(見打樁機)。
2、振動法。振動法沉樁是以大功率的電動激振器產生頻率為700~900次/分鍾的振動,克服土對樁的阻力,使樁沉入土中。一般適用於砂土中沉入鋼板樁,亦可輔以水沖法沉入預制鋼筋混凝土管樁。用於振動沉樁的振動機的常用規格為20噸及40噸。目前,使用高頻率達10000次/分鍾的沉樁機頭,震動與雜訊小,沉樁速度快(見振動沉樁機)。
3、壓入法。壓入法沉樁具有無雜訊、無震動、成本低等優點,常用壓樁機有80噸及120噸兩種。壓樁需藉助設備自重及配重,經過傳動機構加壓把樁壓入土中,故僅用於軟土地基。
4、射水法。錘擊、振動兩種沉樁方法的輔助方法。施工時利用高壓水泵,產生高速射流,破壞或減小土的阻力,使錘擊或振動更易將樁沉入土中。射水法多適用於砂土或碎石土中,使用時需控制水沖深度。
參考資料來源:網路-樁基施工
9. 井點管埋設施工,當井孔用水沖法成孔後,應拔出沖管,插入井點管並用粘土將井點管四周回填密實 哪裡錯了
井水管的埋設可以利用沖孔或鑽孔,井孔沖成後,立即拔出沖管,插入井點管,並在井點管與孔壁之間迅速填灌砂濾層,以防孔壁塌孔。
10. 橋梁施工需要哪些設備
1、基礎施工機械
()振動打樁機:也稱振動沉樁機。它具有若干對偏心輪,每對偏心輪都按相反方向高速同步轉動,所產生的離心力在水平方向相互抵消,在鉛垂方向則疊加,從而產生鉛垂的激振力,有電動與液壓兩種,振動力1~5兆牛不等。在橋梁的管柱或管樁基礎中廣泛使用。
(2)沖擊式打樁機:使用單打或復打的蒸汽錘,柴油打樁機因不需配用鍋爐或空氣壓縮機,錘重可達6~8噸,新產品有15噸的。
(3)灌注樁鑽孔機:除用於鑽孔灌注樁外,還可為管柱在基岩上鑽孔錨固。有旋轉、沖擊和沖抓等型式,還有將鑽機置在鑽孔中的潛水式鑽機。各式鑽機可用電動或液壓作動力。一般土中鑽孔多用旋轉鑽機配以旋轉式鑽頭;在礫石中鑽孔多用沖擊式或沖抓式鑽機;在基岩上鑽孔可用沖擊式鑽機或用配牙輪鑽頭的旋轉鑽機。
(4)空氣吸泥機:其原理是將高壓空氣送進吸泥管內下端,使之和水混合,以減輕管內混合液的比重,從而產生管內外壓力差,使管外水流挾泥沙、碎石進入管內,沿管上升,從上口排出。它適用於圍堰、沉井、或管柱內排除泥沙。中國南京長江橋修建沉井基礎時,曾以高壓射水沖碎基岩,用直徑0.42米的吸泥機將重達150公斤的條狀塊石排出。
(5)自升式水上平台。將帶有立柱的特製平台(即船體)浮運到工地,其柱腳插入水底地層,平台可沿立柱升降,並能在不同的高程處固定在立柱上。這種平台不僅能為各種基礎作業在水面上提供場地,還可能為上部結構的架設提供支承點。
(6)各式專用作業船。水上吊船(或稱浮吊)不僅可用於基礎作業,而且還可用於上部結構的架設,吊重50噸至3000噸不等。打樁及拔樁船、混凝土拌合船、發電機組船、浮運基礎導向船等,在特大橋工地也常需配用。
2、墩台施工機械:
(1)就地現澆混凝土墩台所用機械與一般混凝土結構施工所用者相同。
(2)高橋墩現多使用滑升模板;
(3)攪拌混凝土可用拌合船或設在岸上的混凝土工廠(見混凝土製備設備)中進行。
(4)提升可用塔架、卷揚機、塔式或纜索起重機進行。
(5)拼裝式混凝土墩台所需的起重機,應連同基礎及上部結構的拼裝施工統一選用。
3、鋼橋製造和架設機械工廠製造鋼橋:
(1)需用軌行鑽床、胎型、卡具、鑽孔套樣板等(見鋼橋製造)。
(2)在工地懸臂拼裝時,常使用沿梁移動的動臂式起重機。
4、混凝土橋製造和架設機械在混凝土橋製造中:
(1)先張法預應力混凝土梁需要有專用張拉台架,後張法需要大噸位張拉千斤頂。混凝土橋架設所用機械則隨施工方法而不同。
(2)小跨梁架設機械鐵路小跨梁均採用鐵路架橋機架設。
(3)分片架設的公路梁常用兩台在低位棧橋或地面軌道上行走的龍門起重機吊架;或先架輕便鋼梁作腳手,再沿輕便鋼梁將梁片滑運到橋跨之內就位。