近年来,随着我国高铁建设的快速发展,使得大家出远门又多了一种出行方式,无不感叹现代交通给大家带来的便利。国家各项基础建设进行的如火如荼,慢慢改变着人们的生活品质。
高铁列车
气动锤的普遍应用
在建设中,地基处理是最基本也是最关键的一个工艺,在地基打孔中,国内采用比较高效的方法,当属潜孔钻(通常指的是气动潜孔锤,简称:气动锤)的方式。
气动锤的较凿岩机的优点有很多,比如:冲击力随着孔深而深入,基本不会削减;打孔直径比较大等等。
那么问题来了
但是,如此易用的技术,在国内建设施工中却遇到了一个致命难题,那就是当气动锤遇到含水层等复杂地质条件的时候,便会变得工作效率极低,甚至失效。
啥原因?
原因很简单,了解气动锤的朋友都知道,气动锤的工作介质是压缩空气,靠的是气流量和锤输入与排出压差作功。
然而当遇到水层的时候,地下水给排出空气造成额外阻力,地下水源源不断,水越多,阻力越大。气压损失越大,能够用来供气动锤做功产生冲击的气压差越小,锤的冲击力越小。
而压缩空气压力只有15~20bar,排水阻力对其影响非常明显。
施工原理示意图
解决方法有三种
其一:加大输入空气的压力
相信很多工程商都是这么做的,虽然能克服一些地下水的压力,但是随着钻孔深度的深入,此方法也无济于事。
其二:改用岩心钻
这也是无奈之举,岩心钻虽不受地下水的限制,但是其速度可想而知。
其三:采用水动力潜孔锤
很显然可以看出,导致气动锤不能工作的原因出在工作介质上。海聚科技制造的水动力潜孔钻机(简称:水锤钻),采用“水”为工作介质,水排出的流速低,并与地下水形成动态平衡,所以,水锤在具备气动锤的优点下,完美解决其排水阻力的问题。
施工原理示意图
空气之所以排水,是由于出锤后空气流速很高,形成抽吸,即文丘里效应。而水锤由于排出水流速低,不会"抽吸"周边地下水,并且在富水区,地层水已饱和,水锤出水也注不进地下,进去多少水,反出多少水,形成动态平衡。
工程应用
某立交桥施工工地,由于施工地区是填海区域,地质非常复杂,而且富含海水。传统气动锤钻进速度很慢,即时加大气压也无法满足要求,严重影响工程进度。
施工现场
国内某基础建设施工工地,需要进行帷幕打孔,深度在70米左右,由于是富水区,在如此深度下气动锤根本无法工作,目前采用的是岩心钻的方式,进度在每孔2天,他们一直在寻找新的高效技术。
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