长螺旋挤压扩孔压灌混凝土桩的施工.pdf

Ac a d e m ic 学术 型小凹口，5 一内四方套管板，6 、7 、8 、9 、 1 O 一齿状孔洞 ，1 1 、1 2 、1 3 一U型开 口扳 ， 安装风带和割枪开口，l 4 一扳手体。 4 ． 2 在扳手体 ( 1 4 ) 右端有向外开口、 与氧气表螺帽外形相匹配用于拆装氧气 表的氧气表安装 口 ( 1 )；氧气表安装 口 的左边是一个凸起的内四方套管扳 ( 5 ) ( 垂 直焊 接在 扳 手体 上 )，用 于 开关 乙 炔 气瓶、装拆 乙炔表 。 4 ． 3氧 气表 安装 口上 下共 有 三 个 不 同型号用于松紧氧气瓶开关和紧固割枪 螺栓的 u型小凹口 ( 2 ) ( 3 ) ( 4 )，内 四方套管扳的左边为五个不同大小的松 紧氧气瓶和乙炔瓶开关的齿状孔洞 ( 6 ) ( 7 ) ( 8 ) ( 9 ) ( 1 0 )。 三 个 U型 小 凹 口的 的 开 口尺 寸 分 别 为 1 0 ra m ，9 m m ， 8 m m ，五个齿状孔洞的内径尺寸尺寸分别 为 1 0 ra m 、9 m m 、8 m m 、7 m m 、6 m m 。 设 置 这 样尺寸的原因和用途是由于氧气瓶、乙 炔瓶 经过 长 时 间的使 用后 ，会 出现部 分 阀门手轮缺失，职工在使用过程中只能 用扳 手进 行开 关 ，阀 门经 多 次使 用后 阀 芯轴端出现不同程度的磨损，以至于 阀 芯 轴端 由 四方 形 变 为 圆柱 状 ，将 几 个 U 型小凹 口和齿状孔洞的尺寸设计相差仅 l m m ，可实现对滑扣损坏不规则的阀门阀 芯轴进行操作。 4 ． 4在扳手 体 ( 1 4 )左端 圆头设置有 三个不 同尺寸 的 U型开 口扳 ( 1 1 ) ( 1 2 ) ( 1 3 )，用于拆装氧气带、乙炔带接头， 以及安装紧固割枪，这三个 U型开 口扳 的开 口尺 寸相 差 l m m ，作用是 当风带和割 枪的接头出现磨损时，可以选择不同开 口板顺利进行开关 。 5 ． 创新点 5 ． 1 氧气瓶 一乙炔瓶专用一体型多功 能扳手设计合理，在一个扳手体上带有 多种能操作所有氧气瓶和乙炔气瓶上螺 栓螺母的开口和孔洞，集气割、气焊所 用扳手于一体，功能齐全，有效解决了 现有 的操作氮气瓶乙炔瓶方法存在的使 用携带不方便、不适应实际生产要求的 问题。电气焊操作维修时，只需携带一 件上述扳手 即可 。 5 ． 2通过计算力矩和受力情况，将该 一 体型多功能扳手的各开 口或套孔均设 计布置在扳手体 的中心线上，保证 了使 用时旋转方 向在扳手体上的受力均匀， 避免出现过力现象，防止扳手损坏。 5 ． 3该一体型多功能扳手具有结构简 单、小巧玲珑、一具多用等特点， 重量轻， 携带方便， 使用时选择快捷， 工作效率高。 6 ． 结语 该氧气瓶 一乙炔瓶专用一体型多功 能扳手设计方案独特、新颖，技术先进， 结构简单，集气割、气焊所用多种型号 扳手于一体，给工作带来了方便。气焊 时只需携带一件该扳手，即可解决氧气 瓶和乙炔瓶在各道工序使用 中的所有问 题，使用效果 良好，同时也节约了成本， 目前在成庄矿 己广泛推广使用，在同类 行业 有很大的推广价值 。 参考文献 ： [ 1 ]潘英 ． 通用机械设计 ．徐州：中 国矿业大学出版社，2 0 0 3 ． 6 [ 2 ]濮良贵 ． 机械设计 ．高等教育出 版社 出版 ，2 0 0 1 ． 6 ． 作者简介： 牛小燕 ( 1 9 7 4 ． 9 - ) ， 女 ， 机械工程 师， 2 0 0 4年毕业于太原理工大学，现在 山西 省晋煤集团通信分公司从事机务工作。 长螺旋挤压扩孔压灌混凝土桩的施工 王国岐 ( 1 1 0 1 2 2 东北煤 田地质局一二八勘探 队 辽 宁沈阳 ) 摘要：长螺旋挤压扩孔压灌混凝土桩是一种节能减排桩型 ， 该桩成孔过程中 ， 通过大转矩动力头实现挤压排土的钻孔方式 ， 与 普通长螺旋钻孔排土量相比 ， 减少了 2 ／ 3—3 ／ 4， 增强了孔壁岩土的密度。孔底成孔深度方向相关岩土位置 ， 根据设计需要 ， 可 进行扩孔施工 ， 采用压灌混凝土方式进行灌注 ， 利用扩孔钻头中螺旋扩孔翼 ， 将扩孔所挤压切削下来的岩土通过钻具叶片逐渐向 地面输送 ， 保证了成桩混凝土的质量 ， 该桩具有承载力高、沉降量低、排土少、成本低等优点。 关 键 词 1 ． 技术背景 在现有的建筑桩基础施工中，长螺 旋 压灌注 混凝 土 桩和 复合 载体 夯扩 桩被 广泛使用。长螺旋压灌注混凝土桩是一 种侧摩阻桩，桩的设计主要以侧摩擦力 承载为主。它具有适应地质条件广、施 工效率 高、施工残土多、桩端含有虚土 、 单桩承载力偏低、沉降量大、灌注混凝 土充盈系数大、施工成本高等特点。通 常采用群桩作为承载支承点的设计方案， 可应用于高层建筑桩基础。复合载体夯 扩 桩是 一种 端承 载桩 ，桩 的承 载设 计主 要 以桩底部球形复合载体为主，它具有 单桩承载力高、 沉降量小、 施工效率低( 一 台班 施 工 8～ 1 0根 )、 桩 径 小 ( 一 般 4 0 0 m m～ 5 0 0 m m )，桩长 短一般 1 0 m 之 内，施工有振动、噪音等特点，它是 一 种非排土桩型，具有节能减排的优势， 适应于多层和中高层 的建筑用桩基础。 为了优化建筑桩基础，既推广节能减排， 优 化环 境 ，又 能适合 不 同建筑 物对 桩 基 3 0中国机械 M a c h in e C h in a 础 的要求，长螺旋挤压扩孔压灌混凝土 桩填补了这项空白。 2 ． 施工原理及施工过程 长螺旋挤压扩孔压灌混凝土桩是通 过长螺旋挤压扩孔桩机和混凝土输送泵 按照长螺旋挤压扩孔压灌混凝土桩施工 工法 来实 现 的。长螺 旋挤 压 扩孔 桩机 是 由行走总成、机架平台总成、配重、主 卷扬机、副卷扬机、斜支杆、塔架总成、 动力头总成、变径法兰、液压回转器、 标准挤压排土钻具、螺旋挤压扩孔钻头 等组成。机架平 台总成上布置着液压操 作系统总成、电气控制系统总成、操作 室、导向滑轮组、护筒总成、塔架总成、 斜支杆底部支撑、副卷扬机、主卷扬机、 配重等。液压回转器一端通过变径法兰 与动力头总成输 出法兰相联，另一端通 过标准挤压排土钻具与螺旋挤压扩孔钻 头相连。液压回转器的固定体通过连接 耳板 固定在动力头总成上，固定体上的 进出油管接头通过高压胶管与操作室内 旋转油缸控制系统相连，液压 回转器 内 腔钢油管通过高压胶管，经过标准挤压 排土钻具芯管内腔与螺旋挤压扩孔钻头 内旋转油缸进出油 口相连。动力头总成 通过滑轮组 由主卷扬机钢丝绳拉动，沿 塔架总成轨道做竖向移动。混凝土输送 泵经过混凝土输送管与动力头总成 中空 主 轴上 压注 砼器 相 连。标 准挤 压排 土 钻 具的外径和芯管直径与螺旋挤压扩孔钻 头 ( 扩孔翼闭合状态)的外径和芯管直 径尺寸相同。长螺旋挤压扩孔压灌混凝 土桩的施工遵循长螺旋钻孔压灌注混凝 土桩的施工方法。螺旋挤压扩孔钻头始 终埋在混凝 土下面 1 ． 0 m深左 右 ，泵送 混 凝土的压力值为 3～ 4 M p ，并保证提升钻 头 时要 带压 。 由于螺 旋挤 压 扩孔钻 头 的 扩孔翼打开后呈螺旋状况，扩孔翼挤压 扩孔切 削下来的岩土体在下部含压力混 凝土和钻具旋转的作用下，会沿着螺旋 叶片的上表面逐渐输向地表面，确保成 桩 的混凝 土 内无残 土存 在 。具体 施 工过 程 如图 1 所示 。 2 ． 1 长螺旋挤压扩孔桩机就位，钻头 对准桩位如图 1( a )所示 【 i I _ 口 } ) l r 】 W1 鼍一 黼压扩孔 压蕈 鬟 桂| | 工过隹示 意Ⅲ 2 ． 2 启动动力头及主卷扬机顺时针旋 转钻具并向下释放动力头 此时螺旋挤压扩孔钻头中扩孔翼处 于完全闭合状况，钻具带动钻头作挤压 排土式钻进，直至设计深度为止。此时 保证钻具旋转，如图 1( b )所示。 2 ． 3 主卷扬提升动力头 3 0 0～ 4 0 0 m m 左右，使钻头门打开 启动混凝土输送泵向钻具芯管内输 送混凝土，观察混凝土输送泵压力，当 压力增加时，启动钻头内旋转油缸控制 系统，给旋转油缸供油来打开钻头上扩 孔翼，同时慢慢向上提升动力头，观察 旋转油缸控制 回路的流量计量计和压力 表来确定完全打开状况，随着提升动力 头同时泵送混凝土，直至设计扩孔段高 度后停止动力头提升。改变钻头 内旋转 油缸供油方向，使扩孔翼收回，观察控 制回路压力表及流量计量计来确定扩孔 翼完全闭合继续提升动力头及泵送混 凝土 ，直 至地 表 面，停 止动 力头 和混 凝 土泵。如图 1( c )所示。 2 ． 4向已灌好的桩孔内置放钢筋笼， 用振捣器将钢筋笼压入设计标高，如图 1 ( d )，完成一次施工 。 2 ． 5 长螺旋挤压扩孔压灌混凝土桩可 以是一段或多段扩孔处，扩孔处直径可 比原直径大 2 0 0 ～ 4 0 0 ra m 左右 ， 如 图 l ( e ) 、 ( f ) 。 3 ． 适用范围 长螺旋挤压扩孔压灌混凝土桩适应 于黏性土、粉土、砂土、含小砾石黏性 土、黄土和强风化土等，桩径在 6 5 0～ Ac a d em ic 学术 1 0 0 0 m m范 围内，桩长在 3 0 m之内，可用 于交通工程、工业与民用建筑工程等领 域 。 4 ． 结束语 长螺旋挤压扩孔压灌混凝士桩是一 种新型节能减排桩，具有施工无噪声、 无振动、排土量小、沉降量低、桩承载 力高、施工效率高等优势，推广长螺旋 挤压扩孔压灌混凝土桩是现代市场的需 要 。 参考 文献 ： [ 1 ] 大直径扩底灌注桩技术规程 《 中 国建筑工业出版社》，2 0 1 0 ．北京 ． [ 2 ] 桩基工程手册编写委员会 ． 桩基 工程手册 [ M ] ．北京 ：中国建筑工业出版 社 ， 1 9 9 5 ． [ 3 ]孙 鸣 ．钢 筋 混 凝 土 螺 旋 桩 可 行分析 [ J ] ．天津城市建设学 院学报， 2 0 0 1 ． 7 ． 钛合金焊接研究浅析 王莉 ( 7 3 0 0 5 0 甘肃建筑职业技术学院 甘肃 兰州 ) 摘要 ： 钛合金已广泛应用于航空、造船、化工、石油等领域。本文主要通过钛合金材料焊接性的分析 ， 以及不同焊接工艺条件 下钛台金焊接组织与性能的变化 ， 反应钛合金焊接研究现状。 钛合金的突出优 点是密度小、强度 高、 耐高温、和耐腐蚀， 具有较好的韧性。 随着科技的发展，先进的焊接结构要求 降低材料消耗，减轻结构重量，具有 以 上优 点的钛合金有着广阔的应用前景。 则钛合金的焊接性和对于各种焊接方法 的适应性就成为了钛合金焊接研究的一 个重 点内容 。 1 ． 钛 合金焊接性分析 焊 接 性是 指 同质 材料 或异 质 材料 在 制造工艺条件下，能够焊接形成完整接 头并满足预期使用要求的能力。包括两 个含义：其一是结合性能；其二是使 用 性能 。 钛合金焊接性主要取决于氧、氮、 氢等杂质含量、合金元素含量和焊接热 循环。钛在常温下能与氧反应生成致密 的氧化膜而保持高的稳定性和耐腐蚀性。 但在焊接热循环作用下，钛与氧、氮、 氢反应形成间隙固溶体化合物，使焊接 接头塑性和韧性降低，引起焊接点脆化。 0 、N等杂质虽然不能改变晶体结构，但 常处在晶格的间隙位置，阻碍位错移动， 显著提高钛的硬度和强度 。如果焊缝中 含氢量过多，会析出细片状或针状的 T i H 引起应力集 中，使焊缝冲击韧度显著降 低 。 2 ． 钛合金焊接方法及研究现状 针对钛合金的焊接性特点，可用于 钛合金的焊接方法有熔化焊接、固相焊 接及 钎焊。钨极氩弧焊、等离子弧焊、 电子束焊、激光焊等熔化焊接方式在钛 合金 的焊接 中应用广泛 。 2 ． 1 T I G焊 T I G焊 是钛合金焊接 中应用最广泛 的 一 种方法。焊接过程 中钨极不熔化，由 焊枪 的喷嘴送进氩气作为保护气体，还 可根据需要添加填充金属。但是钨极氩 弧焊焊速较慢、焊件变形较大、焊缝组 织较粗大，焊缝中会产生气孔 以及夹钨 等缺陷，易出现因气体保护不 良而影响 焊缝质量的问题，因而不适合焊接薄板 钛合金 。 2 ． 2 IV I I G焊 M I G焊熔深大，主要用于焊接钛合金 厚板， 可以减少焊接工序，提高焊接速 度，降低生产成本，也可减少焊缝气孔。 但 M I G焊采用的是直流反接，熔滴为细 颗粒过渡，薄板焊接时通常采用短路过 渡，而厚板焊接时则采用喷射过渡，填 充金属受污染的可能性较大。因此，对 于保护的要求比T I G焊更严格，气体纯 度和焊丝表面清洁度的要求也更高，焊 前必须彻底清理，在焊接过程中还要严 格控制。 2 ． 3真空电子束焊 真空电子束焊焊接钛合金时焊接接头 中易产生大的残余应力，随着焊接件厚度 的增大而增加。降低残余应力的主要方法 是焊接后对焊件进行完全真空退火。 2 ． 4激光焊 激光焊容易实现焊缝宽度小、变形 少的高精度焊接，可在大气 中作业。邹 世坤等采用 Y A G 、C O激光焊接 B T 2 0 、T C 4 钛合金板材，接头抗拉强度、抗剪强度 等性能与母材相当，接头的疲劳性能和 弯 曲角低于母材，真空热处理后高周疲 劳寿命接近母材，但弯 曲角只有母材的 1 ／ 2 。因此，在钛合金结构设计时应避免 将焊缝置于最大弯矩位置。 2 ． 5等离子弧焊 等离子弧焊是利用等离子弧作为热 源的焊接方法，在焊接钛及钛合金时， 为了避免产生钛的氢化物，使用无氢的 纯氩气或氩与氦的混合气。 中国机械 M a c h in e c h ln a j I