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城市地铁与地下工程 抢险注浆设备及器具选择

说明

随着我国铁路建设事业的迅速发展,修建和铁路运营越来越重要。我国各省会城市及沿海二线城市大范围的城市轨道交通建设如火如荼,随之而来的坍塌、涌水和流沙等险情给建设单位带来了很大的困扰,这就要求建设单位必须谨慎及妥善处理。我公司通过多年的生产和现场经验,总结出一整套适应现场抢险注浆设备的配套经验,能根据不同的现场情况,配置相应设备及设施。

一、对于坍塌、涌水和流沙出现的应对措施:

出现坍塌时,前期需要充填、注浆固结,再行暗挖。坍塌层比较浅时,在相应位置打下护坡桩,再挖掘,可以在护坡桩后注浆固结。

涌水很大时,需要先用潜水泵抽水,再对出水点进行注浆。

发生流沙时,直接注浆固结。

注浆时多以注双液浆为主,根据出水点或流沙地质情况,选择合适的初凝时间进行双液浆浓度调配。

作为抢险预置设备中大型吊车、挖机可以利用社会力量,对于打孔、注浆设备、器具以及相应的注浆材料,需要仔细研究,进行合理选配。选定设备后,首先要对抢险人员进行培训,包括了解基本注浆工艺、设备具体操作和维护保养、相应器具管理知识 制定人员和设备管理制度,保证设备存放地点的可靠性,

确立抢险人员通讯网络和值班制度

二.潜水排污泵选型

建议选择50m3/h ,扬程50m的三相电潜水排污泵(图1),该泵大约200kg,过大不利于搬迁,可以多台使用。(已定扬程潜水泵在低扬程使用时,电机电流会增大或过载,注意随时检查电流)。电控柜用星三角启动方式,一拖二使用

    

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三.钻机选型

1、低档配置      地质钻机与井架配合。(图2

优点:价格便宜,某些钻机机头可以360度旋转,隧道内可以打水平孔和倾斜孔,地面上施工,配以井架时提升钻杆较快。

缺点:对于混凝土和沥青路面,卵石层,回填土层钻进困难,尤其在城市内施工。作为地铁抢险工程设备时,需配有冲击能力的钻机,先钻引孔,透过硬路面后再由地质钻机钻孔。

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2、中档配置:   工程动力头钻机 (图3

优点:价格适中,性价比高。动力头一次行程长,一般在2左右,旋转扭矩大,1000-5000N。M,钻进效率高,可以打水平和倾斜孔,提升力比较大,可达40Kn以上。有履带行走机构的钻机,移动很方便。

缺点:尽管旋转扭矩大,对于混凝土和沥青路面,卵石层,回填土层钻进仍然困难。

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3、高档配置:   配有冲击动力头的履带钻机(图4

优点:在工程动力头钻机的基础上,动力头加上冲击器,可以轻松穿过混凝土和沥青路面,对于卵石和回填土地层也有很好的钻进效果。移动方便,钻进效率高。

缺点:价格高,一般是相应地质钻机的十倍以上。体积比较大,不适应隧道内施工。

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选择此类钻机时,不建议用风动类钻机。因为风动类钻机主要用于岩石里钻孔,扭矩与提升力比较小。某些城市地铁抢险队备有此类钻机,只能用于打引孔,设备利用率极低。

四、钻具选型

    上述钻机使用钻杆,建议用STM-R780型号的地质钻杆管材,直径50-80,接头材料用铬钼类合金钢,热处理工艺要合理选择并严格控制。双层钻具的内管材料一定用标准1Cr18Ni9Ti,接头焊接处要高压试验。

双层钻杆组装示意图



          双液水笼头



五、注浆泵选型

注浆量在10立方∕小时以内,选择机械类可变量双液注浆泵。它可以单双液注浆。双液注浆泵一定要双缸独立型。

同步

单缸双作用型极易形成双液在缸内混合,后果是堵泵堵管。


注浆量大于10立方∕小时,建议选用双液恒功率液压注浆泵,他的注浆效率高,设备可以处于满负荷运转下,根据压力自动调节流量。

型号

排量

L/min

额定压力

MPa

电机功率(kw

外形尺寸(mm

重量(kg

注浆机体

液压泵站

注浆机体

液压泵站

2ZBYSB-200

~50/5~15-37

250-50

5-15

37

2500*740*1320

2120*1100*1000

1000

1250

说明:(2ZBYSB-200~50/5~15-37液压泵)液压系统的两个油泵是恒功率油泵,分别调节油泵输出功率,可获得不同的出浆功率曲线,即得到双液配比调节,在注浆过程全范围内呈恒功率注浆特性,起到稳压注浆作用。

六、孔底混合双液注浆

孔底混合注浆法问世十多年来,在地铁施工中显示了很大作用。首先在北京、天津地铁施工运用,而后在全国推开使用。该工艺的最大特点是注浆混合点准确。

七、压密注浆

充填后的地层时常需要压密注浆,以提高承载力,某些地下通道也需要压密注浆增强防水能力。

注浆管可以用∮28-50的普通无缝管,加以接头,用振动方法,打下注浆管。注浆量在50∕分以内。



注浆头里有个活动头,注浆管进入土层时活动头缩进去,确保泥土不进入管内,注浆时活动头被浆液顶出。抜注浆管可用液压拔管器。 (见下图)

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