全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用課件

1、總經(jīng)理：陳建海,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,目錄,一、全回轉(zhuǎn)鉆機簡介及發(fā)展歷程 二、全套管施工在國內(nèi)的應(yīng)用 三、全套管全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展情況 四、全套管全回轉(zhuǎn)鉆機工法及在國內(nèi)的應(yīng)用,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,一、全回轉(zhuǎn)鉆機簡介及發(fā)展歷程,全回轉(zhuǎn)鉆機全稱全套管全回轉(zhuǎn)鉆機，和搓管機一樣，都是使用套管鉆進的設(shè)備，統(tǒng)稱為全套管鉆機。 全套管鉆機又稱貝諾特鉆機，它最初是由法國貝諾特公司于上世紀年代開發(fā)成功的。全套管沖抓斗鉆孔機的工作裝置由沖抓斗和全套管裝置兩部分組成。最初的全套管裝置為搖動式，即利用兩只搖動液壓缸的伸縮使套管繞其中心以一定的角度往復轉(zhuǎn)動，從而使套管最下端的切削齒剪切土壤，降低套

2、管壓人阻力；靠另外兩只液壓缸將套管壓人或從土中拔出。隨著樁基礎(chǔ)施工的發(fā)展，樁的直徑越來越大，施工效率和精度要求越來越高，搖動式套管裝置因扭矩小、效率低，已不能滿足施工的要求。,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,搖動式全套管鉆機（搓管機）,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,一、全回轉(zhuǎn)鉆機簡介及發(fā)展歷程,全回轉(zhuǎn)鉆機是一種可以驅(qū)動套管做360度回轉(zhuǎn)的全套管施工設(shè)備，是日本在20世紀80年代中期在搖動式搓管機的基礎(chǔ)上開發(fā)的新型貝諾特施工設(shè)備。該設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域主要涉及城市地下障礙物（包括舊的混凝土預制樁、灌注樁、鋼管樁、鋼板樁等）的拔除和置換，城市和沿海地區(qū)軟基或硬巖地區(qū)鉆進成孔、復雜破碎的填石填海地層、沿海灘

3、涂和地下水豐富的砂層、卵礫石地層的全套管成孔灌注樁施工。該工法技術(shù)靈活多樣、機械化程度高，具有施工安全、可靠，成孔垂精度高、無泥漿污染等特點。在日本已經(jīng)形成10003200mm的系列產(chǎn)品。,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,全回轉(zhuǎn)鉆機施工狀態(tài)示意圖,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,二、全套管工法在國內(nèi)的應(yīng)用,1994年國內(nèi)某公司成功研制了國內(nèi)首臺全液壓搖動全套管鉆機（即搓管機），并投入使用，打破了全套管鉆機國外壟斷的格局。 截至2014年，國內(nèi)搓管機的生產(chǎn)廠家已有五家以上，產(chǎn)品規(guī)格已覆蓋1.2m2.5m樁徑，在軟土層、雜填土等地層的施工中顯露出優(yōu)勢，并在做軟咬合樁上取得了國際領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢。但是搓管

4、機由于結(jié)構(gòu)特點，其在大直徑深基礎(chǔ)樁、清除地下障礙等領(lǐng)域無法滿足施工要求。于是全套管全回轉(zhuǎn)鉆機（簡稱：全回轉(zhuǎn)鉆機）開始引入中國。,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,三、全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展,國內(nèi)自上世紀90年代開始引進全回轉(zhuǎn)鉆機用于橋梁和鐵路建設(shè)。2004年上海隧道股份引進兩臺日本車輛RT260H全回轉(zhuǎn)鉆機用于地鐵4號線坍塌事故的的工程修復，取得良好效果，是國內(nèi)進行大型地下工程事故搶險的成功范例。目前國內(nèi)2000年以后以新機狀態(tài)從日本進口的各型號全回轉(zhuǎn)鉆機共6臺，其中三臺進行過回轉(zhuǎn)支承等主要部件的大修或更換。國內(nèi)以二手機形式進口過來的機器，能夠使用的大約有20臺，基本全是日本制造，生產(chǎn)日期最早可以

5、追溯到上世紀80年代末期，屬于典型的“文物級”設(shè)備，設(shè)備狀態(tài)差，使用效率低，無奈當時中國不能生產(chǎn)。,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,三、全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展,全回轉(zhuǎn)鉆機由于其結(jié)構(gòu)龐大，控制系統(tǒng)復雜，國內(nèi)主機廠商一直未有涉足制造，中國一直依賴進口設(shè)備，2010年，一臺日本產(chǎn)2米型全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的售價為千萬元級，由于有如此高的身價，國內(nèi)擁有該種設(shè)備數(shù)量又少且集中在個別施工公司，形成壟斷效應(yīng)，其出場費用也斐然，導致該種設(shè)備在國內(nèi)主要以清除地下障礙物施工為主，而龐大的樁基礎(chǔ)施工市場，一直難以承受其昂貴的施工費用，個別疑難工程因為只能使用該種設(shè)備，使工程造價直線上升。,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,進

6、口二手設(shè)備,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,進口二手設(shè)備,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,三、全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展,2010年，在江蘇徐州，由盾安集團投資設(shè)立的徐州盾安重工機械制造有限公司，開始對全回轉(zhuǎn)鉆機進行深入研究并開始制造。2011年8月，真正意義上的國產(chǎn)第一臺全回轉(zhuǎn)鉆機DTR1505在盾安重工下線并成功召開推廣會，隨著設(shè)備的國產(chǎn)化和施工工法研究的跟進，盾安重工全回轉(zhuǎn)鉆機開始深入到拔樁、清障、鋼立柱插樁、咬合樁、鉆孔灌注樁施工等各個基礎(chǔ)施工領(lǐng)域。,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,三、全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展,經(jīng)過4年多的自主研發(fā)和創(chuàng)新，截止目前，盾安重工已經(jīng)形成1

7、.5米3.2米的全回轉(zhuǎn)鉆機的生產(chǎn)能力，成為國內(nèi)規(guī)模最大、型號最全的全套管全回轉(zhuǎn)鉆機研發(fā)制造基地，并產(chǎn)品成功出口東南亞，參與國際市場競爭。目前國內(nèi)涉足全回轉(zhuǎn)鉆機生產(chǎn)的廠家也由盾安重工一家發(fā)展到多家， 這些廠家跟隨盾安重工步伐，通過同國外企業(yè)合作或者自主研發(fā)，均已完成了一臺樣機的試制，隨著技術(shù)水平的不斷提高，國產(chǎn)全回轉(zhuǎn)鉆機取代進口設(shè)備指日可待。 全套管施工配套的沖抓斗、套管、刀頭等，均已實現(xiàn)國產(chǎn)化，基本滿足了使用要求。,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,上圖：全套管全回轉(zhuǎn)鉆機動力站,右圖：全套管全回轉(zhuǎn)鉆機工作裝置,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,盾安DTR2605H全套管全回轉(zhuǎn)鉆機在澳門筷子基工地施工中

8、 樁徑2000mm，套管最大跟進深度102m,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,盾安DTR2605H全套管全回轉(zhuǎn)鉆機在成蘭鐵路太平站大橋工藝性試樁工地施工中，順利完成深達116m的工藝性試樁,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,全套管鉆機施工輔助用具： 套管、刀頭,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,全套管鉆機施工輔助用具： 沖擊錘、沖抓斗等,三、全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展,全回轉(zhuǎn)施工優(yōu)勢： 無噪音、無振動，安全性能高； 不使用泥漿，作業(yè)面干凈，可避免泥漿進入混凝土中的可能性，成樁質(zhì)量高，有利于提高混凝土對鋼筋的握裹力； 施工鉆機時可以很直觀的判別地層及巖石特性； 鉆進速度快；,全回

9、轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,三、全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展,全回轉(zhuǎn)施工優(yōu)勢： 鉆進深度大，根據(jù)地層情況，最深可達到100米以上； 成孔垂直度便于掌握，垂直度可以精確到1/500； 不易產(chǎn)生塌孔現(xiàn)象，成孔質(zhì)量高； 成孔直徑標準，充盈系數(shù)小，于其它成孔方法相比，可節(jié)約大量的混凝土用量； 清孔徹底，速度快，孔底鉆渣可清至30mm左右。,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,四、全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的應(yīng)用及工法簡介,一、咬合樁工法 傳統(tǒng)咬合樁是指采用機械鉆孔，護壁，取土，現(xiàn)澆混凝土灌注成樁，樁與樁之間相互咬合(相交)排列的一種基坑圍護結(jié)構(gòu)形式?；炷良尤氤從齽┭娱LA樁混凝土凝固時間，待B樁成樁后形成咬合。就目前技術(shù)條

10、件而言，傳統(tǒng)咬合樁是國內(nèi)較成熟的施工工藝。 硬法切割咬合樁即用全回轉(zhuǎn)全套管鉆機施工成樁的施工方法，即先施工兩根鋼筋混凝土樁（B樁）兩側(cè)的放置方籠（或無籠）的混凝土樁（A），待A樁混凝土達到一定強度后用全回轉(zhuǎn)鉆機按設(shè)計要求切割A樁成孔，然后下放鋼筋籠澆灌混凝土形成咬合樁。,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,DTR系列鉆機咬合樁工藝特點： （1）避免了采用超緩凝混凝土咬合樁工藝在完成切割咬合時，容易產(chǎn)生相鄰孔混凝土管涌現(xiàn)象的發(fā)生而造成質(zhì)量事故，同時由于采用了常規(guī)混凝土，降低了對混凝土的要求，節(jié)約了成本。 （2）由于采用硬切割工藝，允許混凝土A樁強度正常發(fā)展，無需依賴緩凝劑控制混凝土強度，并且不會出現(xiàn)由

11、于單樁成樁時間過長（超過超緩凝劑能夠控制的混凝土凝結(jié)時間），A樁混凝土強度過高導致無法進行B樁咬合施工的弊病。 （3）當遇到較堅硬的大面積地下障礙物時，全回轉(zhuǎn)鉆機成樁的過程中可以直接清除地下巖層及障礙物，達到一次成樁。,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,一、咬合樁工法,（4）全套管全回轉(zhuǎn)鉆機施工中本身具有止水護壁功能，無需另加護壁措施，是一種節(jié)能環(huán)保的是施工工藝。 （5）根據(jù)抓斗取土深度，可確切分清土層，選擇適宜的樁端持力層。 （6）孔內(nèi)所取泥土，含水量較低，方便外運，而且無泥漿污染環(huán)境的憂慮；施工現(xiàn)場整潔文明，市區(qū)內(nèi)施工極為合適。 （7） 對沉降及變位容易控制，能夠緊鄰相近的建筑物、地下管線施工

12、。 （8） 全回轉(zhuǎn)的跟管鉆進及其他掘進方法，有效的防止了孔內(nèi)流沙、涌泥，并可進行嵌巖，保證了成樁質(zhì)量。,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,一、咬合樁工法,（9） 第二次施工的樁在已成的第一次兩樁間實施切割咬合，全套管的護孔方式保證了樁間緊密咬合，樁砼凝成一體，形成良好的整體連續(xù)結(jié)構(gòu)。 （10）配筋率較低，這是因為鉆孔咬合樁可以采用鋼筋混凝土樁和素混凝土樁間隔布置的排列方式； （11）抗?jié)B能力更強，這是因為鉆孔咬合樁是連續(xù)施工的，樁間不存在施工縫，而地下連續(xù)墻分幅接頭處的施工縫往往是防滲的薄弱環(huán)節(jié)； （12）施工靈活，這是因為鉆孔咬合樁施工時可根據(jù)需要轉(zhuǎn)折變線，更適合于施工一些平面多變的幾何圖形或呈

13、各種弧形的基坑。,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,一、咬合樁工法,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,DTR鉆機咬合樁施工工藝原理圖,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,鉆孔咬合樁施工示意圖,應(yīng)用實例：杭州高德施工現(xiàn)場，該工程是錢塘江邊防水幕墻，咬合樁工法，平均樁深35米，樁徑1米，單邊咬合20厘米。,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,應(yīng)用實例：廈門集美大橋下穿通道圍護咬合樁,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,應(yīng)用實例：廈門集美大橋下穿通道圍護咬合樁,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,四、全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的應(yīng)用（二）,二、嵌巖灌注樁 原理：利用DTR全套管全回轉(zhuǎn)鉆機的回轉(zhuǎn)裝置的回轉(zhuǎn)使鋼套管與土層間的摩阻力大大減少，邊回

14、轉(zhuǎn)邊壓入，同時利用沖抓斗、沖擊錘挖掘取土，直至套管下到樁端持力層為止。挖掘完畢后立即進行挖掘深度的測定，并確認樁端持力層，然后清除虛土。成孔后將鋼筋籠放入，接著將導管豎立在鉆孔中心，最后灌注混凝土成樁。,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,嵌巖工藝原理,嵌巖工藝原理,沖擊錘破碎,沖抓斗抓取,成孔結(jié)束，在進行混凝土灌注,抓斗取出的巖石，為灰?guī)r，地勘、監(jiān)理在判斷巖樣特性,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,施工案例：成蘭鐵路太平站大橋工藝性試樁 盾安DTR2605H全套管全回轉(zhuǎn)鉆機順利完成深達116m的工藝性試樁,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,施工案

15、例：澳門筷子基項目 DTR2605全回轉(zhuǎn)鉆機完成直徑2米、102米深樁基施工,淮河二橋基礎(chǔ)樁施工,貴陽滬昆線基礎(chǔ)樁施工,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,施工案例：,三：無損拔樁及地下障礙物清除工法,在城市建設(shè)、橋梁改建時，可以直接清除鋼筋混凝土樁、鋼管樁、H鋼樁、PC樁、木樁、孤石、局部巖層等障礙物，就地灌注基礎(chǔ)樁或連續(xù)墻。,施工案例： 中鐵二局 南京項目,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,整體起拔：采用DTR系列全回轉(zhuǎn)設(shè)備拔樁，該設(shè)備是能夠驅(qū)動鋼套管做周回轉(zhuǎn)以將鋼套管壓入和拔除的施工機械，該設(shè)備在作業(yè)時產(chǎn)生的下壓力和扭矩，驅(qū)動鋼套管轉(zhuǎn)動，利用管口的高強刀頭對土體、巖層及鋼筋混凝土等障礙物的切削作用

16、，將套管鉆入地下至樁底部以下1m，然后利用液壓起拔設(shè)備將樁拔除。最后向套管內(nèi)回填水泥土，并在回填的同時逐節(jié)拔除鋼套管。,上海船廠工地，徐州盾安重工150型全回轉(zhuǎn)鉆機一次性整體拔除28米灌注樁；,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,拔樁方法,整體起拔：采用DTR系列全回轉(zhuǎn)設(shè)備拔樁，該設(shè)備是能夠驅(qū)動鋼套管做周回轉(zhuǎn)以將鋼套管壓入和拔除的施工機械，該設(shè)備在作業(yè)時產(chǎn)生的下壓力和扭矩，驅(qū)動鋼套管轉(zhuǎn)動，利用管口的高強刀頭對土體、巖層及鋼筋混凝土等障礙物的切削作用，將套管鉆入地下至樁底部以下1m，然后利用液壓起拔設(shè)備將樁拔除。最后向套管內(nèi)回填水泥土，并在回填的同時逐節(jié)拔除鋼套管。,上海船廠工地，徐州盾安重工150型

17、全回轉(zhuǎn)鉆機一次性整體拔除28米灌注樁；,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,拔樁方法,分段清除：原理是利用DTR系列全回轉(zhuǎn)設(shè)備產(chǎn)生的下壓力和扭矩，驅(qū)動鋼套管轉(zhuǎn)動將套管鉆入地下，這種方法是套管完全套住樁體進行切削作業(yè)，利用套管內(nèi)壁和樁體間的摩擦力把樁體扭斷，或用楔形錘沿著套管內(nèi)壁錘擊，使錘頭嵌入樁體及套管間，回轉(zhuǎn)作業(yè)使樁體扭斷，斷后的樁體用沖抓斗或吊車捆扎取出，依次作業(yè)，直至整根樁清除。 套管回轉(zhuǎn)切削，將舊樁周圍的土體及障礙物切削后實施土體分離減摩，在拔除舊樁時只需考慮樁的自重無需再考慮樁周圍的摩阻力。,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,拔樁方法,上海世博中心30米灌注樁拔除,廣州地鐵拔樁施工,全回轉(zhuǎn)鉆機

18、在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,施工案例：,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,拔樁質(zhì)量控制要點 ：,1、測量施工質(zhì)量控制：括孔位、鋼套管、鉆機垂直度。 2、成孔施工質(zhì)量控制：包括成孔垂直度、孔徑、孔深等。 3、回填施工質(zhì)量控制：包括回填土含水量、水泥含量等。,注意事項： 1、全套管跟進，對周圍土體沒有影響； 2、嚴格控制清樁深度，清樁要徹底，殘留混凝土塊及鋼筋要抓取干凈； 3、拔樁作業(yè)完成后應(yīng)及時回填，填充材料采用含7%水泥的水泥土進行回填?；靥罱Y(jié)束后再對原孔位進行分層注漿施工，注漿壓力0.4mpa，水灰比1.0。,四、特殊環(huán)境下、無擾動環(huán)保型全套管灌注樁施工,北京良鄉(xiāng)高速公路良鄉(xiāng)政府門前段 此項目是在地鐵輕

19、軌橋梁下施工，橋梁高度為13米，樁離橋梁立柱最近距離為3米，樁深35米，直徑1.2米，施工時地鐵集團安全人員每天都要到現(xiàn)場檢測是否對原有的樁基造成影響，施工過程中未發(fā)現(xiàn)異常，足以證明全回轉(zhuǎn)鉆機機器施工無振動，對周圍土層無任何擾動，是目前世界上高效安全的成樁設(shè)備。,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,北京市大興區(qū)生物醫(yī)藥基地東配套6號及7號0505-053、0505-062地塊住宅混合公建用地項目,簡稱大興龍湖項目，施工現(xiàn)場緊鄰地鐵大興線生物基地站，距車站僅2米，土質(zhì)粘泥流沙較大，樁深35米左右。發(fā)包單位，中建三局建設(shè)工程股份有限公司,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,五、蓋挖逆作施工-鋼立柱插入施工 鋼

20、立柱插入施工工藝實在逆作法施工中基礎(chǔ)樁基與鋼立柱連接的施工方法（俗稱一樁一柱）。,蓋挖逆作法用途： 多用在深層開挖、軟弱地層開挖、靠近建筑物施工等情況下的地鐵站施工。該工法在地下建筑結(jié)構(gòu)施工時以結(jié)構(gòu)本身既做擋土墻又作內(nèi)支撐，不架設(shè)臨時支撐。施工順序和順作法相反，從上往下依次開挖和構(gòu)筑結(jié)構(gòu)本體。,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,蓋挖逆作法的優(yōu)點： 結(jié)構(gòu)本身用來作為支撐，具有相當高的剛度，使擋墻的應(yīng)力、變形減小、提高了工程的安全性，能有效控制周圍土體的變形和地表的沉降，減小了對周邊環(huán)境的影響。 適用于任何不規(guī)則形狀的平面或大平面的地下工程。 可以早期展開地上結(jié)構(gòu)的施工。同時進行進行地上和地下結(jié)構(gòu)的施工，縮短了工程的施工總工期。 不必另外架設(shè)開挖工作平臺，大大削減支撐和工作平臺等大型臨時設(shè)施，減少費用。 由于開挖和施工的交錯進行，逆作結(jié)構(gòu)的自身荷載由立柱直接承擔并傳遞給地基，減少了大開挖的時卸載對持力層的影響，減小了基坑內(nèi)地基回彈量。,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用,全回轉(zhuǎn)鉆機在國內(nèi)的