| 成果名称: | 灌注桩全液压钻进孔内掉钻圆形钻杆内胀式打捞技术 |
| 完成单位: | 深圳市工勘岩土集团有限公司,深圳市金刚钻机械工程有限公司 |
| 主要人员: | 李 凯,王荣发,潘启钊,肖杨兵,雷斌,廖启明,李 森,王 通,袁 伟 |
| 介绍: | 1.课题来源与背景: 近年来,我司承接完成了“横琴口岸及综合交通枢纽开发工程-市政配套工程(莲花大桥改造入境匝道、出入境匝道连接桥、既有桥墩加固)-桩基础工程”、“安居南馨苑桩基础工程”、“迅雷大厦土石方、基坑支护及桩基础工程”等项目,针对施工过程中RCD钻机、KTY钻机等大直径超重钻头的孔内掉钻情况,我司对具备圆形钻杆的钻头打捞技术展开研究,经过现场试验、优化改进,形成了“灌注桩全液压钻进孔内掉钻圆形钻杆内胀式打捞技术”。 2.技术原理及性能指标: 2.1 技术原理 本技术涉及灌注桩施工领域,重点针对钻杆连同法兰一并断脱、孔内打捞的问题,发明了一种圆形钻杆内胀式打捞装置,该打捞装置为带有导向头的圆筒式结构,沿筒体圆周设有四个可沿导轨上下滑动的滑块。打捞时通过使打捞器滑块进入待打捞的钻杆内,然后上提打捞器的过程中由于导轨的锥形设计使滑块与钻杆内壁之间越压越紧,当通过滑块与钻杆内壁的摩擦传递至待打捞钻杆的上拔力增加至钻具所需的打捞力时,钻具逐渐被提拉松动,并被打捞出孔。经过多个项目实践,形成了完整的施工工艺流程,达到了精准快速、安全可靠、降低事故处理成本的效果。 2.2 性能指标 a)打捞器为钢质圆筒式结构,其组成构件包括:顶部法兰、外筒、内部圆钢、导轨(4个)、滑块(4个)、挡板(4个)、底部法兰、尖锥导向头,其中顶部法兰、内部圆钢和外筒焊接在一起形成主体框架,外筒筒壁四周对称,其上开有四个孔槽以为滑块提供滑动空间。 b)打捞器的主要构件为导轨和滑块,其中导轨为上窄下宽的钢条,四条导轨均匀环绕焊接于圆钢四周,每条导轨两边各设有一条导槽,导槽与水平方向成87°倾角,因此四条导轨整体呈“锥形”。滑块一侧(内侧)为凹形结构,倾斜角度与导轨导槽一致;另一侧面(外侧)为曲率半径是135mm的圆柱弧面,其弧度同待打捞钻杆内壁一致,确保接触时可紧贴钻杆内壁产生摩擦;滑块底部切有一倾角为30°的坡面,使滑块底部呈锥形,便于打捞器插入钻杆。 c)滑块利用凹形结构与导轨导槽相嵌,可沿导轨上下滑动,其行程由上方挡板及下方外筒壁所限。当四个滑块同时沿导轨上滑时,滑块外径缩小,当行至导轨顶端时达到最小,为253.6mm,此时小于钻杆内径,滑块与钻杆内壁无接触;当四个滑块沿导轨下滑时,滑块外径增大,当行至导轨底端时达到最大,为280mm,此时大于钻杆内径,滑块处于钻杆内腔之外。实际打捞时,当滑块在钻杆反推作用下,从底端沿导轨滑动过程中外径减小至270mm时,刚好等于待打捞的钻杆内径,此时滑块可全部进入钻杆内,其外侧与钻杆内壁贴紧。 3 .技术的创造性与先进性: a) 尖锥型导向头 打捞器顶端采用尖锥型导向头,使得打捞器下放时只要其前端尖锥部分进入钻杆,即可将打捞器导入与钻杆精准连接。 b) 从内部与钻杆建立连接 针对圆形钻杆,使打捞器进入钻杆内部,通过与钻杆内壁产生摩擦实现从钻杆内部建立连接进行打捞。 c)内胀式结构设计 设计了一种内置锥型导轨和沿导轨移动的滑块组成的内胀式打捞结构, 使导轨上提时将滑块紧压向钻杆内壁,使滑块在钻杆内胀紧,保证打捞器跟钻杆紧密连接不脱落。 4.技术的成熟程度,适用范围和安全性:本技术经过多个项目的实践,已经形成了完整的技术标准、操作流程。适用于上方钻杆连同法兰一并断脱的圆形钻杆打捞。 5.应用情况及存在的问题: 本项目已经在“横琴口岸及综合交通枢纽开发工程-市政配套工程(莲花大桥改造入境匝道、出入境匝道连接桥、既有桥墩加固)-桩基础工程”、“安居南馨苑桩基础工程”、“迅雷大厦土石方、基坑支护及桩基础工程”等桩基础工程项目中灌注桩钻头孔内掉落事故处理中发挥作用。 将钻具打捞出孔后,由于打捞器与滑块卡得太紧,需要使用气割分离,导致打捞器成为一次性消耗品;尝试设计一种结构或操作手法,使打捞器滑块与钻杆脱离,以便于打捞器可以重复利用。 6.历年获奖情况: 无。 |
| 批准登记号: | |
| 登记日期: | 2023-01-05 |
| 研究起止时间: | 2019-05-02至2022-08-01 |
| 所属行业: | 建筑业 |
| 所属高新技术类别: | 先进制造 |
| 评价单位名称: | 广东省建筑业协会 |
| 评价日期: | 2022-08-22 |
