水泥土搅拌桩机研发课件.pptVIP

KPH-1000型钻孔桩机总体结构和三维动画模型演示浙江海洋学院机电学院马文军2012年5月

液压履带式水泥土搅拌桩机的总体设计1.施工准备n1.1搅拌桩施工场平整。1.2水泥搅拌桩应采用合格的R32.5级普通硅酸盐袋装水泥以便于计量。1.3水泥搅拌桩施工机械应配备电脑记录仪及打印设备，以便了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。1.4水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能。

2.施工工艺流程n桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。

3、施工控制n3.1水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。3.2为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。3.3对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。

3.4为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪，以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。n3.5水泥搅拌配合比：水灰比0.45～0.50、水泥掺量12％、每米掺灰量46.25kg、高效减水剂0.5％。nn3.6水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻，喷浆量应小于总量的1/2，严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位。每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟，喷浆压力不小于0.4MPa。

3.7为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30秒，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30秒。nn3.8在搅拌桩施工过程中采用“叶缘喷浆”的搅拌头。这种搅拌头的喷浆口位于搅拌叶片的最外缘，当浆液离开叶片向桩体中心环状空间运移时，随着叶片的转动和切削，浆液能较均匀地散布在桩体中的土中。长期使用证明，“叶缘喷浆”搅拌头能较好地解决喷浆中的搅拌不均问题。

3.9施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg。若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。n3.10施工中发现喷浆量不足，应按监理工程师要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。在12小时内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100cm，超过12小时应采取补桩措施。n

3.11现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：a施工桩号、施工日期、天气情况；b喷浆深度、停浆标高；c灰浆泵压力、管道压力；d钻机转速；f钻进速度、提升速度；g浆液流量；h每米喷浆量和外掺剂用量；i复搅深度n

样机研制的基本路线1.总体方案与结构初步设计nn本机在方案与结构设计中，应该实现一机多用，节约设备的投资.整机应该能够在施工现场自由移动和回转调整，以到达指定的桩孔位置。2.利用现代的设计方法，减少设计成本，提高了设计的可靠性利用Pro/E建立水泥土搅拌桩机的三维图形，进行虚拟设计和装配，再利用Pro/E软件建立的三维实体模型，在ADAMS进行机械系统三维实体模型仿真，分析和评估系统的性能，从而为物理样机的设计和制造提供参数依据。以ANSYS为计算分析的平台，采用有限元分析法，对桩机关键部件进行静态三维有限元分析，对研制工作具有很好的辅助和验证作用。

3.完成桩机主要部件的结构设计n利用完成的方案设计，进行桩机的结构设计，并结合Pro/E的虚拟装配、ADAMS性能仿真、ANSYS有限元分析的结果，根据分析的结果，改进桩机的结构，以提高设计效率，减少设计中的失误，降低试验样机的成本。

4.样机的试验与测试n在完成第一台物理样机后，进行试验与测试，根据测试结果，检验样机的性能，进一步改进设计方案，使桩机定型，并在此基础上形成系列产品。5.样机研制的技术路线n本课题针对水泥土桩机施工工艺，采用虚拟样机技术和有限元分析法研制开发其技术研究路线如图所示。

技术研究路线图

总体设计的基本要求1.使用性要求n2.经济性要求：要求结构设计的简单、紧凑、轻便和n稳定。设计中合理地确定结构尺寸、精度、表面质量，尽可能的多采用标准化、通用化、系列化的零部件，减少用价格昂贵的材料，应用合理的制造工艺，便于加工、装配，从而缩短制造周期，减少制造费用、降低