¿Se requiere limpieza de orificios para la construcción de anclajes pretensados?
(1) La distribución de las capas de suelo en el área de construcción y las propiedades físicas y mecánicas de cada capa de suelo (peso natural, contenido de agua, relación de huecos, coeficiente de permeabilidad, módulo de compresión, cohesión, ángulo de fricción interna, etc.) deben quedar claros durante la construcción del anclaje, lo cual es muy importante para determinar la disposición del anclaje y seleccionar el método de perforación.
También es necesario conocer el nivel freático y sus cambios en el tiempo, así como la composición y contenido de sustancias químicas en el agua subterránea, para poder estudiar la posibilidad de corrosión de los anclajes y las medidas anticorrosión. medidas que se deben tomar.
(2) Averigüe la ubicación y el estado de las tuberías y estructuras subterráneas en el área de construcción del anclaje y estudie cuidadosamente el impacto de la construcción del anclaje en ellas.
(3) Estudiar el impacto de la construcción de anclajes en los edificios adyacentes. Si la longitud del anclaje excede la línea roja del edificio, debe ser aprobado o autorizado por los departamentos y unidades pertinentes.
También se debe estudiar el impacto de las construcciones cercanas (como pilotes, descenso del nivel freático, voladuras de rocas, etc.). ) sobre la construcción de anclajes.
(4) Preparar el diseño de la organización de la construcción de anclajes y determinar la secuencia de la construcción; garantizar las necesidades de suministro de agua, drenaje y suministro de energía; formular los sistemas de entrada de maquinaria, uso normal y mantenimiento; organizar la organización del trabajo y el progreso de la construcción; ; antes de la construcción Se debe realizar una sesión informativa técnica.
Broca
El proceso de perforación afecta la capacidad de carga, la eficiencia de la construcción y el costo del anclaje. Los costos de perforación generalmente representan el 30% del costo total, a veces hasta el 50%. Se requiere perforar para no alterar el suelo, reducir los cambios en el campo de tensiones en el suelo original y tratar de no liberar tensiones de peso propio.
(1) Máquina perforadora
Hay dos tipos de equipos de perforación de anclaje que se utilizan actualmente en China. Un tipo son las plataformas de perforación de anclaje importadas, como las plataformas de perforación alemanas Krupp, las plataformas de perforación japonesas RPD y Koken, las plataformas de perforación italianas Worthington, las plataformas de perforación Sten Sacco, etc. El otro tipo son las plataformas de perforación nacionales (como la plataforma de perforación MZII desarrollada por Beijing Machinery Construction Company) y las plataformas de perforación de anclaje modificadas a partir de plataformas de perforación geológicas y de ingeniería.
La elección del método de perforación depende principalmente de la calidad del suelo y de la maquinaria de perforación. Los métodos de perforación con anclaje más utilizados son:
1) Método de operación en seco con barrena.
Cuando el anclaje está por encima del nivel del agua subterránea y en un estado no sumergido, se debe realizar la perforación en seco sin muros de contención. utilizado. El agujero se forma mediante el método de perforación en espiral, que es adecuado para arcilla, arcilla limosa y arena con buena compacidad y estabilidad.
La perforación con barrena utiliza la plataforma de perforación geológica de ingeniería mencionada anteriormente (Xu-600, etc.), que puede usarse para impulsar la tubería de perforación con barrena y también se puede usar para la perforación con barrena MZ-II.
Hay dos métodos de construcción para perforar en este método: un método es combinar la perforación y la inserción de tirantes de acero en un solo proceso, es decir, insertar los tirantes de acero en la varilla de perforación de barrena hueca al perforar. y luego, cuando se profundiza el orificio, el tirante de acero y la varilla de perforación de la barrena alcanzan la profundidad de diseño juntos, y luego se retira la varilla de perforación mientras se aplica la lechada, y el tirante de acero se ancla en el orificio de perforación; otro método es dividir; perforar y colocar el tirante de acero en dos procesos, es decir, después de perforar, inserte el tirante de acero después de que la varilla de perforación de la barrena salga del orificio. Este último método tiene un equipo simple, fácil operación y amplia aplicación. Para acelerar la construcción de perforación, se puede utilizar el método de trabajo paralelo para perforar agujeros e insertar tirantes de acero.
Al perforar con una varilla de barrena, los restos del suelo perforado ejercen presión y fricción en la pared del orificio, lo que hace que los restos del suelo se descarguen fuera del orificio a lo largo de la varilla de la barrena. Para suelos con un gran ángulo de fricción interna y suelos que pueden formar paredes de hoyo rugosas, la fricción entre las virutas de tierra sueltas perforadas y la pared del hoyo es pequeña, y las virutas de tierra se descargan fácilmente, incluso cuando la velocidad de rotación y el torque de la barrena Las varillas son relativamente pequeñas. En este caso, el suelo se puede perforar y descargar sin problemas. Para suelos con alto contenido de agua, plástico blando o estado fluido, es difícil descargar los restos del suelo debido a la gran fricción entre los restos del suelo perforado y la pared del pozo. Es necesario aumentar la velocidad de rotación de la varilla de la barrena para descargar eficazmente los restos del suelo. Arcilla blanda, arcilla limosa, etc. Tiene una alta adherencia a la pared del pozo y a las hojas espirales, y requiere un gran torque y una cierta velocidad de rotación para descargar los escombros del suelo. Por lo tanto, además de tener un par de rotación elevado, la plataforma de perforación también debe poder ajustar la velocidad de rotación para adaptarse a los requisitos de diferentes suelos.
La plataforma de perforación multifuncional totalmente hidráulica para automóviles QYDZ también se puede utilizar para perforación con barrena. Cuando esta máquina perfora un orificio inclinado para una varilla de anclaje, la herramienta de perforación consta de una unidad de potencia y una varilla de perforación. El dispositivo giratorio de potencia utiliza un motor hidráulico de curva interna NJM-1.0 como fuente de energía y el motor está instalado en una caja cerrada. Cuando esté en uso, simplemente use pernos para conectar la brida en la cara del extremo de la caja de la unidad de potencia y la brida en la cara del extremo de la pared telescópica. El eje de salida del motor está conectado a la tubería de perforación a través de un acoplamiento y la pluma se ajusta al ángulo requerido mediante un cilindro abatible. Se utiliza un cilindro de brazo telescópico para lograr presión de perforación para formar orificios para pernos.
La profundidad máxima de perforación de esta máquina puede alcanzar los 25 metros.
La longitud del tubo de perforación utilizado para la perforación con barrena es de aproximadamente 2 a 6 m. El diámetro exterior y el paso de la hoja espiral deben seleccionarse de acuerdo con el diámetro de perforación, y el diámetro exterior y el paso de la hoja espiral deben tener una determinada proporción.
Al perforar con este método, el taladro perforará agujeros de forma continua y luego colocará los tirantes de acero y la lechada.
La desventaja de este método es que cuando el orificio es largo, es fácil doblarse hacia arriba, provocando una pérdida excesiva por fricción cuando se tensa el anclaje, afectando la transmisión normal de la fuerza del anclaje en el futuro. La razón es que los recortes de suelo perforados durante la perforación se depositan debajo de la tubería de perforación, lo que hace que la broca se levante.
2) Método de perforación hidráulica
Este método es una tecnología de perforación ampliamente utilizada en la construcción de anclajes. La ventaja de este método de perforación es que la perforación, la eliminación de escoria, la fijación de la pared y la limpieza del orificio se pueden completar al mismo tiempo, lo que puede evitar el colapso del orificio, no dejar tierra residual y es adecuado tanto para suelos blandos como duros. Sin embargo, si se utiliza este método para la construcción, habrá más agua en el sitio de construcción sin un buen sistema de drenaje, lo que a veces causará problemas a la construcción.
Este método se puede utilizar para perforar los equipos de perforación Xu-600, Xu-6.00-3, Xu-300-2 y -100-1 modificados por equipos de perforación geológica de ingeniería nacional y equipos de perforación especiales importados. desde el extranjero.
Durante el proceso de perforación, el fluido de lavado (agua a presión) fluye desde el centro de la tubería de perforación hasta el fondo del pozo. Bajo una cierta presión de agua (aproximadamente 0,15 ~ 0,30 MPa), el flujo de agua saca los recortes de tierra perforados del orificio entre la tubería de perforación y la pared del orificio. Al perforar, el suministro de agua debe lavarse continuamente (lo que incluye extender la tubería de perforación y detenerse temporalmente) y el nivel de agua del pozo debe mantenerse en todo momento. Después de perforar a la profundidad especificada (generalmente la profundidad de perforación es 0,5 ~ 1,0 m más larga que la longitud del anclaje), continúe usando agua presurizada para eliminar los restos del suelo que quedan en la perforación hasta que el flujo de agua ya no esté turbio.
Una vez que la plataforma de perforación esté en su lugar, primero ajuste el ángulo de inclinación de la tubería de perforación. Al perforar en arcilla blanda, sin revestimiento, se debe colocar una carcasa protectora de 1 a 2 m en el orificio para garantizar que el orificio no colapse. Se debe utilizar un tubo central de 3 a 4 m de largo al perforar para garantizar que el orificio esté perforado. forma recta. La velocidad de perforación depende de la calidad del suelo, generalmente 30~40 cm/min es apropiada. La velocidad de perforación en la sección libre de la varilla de anclaje puede ser ligeramente más rápida y la velocidad de perforación en la sección de la varilla de anclaje puede ser ligeramente más lenta, especialmente cuando. ampliando el agujero. Si se encuentra una capa de arenas movedizas durante la perforación, se debe aumentar adecuadamente la velocidad de perforación, se debe reducir la presión del agua de perforación y se debe mantener la presión de la cabeza de agua en el pozo. Para diversas capas de suelo de relleno (incluidos residuos de construcción, etc.), se deben realizar perforaciones de revestimiento con paredes protectoras.
3) Método de perforación de fondo del pozo
Este método utiliza un impactador de impacto neumático de fondo del pozo para formar agujeros. Esta herramienta se utilizó originalmente para atravesar cables subterráneos. La longitud es inferior a lm y el diámetro es de 78 ~ 135 mm. Está propulsado por aire comprimido y equipado con válvulas, cilindros y pistones. Utiliza el movimiento alternativo del pistón para realizar un impacto direccional, lo que hace que el impactador DTH apriete la capa de suelo y perfore hacia adelante. Dado que siempre funciona en el fondo del pozo, la pérdida de energía de impacto es muy pequeña durante el proceso de transmisión y tiene las características de alta eficiencia de formación de agujeros y bajo nivel de ruido. Para controlar el impactador de modo que pueda sacarse del pozo después de perforar a una profundidad predeterminada, se requiere un equipo de perforación para conectar la varilla de perforación a la cola del impactador. Después de alcanzar la profundidad predeterminada, la tubería de perforación retrocederá a lo largo del marco guía del equipo de perforación para sacar el impactador del pozo. El marco guía también puede controlar el ángulo de formación de agujeros del dispositivo de formación de agujeros.
Los impactadores DTH domésticos de uso común incluyen C80, C100 y C150.
El método de perforación en fondo de pozo es adecuado para capas de suelo con gran porosidad y bajo contenido de agua. La velocidad de formación del agujero es rápida y la pared del agujero es lisa y sólida. Como no fue desenterrado, la pared del agujero no colapsó ni quedó bloqueada. El impactador tiene una forma esbelta y una ranura en espiral en la cabeza, que tiene un buen efecto de guía. El agujero es recto incluso en capas de guijarros y grava. La velocidad de formación de agujeros puede alcanzar 1,3 m/min. En capas de suelo con alto contenido de agua, la estructura del suelo de la pared del agujero se destruye fácilmente bajo la vibración de impacto de alta frecuencia del impactador, y la pared del agujero se vuelve lisa después de la extrusión por impacto. Por ejemplo, si la presión de la lechada es baja y la lechada no está bien combinada con el suelo de la pared del agujero, afectará la capacidad de anclaje del anclaje del suelo.
En comparación con la perforación en otros proyectos, las características y requisitos de la perforación con anclaje deben tenerse en cuenta de la siguiente manera:
(1) La pared del orificio debe ser recta para facilitar la colocación de tirantes de acero. y verter lechada de cemento;
(2) La pared del orificio no debe colapsar ni aflojarse, de lo contrario afectará la colocación de los tirantes de acero y la capacidad de carga de la varilla de anclaje;
(3) No se debe usar bentonita al perforar. Haga circular la protección de la pared de lodo para evitar que se forme piel de lodo en la pared del pozo y reducir la fricción entre el cuerpo del anclaje y la pared del suelo.
④ La mayoría de los orificios de anclaje al suelo tienen un cierto ángulo de inclinación y la estabilidad de la pared del orificio es deficiente.
⑤ Debido a la gran relación de esbeltez del anclaje de suelo y el orificio largo, es difícil garantizar la dirección y linealidad precisas del orificio de perforación, y es fácil de desviar y doblar.
Para la formación mecánica de orificios, generalmente no se requiere limpieza del orificio.