CN102425180A - 钢管管材或钢材型材的炮机施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢管管材施工领域，特涉及基坑及边坡支护施工，属于工程机械领域。本发明的目的是针对背景技术所述不足，提供一种钢管管材或钢材型材的炮机施工工艺，可以在减少配套器材，施工费用的同时，提高施工效率缩短工程周期。

Description

钢管管材或钢材型材的炮机施工工艺

技术领域： 

本发明涉及钢管管材施工领域，特涉及基坑及边坡支护施工，属于工程机械领域。

背景技术：

各种规格的钢管管材、钢材型材在基坑及边坡支护中广泛运用，通常用钢管管材施工钢管土钉、锚管、预应力锚管、水泥土中插钢材、微型桩及钢型材桩。将钢管管材按设计施工到相应的地层中的费用，占相应单项总费用的三份之一。

目前，钢管土钉、锚管及预应力锚管在基坑及边坡支护中主要应用于软土和填土中，采用挖掘机顶入或冲击器击入。采用挖掘机顶入，一般只能在极软土中施工，压入深度通常只能是3~6m，且及易压弯，质量难以保证；采用冲击器击入，在极软土中施工，虽然能施工到十几米，但功效慢，6个工人一天也只能施工100m左右，在老土中施工深度不到9m，在残积土中施工深度不到6m。

在基坑及边坡支护中水泥土桩插钢材，目的是增强水泥土桩抗剪力，与微型桩及钢型材桩一起，作为竖向挡土措施之一。如何将钢材插入相应的介质中，一直是工程施工中的难点。目前施工中通常采用：1）挖掘机压入及击入，深度通常只能施工6~9m，钢材易弯曲；2）制作导向架，锤击击入，施工麻烦，费用高；3）先引孔，再安置钢材，后灌注砼，施工麻烦，费用高；4）高频震动锤震入，高频震动锤设备使用少，设备昂贵，费用高。

发明内容：

本发明的目的是针对背景技术所述不足，提供一种钢管管材或钢材型材的炮机施工工艺，可以在减少配套器材，施工费用的同时，提高施工效率缩短工程周期。

本发明的技术方案是：钢管管材或钢材型材的炮机施工工艺，其特征在于：

步骤一对钢管管材或钢材型材按建筑施工图进行加工；

步骤二按建筑施工图进行测量定位；

步骤三根据施工钢管管材或钢材型材选用钢材帽及钢护套管，套钢材帽及长钢护套管；

步骤四炮机顶入钢材一定深度，原则是炮头钎杆顶入炮头内，炮头能击震，然后炮击钢材帽至钢材帽离套管口10 cm ~20 cm； 

步骤五停止炮击，换短钢护套管；

步骤六再次炮击钢材帽至钢材帽离套管口10 cm ~20 cm；

步骤七取下短钢护套管；

步骤八炮击钢材帽使钢材端头距介质面长度达到建筑施工图要求为止；

步骤九取下钢材帽。

其有益效果是：1）炮机在各地工程施工中广泛使用，设备易找到，使用费用低；2）配套器材少，费用少，可重复利用，各地可加工；3）效率高，每小时可施工100~200m；4）使用范围广，凡勘察中可进行标贯试验的地层均可使用；5)人员少，共两到三人：炮机操作员一人，辅助员一两人。而该方案施工设备主要是炮机一台，辅助配件为钢材帽2个（一个备用），钢护套管若干个（根据钢材长度及易弯程度选取钢护套管个数及各根套管长短）。

如上所述的钢管管材或钢材型材的炮机施工工艺，其特征在于：所述钢材帽钢锭整体加工成型。其有益效果是：施工过程中钢材帽不易脱落。

如上所述的钢管管材或钢材型材的炮机施工工艺，其特征在于：所述钢材帽为窝型。其有益效果是：便于炮头钎杆对准炮击。

为了更好的实现钢管管材或钢材型材的炮机施工工艺，本发明还提供了一种改进的钢材帽：一种炮击用钢材帽，包括帽头、帽柄和刻槽，帽头和帽柄采用钢锭整体加工成型，其特征在于：钢材帽帽头与帽柄交接处有刻槽。其有益效果是：该刻槽根据钢材断面形状而确定，可以使炮击过程中钢管管材或钢材型材端部得到有效保护。

如上所述的炮击用钢材帽，其特征在于：帽头为窝型。其有益效果是：便于提高炮击的效率

如上所述的炮击用钢材帽，其特征在于：帽头部厚为3cm~4cm。其有益效果是：有利于小型钢材使用小型炮击施工。

如上所述的炮击用钢材帽，其特征在于：帽头部厚为5cm~6cm。其有益效果是：有利于大型钢材使用大型炮击施工。

本发明还提供了一种炮击用钢护套管的加工工艺，其技术方案是：一种炮击用钢护套管的加工工艺，其特征在于：选用内径比施工钢材外切圆直径大一厘米左右的厚壁管材，焊接或切割成不同长度的，制作成钢护套管，炮击前套在钢材外，控制炮击的钢材弯曲度，钢护套管应比施工过程中钢材短1m至3m，确保炮击的钢材顺利击入设计的介质中。其有益效果是：可提高炮击使用的钢管管材或钢材型材范围及适用地层范围。

附图说明：

图1   D48δ2.5钢管土钉钢材帽图；

图2   D60δ3.5钢管预应力锚管钢材帽图；

图3   D219δ3.0钢管插入水泥搅拌桩中的钢管桩钢材帽图；

具体实施方式：

名称解释：挖掘机挖斗换成破碎锤就成了破碎机，俗称炮机。

三层地下室基坑支护过程中，施工方在强风化泥质粉砂岩中，用小松PC60-7挖掘机配炮头施工了9m长的D48δ2.5钢管土钉，18m长的D60δ3.5钢管预应力锚管，在回填土中的搅拌桩插入D219δ3.0钢管。

实施例一、炮机施工9m长的D48δ2.5钢管土钉的工艺：

1、            辅助员在加工好的6m长D48δ2.5钢管土钉外套3m长的D60δ3.5钢套管，将钢管土钉尖部对准测量的土钉，另一端套上钢材帽，手扶D48δ2.5钢管；

2、            炮机操作员操作炮机，使炮头的钎杆对准钢材帽，用力顶D48δ2.5钢管，当钎杆被顶入炮头内，达到炮头能启动炮击条件，用炮机炮击钢材帽，将钢管击入2.8m左右，停止炮击；

3、            辅助员先取下钢材帽，然后取下钢套管，再套上钢材帽；

4、            炮机操作员操作炮机，再次对准钢材帽进行炮击，炮击至钢材帽距坡面20cm,停止炮击，辅助员取下钢材帽，转入下一根钢管施工；

5、            电焊工对已施工6m的钢管接长3m；

6、            炮机施工完一排6m钢管后，再回头对接长3m钢管逐一套钢材帽炮击至管口据坡面10cm左右；

7、            最后对击入的9m钢管逐一进行压力注浆，一排9m钢管土钉就施工完成。

实施例二、炮机施工18m长的D60δ3.5钢管预应力锚管的工艺

1、            辅助员在加工好的6m长D60δ3.5钢管预应力锚管外套3m长的D75.5δ3.75钢套管，将钢管土钉尖部对准测量的土钉，另一端套上钢材帽，手扶D60δ3.5钢管；

2、            炮机操作员操作炮机，使炮头的钎杆对准钢材帽，用力顶D60δ3.5钢管，当钎杆被顶入炮头内，达到炮头能启动炮击条件，用炮机炮击钢材帽，将钢管击入2.8m左右，停止炮击；

3、            辅助员先取下钢材帽，然后取下钢套管，再套上钢材帽；

4、            炮机操作员操作炮机，再次对准钢材帽进行炮击，炮击至钢材帽距坡面20cm,停止炮击，辅助员取下钢材帽，转入下一根钢管施工；

5、            电焊工对已施工6m的钢管接长6m；

6、            炮机施工完一排6m钢管后，再回头对接长6m钢管逐一套钢材帽炮击至管口据坡面20cm左右，电焊工对已施工12m的钢管再接长6m，炮机施工完一排12m钢管后，再一次回头对接长6m钢管逐一套钢材帽炮击至管口据坡面10cm左右；

7、            对击入的18m钢管逐一进行压力注浆，施工完腰粱后，当注浆体及腰粱砼达到设计强度后，对18m钢管逐一进行张拉，责一排18m长的D60δ3.5钢管预应力锚管就施工完成。

实施例三、炮机施工在回填土中的搅拌桩插入15m长D219δ3.0钢管的工艺

1、   先在搅拌桩位开1.5m沟槽，然后施工搅拌桩，当一根搅拌桩施工完后，两名辅助员将6m长D219δ3.0钢管插在已施工搅拌桩口扶直；

 2、   炮机操作员操作炮机，在辅助员协助下，将钢材帽吊到钢管口，安放好钢材帽，使炮头的钎杆对准钢材帽，用力顶钢材帽，当钎杆被顶入炮头内，达到炮头能启动炮击条件，用炮机炮击钢材帽，将钢管击入5.8m左右，停止炮击；

 3、  辅助员先取下钢材帽，然后将焊有定位绑焊钢筋的另结6m长的D219δ3.0钢管对准已击入的钢管扶直，电焊工快速将两节钢管焊为整体，再套上钢材帽；

4、   炮机操作员操作炮机，再次对准钢材帽进行炮击，炮击至钢材帽距沟槽底面20cm,停止炮击，辅助员取下钢材帽，将焊有定位绑焊钢筋的另结3m长的D219δ3.0钢管对准已击入,12m长钢管扶直，电焊工快速将两节钢管焊为整体，再套上钢材帽；

5、   炮机操作员操作炮机，再次对准钢材帽进行炮击，炮击至钢材帽距沟槽底面水平,停止炮击；

6、   对钢管中未挤入水泥土的空腔回灌水泥砂浆，补水泥浆密实，责15m长的水泥土钢管桩就施工完成了。

施工关键：1）根据本工程D48、D60钢材抗弯性能只能选用小炮机，否则不能施工，D219钢管可用大炮机；2）据本工程钢材性能，每结钢管施工长度最好不超过6m； 3）据本工程钢材性能，采用6m一结，用小炮机施工，炮击操作手熟练，可不用钢套管； 4）钢材帽不宜采用焊接成型，否则易炮击脱焊，宜用钢锭整体加工成型；5）钢材帽对着炮头钎杆宜制成窝型，便于炮头钎杆对准炮击；6）钢材帽头部应制成3~4cm厚，否则炮击易击穿钢材帽；7）钢材帽应能保护钢材炮击的头部，使钢材炮击的头部不易开裂，可以适当涨鼓；8）钢材帽应易带上和取下，且不宜过重，以便提高施工效率；9）钢材帽带上后，炮击时不脱落。

配件的加工：

1、          钢材帽的加工：

钢材帽的加工应以施工关键中的4~9点为原则，样图见附图1、附图2及附图3。

2、          钢护套管的加工：

本工程D48钢管选用D60δ3.5钢管切割成3m长一段作钢护套管；本工程D60钢管选用D75.5δ3.75钢管切割成3m长一段作钢护套管；D219钢管用小炮机施工，没有采用钢护套管。

本发明不仅局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其它多种具体实施方式实施本发明，因此，凡是采用本发明的设计结构和思路，做一些简单的变化或更改的设计，都落入本发明保护的范围。

Claims (8)

1.钢管管材或钢材型材的炮机施工工艺，其特征在于：

步骤一对钢管管材或钢材型材按建筑施工图进行加工；

步骤二按建筑施工图进行测量定位；

步骤三根据施工钢管管材或钢材型材选用钢材帽及钢护套管，套钢材帽及长钢护套管；

步骤四炮机顶入钢材一定深度，原则是炮头钎杆顶入炮头内，炮头能击震，然后炮击钢材帽至钢材帽离套管口10 cm ~20 cm； 

步骤五停止炮击，换短钢护套管；

步骤六再次炮击钢材帽至钢材帽离套管口10 cm ~20 cm；

步骤七取下短钢护套管；

步骤八炮击钢材帽使钢材端头距介质面长度达到建筑施工图要求为止；

步骤九取下钢材帽。

2.如权利要求1所述的钢管管材或钢材型材的炮机施工工艺，其特征在于：所述钢材帽钢锭整体加工成型。

3.如权利要求1所述的钢管管材或钢材型材的炮机施工工艺，其特征在于：所述钢材帽为窝型。

4.一种炮击用钢材帽，包括帽头、帽柄和刻槽，帽头和帽柄采用钢锭整体加工成型，其特征在于：钢材帽帽头与帽柄交接处有刻槽。

5.如权利要求4所述的炮击用钢材帽，其特征在于：帽头为窝型。

6.如权利要求4所述的炮击用钢材帽，其特征在于：帽头部厚为3cm~4cm。

7.如权利要求4所述的炮击用钢材帽，其特征在于：帽头部厚为5cm~6cm。

8.一种炮击用钢护套管的加工工艺，其特征在于：选用内径比施工钢材外切圆直径大一厘米左右的厚壁管材，焊接或切割成不同长度的，制作成钢护套管，炮击前套在钢材外，控制炮击的钢材弯曲度，钢护套管应比施工过程中钢材短1m至3m，确保炮击的钢材顺利击入设计的介质中。

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