塑料排水板插板机机型的选择.doc

塑料排水板插板机机型的选择【摘要】塑料排水板加固软土地基是在砂井原理基础上发展起来的一种新工艺，合理地选择排水板施工机械，对于保障施工质量，加快施工周期关系重大。在分析了履带式插板机和门式轨道插板机在施工质量、工效比较、动力配置、机械结构后，根据工程实际情况，推荐履带式插板机较为实用。 【关键词】塑料排水板施工机械性能比较 随着国民经济的发展，在近海滩地上围海造地的需求也越来越多。由于沿海地区基本上是软弱地基，要在这种地基上建造水利工程，对软基的处理是一个重要课题。塑料排水板固结法就是在砂井原理的基础上发展起来的一种工艺。 对于打插塑料排水板，目前国内适用的规范很少，仅交通部有一部塑料排水板施工规程，而水利部还没有正式成文规定，并且交通部的规程也只是对排水板的施工技术作出了标准，对该种工艺的施工机械提及甚少。实际上，在具体的施工过程中，如何选择一种适合实际情况的施工机械进行施工，对于保障排水板施工规程的正确实施，关系甚大。因此，选择排水板施工机械，应根据工程实际情况，从机械的结构特点、工效、适用程度等方面来确定。下面就几种较为常见的排水板插板机机型作些讨论。1常用机型及结构比较选择陆上塑料排水板插板机时，必须考虑该种机械的基本性能，包括接地压力、稳定性、打设能力、机动性及打设速度等。目前常用的陆上塑料排水板插板机有三种机型，即为挖掘机改装的插板机、履带式插板机和门式插板机。在某工地，由于软土地基处理任务重、时间紧，因此，上述三种插板机在工地上都使用过。现在就其结构特点、施工特点及其技术上的优缺点分析如下。1.1挖掘机改装的插板机该机型使用较灵活，可以将塑料排水板打到很边的角落。但由于机型本身自重在20t左右，一般软基难以承受，只能在地基承载力较好的地方使用。在该工地试用多次不成功，因自身质量导致机械底盘沉入碎石垫层基础内，无法自行爬行，该工地无法采用此种机型，在此不作详细论述。1.2履带式插板机(1)该机型行走方便，整机都可拆卸，在工地组装，3d内即可投入生产，并且可以在组装底盘后，再进入施工场地进行其他部件组装。在本工地共使用3台，完成塑料排水板插设任务的78%。 (2)该插板机的落地面积为4.12m2(两条履带)，机械自重15t，对基础所造成的压强为36kPa，对基础进行处理后，一般可以承受。(3)履带式插板机由于是受两条履带控制垂直度，其一条履带宽度只有0.5m，两条履带间距仅6m，这样受基础的平整度影响很大。虽然打插排水板时平面位置比较到位，但由于插板机存在倾斜度，一般插入深度又多在10m以上，很难保证排水板在深层也能均匀分布。而每插入一根排水板必须移动机械位置，这种结构和工作情况对于垫层局部的不平整，就极易造成排水板的局部垂直度问题，并且该种插板机没有垂直度检查设备和调整措施，易使排水板在地基深部排列不均匀，造成基础固结不均匀，从而使得沉降不均匀。 (4)该机型的插管是扁平的，拔插管是拉拔式，回带情况比较好，一般打10m回带约2030cm。交通部所颁布的规程规定，打设时回带长度不得超过50cm，且回带的根数不宜超过总根数的5%，履带式插板机基本能够保证该项规定的实施。 (5)在沿海地区，使用的插板机需要考虑海水的腐蚀作用。对于履带式插板机，施工时每日两潮，潮来时提前半小时将电动机、配电盘拆除移至高处，而插板机底盘部位不能避潮，长时间被海潮浸泡，因其轴承活动关节部位较多，一旦关节部位保护功能减弱，海水渗进，对轴承、履带、螺栓等腐蚀性较大，故维修费用也较大。 (6)履带式插板机由于基梁较低，遇到稍高一点的障碍物就难以通过，特别是遇到原型观测断面等特别区域而又必须打插排水板时，施工难度较大。 (7)履带式插板机由于是履带式走动，运作移位灵活，并能最大限度打到垫层边缘，排水板平面位置控制很好。对施工过程中出现质量不合格而需要补打时，移位灵活的履带式插板机能够保证在最短的时间内补打完毕。 (8)履带式插板机的打设动力是电动机直接带动的，没有振动性，在基础不稳定的情况下，如边坡等，不会导致地基产生过大的振动而失稳。 1.3门式轨道插板机(1)该型插板机使用比较方便，整机都可拆卸，在工地3d内即可组装完毕投入生产。本工地后期共使用2台，完成塑料排水板插设任务的22%。该机械如在高速公路软基处理工程中使用，其效果会更好一些。 (2)门式插板机的自重在15t左右，完全由其轨道承受。由于轨道落地面积很小，须在轨道下铺垫枕木以减小压强，而移动轨道也是一道相当麻烦的工序。 (3)门式插板机由于其机械移动受轨道控制，通过事先调节轨道的水平度，在轨道范围内能保证良好的垂直度，使排水板分布均匀，从而使软基能够均匀排水，均匀固结。 (4)该机插管是114mm无缝钢管，拔管是震动式，震动比较厉害，一般打10m回带3040cm，甚至更大，会给工程质量产生影响。因此，插入深度应考虑回带这一因素。 (5)门式轨道插板机主要部件在潮来时可以提到高处避潮，轴承等活动关节部位较少，一般的笨重铁件抗海水的腐蚀性能较强，维修费用较低。 (6)门式轨道插板机不存在履带式插板机由于基梁太低，遇到太高障碍物会造成施工不便的问题。 (7)门式插板机由于受轨道控制行动，在移位运作时显得繁琐笨重。对垫层宽度的要求比较高，因它很难打到地基边缘，就需要加宽垫层，造成了施工麻烦和不必要的损失。并且，一旦需要补打时，移动机械相当麻烦，会给整个工程的工期产生较大影响。 (8)门式插板机的打设动力是振动式的，震动较大，会给某些特殊地基(如边坡)产生失稳影响，应引起注意。2动力配置由表1可见，履带式插板机所需动力较大，需配备50kW发电机1台。门式插板机所需马力较小，2台插板机只需1台90kW发电机，门式插板机在动力方面较为经济。表1两种插板机结构和动力配置参数比较参数履 带 式 插 板 机门 式 轨 道 插 板 机机型自重15t15t最大可插入深度19.8m22m井架高度21m24m配备动力1台插板机配备50kW柴油发电机1台2台插板机配备90kW柴油发电机1台行走动力二条履带共配7.5kW 电动机2台整台机械行走共配1.1kW电动机2台带动插板的动力用30kW电动机1台带动插板(链条传动)用15kW电动机1台带动1.5t振动锤拆架电动机拆架配1.5kW电动机2台拔插管配11kW电动机1台左右移动整机移动门架移动配1.1kW电动机2台3工效比较3.1履带式插板机在正常情况下，当排水板之间的距离为1.4m时，履带式插板机打插1根14m长的塑料排水板，1min可以完成插设与移位这二道工序，效益比较理想。由表2可以看出，每日两潮，履带式插板机平均每台机每潮可打插1137m，如果准备工作做得充分，最高记录可达1510m。3.2门式轨道插板机门式轨道插板机打插一根14m长的排水板需5min，效益明显低于履带式插板机。由表2可知，门式轨道插板机平均每台机每潮只能打插647m，如果准备工作做得充分，最高记录仅达920m。某工地履带式插板机和门式轨道插板机工效比较见表2。表2某地两种机型的工效比较工区完成桩号机型排水板完成(m)施工时间每台机施工的潮数平均每潮打排水板(m)一工区0+4401+2701号履带插板机2093164月15日9月10日1741202二工区1+2701+6102号履带插板机857385月23日9月9日831032三工区1+6102+1423号履带插板机1341605月7日8月9日1141176四工区2+1422+6501号门式插板机1281045月18日10月4日1146472号门式插板机6月22日10月6日84合计 557318 4结语从机型、机械结构、动力配备和工效等方面，对两种陆上排水板插板机进行了比较分析，可以看出两种