安 全 警 告
1. 警告:检查现场地层情况,必要时在工作之前加固坑壁,防止坍塌事故的发生。
2. 警告:在操作之前,要探明地下管线的位置、深度,击穿这些管线有可能产生严重的伤亡事故。
3. 警告:夯管锤在工作时,管路及运动部件具有一定的压力,注意承压件的使用状况,严禁带压操作。
4. 警告:清除钢管内的土芯时,严防钢管出土一端飞石伤人。
5. 警告:夯管锤主机用户不可随意拆卸。
1. 前言
BH系列气动夯管锤,是用于非开挖铺设地下管道的新型设备,适于在粘土层、亚粘土层、含砂砾石土层、杂填地层铺设直径Æ1200mm以下,较短距离的钢管。主要具有铺管精度高、铺管直径范围大、对地层适应性强、设备操作简单、投资少、施工成本低等特点。
BM系列气动矛,俗称地鼠,适用在具有较大压缩性土层中铺设短距离小直径的各种管道。
为了您的设备能够发挥更大的效用,创造更多的效益,使用前务请详细阅读本说明书,并按照操作规程使用。
2 概述
2.1夯管锤实质上是一个低频、大冲击功的气动冲击器。它是以压缩空气为动力,驱动缸体里的冲锤打击砧子,同时将钢管沿着导轨的轨迹直接夯入地层中,工作时,夯管锤产生较大的冲击力,这个力直接作用于钢管的一端,通过钢管传递到另一端的管靴上,切割土体,切割的土体进入钢管内。待钢管抵达目标坑后,取下管靴,排除土芯,管道铺设完成。
夯管锤主要用于钢管的非开挖铺设,另外还可以用于管棚工程、金矿勘探、沉管灌注桩、钢管桩和异型钢板桩等工程。
气动矛的工作原理与夯管锤相似,矛体进入地层成孔,然后通过该孔拖入PE管或钢管,多用于小区过路管。#p#副标题#e#2.2 夯管锤型号说明
2.5 可选配件见表3。
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3.2 作用
切削头:又称管靴,焊接于钢管的前端,保护管口,减小切削面积,压实管外土层,减小土层对钢管外壁的摩擦力;
垫 木:调整钢管及夯管锤的高度,使之保持在同一中轴线上;
出土器:传递夯管锤的冲击力,排出夯管过程中进入钢管内从钢管的另一端挤出的土。
夯管锤:提供铺管所需的冲击力;
进气阀:用于启动或关闭夯管锤;
注油器:由压缩空气将润滑油代入夯管锤中,润滑夯管锤中的运动部件,注油量可调,示油窗可观察其中的油量;
空压机:向夯管锤提供压缩空气和清除钢管内的土芯;
夯管头:防止钢管受锤击后管口扩径或损坏;
调节锥套:使夯管头、出土器和夯管锤与钢管直径间相互匹配;
注浆管;将泥浆或润滑液输送到钢管前端,管靴后部的通道;
注浆系统:由储浆罐、注浆管、气管、控制阀组成,可向钢管内外壁压浆减小摩擦阻力;
3.3 钢管夯入地下后,土芯进入钢管内,用压缩空气将钢管内的土芯顶出,管道就铺设完成了。图(2)为出土时设备安装示意图
1-地层 2-土芯 3-钢管 4-清土球 5-密封盖板 6-密封环 7-挡杆 8-进气管 9-进气阀 10-注油器 11-空压机
3.4 作用
清土器:包括清土球和密封盖板。清土球外壁紧贴钢管内壁,在钢管内形成一个活塞,压缩空气的作用使其在钢管内前进,将钢管内的土芯从钢管中推出。密封盖板用于封堵钢管一端的管口。
4. 夯管锤的结构
夯管锤系统中主要设备是夯管锤,图(3)为夯管锤结构示意图
图 3
压缩空气通过配气杆(5)驱动冲锤(2)在缸体(3)中作往复运动,打击砧子(1)夯击钢管。废气从减震器的排气孔排出。
5. 夯管锤的选用
夯管工程中正确选用夯管锤非常重要。选择夯管锤时应综合考虑所穿越的地层、铺管长度和铺管直径三个因素。
地层的密实度、硬度、粘性、含水性、含砂砾情况等对夯管锤的铺管能力有很大的影响。在松软、粘性小、含水丰富、砂砾石含量少(小于20%)的地层中铺管相对较容易,这种地层我们称之为夯管锤铺管理想地层。在密实、硬、粘性大、含水少、砂砾石含量大(超过60%)的地层中铺管相对较困难,这种地层我们称之为夯管锤铺管困难地层。很明显,在理想地层中可选用较小直径的夯管锤铺设较大直径的管道,在困难地层中则必须选用较大
直径的夯管锤铺设较小直径的管道。
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实际工程中以平均铺管速度2~5m/h的标准选用夯管锤,对降低铺管成本来说比较理想。图(4)以此标准绘制出H系列夯管锤适用铺管直径和单次铺管长度图线,参考地层为中等铺管难度地层,工程中可参考此图选用夯管锤。
图4 H系列夯管锤适用铺管直径和单次铺管长度
6. 夯管锤铺管所用钢管管壁要求
夯管锤铺管所用钢管在壁厚上有一定的要求(表4),当所用钢管的壁厚小于要求的最小壁厚时,需加强钢管端部和接缝焊口处,以防钢管端部和接缝处被打裂。钢管要求防腐进,防腐工作也应在施工前做好。为防止防腐层在夯管过程中损坏,最好采用玻璃钢防腐,可用的防腐方法还有:三油两布沥青防腐、环氧树脂防腐等。
7. 气动夯管锤铺管施工过程
气动夯管锤铺管工程的一般施工程序如图(5)所示。
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7.1 现场勘察
现场勘察资料是进行工程设计的重要依据,也是决定工程难易程度,计算工程造价的重要因素,因此必须高度重视现场勘察工作,勘察资料必须精确、可靠。现场勘察包括地表勘察和地下勘察两部分工作。
7.1.1 地表勘察地表勘察的主要目的是确定穿越铺管路线。主要考虑的因素有:
a.尽可能地符合市政管理部门提供的审批路由;
b.下管工作坑的长度和宽度要求;
c.设备进场和装卸是否方便;
d.是否有足够的场地供设备占用;
e.在居民区还要考虑施工噪音的影响。
进行地表勘察时应充分考虑施工现场各方面因素,根据勘察结果绘制出施工现场平面布置图。
7.1.2 地下勘察
a.地下原有管线及设施的勘查和地层的勘察。地下原有管线及设施勘查对于穿越城市街道尤为重要。街道两侧地下往往有污水管、自来水管、高压电缆、通信电缆、热力管线等,有时纵横交错,有些地方甚至还有基础或人防工程等,工程设计时都应避开这些设施,并保持距这些设施一定的安全距离。这些设施的位置和走向应标注在施工设计剖面图和平面图上。了解相关部门的档案、查找现场原有标志将有助于确定这些设施的准确位置。对于金属管道或缆线可用管线仪对其进一步验证。
b.地层勘察主要包括地层土质种类,含砂、含砾石情况,地下水位情况的勘查。这些情况可能通过寻找有关地质资料和开挖探槽的方式获得。夯管工程一般都要开挖下管工作坑,可以将探槽和工作坑合二为一。重要工程或穿越深度较大不便开槽,可采用钻探取样,工程难度愈大,取样间隔愈小。取样时应获取如下资料:土层标准分类、土层孔隙度、含水性、透水性等。地下水位、基岩深度(如果遇到基岩)。勘查结果应反映在施工设计图上。
7.2 工程设计
根据工程要求和工程勘察结果进行工程设计。工程设计包括施工组织设计、工程预算和施工图设计等。各个管线工程部门对工程设计都有不同的要求和规定,在此不进行详细介绍。但进行夯管锤铺管工程设计时必须考虑如下几点:
a. 确定夯管锤铺管的可行性
根据工程勘察情况、工程质量要求、地层情况和以往施工经验,决定该项工程是否可用夯管锤铺管技术进行施工。
b. 确定铺管路线和深度
先根据地表勘察情况确定穿越铺管的路线,然后根据地下勘察情况确定铺管深度。在甲方确定的铺管路线下没有铺管空间,须进行协商,并重新进行工程勘察以确定最佳的铺管路线和铺管深度。
c. 预测铺管精度
因夯管锤铺管属非控向铺管,管道到达目标坑时的偏差受管道长度、直径、地层情况、施工经验等多方面因素的影响,预测并控制好铺管精度是工程成败的关键。
d.确定是否注浆
一般地层较干、铺管长度较长、直径较大时,应考虑注浆润滑。确定注浆后必须预置注浆管。
7.3 铺管前准备工作
铺管前准备工作包括机械进场、工作坑开挖、准备钢管和机械安装等工作。
机械进场主要是空压机、电焊机、夯管锤及配套机具的进场。
工作坑开挖包括下管坑和目标坑的开挖。正式施工前应按照施工设计图挖下管坑,一般坑底长为:管段长度+夯管锤长度+1m,坑底宽为:管径+1m。在含水地层开挖时,应事先做好降水工作。对于含砂量小的粘性地层,因其渗水性差,一般采用坑内排水即可。当开挖深度较深,水位较高时,可采用井点降水。对于粘结性差的砂层,无法进行坑内排水,必须进行井点降水,待水位降至坑底1米以下时才能开挖。在城市施工时,因地下管网一般都比较复杂,难以判明基坑位置下是否有管线,因此应尽可能不用挖掘机开挖下管坑,以防损坏未知管线。目标坑相对可挖得短一些,用于夯管完成后的清土操作,坑的大小、位置视操作方便而定,可在夯管过程中开挖。
以上各项工作准备好以后即可进行机械安装。如图1所示,先在下管坑内安装导轨(短距离穿越铺管甚至可以不用导轨),调整好导轨的位置,然后将钢管置于导轨上。在钢管进入地层的一端焊上切削头。如决定注浆,还须在切削头后焊上注浆喷头,并连接好注浆系统。用张紧器将夯管锤、调整锥套(如果用的话)、出土器、夯管头和待铺钢管连在一起,使它们成为一个整体。将夯管锤的进风管通过管路系统与空压机相连接。此时一切准备就绪,等待夯管工作。
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8. 使用方法及注意事项
8.1 使用方法
8.1.1在开挖好的基坑中安装导轨(可使用两条工字钢或槽钢),调整导轨的方向和水平度,将导轨与坑底固定牢固。
8.1.2 切削头与钢管焊接到一起,对着发射坑壁将钢管置于导轨上。
8.1.3按照图(1)将设备连接好,用张紧器将夯管锤与钢管拉紧使之成为一个整体。
8.1.4 注油器中加满润滑机油,将化学泥浆配置好,灌于储浆罐中。
8.1.5开动空压机,打开主进气阀、注浆罐进气阀和注浆阀,调试注浆量。注浆量可根据地层情况调整,含水量低的地层注浆量要大一些,反之可以小一些。
8.1.6关闭注浆阀,打开夯管锤进气阀,慢速启动夯管锤,将钢管冲击到发射坑壁,再拉紧张紧器,将夯管头、调节锥套、出土器及夯管锤打紧。
8.1.7 关闭夯管锤进气阀,检查钢管和夯管锤的水平度。
8.1.8打开注浆阀,待泥浆从注浆管流出后,开启夯管锤进气阀,慢速夯入钢管。在钢管进入地层1-3m之前可以调整钢管的水平、垂直位置,钢管进入地层的距离较多后,将无法调节方向。
8.1.9注意调整注油器的注油量,其调节范围为0.005~0.05L/min,观察夯管锤排出的尾气,以其中略含油雾为宜。直径较大的夯管锤工用较大的注油量,直径较小的夯管锤用较小的注油量。
8.1.10夯入3m以后,完全开启夯管锤进气阀,全速夯进钢管。
8.1.11一条钢管夯进完成后,撤去张紧器,将夯管锤、出土器、调节锥套、夯管头拆下,焊接下一条钢管,重复以上操作。
8.1.12当钢管从接受坑中露头后,停止夯管,将张紧器、夯管锤、出土器、调节锥套、夯管头拆下。
8.1.13把钢管一端约1.5m的土芯清出,在距管口约10-15cm的管壁上对称地割两对圆孔,如图(2)安装出土装置,务必将密封盖板拧紧,使之将钢管一端密封。
8.1.14通过气管向钢管内注入清水,必要时可以边注水边浸泡,待清水将土芯泡软后,用压缩空气将土芯顶出。
8.1.15清土时,可以反复开闭进气阀,利用压缩空气的突然释放,撞击清土球和土芯,这样可以克服较大的静摩擦力。当土芯从钢管的另一端被顶出后,就全部开启进气阀,土芯可以在几分钟内排除干净。如果空压机最大可调压力能达到1.0M Pa,能大大提高清除管内土芯的成功率,缩短清土时间。如果使用高压空气清土不能成功时,可以向钢管内大量注水后,将气管与钢管连接,清土球置于钢管内,并将管端密封,然后再连接一段钢管,安装上夯管锤,夯管锤在小风量下工作,使其震动钢管,同时使用高压空气吹土,这样可以将含水量低的土芯排出。
8.1.16土芯清除后,卸下密封盖板、气管,管道铺设完成。
8.1.17将接收坑和下管坑回填。
8.2 注意事项
8.2.1夯管锤为气动冲击器,其内部运动部件间均为间隙配合,砂土、铁削等硬物进到配合间隙中,会造成零件过度磨损而使设备报废。
8.2.2严格按照不同型号的参数规定使用夯管锤,超过额定参数使用会加速零件疲劳损坏。参数见表(1)。
8.2.3使用一段时间后,冲锤的支撑环会磨损过量,可能会造成密封不严而使夯管锤不能自如启动,此时应更换支撑环。
8.2.4施工前,在管路连接好后,应开动空压机,打开放气阀将管路吹干净,施工完毕将胶管两端用护丝帽封好。
8.2.5 夯管锤在运动时,应经常观察注油器,保证润滑油随时注入夯管锤内,严禁长时间无润滑使用。
8.2.6夯管锤在吊装时应平稳,缸体内的冲锤为活动部件,大直径的夯管锤冲锤质量较大,经常冲击尾部减震器会影响其寿命。
8.2.7高压气管在使用时,不可弯成死弯,反复弯折会造成气管断裂,如果在使用时断裂可能会造成事故。
8.2.8清土时,管路和后挡板要密封好,否则可能出现土芯排出困难的现象。#p#副标题#e#
9 、气动矛使用方法
9.1 在路的一侧挖发射坑,深度为管道底部,长度为2-3米,在路的另一侧挖接收坑,深度为管道底部加深100cm,长度为1.5-2米。
9.2 连接好管路,将直径8mm钢丝绳连接在气动矛尾盖。将气动矛放入发射坑并调水平或与水平一定夹角,保持矛体与铺管轨迹一体。
9.3 送压缩空气使气动矛启动,以人踩或其它方法减少气动矛的抖动。开始时少给气,待矛体全部进入地层后再给足气量。
9.4 如气动矛遇阻,可通过带入的钢丝绳将其拉出。
9.5 成孔后将气动矛从接收坑取出,利用带入的钢丝绳拖管。
9.6 应特别注意螺纹防松,利用O形圈和胶带将螺纹部分固紧。
10、 维护保养
10.1 所有配件在使用完毕后,应清除表面的泥土,涂上防锈漆或防锈油脂。
10.2夯管锤使用结束后,应从进气接头处向内腔注入适量润滑油,并且开小风量使冲锤在缸体内往复运动数次,这样润滑油就均匀的分布于缸体内各运动部件的表面,防止生锈。将锤尾部的护丝帽拧好,把排气孔塞紧,防止在运输过程中硬物落入。
10.3 高压气管在储存时要盘成盘,并捆扎牢固,防止气管打折。
10.4 注油器拆卸后要将进出口用护丝帽拧好,防止异物进入。
10.5 注浆罐和注浆软管在使用完毕后要用清水冲洗,防止泥浆堵塞管路。
10.6 气动矛保养方法与夯管锤相同。
用户需配备的设备与材料
1. 空压机1台:压力0.7 MPa, 风量6 m3/min以上;
2. 导轨:200槽钢12 m长,要求越直越好;
3. 电焊机1台
4. 水平尺1只
5. 5T导链1个
注意:夯管锤打紧固定以后要及时将张紧器松开。
售后服务电话:13011480184