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关于基础工程中密闭空间取土施工的工法浅谈
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关于基础工程中密闭空间取土施工的工法浅谈

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关于基础工程中密闭空间取土施工的工法浅谈辛鹏  沈春燕江苏泰信机械科技有限公司摘 要:近年来国内外建筑行业的发展趋势良好,对地下空间的利用率越来越高,有效地从地下室坑基取土对目前的施工工况提出了更高的要求。本文通过对目前基础工程中,常见密闭空间(地下广场、地下车库等)取土施工工法的深入分析比较,论证伸缩臂在该工况中具有广泛的推广价值、施工深度深、取土容量大,大大提高了工作效率。关键字:伸缩臂;抓斗

关于基础工程中密闭空间取土施工的工法浅谈

辛鹏  沈春燕

江苏泰信机械科技有限公司

 要:近年来国内外建筑行业的发展趋势良好,对地下空间的利用率越来越高,有效地从地下室坑基取土对目前的施工工况提出了更高的要求。本文通过对目前基础工程中,常见密闭空间(地下广场、地下车库等)取土施工工法的深入分析比较,论证伸缩臂在该工况中具有广泛的推广价值、施工深度深、取土容量大,大大提高了工作效率。

关键字:伸缩臂;抓斗;取土深度;效率高

Discussion about the construction method borrowing pit from confined space on the basis engineering

 Xin Peng   SHEN Chunyan

JIANGSU TYSIM MACHINERY TECHNOLOGY CO., LTD

Abstract: In recent years, trends of domestic and international in the construction industry is good, the utilization of underground space is higher and higher. Digging effective from the basement puts forward higher requirement for the present construction situation. With thorough analysis and comparison of the construction method borrowing pit from confined space (square underground, underground garage, etc.) on the current infrastructure projects, this article argues about telescopic boom which has extensive promotion value in the condition of construction depth. The telescopic boom with shell bucket can do deep construction and borrow earth with large capacity, which greatly improves the work efficiency.

Keywords: Telescopic boom; Grab; Digging depth; High efficiency

前言

城市规模在不断扩大,对土地资源的需求与日俱增。城市地下空间的合理开发与利用对节约城市用地、节约能源、改善城市交通、减轻城市污染、扩大城市空间容量具有重要作用。人类对城市地下空间的开发迄今已有100多年的历史,随着我国城市化进程的不断加快,大城市地铁、地下车库、地下购物广场公共设施的建设,地下空间作为新型的国土资源越来越受到重视,充分利用地下空间进行城市立体化再开发、扩大空间容量、改善用地结构、提高城市土地集约度被认为是解决“城市综合症”的良药

目前地下空间利用的一层深度已不能满足现在的城市需求,出现了地下两层、三层甚至更深的建筑。华中第一高楼基坑深达35m,超出了挖掘机施工作业的深度范围,所以怎么有效从地下室坑基取土成为基础工程中的新难点。

挖掘机

表2.1 挖掘机机参数

整机重量t

20

25

27

33

36

最大挖掘深度mm

6670

6950

7230

7380

7380

挖斗容量m3

0.91

1.2

1.3

1.38

1.62

 

注:表1数据取自HITACHI公司挖掘机。

最初阶段,地下室坑基取土,比较浅的坑基,使用挖掘机操作直接取土。当坑基深度超出挖掘机施工作业范围,此时,需要两台挖掘机相互配合完成取土任务,调用起重机将一台挖掘机下放到坑基里,通过将土堆高到坑基外面挖掘机可以施工作业的范围内,再进行取土。这种工法适合深度比较浅的坑基。

近年来,由于市场需要,加长臂挖掘机的出现有效缓解了挖掘机取土深度浅的问题。

加长臂挖掘机有两段式挖掘机加长臂和三段式挖掘机加长臂,两段式挖掘机加长臂主要适用于土石方基础和深堑挖掘作业,河道清淤三段式挖掘机加长臂主要适用于高层建筑的拆卸等工程。加长臂越长,挖掘机稳定性越差取土量减少,工作效率低;同时确保施工安全,需要在加长臂挖掘机底盘加配重块,增加成本。

 

 

表2.2  加长臂挖掘机参数

整机重量t

20

25

30

35

加长臂长度mm

18000

20000

22000

24000

加长臂重量t

4.8

5.6

6.6

7.5

挖斗容量m3

0.4

0.45

0.5

0.6

最大挖掘深度mm

14000

16000

18000

20000

 

图2.1  加长臂挖掘机施工图

加长臂挖掘机的取土量小,工作效率低,所需回转空间大,不适合在狭小密闭空间施工,作业延长工时,增加建造成本。

伸缩臂

伸缩臂装置随着建筑工程和国防等工业的发展,伸缩臂结构在工程实践中得到了广泛的运用。其优点在于:它在小幅度时具有较大的承载能力,在允许的荷载情况下又具有较长的作业距离和较高的作业高度。目前伸缩臂结构多用于工程车辆或其他运输工具上。伸缩臂挖掘机主要针对挖掘机受其固有结构的影响,普遍存在动臂或斗杆伸缩性受限导致其挖掘深度相应受到影响,难以满足施工现的要求而开发的。

伸缩臂的特点:

1有效作业距离大,作业深度深。通过伸缩臂结构可以达到较远的距离,通过伸缩臂的变幅可以达到较的作业度,这是传统挖掘机不能比拟的。

2能越过部分障碍直接施工作业。采用伸缩臂装置可以跨越小沟台阶完成施工要求。由于具有负的变幅角度,也可对停机面的沟渠进行了清沟或修破,平整等作业,因而更加适合在野外条件下使用。 

3具有较好的作业安全性能。伸缩臂挖掘机具有负载伸缩功能,在不平路面进行堆高作业时,可在远离堆垛点的位置停车,运用伸缩,变幅动作完成施工作业。

 (4) 易更换多种属具,扩大作业范围。

3.1 伸缩臂分类

(1)滑移式伸缩臂

通过伸缩缸及滑块的作用使移动体在固定体上滑移,所以这种称作滑移式伸缩臂。其主要部件有:固定体、移动体、滑块、伸缩缸等。这种形式的伸缩臂有受力大、结构简单、生产成本低等优点,但其行程较小,一般其行程在4米内,且一般也只能设计成二段式的,一般都用在深坑作业的挖掘机上。

(2)套入式伸缩臂

又称内藏式伸缩臂,其结构是第一段为固定体,其余的都是移动体,所有的移动体都装在固定体内,其原理是一段接二段、二段接三段……再通过行程油缸来使其伸出或缩回的形式,只有一个固定体,二个或以上个移动体,行程油缸条数是所有的移动体减去一。这种形式的伸缩臂有更大的作业半径,一般用在深坑作业的挖掘机上。

图3.1 伸缩臂挖掘机

图3.2 伸缩臂挖掘机地下室取土示意图

表3.1  伸缩臂挖掘机施工参数

  参数                       规格

KM180施工参数

KM260施工参数

A最大挖掘深度mm

19500

24800

B最大挖掘深度时最大挖掘半径mm

5760

6430

C最大垂直挖掘半径mm

7350

8160

D最大垂直挖掘半径时最大挖掘深度mm

17030

20010

E最大作业半径mm

10050

9890

F最大吊装高度mm

5980

5370

G最小作业半径mm

3790

5190

L伸缩臂长度mm

8800

11700

M整机运输长度mm

12100

17100

伸缩臂重量

3450

4950

配置抓斗重量Kg

990

990

推荐配备挖掘机吨位t

≥20

≥29

 

注:上表数据取自江苏泰信机械有限公司伸缩臂样本。KM160伸缩臂配备CAT320挖掘机, KM260伸缩臂配备CAT329挖掘机,表中配备抓斗型号为KS45T。

图3.2是将抓斗装配在伸缩臂挖掘机上在空间受限的地下室进行取土作业。不需要将挖掘机下放到地下室坑基。通过表3.1的数据,不难看出,在相同整机重量的情况下,相比于挖掘机、加长臂挖掘机,同吨位的伸缩臂挖掘机有下列优势:

ü 作业深度更大;

ü 更高的整机稳定性;

ü 相同油缸行程,实现多倍率的伸长量;

ü 下放收缩臂体速度成倍加快;

ü 贝壳斗单次取土容量更大;

ü 施工效率更高;

 

讨论

伸缩臂挖掘机应用于受工作半径以及深挖范围限制的特殊作业环境,可以灵活的增减其作业半径与挖掘深度范围,垂直作业深度大,有效提高工作效率

可以预见,随着建筑行业对施工效率的要求越来越高,伸缩臂挖机辅具将在日后的各种建筑的深基坑开挖取土施工中,被更快更广的普及使用。

参考文献:

[1] 桩基工程手册(人们交通出版社)

[2] 国家标准,国家标准建筑地基基础设计规范(GB50007-2002),中国建筑工业出版社,2002

本内容转自江苏泰信机械科技有限公司关于基础工程中密闭空间取土施工的工法浅谈(辛鹏 沈春燕),如有侵权请联系本公司删除。

 

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