智能顶升装置研发项目可行性报告20130201

智能顶升装置研发项目可行性

——钢护筒无损回收循环利用低碳、节能、环保

研发人：徐胜祥2012年9月目录一、当前钢护筒回收现状二、回收原理及可行性分析三、钢护筒无损回收定义及施工工艺四、钢护筒无损回收及增强改性技术五、钢护筒无损回收的几点说明六、钢护筒无损回收发展前景及市场介绍七、钢护筒无损回收模拟试验掠影一、当前钢护筒回收现状

1、钢护筒定义：钢护筒就是在进行钻孔灌注桩施工过程中，由于土质不稳定或受地表、地下水系影响，采用强度合格的钢管护壁对孔桩进行保护，防止塌孔、透水影响施工进度及安全。简单说钢护筒就是根据孔桩的大小用钢板制作的一个大直径高强度钢管。

一、当前钢护筒回收现状

钢护筒的作用：能稳定孔壁，防止坍孔，隔离桩孔外水系，导向钻头，固定桩位，保证钻孔桩安全施工、质量合格等。

钢护筒的性质：一般比桩径大20-40cm，埋置深度视土的性状而定，平面位置的偏差不得大于5cm，倾斜度小于1%,壁厚一般10-30mm2、钢护筒的用量

近十年来桥梁施工工艺、设备的迅猛发展，我国桥梁工程也有了突飞猛进的进步。跨江、河、湖、海的公路、铁路桥梁数量不断增多；同时用于钻孔灌注桩施工的钢护筒用量也是惊人的，据不完全统计约有千万吨钢护筒用于钻孔灌注桩施工，仅77省道延伸线龙湾至洞头项目就约有8000吨左右。一、钢护筒回收现状3、当前钢护筒回收现状（1）对承台系梁底标高以上的钢护筒通常采用切割回收，数量有限，且回收后的钢护筒需要重新加工后才可以使用。如此之大数量的钢护筒用于钻孔灌注桩施工，施工企业为了节约成本使用了各种方法、设备对钢护筒进行回收。但是浪费数量也是惊人的，据统计仅有20%左右的钢护筒被回收；约有80%的钢护筒被遗弃在江、河、湖、海中。一、钢护筒回收现状

（2）切割回收会耗费一定的能源与材料，还有人力，且切割下来的护筒需要调整、焊接后方可再次使用。一、钢护筒回收现状二、回收原理

将钢护筒与桩头上不密封，利用高压气泵，高压液泵对其顶部密封腔加一定的压力，利用作用力与反作用力的原理，将钢护筒从混凝土桩中顶出，达到回收的目的。气液顶升装置原理图二、可行性分析

将钢护筒从混凝土桩中顶出需要克服三个力，即：钢护筒的抗拔极限力，钢护筒的自重，钢护筒与混凝土桩的握裹力。以一根长度为30m，埋深为20m，浇筑高度为20m，直径为1.7m，壁厚15mm的钢护筒为例外摩阻力约为180t（180吨振动锤打入，外侧单面取最大值180吨）二、可行性分析

混凝土与处理过的钢护筒（涂沥青层后）之间的握裹力保守取50kn/㎡（模拟实验计算求得），即

50×π×1.7×20＝534t

钢护筒自重：

π×1.7×0.015×30×7.85＝18.87t

即，需要的力732.87t702.87＝P×π×0.85²P＝3.81mpa二、可行性分析

浇桩用的是c35的混凝土，即：设计抗压强度为35mpa

钢护筒的抗拉强度为7.5mpa

它们都远大于3.81mpa，可以安全的作业，不会破坏桩基混凝土和钢护筒。

1）钢护筒无所回收的定义：是指在使用某些措施，对钢护筒进行回收，回收回来的护筒可再次循环使用，这样使得钢护筒不再是一种消耗性材料，而成为了一种设备（模板），可重复使用。

三、钢护筒无损回收定义及施工工艺三、钢护筒无损回收定义及施工工艺首先对已完成浇桩的且混凝土已经凝固好的护筒，对其头部采取焊接等工艺进行密封。密封盖上分别打有高压控制孔,低压控制孔，进气孔，进水孔，排气孔。然后将各管路接通，通电，给护筒加小压力，检查是否有漏水，漏气现象。如有采取相应的措施进行解决，直至不漏水，不漏气为止。三、钢护筒无损回收定义及施工工艺一切准备好了以后，采用高压水泵对钢护筒缓慢加压，以确保安全，待钢护筒缓慢上升的时候，启动高压气泵，气液混合顶升，大大的提高了回收的效率。钢护筒顶升到一定的高度的时候，配以吊机，确保护筒竖直，保证施工的安全性。三、钢护筒无损回收定义及施工工艺当护筒将要顶出桩的时候（距桩顶5米处），断开高压气泵，高压液泵，需吊车辅助提升，确保钢护筒竖直，确保施工安全。打开排气孔，将护筒里面的高压气体排出，以免发生危险。高压气体排出后，关闭排气孔。启动高压液泵，将钢护筒缓慢顶出桩。吊机配合运输车将钢护筒运离施工现场，重新做内外防腐处理，以备下次使用。整个过程采用无线遥控控制，施工过程安全可靠。

整体回收

混合动力

无线控制四、钢护筒无损回收及增强改性技术整体回收

针对协助打桩时用的钢护筒整体回收，无需切割整体回收，能有效的降低施工成本，提高经济效益。混合动力

采用高压气泵，高压液泵配合作业，能大大的提高回收的效率，确保安全施工。高压液泵高压气泵无线控制

整个施工过程采用无线控制，确保了施工的安全性，并且采用了高压控制与低压控制，即当钢护筒内压力超过或者低于某一个设定值时泵将自动断开，停止工作。五、钢护筒回收的几点说明

1、问：钢护筒回收是否会破坏混凝土桩？答：钢护筒回收时所用的压强（3-5兆帕）远远的小于混凝土桩的极限破坏强度（25-40兆帕），故而不会破坏桩。

2、问：钢护筒回收是否会影响施工的工期？答：会略微的影响，据我们估算回收一根30m的钢护筒需要10小时左右。

五、钢护筒回收的几点说明

3、问：钢护筒回收回来是否会影响桥梁的使用寿命？

答：首先要说明的是钢护筒本身并不承重，承重是靠混凝土桩的，所以混凝土桩的好坏直接影响大桥的寿命，钢护筒没有回收的时，混凝土桩的缺陷我们并不容易得知，一旦钢护筒回收，桩就裸露在了外面，我们很容易得知桩是否存在质量的缺陷，如有缺陷，可以及时的处理，反而确保了大桥的使用寿命。六、钢护筒无损回收发展前景及

市场介绍

首先说明一点，据可靠资料，钢护筒拔除对桥梁的寿命并无影响，反而带来诸多好处，钢护筒拔除，桩就裸露在外面，我们可以轻而易举的得知桩是否存在缺陷等质量问题，可以做到“早发现，早处理。”确保桩基工程质量。发展前景

首先从经济效益来说，对于一个施工企业，钢护筒的投入无非是一笔不小的开销，且钢护筒只能用一次，令很多施工企业头痛。此项技术可以对钢护筒可以做到整体回收，为施工企业节省了大量的成本，另外，也不必因为考虑钢护筒价格太高而缩短钢护筒，以至于造成塌孔等问题。此项技术减少了施工成本提高了施工质量。发展前景

其次再从环保方面看，以往钢护筒遗留在水里，经过长时间的腐蚀，对周边的水体，土壤等造成了严重的污染，给我们后续的生活带来了很大的麻烦。钢护筒回收回来便不会有这种问题。发展前景

最后从节能方面来考虑，我们知道造一吨钢材需要耗费巨大的能量，以往的部分回收是靠切割的，也会耗费一定的能源，钢护筒的无损回收可以节约很多的钢材，变相的节能。市场介绍

本技术的应用能将钢护筒无损（不伤及钻孔桩）拔出,钢护筒就能循环使用，达到节省大量钢材，减少和杜绝因金属锈蚀产生水体污染,大幅度提高施工企业的经济效益。本技术效果是,可以在基础施工领域中，钢护筒的无损拔出变为可能，使钢护筒能循环使用，达到大量节省钢材，大幅度提高施工企业的经济效益,施工简单易行。为施工单位可得到全部钢护筒总造价1/2的纯利润。为业主免费消除由钢护筒锈