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旋挖钻机
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旋挖桩机

  • 旋挖桩机

旋挖桩机施工过程中,如果干孔钻进泥岩,选用螺旋钻斗钻进效率较高,如果选用双底捞砂斗也可钻进,但负载较大;孔内一旦遇水马上出现打滑现象,因此打滑与水或泥浆有直接关系,所以泥岩打滑主要原因由以下几点组成1泥岩的硬度,2水或泥浆润滑作用,3泥岩吸水软化等。

详细介绍
1、旋挖桩机各种钻进方式介绍
旋挖钻机根据地质情况可分为四种钻进方式:切削、破碎、拨动和碾磨 。
一、切削式:
切削钻进使用斗齿,使用双底捞沙斗配合摩阻式钻杆,钻进较为平稳阻力小的地层,一般地质强度在400千帕以内的如泥层、粉土和沙层,通过斗齿旋转切削,可减小阻力提升钻机速度。
二、破碎式:
破碎钻进使用截齿钻进,多数使用双底入岩钻斗,根据地质强度可配置摩阻或机锁钻杆,可钻进强度500千帕~1000千帕以的沙砾、泥岩、砂岩、页岩和中风化等,通过加压力传递给截齿上的合金点实现破碎钻进。
三、拨动式
可使用双底捞沙和双底入岩钻斗,也可配合宝峨齿使用,由于地质的种类不同,导致钻进方式随之改变,比如卵石层时,由于卵石排列无规则,不可切削和破碎,可用拨动式钻进,用主卷吊着钻杆,用钻斗齿尖拨动卵石,把卵石松动后在浮动下放钻斗,此操作方式是避开卵石的强度和振动。
四、碾磨式:
使用入岩筒钻和牙轴钻,配合机锁式钻杆钻进以单周抗压强度为计算的岩层,强度从几兆帕至几十兆帕,通常为入岩端承桩,通过筒钻环切碾磨入岩,或通过牙轴钻碾磨钻进,同时根据岩层的种类、强度、脆性和裂隙不排除有破碎的可能性。
2、旋挖桩机的适用范围及施工中存在的缺点
1.从对地层的适宜性来讲,既适用于粘性土、沙土、淤泥质土,也适用于人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层以及强度不高的风化岩。
2.从钻孔的方式来讲,既可以湿钻,也可以干钻。
3.从钻孔桩的类型来讲,既可以钻直孔,也可以钻斜孔,最大桩径可达2.5m,最深桩长可达100m。
4.从施工空间来讲,不需要提供较大的工作面即可作业,这是其他钻孔灌注桩所无法比拟的。
5.从环境角度来讲,施工噪音低,不污染环境,适用于环境保护要求高的施工地区。
缺点如下:
1.自重大, 对场地要求比较严格。旋挖机工作状态自重一般在70t 左右, 但其履带与地面接触面积约7.0m2,所以要求的地基承载力在100kPa 左右, 特别在填土地区, 如果地表没有进行硬化或换填处理, 地表水比较丰富或雨季施工要慎重考虑, 否则采用旋挖机施工只移机就非常困难, 严重浪费机械优势。
2.孔壁护壁差。由于旋挖机钻进速度快, 主要靠切土钻进, 孔壁护壁同比钻、冲孔桩要差。特别在填土和软土地层, 塌孔掉钻和卡钻容易发生, 要给予重视。填土和软土中施工要控制钻进速度, 尽量多转少钻, 达到护壁的要求, 同时在软土中施工要注意钻进进尺, 一次钻进深度不宜太大。
3.软土中孔内容易产生负压。旋挖机钻筒与土体接触面比较大, 在软土中如果钻进进尺大, 钻斗提升过程容易产生负压, 在增大旋挖桩机体上拔负重的同时对孔壁稳定性有不利影响, 容易形成孔壁缩径。
4.对于流塑状态的粘性土和松散的砂性土,必须解决泥浆问题,并慎重选用。
3、旋挖桩机泥岩钻进打滑的原因及解决方法
旋挖桩机施工过程中,如果干孔钻进泥岩,选用螺旋钻斗钻进效率较高,如果选用双底捞砂斗也可钻进,但负载较大;孔内一旦遇水马上出现打滑现象,因此打滑与水或泥浆有直接关系,所以泥岩打滑主要原因由以下几点组成1泥岩的硬度,2水或泥浆润滑作用,3泥岩吸水软化等。
三、不同钻具钻进分析 1螺旋钻斗钻进水孔泥岩时,由于泥岩遇水软化,会把螺旋钻斗前端的锥头挤满泥岩渣土,形成一个整体,钻具便失去钻进作用,不能持续钻进后,水或泥浆便进入钻斗与泥岩之间而润滑,便形成打滑。 2用双底截齿钻斗钻进泥岩水孔时,由于截齿钻进方式是利用前端的合金头钻入,合金头很容易破入泥岩,但由于前端的合金头很短,固定合金头的截齿体必须跟进切入,但截齿体太钝,便形成阻力,由于截齿破入泥岩太浅,泥岩具有胶结性,从而达不到破碎效果,因此不能持续钻进,水或泥浆进入截齿与泥岩之间而润滑,便形成打滑。 3通过上述分析,泥岩胶结性好不易破碎,需较锋利的刀具,钻进切入较深,切入阻力小才能达到切削破碎的效果。
四、破解泥岩钻进 因此选用双底捞砂斗,切削式钻进符合上述分析。但实际捞砂斗也会出现打滑现象,不过其中包含众多因素 1.钻斗上的缺陷,比如中心定位尖不易过长过宽过钝,齿尖的角度及齿座之间的间隙,边齿的直径,斗齿的型号或齿尖磨损,通过改进,让齿尖长度高低落差,减少接触面积。 2.捞砂斗的直径,直径越大的钻斗,接触面积越大,越难以克服打滑,所以桩径较大可先选用较小直径的钻斗钻进。 3.克服打滑分析前面已讲到主要原因是由水或泥浆润滑引起的打滑,所以只要克服被软化的泥岩及表面的水或泥浆,就可克服泥岩打滑!克服后要持续钻进,水或泥浆便无法进入切削面,这样齿尖一直接触干地质,便可正常钻进。 4.操作操作上的控制非常重要,由于泥岩较硬,胶结性好,在水的润滑下想切入并不容易,首先把动力头提升到最高,之后必须控制动力头慢转,加压速度慢而持续,动力头与加压的速度一定配合好,如果加压行程完毕,没有切入泥岩,重新提升动力头继续钻进,一直到切入地质负荷上升,之后要持续钻进,当负荷过重时需提升动力头减轻负载,从而保护钻机部件。
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