旋挖機(jī)施工工藝(編輯修改稿)
2025-07-26 02:33 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 便于挾帶鉆碴,采用澎潤(rùn)土制備成泥漿進(jìn)行護(hù)壁。泥漿護(hù)壁是利用泥漿與地下水之間的壓力差來(lái)控制水壓力,以確?？妆诘姆€(wěn)定,所以泥漿的比重則起到保持這種壓力差的關(guān)鍵作用。如果鉆孔中的泥漿比重過(guò)小,泥漿護(hù)壁就容易失去了阻擋土體坍塌的作用。如果泥漿的比重過(guò)大,則容易使泥漿泵產(chǎn)生堵塞甚至使混凝土的置換產(chǎn)生困難,使成樁質(zhì)量難以得到保證。要充分發(fā)揮泥漿的作用,其指標(biāo)的選取是非常重要的。就要求在實(shí)際工程的施工中,根據(jù)工程地質(zhì)具體情況,合理地控制不同土層中泥漿的指標(biāo)。（1）穩(wěn)定液的原材料:穩(wěn)定液應(yīng)具有良好的物理性。能、流變性能和穩(wěn)定性能。主要指標(biāo)為密度、粘度、PH值、含砂量等。其中膨潤(rùn)土的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)參見(jiàn)《鉆井液用膨潤(rùn)土》SY506085。控制泥漿的粘土應(yīng)選擇粘粒含量大于50%，塑性指標(biāo)大于20，含砂量小于5%，二氧化硅與三氧化二鋁含量的比值為34倍的粘土為宜。穩(wěn)定液的主要材料見(jiàn)表1。（2）穩(wěn)定液的配合比應(yīng)按地基土的狀況、鉆機(jī)和工程條件來(lái)定。一般100L的水需加8kg的膨潤(rùn)土，對(duì)于粘性土層，膨潤(rùn)土可降低到3~4kg。由于情況各異，穩(wěn)定液的性能指標(biāo)和配合比，必須根據(jù)地層特性、造孔方法、泥漿用途而有所變化（表2）。工程上所用穩(wěn)定液的性質(zhì)表（3）穩(wěn)定液粘度的選取 鉆斗鉆成孔法為了防止孔壁坍塌，所用穩(wěn)定液的必要粘度參考值如表3。表3鉆斗鉆成孔法穩(wěn)定液的必要粘度參考值六、鉆頭的類型及應(yīng)用旋挖鉆頭實(shí)際上就是一個(gè)盛土的筒式容器，只是在斗的下側(cè)焊接切削土壤的刀片或刃口。隨著旋挖鉆進(jìn)工藝的推廣應(yīng)用，旋挖鉆機(jī)施工遇到沙層、硬巖基層、卵礫石層等各種復(fù)雜地層，旋挖鉆機(jī)的應(yīng)用也受到了一定限制。在施工中根據(jù)地質(zhì)報(bào)告反饋的地層選用不同的鉆頭，可以提高施工效率，節(jié)約生產(chǎn)成本。鉆具選用不合適會(huì)導(dǎo)致鉆具消耗增加，浪費(fèi)設(shè)備動(dòng)力能源，還可能會(huì)因成孔速度慢而導(dǎo)致孔內(nèi)事故。鉆頭的類型很多，常用分為兩大類 (1)回轉(zhuǎn)鉆頭:a單底土斗b雙底撈砂斗 (2)嵌巖鉆頭:a短螺旋鉆頭b嵌巖筒鉆c牙輪鉆頭鉆具應(yīng)有一定的剛度，在鉆進(jìn)中或其他操作時(shí)，不產(chǎn)生移動(dòng)和搖晃，鉆具的安裝應(yīng)符合生產(chǎn)廠家的標(biāo)準(zhǔn)。施工前，了解施工地質(zhì)情況選用合理的鉆具。在一般地層情況下可選用摩擦鉆桿和回轉(zhuǎn)鉆頭，也就是第四紀(jì)地層。施工時(shí)可配用短螺旋鉆頭、回轉(zhuǎn)斗，嵌巖鉆頭等各種規(guī)格的鉆頭。根據(jù)不同的土壤、地質(zhì)條件選擇應(yīng)用的鉆具：回轉(zhuǎn)鉆頭，適用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土、中等密實(shí)以上的砂土、風(fēng)化巖層。嵌巖螺旋鉆頭，適用于碎石土、中等硬度的巖石及風(fēng)化巖層。巖心回轉(zhuǎn)斗，適用于風(fēng)化巖層及有裂紋的巖石。鉆頭規(guī)格由用戶據(jù)實(shí)際工程的情況選購(gòu)選配。鉆斗的斗齒前角選取 旋挖鉆機(jī)工作時(shí)的壓力、扭矩傳遞為： 壓力：動(dòng)力頭油缸—?jiǎng)恿︻^—鉆桿—鉆頭—切削刀；扭矩：動(dòng)力頭馬達(dá)—?jiǎng)恿︻^轉(zhuǎn)盤—鉆桿—鉆頭—切削巖土。從整個(gè)旋挖鉆機(jī)工作過(guò)程來(lái)看，將鉆機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)變?yōu)槭┕に璧膲毫团ぞ氐拇笮?，在每臺(tái)鉆機(jī)出廠以后就已經(jīng)確定下來(lái)，而傳輸過(guò)程中的壓力和扭矩的利用率則取決與鉆桿和鉆頭，鉆斗的關(guān)鍵參數(shù)是斗齒刃前角，對(duì)于相同的地層使用同一鉆進(jìn)扭矩，不同的斗齒刃前角度，鉆進(jìn)效率不同。因此，只有選擇合適的刃前角，才能提高進(jìn)尺效率。經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)：對(duì)于硬度較小的第四地層、強(qiáng)風(fēng)化層和少冰凍土層，鉆比較松軟的地層時(shí)斗齒刃前角應(yīng)稍大些，選取45176。~65176。為宜；鉆比較硬的地層時(shí)斗齒刃前角應(yīng)稍小些，選取25176。~45176。為宜。七、旋挖鉆機(jī)鉆桿結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用 使用旋挖鉆機(jī)鉆孔，首先遇到的是地質(zhì)情況（地層硬度）。現(xiàn)把地層硬度由軟到硬排列如下： ；、（泥）砂層；（漂）石層；；；；；。鉆桿的類型根據(jù)鉆孔時(shí)采用的鉆進(jìn)加壓方式不同，鉆桿分為三種類型：摩擦加壓式鉆桿（簡(jiǎn)稱：摩擦桿）、機(jī)鎖加壓式鉆桿（簡(jiǎn)稱：機(jī)鎖桿，又稱：凱式鉆桿）和組合加壓式鉆桿（簡(jiǎn)稱：組合桿）。摩擦式鉆桿（見(jiàn)圖1）一般用于較軟地層的鉆孔施工，可鉆進(jìn)淤泥層、泥土、（泥）砂層、卵（漂）石層。機(jī)鎖式鉆桿（見(jiàn)圖2和圖3）不但可用于軟地層，也可用于較硬地層施工。機(jī)鎖式鉆桿可鉆進(jìn)淤泥層、泥土、（泥）砂層、卵（漂）石層和強(qiáng)風(fēng)化巖層。鉆桿的提升和伸放鉆桿在完全縮進(jìn)狀態(tài)被安裝到旋挖鉆機(jī)上，整根鉆桿的重量通過(guò)最內(nèi)一節(jié)桿的扁頭和提引器相連接作用在主卷?yè)P(yáng)鋼絲繩上。最內(nèi)一節(jié)桿通過(guò)焊接（或安裝）在其上的圓盤和安裝的彈簧、彈簧座（托盤）將其它各節(jié)桿托起（彈簧座的外徑與一桿鋼管外徑相同）。鉆桿下放（伸出）：鋼絲繩下放，鉆桿由于自重整體下降，1桿在動(dòng)力頭內(nèi)鍵套內(nèi)滑動(dòng)下降。當(dāng)1桿上的減振環(huán)碰到動(dòng)力頭上平面時(shí)，1桿被動(dòng)力頭托住，停止下降；鋼絲繩繼續(xù)下放，其余各節(jié)桿在重力作用下一起繼續(xù)下降。當(dāng)?shù)?節(jié)桿的擋環(huán)碰到1桿下管內(nèi)鍵上端面時(shí)，2桿被1桿擋住，停止下降；鋼絲繩繼續(xù)下放，其余各節(jié)桿在重力作用下一起繼續(xù)下降。當(dāng)?shù)?節(jié)桿的擋環(huán)碰到2桿下管內(nèi)鍵上端面時(shí)，3桿被2桿擋住，停止下降。如此繼續(xù)，直到各節(jié)桿全部伸出，將安裝在最里邊一節(jié)桿方頭上的鉆具下放到孔底。由此可見(jiàn)，各節(jié)鉆桿的伸出（下放）是由外向里進(jìn)行的。鉆桿提升（縮進(jìn)）：（以5節(jié)桿為例）每次鉆進(jìn)結(jié)束后，鋼絲繩提升，5桿帶著鉆具一起向上提升，同時(shí)5桿向4桿內(nèi)縮進(jìn)。當(dāng)5桿完全進(jìn)入4桿內(nèi)時(shí)，安裝在5桿上的彈簧座（托盤）將4桿托起，帶著4桿一起上升，同時(shí)4桿、5桿一起向3桿內(nèi)縮進(jìn)。如此繼續(xù)，直到2各節(jié)桿全部縮進(jìn)1桿內(nèi)，
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