旋挖钻机工法采用无循环泥浆钻进,钻渣不能通过泥浆的循环携带到地面沉降下来,而是通过旋挖钻机钻斗提升到地面卸渣,我们称之为间断排渣。
让我们分析一下旋挖钻机工法产生孔底沉渣的几种原因:
1、钻斗斗齿是疏排列,齿间漏失不可避免。
2、旋挖钻机斗齿与钻斗底盖之间残留。
3、底盖关闭不严。
4、钻斗回次进尺过大,装载过满,渣土从顶盖排水孔挤出。
5、钻进泥砂,流塑性地层时,钻进钻斗内的钻渣在提升中流失严重,有时甚至全部流失在钻孔内。
6、旋挖钻机钻斗外缘边刃切削的土体,由于孔底是平面不能进入筒体的入口,因而残留于孔底边缘。
国家标准规定,摩擦型桩,端承型桩的孔底沉渣厚度指标分别为不大于100mm,不大于50mm。
旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械,广泛用于**建设、公路桥梁、高层建筑等地基础施工工程,配合不同钻具,适应于干式(短螺旋),或湿式(回转斗)及岩层(岩心钻)的成孔作业,旋挖钻机具有装机功率大、输出扭矩大、轴向压力大、机动灵活,施工效率高及多功能特点。旋挖钻机适应我国大部分地区的土壤地质条件,使用范围广,基本可满足桥梁建设,高层建筑地基础等工程的使用.目前,旋挖钻机已被广泛推广于各种钻孔灌注桩工程。
底盘是钻机工作装置部分的安装基础,由行走机构 、底架、上车回转组成,见图2。行走机构的功能是实现钻机的行走和移位。主要由液压马达、减速器、驱动轮及张紧装置、履带、承重轮、托链轮、导向轮等部件组成。行走装置通过液压系统控制,可实现前行、后行、左转弯、右转弯、原地水平旋转等动作。
行走机构的履带具有张紧度调节功能。当履带过于松弛时,影响正常工作,需适时调整其张紧度。调整履带张紧度时,用手压黄油泵向张紧装置的张紧油缸注油口注入适量油脂。张紧油缸的注油口位置如图“A”处。
底架用于安装和支承履带行走机构,内部装有液压油缸、液压系统的“中心回转接头”。上车的液压系统的工作压力油液通过“中心回转接头”传输到履带行走机构和履带伸缩机构。通过液压油缸的伸缩运动实现了履带行走机构的展宽和缩回。这一功能使钻机在工作时展宽两履带的外边距,提高了整机工作的稳定性;在车载运输时缩回履带,减少整机宽度,适应了公路交通法规的要求。
回转台是工作装置部分的安装基础,发动机,液压系统,驾驶室,变幅机构,回转机构,配重等部件直接安装在其上。
小型旋挖钻机是基建基础施工的重要设备,在基础施工中有着**的作用,也是桩机基础的设备!
1、一机多用,实现多种钻进方式。
在国外,大型桩孔和基础施工用钻机的设计充分利用液压传动技术,采用模块化组合设计方法,在主机不变的情况下,实现一机多用,以满足大型施工机械对不同施工方法的适应性。在我国,把利用短螺旋钻头或钻斗进行干钻或无循环泥浆钻进技术成孔制桩的的设备称为旋挖钻机,实际上它就是一种适应不同施工方法的大型工程钻机,除可进行旋挖钻进外,还可进行套管或管钻进,配备地下连续墙抓斗施工地下连续墙,双动力头切割桩墙施工,以及进行长螺旋钻进(CFA工法)等,真正做到一机多用。
2、设备性能先进,自动化程度高,劳动强度低。
旋挖钻机为履带式全液压自行式钻机,采用液压系统,有些还配备先进的电脑操作系统。为了确保旋挖钻机的优异性能,大部分旋挖钻机制造商都在世界范围内选购零部件,如美国卡特比勒(CAT)的底盘、德国的液压系统、日本的电器等,这样可延长旋挖钻机的整体寿命,不致因某一个部件损坏而影响其使用。旋挖钻机机、电、液一体化高度集中,结构紧凑,操纵灵活方便,机械化、自动化程度高,施工现场内可自行移动,自立桅杆,移动、对孔位方便、快捷。采用伸缩式钻杆,节省了人力和加接钻杆的时间,时间少,时间利用率高。
3、钻进效率高。
旋挖机可根据地层情况配置不同的钻头,在粘性土层可使用长钻筒,加快钻进速度;对于砂卵石含量较大的地层可使用短钻筒,配臵泥浆护壁,控制钻速;对于含孤石、漂石及较硬岩石地层可换用长、短螺旋钻头进行处理,松动后再换上钻筒继续钻进。与常规钻机相比,旋挖钻机回转扭矩大,并可根据地层情况自动调整。钻压大,并易于控制。同时由于旋挖钻进钻头直接从孔内提取岩土,故其钻进速度非常高。一般情况下,在土层、砂层的钻进速度可达10m/h,在粘土层可达4-6m/h,是普通回转钻进的3-5倍,甚至更高L23。
4、成桩质量好。
小型旋挖机钻进对地层扰动小,护壁泥皮薄,形成的孔壁为粗糙型L23,有利于增加桩侧摩阻力,保证桩基设计承载力。孔底沉渣少,易于清孔,提高桩端承载力。
5、环境污染小。
旋挖钻机为干式或无循环泥浆钻进,所用泥浆量仅为正反循环钻进的l/10—1/20t31。因而,施工现场整洁,对环境造成的污染小。同时旋挖钻机振动小,噪声低。
旋挖钻机是我国近年来才引进发展起来的一种施工设备,该钻机以其机、电、液一体化的高度集中、工作系统的优化设计、转场和现场移位灵活等优点,使建筑领域特别是灌注桩领域的面貌焕然一新;同时以其高效率、高质量、无污染等特点**市场,为多数业主和设计单位所接受。
在近年的钻机使用过程中,各使用单位均采取了行之有效的措施,经济效益和社会效益较为可观,但也出现了个别问题。本文针对钻机在施工过程中易发生的、危害较大的事故卡钻的原因作一些分析,并提出相应对策,与**们共同探讨。
卡钻的原因:
所谓卡钻,是指旋挖钻机在钻进或提升过程中,由于非钻机本身的原因,即钻机的各系统工作正常时,出现正反转动作均无法进行、且主卷扬无法将钻杆提起,然后反复重复以上动作,也无法恢复正常工作的情况。
根据近几年一些卡钻事故的调查分析,初步认为卡钻的主要原因有以下几方面:
1、在钻进和提升过程中,孔壁发生大面积塌方而造成埋钻,使钻头既无法进行正反转,也无法提起。这种情况在密实度不太大的砂卵层或流砂层较易发生。
2、由于操作手在钻进时操作有误,一次进尺太深,造成孔壁缩径,使钻头筒壁与孔壁间的间隙消失而造成卡钻。此种情况在粘泥层或砂层变为粘泥层时易为发生。
3、钻头边齿、侧齿磨损严重,成孔直径无法保证尺寸要求,使钻筒外壁与孔壁间无间隙,同时钻进过深而造成。