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。
小型旋挖钻机液压系统相当于人体的血液循环系统,对于旋挖钻机的正常运转有着**的作用。机手要有一定的维修保养知识,同时还要在开工前仔细检查机器的运行情况,及时了解机器液压系统的异常:
(1)检查动臂油缸的内漏情况。简单的方法是把动臂升起,看其是否有明显的自由下降。若下落明显则拆卸油缸检查,密封圈如已磨损应予更换。
(2)检查操纵阀。首先清洗安全阀,检查阀芯是否磨损,如磨损应更换。安全阀安装后若仍无变
化,再检查操纵阀阀芯磨损情况,其间隙使用限度一般为0.06MM,磨损严重应更换。
(3)测量液压泵的压力。若压力偏低,则进行调整,加压力仍调不上去,则说明液压泵严重磨损.
一般来说,造成动臂带载不能提升的主要原因为:
A、液压泵严重磨损。在低速运转时泵内泄漏严重;高速运转时,泵压力稍有提高,但由于泵的磨损及内泄,容积效率显著下降,很难达到额定压力。液压泵长时间工作又加剧了磨损,油温升高,由此造成液压元件磨损及密封件的老化、损坏,丧失密封能力,液压油变质,后导致故障发生。
B、液压元件选型不合理。动臂油缸规格为70/40非标准系列,密封件亦为非标准件,制造成本高
且密封件更换不便。动臂油缸缸径小,势必使系统调定压力高。
C、液压系统设计不合理。操纵阀与全液压转向器为单泵串联,安全阀调定压力分16MPA,而液压泵
的额定工作压力也为16MPA。液压泵经常在满负载或长时间**负荷(高压)情况下工作,并且系统有液力冲击,液压油受污染,加剧液压泵磨损,以致液压泵泵壳炸裂。
旋挖机在使用过程中还应注意正确的保养与维护,定期过滤液压油,保持液压油的清洁度, 加强日常检查和维护。
工程机械上的液压元件很多,需要充足的液压油。当液压油因使用时间过长变质而需要更换时,有人错误地认为,只需将液压邮箱内的油放光、加满新的液压油即可。但此时液压油管和液控阀中还有残留有许多旧液压油,设备使用时新旧油混合使用会加快新油变质的速度。
全国各地地质有很多种,甚至在同一个地方就会出现多种不同的地质,旋挖钻机在工作过程中,面对这不同的地质往往会遇到这样那样的一些问题。在此我们在这里给大家介绍一下旋挖钻机成孔中常碰到的六个问题。
(1)护筒冒水
护筒外壁冒水,严重的会引起地基下沉、护筒倾斜和位移,造成桩孔偏斜,甚至无法施工。
病因分析:埋设护筒时周围土不密实,或护筒水位差太大,或钻头起落时碰撞。
防治措施:埋护筒时坑底与四周要选用含水量的粘土分层夯实;在护筒适当高度开孔,使护筒内保持有 1~1.5m 的水头高度;起落钻头时防止碰撞护筒;初发现护筒冒水时可用粘土在四周填实加固,如护筒严重下沉或位移则应返工重埋。
(2)钻进较慢或不进尺
在硬可塑粘土层中钻进较慢,一般为 8~10h,占单桩钻进进间的 60%~70%。
病因分析:钻头选型不当,合金刀具安装角度欠妥,刀具切土过浅,钻头配重过轻,钻头被粘土糊满。
防治措施:更换或改造钻头,重新安排刀具角度、形状、排列方向,加大配重、加强排渣、降低泥浆比重或改用钻进方式,采取反循环钻进方式。
(3)桩孔孔壁坍塌
成孔中或成孔后,孔壁不同程度塌落。成孔中排出的泥浆不断出现气泡,有时护筒内的水位突然下降,均为塌孔的兆头。
病因分析:主要是由于土质松散,加之泥浆护壁不好;护筒埋设不好,筒内水位不高;提住钻头钻进;钻头钻速过快或空转时间太长都易引起钻孔下部坍塌;成孔后待灌时间和灌注时间过长。
防治措施:在松散易坍土层中适当深埋护筒,密实回填土,使用优质泥浆,提高泥浆比重和粘度,升高护筒,终孔后补给泥浆,保持要求的水头高度,保证钢筋笼制作质量,防止变形;吊设时要对准孔位,吊直扶稳,缓缓下沉,防止碰撞孔壁;成孔后待灌时间一般不**过 3h,并尽可能加快灌注速度、缩短灌注时间;在钢筋笼未下孔内的情况下,浆砂、粘土混合物回填至坍塌孔深以上 1~2m,或全孔回填并密实后再用原钻头和优质泥浆扫孔;在钢筋笼碰孔壁而引起轻微坍塌的情况下,用直径小于钢筋笼内径的钻头以优质泥浆扫孔或用导管清孔。
(4)桩孔局部缩颈
局部缩颈是指局部孔径小于设计孔径。
病因分析:泥浆性能欠佳,失水量大。引起塑性,土层吸水膨胀,或形成疏松,蜂窝状厚层泥皮;邻桩施工间距不当,土层中应力尚未消散,新孔孔壁软土流变;钻头直径磨损过大。
防治措施:采用优质泥浆,控制泥浆比重和粘度,降低失水量;当设计桩距<4D 时应跳隔 1~2 根桩施工;新桩尽可能在邻桩成桩 36h 后开钻;选用双导正环保径的笼状钻头;用泥浆和足尺寸钻头扫孔;扫通清孔后尽快灌注砼。
(5)桩孔偏移倾斜
成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。
病因分析:钻机安装不平或钻台下有虚土产生不均匀沉陷;桩架不稳,钻杆导架垂直,钻机磨损,部件松动;护筒埋设偏斜,钻杆弯曲,主动钻杆倾斜;遇旧基础或大石等地下障碍物,土层软硬不均或基岩倾斜。
防治措施:钻机安装周正、水平、稳固、无束前缘切点,转盘中心和护筒中心三点面*;护筒不偏斜,钻杆不弯曲,主动钻杆保持垂直,增添导向架,控制提引水龙头,尽可能采用钻挺加压;清除地下障碍物;除软硬互层采用轻压慢转技术参数外,从软塑粘土层,尤其流塑粘土层和砂层进入硬塑粘土层或从粘土层进入基岩时,笼装钻下端的锥形导向小钻头需改用平底导向小钻头,或者直接用不带导向小钻头的平底钻头钻进;采用沉井、控孔桩等方式清除地下障碍物;在硬塑料粘土层发生偏斜时,用砂、料土混合物回填偏斜以上 1~2m,待密实后用平度合金钻头轻压慢转倾斜;在基岩面发生偏斜时,可投入 20~40mm 粒径碎石,略**偏斜处,冲击密实后用平底合金钻头、牙轮滚刀钻或平底钢粒钻头纠斜。
(6)孔底沉渣过多
孔底沉淤,残留泥砂过厚或孔壁泥土塌落在孔底。
病因分析:清孔未净,清孔泥浆比重过小或清水置换;钢筋笼吊放未垂直对中,碰刮孔壁泥土坍落孔底;清孔后待灌时间过长,泥浆沉淀;沉渣厚度测量的孔底标高不统一。
防治措施:终孔后钻头提高孔底 10~20cm,保持慢速空转,维持循环清孔时间不少于 30min;清孔采用优质泥浆,控制泥浆比重和粘度不要直接用清水置换,钢筋笼垂直缓放入孔;用平底钻头时沉渣厚度从钻头底部所达到的孔底平面算起;用底部带圆锤的笼头钻头时沉渣厚度从钻头底部所达到的孔底平面算起;或采用导管二次清水,冲孔时间以导管内测量的孔底沉渣厚度达到规范要求为准;提高砼初灌时对孔底的冲击力,导管底端距孔底控制在 30~40cm,初灌砼量须满足导管底端能埋入砼中 1.0m 以上的要求,利用隔水塞和砼冲刷残留沉渣。
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。