旋挖钻机学习

旋挖钻机学习

四大施工工艺分为：干成孔工艺、泥浆静压工艺、套管工艺、混凝土造壁工艺

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．广泛用于市政建设、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。因此对旋挖钻机的施工工艺进行技术上探讨有着十分重要的意义。

干成孔

工

艺

一、干成孔特点

1

由于地质坚固密实，钻进时无需其他辅助成孔材料或者设备，直接钻进即可。干成孔工艺是旋挖施工中最简单的工艺，其特点是：工艺简单、施工成本低。

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干成孔工艺针对硬塑、坚固的地质，有无地下水均可，但最好没有地下水。在采取干成孔工艺前，必须掌握岩土及地下水状况，以不塌孔为前提。

二、干成孔优缺点

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干成孔缺点：虽然无需担心塌孔问题，但由于失去水和泥浆的润滑软化、降温及缓冲，某些地层钻进阻力提升，特别是密实的干土、粗砂层尤为明显，出现倒渣困难，加剧钻齿损耗及钻杆振动。

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干成孔优势：除了工艺简单、施工成本低外，在特定地质情况下，由于泥岩遇水软化，泥浆润滑，形成打滑、塞齿及湖底现象。而干成孔可消除上述现象，提升剪切破碎效率。

泥浆静压

工

艺

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泥浆静压作用旋挖钻机学习

泥浆压强支撑孔壁，防止孔壁出现缩径、塌孔、埋钻等施工质量问题及事故。

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泥浆三项指标

1、泥浆压强

2、泥浆护壁

3、含砂率

4、泥浆三件套：泥浆比重计、泥浆黏度计、含砂率测定计。

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泥浆其他作用

泥浆比重、黏度及含砂率是泥浆作用中的重要参数，是保护成孔质量及设备人员安全的保障。但除了支撑和护壁，泥浆还有其他多项作用，在不同地质及地下水工况下，分别起到不同作用，包括：悬浮、润滑、降温、减震、浮力和软化等。

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造浆素材配合比

1、泥浆配合比：以膨润土为造浆护壁工艺，原材料为水、膨润土、纤维素和火碱；配合比为100：8：0.05~0.1：0.1~0.5。

2、无固相钻井液：聚合物泥浆是以多种单体或共聚物为基础人工合成的集合电解质，系有机高分子聚合物材料。常见的聚合物泥浆产品形式分固体和液体，液体形式主要为反相乳液材料；固体形式又分为颗粒状和粉末状；按照溶解速度又分为普通型和速溶型。聚合物泥浆在水中充分溶解后呈半透明糊状，用量极少，属于轻质泥浆，比重一般小于1.08，黏度大、渗透力强，可以有效调节泥浆的流变性，能够快速沉淀孔内钻屑，在孔壁周围经过渗透和胶联形成一层薄透明糊状保护层，有效提高钻进速度，防止井漏和孔壁坍塌，减少钻具磨损，保持井径规则。

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不同类型泥浆应用

由于地质类型多样性，层厚及埋深变化，以及地下水位丰富状况的不同，因此不同的地质及地下水需求的泥浆不同。

套管工

工

艺

一

护筒

1、护筒作用：保护桩孔、设备及人员的安全。根据岩土及地下水状况确定护筒长度，一般护筒长度介于2M~4M之间，护筒直径通常大于桩径200MM；

2、下护筒方式：扩孔器、钻斗、特殊工装、震动锤；

3、控制要求：埋设护筒的垂直度及中心偏差。

二

套管

套管驱动器、搓管器或全回转钻机，以及震动锤埋设套管、旋挖钻斗在套管内跟管式钻进。套管工艺可以取代泥浆护壁静压工艺，适用于咬合桩、斜桩、不稳定地层及户外施工、资源局限（没有水电）、城市环保施工等。

1、套管作用：同啊关强度支撑孔壁防止塌孔；套管长度实现强制导向，防止偏孔；套管密封性防护地下水。

2、套管构造：

①驱动盘：驱动盘通过螺栓与动力头驱动套筒底口连接，实现结构过渡，作用是传递扭矩与加压力。

②连接盘：连接盘通过销轴与驱动盘连接，并预留与护筒驱动器连接销轴。

③套管驱动器：护筒驱动器上部通过销轴与连接盘连接，下部与套管连接。护筒驱动器直径需与套管直径相符；护筒驱动器下部有定位凹槽及止口，便于与套管对接。护筒驱动器的作用是将扭矩和加压力传递给套筒及筒靴。

④套管：套管上端通过销轴可与护筒驱动器或套管连接，套管下端可与套管或筒靴链接。

⑤连接销：锥形环和丝环固定在套管上，套管对接定位后，承托环安装密封圈扭入丝环及锥形环，实现连接。

⑥筒靴：筒靴前端镶嵌合金钻齿，通过旋转及轴压，环切各类地层及岩石，减缓埋设套管阻力，提升套管钻入能力。

3、下套管方式：套管驱动器、搓管机、全回转钻机

4、适用工况：城市施工、野外施工

5、适用地质：淤泥层、松散地层、大粒径孤石、无充填物溶洞、特殊基础（咬合桩、斜桩）

混凝土造壁

工

艺

旋挖钻机混凝土造壁工艺，不属于正规旋挖工艺，这种被动安全工艺，相对于泥浆静压和套管工艺主动安全相比滞后，具有一定作业风险。

一、混凝土造壁作用

通常在高原、山区、回填土及溶洞施工时，由于地下水不丰富或者没有地下水，或者水资源缺乏，采用干成孔工艺施工时，孔内出现偏孔、局部塌孔，向孔内回填C15混凝土，将孔内异常部位回填，在混凝土达到初凝强度后，使用截齿筒钻取芯钻进。

向偏孔中回填砼可修复偏孔，向局部塌孔位置回填砼，局部产生护壁层；中空溶洞回填砼，填充溶洞并钻进导向，防止卡夹钻及偏孔。

二、混凝土造壁应用

1、溶洞地质

2、偏孔

3、局部塌孔

三、混凝土造壁注意事项

1、滞后：混凝土护壁处理溶洞、偏孔时具有一定优势，但处理局部塌孔时，由于滞后问题，如果钻斗在孔底出现塌孔，很可能造成埋钻，实际施工中也发生过类似事故。因此，在采取混凝土护壁时，应充分做好防范准备，全面了解地质及孔内情况，在有绝对把握时，再采取此工艺。

2、费用：由于大量使用混凝土，因此，在签订合同时，回填混凝土及灌注超方由甲方项目部承担。

3、施工效率：使用砼护壁，待达到初凝状态需要时间，因此造成单孔间断施工，降低了施工效率。

施工前期准备

1、技术准备:工程开工前，由项目总工组织全体施工人员进行技术交底工作，针对关键工序、主要技术要求、质量标准、质量目标提出具体要求，并对重要岗位人员进行 岗前安全培训。

2、施工保障

①、开工前做好设备进场、安装、调试等准备工作。

②、开钻前应复核每根桩的坐标，复核无误后方可进行测量放线工作。

③、按本标段总体平面布置提前做好供水、供电、施工便道、临时设施及材 料堆场等的布置安排。

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