核心提示: 旋挖鉆進施工是在我國近期迅速發(fā)展起來的先進的樁工施工工法,,旋挖鉆機施工具有高效,、低噪,、環(huán)保,、成孔質(zhì)量高,、機械化程度高
旋挖鉆進施工是在我國近期迅速發(fā)展起來的先進的樁工施工工法,旋挖鉆機施工具有高效,、低噪,、環(huán)保、成孔質(zhì)量高,、機械化程度高等諸多特點,,旋挖鉆機是這種工法的執(zhí)行者,無論是國外產(chǎn)品還是國產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)形式和工作原理大同小異,,但所施工的地層千差萬別,,施工具體的技術(shù)要求又各有不同,所以只有通過選擇不同鉆頭來滿足上述的要求,,科學(xué)地選擇鉆頭及合理的使用鉆頭,,在一定程度上能豐富旋挖鉆機的施工工藝,拓寬旋挖鉆機的施工領(lǐng)域,。
影響旋挖鉆頭選用的因素很多,,概括起來主要有三個方面:地層情況;鉆機功能,;孔深,、孔徑,、沉碴厚度、護壁措施等具體要求,。
1,、目前常見旋挖鉆頭的分類
常見的旋挖鉆頭有螺旋鉆頭、旋挖斗,、筒式取芯鉆頭,、擴底鉆頭、沖擊鉆頭,、沖抓錐鉆頭和液壓抓斗,,下面逐類簡單介紹。
1,、1 螺旋鉆頭
(1)錐形:雙頭雙螺,,適用于堅硬基巖。雙頭單螺,,適用于風(fēng)化基巖,、卵石、含冰凍土等,。以上鉆頭配裝各種截齒,,通過齒型、螺距,、螺旋升角的變化又可派生出很多類型的鉆頭,。
(2)直螺旋鉆頭:
a、斗齒直螺:雙頭雙螺,,適用于砂土,,膠結(jié)差的小直徑礫石層;雙頭單螺,,適用于砂土,、土層;單頭單螺,,適用于膠結(jié)差的大直徑卵石,,粘性土及硬膠泥。
b,、截齒直螺:有雙螺,、三螺和四螺,適用于是硬基巖或卵礫石,。
1,、2 旋挖鉆斗
按所裝齒可分為截齒鉆斗和斗齒鉆斗;按底板數(shù)量可分為雙層底斗和單層底斗;按開門數(shù)量可分為雙開門斗和單開門斗,;按桶的錐度可分為錐桶鉆斗和直桶鉆斗,;按低板形狀可分為鍋底鉆斗和平底鉆斗。以上結(jié)構(gòu)形式相互組合,,再加上是否帶通氣孔,、開門機構(gòu)的變化,可以組合出幾十種旋挖鉆斗,。一般來說雙層底鉆斗適用地層范圍較寬,,單層底的只適用于粘性較強的土層,雙門鉆斗適用地層范圍較寬,,單門鉆斗只是用于大直徑的卵石及硬膠泥,。
1、3 筒式取芯鉆頭
目前常見的有兩種:截齒筒鉆(適用于中硬基巖和卵礫石),,牙輪筒鉆(適用于堅硬基巖和大漂石),。在筒式取芯鉆的兩大類鉆頭中,又帶取芯裝置和不帶取芯裝置之分,,主要取決于取芯的難度,。因為牙輪取芯鉆頭主要用于硬巖鉆進,且鉆取的環(huán)狀面積大,,如果有條件的還可以通在在鉆頭部分加裝反循環(huán)鉆進,,以提高鉆進效率。
1,、4 擴底鉆頭
在樁徑不增大樁深不增加的基礎(chǔ)上,,為了提高單樁的承載力,設(shè)計部門往往通過擴底樁來實現(xiàn),,旋挖鉆機施工擴底是無需任何改動就可施工,,只需選用擴底鉆頭即可。擴底鉆頭常用的以機械式為主,,這種鉆頭使用和維護都比較簡單,有上開式和下開式的,,張開機構(gòu)一般為四連桿的,,用于土層、強風(fēng),、中風(fēng)化地層甚至堅硬基巖,。由于旋挖鉆進是非循環(huán)鉆進,擴底完成后用清渣桶清渣即可,。
1,、5 沖擊鉆頭、沖抓錐鉆頭
在鉆進大直徑卵石、大漂石和堅硬基巖,,使用沖擊鉆頭,、沖抓錐鉆頭配合旋挖鉆進特別有效,這類鉆頭的使用是通過旋挖機副鉤吊掛來作業(yè),,因為要有沖擊作用,,所以要求副鉤具有自由放繩功能效果才能更好。
1,、6 液壓抓斗
目前連續(xù)墻和防滲墻的施工工程日趨見多,,如果對旋挖鉆機稍作改動就可作業(yè),液壓抓斗的開閉是通過液壓來驅(qū)動的,,液壓抓斗上只有一根油缸,,所以只需進出兩個油管,一個控制閥即可,。
2,、根據(jù)地質(zhì)情況選用鉆頭
旋挖鉆機主要的功能是在地表形成孔槽,工作對象是巖石,,由于所施工的樁孔深度較淺,,巖石經(jīng)過構(gòu)造運動、自然界的機械和化學(xué)的作用,,結(jié)構(gòu),、粒度、孔隙率,、膠結(jié)狀況,、產(chǎn)狀、抗壓強度等發(fā)生了復(fù)雜的變化,,加上我國幅原遼闊,,所以旋挖鉆機工作的對象是特別復(fù)雜的。歸納起來有以下幾類,。
按巖性分(常見)為泥頁巖,、砂巖、灰?guī)r,、花崗巖等,;按成因分巖漿巖、沉積巖,、變質(zhì)巖,;按力學(xué)特性分為堅固、塑性和松散,。那么如何根據(jù)地層情況來選用鉆頭呢,?下面分類介紹,。
(1)粘土:選用單層底的旋挖鉆斗,如果直徑偏小可采用兩瓣斗或帶卸土板的鉆斗,。
(2)淤泥,、粘性不強土層、砂土,、膠結(jié)較差粒徑較小的卵石層,,可配用雙層底的鉆挖鉆斗。
(3)硬膠泥:選用單進土口的(單雙底皆可)旋挖鉆斗,,或斗齒直螺,。
(4)凍土層:含冰量少的可用斗齒直形螺鉆斗和旋挖鉆斗,含冰量大的可用錐形螺旋鉆頭,,需要說明的是,,螺旋鉆頭用于土層(除淤泥外)皆有效,但一定有在沒有地下水的情況下使用,,以免產(chǎn)生抽吸作用造成卡死,。
(5)膠結(jié)好的卵礫石和強風(fēng)化巖石:需要配備錐形螺旋鉆頭和雙層底的旋挖鉆斗(粒徑較大的用單口,粒徑小的用雙口)
(6)中風(fēng)基巖:配備截齒筒式取心鉆頭——錐形螺旋鉆頭——雙層底的旋挖鉆斗,,或者截齒直形螺旋鉆頭——雙層底的旋挖鉆斗,。
(7)微風(fēng)化基巖:配備牙輪筒式取心鉆頭——錐形螺旋鉆頭——雙層底的旋挖鉆斗如果直徑偏大還要采取分級鉆進工藝。
3,、根據(jù)旋挖鉆機的功能來選擇鉆頭
如果旋挖鉆機具有做連續(xù)的功能,,可以選配液抓斗或雙輪銑進行連續(xù)施工。如果副卷揚有自動放繩功能,,可選擇沖擊鉆頭和沖抓鉆頭鉆進大直徑卵石或漂石,。如果配備有氣室和水龍頭可進行氣液鉆進。如果配備有雙動力頭或搓管機的可進套管鉆進,,這是解決流砂,、破碎卵礫石、淤泥層的有效工法,。
4,、根據(jù)其他一些因素選用鉆頭
如果沉碴厚度要求比較嚴(yán)格或在進行擴底鉆進時,需要配備專門的清碴斗,。在進管套鉆進時,,鉆頭與套管的間隙小,為了防止鉆頭掛碰套管和減少抽吸作用,,選配鉆頭時應(yīng)帶有通氣孔,鉆頭上配帶有導(dǎo)向裝置,,開合裝置盡量靠近鉆頭中心,,最好是機手一體的,。還可以通過選用組合形式的鉆頭來解決這一特殊問題。
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