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  • 旋挖鉆頭選型

    時(shí)間:2014/7/9 11:28:13訪(fǎng)問(wèn):

        旋挖鉆進(jìn)施工是在我國近期迅速發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)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(diǎn),旋挖鉆機是這種工法的執行者,無(wú)論是國外產(chǎn)品還是國產(chǎn)設備結構形式和工作原理大同小異,但所施工的地層千差萬(wàn)別,施工具體的技術(shù)要求又各有不同,所以只有通過(guò)選擇不同鉆頭來(lái)滿(mǎn)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(lái)主要有三個(gè)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(jiàn)旋挖鉆頭的分類(lèi) 

        常見(jiàn)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(lèi)簡(jiǎn)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(guò)齒型、螺距、螺旋升角的變化又可派生出很多類(lèi)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;按底板數量可分為雙層底斗和單層底斗;按開(kāi)門(mén)數量可分為雙開(kāi)門(mén)斗和單開(kāi)門(mén)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。以上結構形式相互組合,再加上是否帶通氣孔、開(kāi)門(mén)機構的變化,可以組合出幾十種旋挖鉆斗。一般來(lái)說(shuō)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(mén)鉆斗適用地層范圍較寬,單門(mén)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(jiàn)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(lèi)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(jìn),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(jìn),以提高鉆進(jìn)效率。 

    1.4 擴底鉆頭 

        在樁徑不增大樁深不增加的基礎上,為了提高單樁的承載力,設計部門(mén)往往通過(guò)擴底樁來(lái)實(shí)現,旋挖鉆機施工擴底是無(wú)需任何改動(dòng)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(jiǎn)單,有上開(kāi)式和下開(kāi)式的,張開(kāi)機構一般為四連桿的,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(jìn)是非循環(huán)鉆進(jìn),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(jìn)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(jìn)特別有效,這類(lèi)鉆頭的使用是通過(guò)旋挖機副鉤吊掛來(lái)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 

        目前連續墻和防滲墻的施工工程日趨見(jiàn)多,如果對旋挖鉆機稍作改動(dòng)就可作業(yè),液壓抓斗的開(kāi)閉是通過(guò)液壓來(lái)驅動(dòng)的,液壓抓斗上只有一根油缸,所以只需進(jìn)出兩個(gè)油管,一個(gè)控制閥即可。 

    2、根據地質(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(guò)構造運動(dòng)、自然界的機械和化學(xué)的作用,結構、粒度、孔隙率、膠結狀況、產(chǎn)狀、抗壓強度等發(fā)生了復雜的變化,加上我國幅原遼闊,所以旋挖鉆機工作的對象是特別復雜的。歸納起來(lái)有以下幾類(lèi)。 

        按巖性分(常見(jiàn))為泥頁(yè)巖、砂巖、灰巖、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。那么如何根據地層情況來(lái)選用鉆頭呢?下面分類(lèi)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(jìn)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(shuō)明的是,螺旋鉆頭用于土層(除淤泥外)皆有效,但一定有在沒(méi)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(jìn)工藝。 

    3、根據旋挖鉆機的功能來(lái)選擇鉆頭 

        如果旋挖鉆機具有做連續的功能,可以選配液抓斗或雙輪銑進(jìn)行連續施工。如果副卷?yè)P有自動(dòng)放繩功能,可選擇沖擊鉆頭和沖抓鉆頭鉆進(jìn)大直徑卵石或漂石。如果配備有氣室和水龍頭可進(jìn)行氣液鉆進(jìn)。如果配備有雙動(dòng)力頭或搓管機的可進(jìn)套管鉆進(jìn),這是解決流砂、破碎卵礫石、淤泥層的有效工法。 

    4、根據其他一些因素選用鉆頭 

        如果沉碴厚度要求比較嚴格或在進(jìn)行擴底鉆進(jìn)時(shí),需要配備專(zhuān)門(mén)的清碴斗。在進(jìn)管套鉆進(jìn)時(shí),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(shí)應帶有通氣孔,鉆頭上配帶有導向裝置,開(kāi)合裝置盡量靠近鉆頭中心,最好是機手一體的。還可以通過(guò)選用組合形式的鉆頭來(lái)解決這一特殊問(wèn)題。


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