三一重机旋挖钻机施工工法通用规程

1旋挖钻机施工工法通用规程黎中银[1][2]夏柏如[1]邵良清[2]王雄伟[2][1]中国地质大学〔北京〕，[2]北京市三一重机些有益的帮助。一、施工预备资料预备：桩基工程施工图及图纸会审资料。〔管道、电缆〕、地下构筑物、危急建筑物、周密仪器车间等的调查资料。主要施工机械及其配套设备的技术性能资料，所需材料的检验和协作所用的原材料作好混凝土的协作比试验。试验参考资料。二、争辩工程地质状况这对以后施工组织安排和效益推测等有相当帮助。对工程地质的可钻性分析:工程地质可钻性分为土壤可钻性分析及入岩可钻性分析两个方面.5Mpa线式刃口刀具。粒的可剪切断裂裂开力量。岩石裂开的典型方式有两中：脆性剪切碎岩和动载冲击碎岩。颗粒边界处利用两向力即加压力和扭矩或多维应力共同作用产生搓碾剪切从而刃面。例如装有子弹头的短螺旋钻头，嵌岩筒钻等等都是较常用的有效工具。②动载冲击碎岩是利用冲击器的冲击能来加速岩石颗粒边界处裂隙的发育锤，落锤、牙轮钻头、爆破器、射流冲击器等。根本特征，详情见后述章节。2：编制施工作业指导书低工程本钱的最优方案，一般应从硬件配置和参数设计两个方面来考虑。泥浆、清孔工具、监理检测等施工机械与设备进展选择和优化。一般来说，齿、护筒等等。钻进参数、质量把握措施等等。如是否承受接力钻削，土壤切削、岩石钻削详情见后述章节。三、施工机械与设备〔如全站仪、水准仪〕等机械设备须有出厂合格证。中小型等机具的要求安全、牢靠有效；操作手应持证上岗；接地或接零；橡皮线不准破损。电焊机： 有牢靠的防雨措施；有良好的接地或接零保护；一、二次线接有齐全的防护罩；二次线应使用线鼻子；配线不许乱搭、乱拉，焊把绝缘良好；焊工持证上岗。5m；乙炔气瓶在使用时必需装回火防止器；皮管应用夹头紧固；操作人员必需持证上岗。泥浆泵三台：3千瓦一台，也可选用潜水泵；7.5千瓦一台；12.5千瓦一台。水管与泥浆管依据现场所需购置，管径依据每台泵出水口配置。四、场地布置、桩孔位置确实定高出施工水位1.0m左右；钻机底盘不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷；钻机的安置应考虑钻孔施工中孔口出土清运的便利。1桩位放样：按“从整体到局部的原则”进展桩基的位置放样，进展钻孔的标高误差在标准要求内。2、钻机就位保证桩位四周平坦，把钻机开到桩位旁，螺旋钻头的尖端正对桩位标注点。3～4.5m之间。在允许的状况下，变幅油缸尽在回转半径是否有障碍物影响回转。3、埋设钢护筒在陆地上进展的，则一般承受挖坑法，比较简洁易行。钢护筒四周和护筒底脚应严密，不透水。要分层夯实，到达最正确密实度。以保证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落，300-500mm厚度的粘土后，再安放护筒，以免护筒底口处渗漏塌方，夯填时要防止钢护筒偏斜。护筒上口应绑扎木方对称吊紧，防止下窜。1振动锤下护筒。但在埋设开头时需留意调整护筒的垂直度。入土中。操作便利，并能确保护筒埋置夯实性，缩短挖坑埋置时间，提高成孔效率。五、泥浆制备与传统的正反循环钻机相比，旋挖钻机具有成孔速度快的特点，其工艺优点为：孔壁不易产生泥皮。由于在成孔过程中孔壁始终都受钻斗的刮擦；在孔壁上形成较明显的螺旋线。其缺点为：由于不易形成泥皮，护壁性相对较差，简洁缩径、塌孔。在钻孔灌注桩的施工过程中,为了防止坍孔,稳定孔内水位及便于挟带钻碴,通常把握水压力,以确保孔壁的稳定,所以泥浆的比重在起到保持这种压力差方面具有关键作用。假设钻孔中的泥浆比重过小,泥浆护壁就简洁失去了阻挡土体坍塌的作用;假设泥浆的比重过大,则简洁使泥浆泵产生堵塞甚至使混凝土的置换产生困使成桩质量难以得到保证。要充分发挥泥浆的作用,其指标的选取是格外重要,依据工程地质具体状况,合理地把握不同土层中泥浆的指标。稳定液的原材料:稳定液应具有良好的物理性能、流变性能和稳定性能。主要指标为密度、PH值、含砂量等。其中膨润土的质量标准参见《钻井液用膨润土》SY5060-85。泥浆用粘土应选择粘粒含量大于50%，塑性指标大于20，含砂量小3-4倍的粘土为宜。稳定液的主要1。材料名称成分主要使用目的水膨润土或粘土重晶石材料名称成分主要使用目的水膨润土或粘土重晶石CNC腐殖酸族分解剂木质素族分解剂碱类渗水防止剂H2O以蒙特土为主的粘土矿物硫酸钡羧甲基纤维素钠盐硝基腐殖酸钠盐铬铁木质素磺胺酸钠盐〔FCL〕Na2CO3及NaHCO3废纸浆、棉子、锯末等稳定液的主体稳定液的主要材料增加稳定液相对密度增加粘性、防止孔壁剥落把握稳定液变质及改善已变质的稳定液防止渗水稳定液的协作比应按地基土的性状、钻机和工程条件来定。一般100L的水需加8kg的膨润土，对于粘性土层，膨润土可降低到3~4kg。由于状况各异，稳定液的性能指标和协作比，必需依据地层特性、造孔方法、泥浆用途而有所变化〔2。项目指标膨润土的最低浓度项目指标膨润土的最低浓度泥浆的最小粘度〔500/500ml〕失水率的限度〔0.3N/mm2〕每30minPH值最高限度8%25s20ml11.0稳定液粘度的选取钻斗钻成孔法为了防止孔壁坍塌，所用稳定液的必要粘度参考值如表3。表3 钻斗钻成孔法稳定液的必要粘度参考值土质必要粘度〔s〕土质必要粘度〔s〕〔500/500cc〕〔500/500cc〕砂质淤泥20-23砂〔N≥20〕23-25砂〔N＜10＞45混杂粘土的砂砾25-35砂〔10≤N＜2025-45砂砾＞45六、钻头的类型及选用旋挖钻头实际上就是一个盛土的筒式容器，只是在斗的下侧焊接切削土壤到异想不到的效果。钻头的类型很多，常用的分为两大类回转钻头:a单底土斗b双底捞砂斗嵌岩钻头:abc牙轮钻头应符合生产厂家的标准。嵌岩钻头等各种规格的钻头。选购选配。钻斗的斗齿前角选取旋挖钻机工作时的压力、扭矩传递为：压力：动力头油缸—动力头—钻杆—钻头—切削刃；扭矩：动力头马达—动力头转盘—钻杆—钻头—切削岩土。角。第四地层、强风化层和少冰冻土层，比钻较松软的地层时斗齿刃前角应稍大些，45°~65°为宜；钻比较硬的地层时斗齿刃前角应稍小些，选取25°~45°为宜。七、旋挖钻机钻杆构造及正确应用软到硬排列如下：淤泥层；2〔泥〕砂层；3.卵〔漂〕石层；4.强风化岩层；5.中风化岩层；6.弱风化岩层；7.微风化岩层；8.基岩层。1、钻杆的类型依据钻孔时承受的钻进加压方式不同，钻杆分为三种类型：摩擦加压式钻杆、机锁加压式钻杆〔简称：机锁杆，又称：凯式钻杆〕和组合加压式钻杆〔简称：组合杆。摩擦式钻杆〔见图1〕一般用于较软地层的钻孔施工，可钻进淤泥层、泥土、〔泥〕砂层、卵〔漂〕石层。摩擦式钻杆一般制成5节，1～4节杆每节钢管长13601、扁头2、一杆挡环3、第一节钻杆4、其次节钻杆5、第三节钻杆6、第四节钻杆7、第五节钻杆8、减振器总成9、一杆外键10、一杆内键11、弹簧座〔托盘〕12、钻杆弹簧13、方头14、销轴1摩擦式钻杆机锁式钻杆〔见图2和图3〕不但可用于软地层，也可用于较硬地层施工。〔泥〕砂层、卵〔漂〕石层和强风化岩层。机1、扁头2、一杆挡环3、第一节钻杆4、其次节钻杆5、第三节钻杆6、第四节钻杆7、减振器总成8、一杆外键9、一杆内键10、弹簧座〔托盘〕11、钻杆弹簧12、方头 13、销轴2固定点分段加压式机锁式钻杆1、扁头2、一杆挡环3、第一节钻杆4、其次节钻杆5、第三节钻杆6、第四节钻杆7、减振器总成8、一杆外键9、一杆内键10、弹簧座〔托盘〕11、钻杆弹簧12、方头 13、销轴3多点连续加压式机锁式钻杆4〕是近年来消灭的一种机锁杆〔1、2、3〕和摩0～30软较深桩孔的钻孔施工。9124组合式钻杆1、扁头2、一杆挡环3、减振器总成4、第一节钻杆〔机锁〕5、一杆外键6、第二节钻杆〔机锁〕7、二杆外键8、第三节钻杆〔机锁〕9、三杆外键10、第四节钻杆〔摩擦〕11、四杆外键1213、第五节钻杆〔摩擦〕14、弹簧座〔托盘〕15、钻杆弹簧16、方头17、销轴2、钻杆的提升和伸放〔或安装〕〔托盘〕将其它各节杆托起〔弹簧座的外径与一杆钢管外径一样。钻杆下放〔伸出112的挡环遇到1杆下管内键上端面时，2杆被1杆挡住，停顿下降；钢丝绳连续下3节杆的挡环遇到2杆下管内放〕是由外向里进展的。钻杆提升〔缩进〔5〕554545〔托盘〕444535、4、3、211由此可见，各节钻杆的提升〔缩进〕是由内向外进展的。3、钻杆扭矩传递和加压原理〔FN。把这两个作用力从第1223相互作用完成的。摩擦杆和机锁杆加压力传递的作用原理不同:1203〔6通长钢条，无台阶〔无加压点。120°3〔6〕带有加压端面〔有台阶〕或齿面的钢条。1、21〕钻杆、钻具承受孔底土石料的负载反扭矩为：Mf=22tm；〔2〕1、2：R=195=0.195m；〔3〕钢-钢摩擦系数为：k=0.11〔在有泥浆润滑条件时；F=112.82(t)；fk×F=0.11×112.82=12.41(t)；N=f=12.41(t)SR220C→f→N。加压油缸供给应动力头的加压〔20t1硬地层施工作业。三圈，即可有效的保证每节的锁点解开。八、旋挖钻进成孔工艺钻进成孔:旋挖成孔首先是动力头转动底门镶嵌斗齿的桶式钻斗切削岩土，并将原状岩土装入钻斗内，然后再由钻机卷扬机和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸稳定液进展护壁。成孔前必需检查钻头保径装置,钻头直径、钻头磨损状况,施工过程对钻头磨损超标的准时更换。成孔中,按试施工确定的参数进展施工,设专职记录员记录成孔过程的各种参数,如钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等状况。记录必需认真、准时、准确、清楚。旋挖钻机配备电子把握系统显示并调整钻进时的垂直度,通过电子把握和人工观看两个方面来保证钻杆的垂直度,从而保证了成孔的垂直度。钻孔过程中依据地质状况把握进尺速度:由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度;当软地层变为硬地层时,要减速慢进;在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径;对硬塑层承受快转速钻进,以提高钻进效率;砂层则承受慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度第四纪地层等易坍塌地层，承受双底板捞砂钻斗钻进。卵砾石、风化基岩等硬地层砂卵石、卵砾石、泥灰岩、砂岩、灰岩、泥岩、页岩等硬岩层，因地层密度依据钻进地层不同，短螺旋钻头分为嵌岩短螺旋钻头和土层短螺旋钻头两锥头短螺旋钻头依据锥头构造形式的不同和钻头导程的多少又可分为单锥单螺3石地层及永冻土层。土层短螺旋钻头所用切削刃为耐磨合金钢斗齿或斗齿加截也可用土层短螺旋钻头，如：全风化及强风化。有效地预防孔斜及提高工作效率.石，则下入嵌岩短螺旋钻头钻进，一般能把大孤石搅碎或将整个孤石〔漂石〕主要取决于卵砾石粒径的大小和地层硬度，粒径大则选用单锥头形式(单锥头形式的锥头叶片空间比双锥头形式的大，但是带渣力量前者比后者差)，这样才能〔主要作用在于对地层进展松动，取芯是次要功能，所以一般承受不取芯岩石筒钻〕以及用双底板捞砂钻斗清渣。提高，降低了效益。九、旋挖钻机气举反循环全断面破岩成孔有全截面反循环钻具和环面反循环钻具。1、工艺原理下面的随动气龙头及配套送气管路将压缩空气送至孔底牙轮或滚刀钻头的气水流的方式向钻头与孔壁的环状间隙直至孔底，形成往复循环。2、工艺特点适应旋挖钻机加压力量大特点，钻进效率较其他钻进方式高。二次裂开现象，钻进效率高。钻进过程中，钻头切削具冷却效果好，提高钻头使用寿命。工艺、操作比较简单，需要人员较多，并且要求技术比较娴熟。3、旋挖钻机全断面破岩成孔的工艺设备设备条件0.7刀钻头〉.2工艺要求在地质比较稳定的条件下使用.在孔壁不稳定,如有松散层,流沙层的状况下,要求下钢护筒或尼龙护筒到基岩面上,以防塌孔形成孔下事故.4、设备的安装气龙头的安装反扭矩。气龙头进气口也应用快速接头和胶管与空气压缩机相连。进气胶管的连接中间用适宜长度的胶管相连，形成进气通道。5、钻进工艺参数加压力大工作效率越高，但要考虑钻机的加压力量及钻杆的承受力量。转速8—15转/每分钟为宜，不行过快或过慢，过缓杆摇摆过大造成损坏。空压机气量及气压压力一个大气压即可，如孔底液柱30M，气压调整4㎏即可，钻进时气量以不5立方/分钟为宜。6、留意事项钻头下孔前必需检查滚刀或牙轮使之转动机敏，检查钻头各焊接部位无裂防止发生孔下事故。简洁崩落，或刀头及牙轮不能完全接触岩面导致钻头失效。钻头在初入岩时应轻压慢转，待孔底不平岩面扫平后再施压钻进以防止孔斜及钻头损坏。关闭气阀门避开泥浆倒灌。钻机用其他方式钻进，把气龙头反扭杆卸下，以延长气龙头寿命。气龙头的保养很重要，定期注油。如觉察漏气，既更换密封件。气龙头避开猛烈撞击，在开合旋挖斗时，缓慢进展。应定期更换泥浆或稀释，钻头清洁确保掘进效率。〔一、钻孔完成后成桩施工工艺整形清孔为了保证成桩后桩的承载力量的连续性，成桩前要进展整形清孔。下钢筋笼孔深超过12m时，假设要求下全笼一般要进展孔口搭接焊。焊接要求：50%；1