旋挖鉆機(jī)施工工法及技術(shù).ppt

1、旋挖鉆機(jī)施工工法及技術(shù),旋挖鉆機(jī)現(xiàn)有工法裝備,凱氏鉆桿配鉆具工法及裝備 鋼護(hù)筒驅(qū)動(dòng)工法及裝備 配搖管機(jī)工法及裝備 反循環(huán)工法及裝備 CFA長(zhǎng)螺旋工法及裝備,凱氏鉆桿配鉆具工法及裝備,旋挖鉆機(jī)常規(guī)施工工法。一般國(guó)內(nèi)旋挖鉆機(jī)生產(chǎn)商會(huì)為用戶配備可伸縮鉆桿加鉆具、短螺旋工作系統(tǒng)。,摩擦式鉆桿(Friction Kelly Bar),摩擦式鉆桿具有操作簡(jiǎn)便，在同一主機(jī)上使用可實(shí)現(xiàn)更大鉆深（比機(jī)鎖桿層多）的優(yōu)點(diǎn)，但靠摩擦力向鉆具傳遞主機(jī)提供的壓力，下壓力較小，不適合鉆進(jìn)硬地層。摩擦式鉆桿在傳統(tǒng)摩擦式鉆桿結(jié)構(gòu)形式基礎(chǔ)上增加了外桿上加壓臺(tái)，這樣可防止動(dòng)力頭沿鉆桿打滑，也增大了主機(jī)向鉆具傳遞壓力的能力。鉆桿上的

2、減振彈簧依據(jù)不同的鉆桿在放繩時(shí)的慣性力設(shè)計(jì)，利于保護(hù)主機(jī)。根據(jù)用戶需要，可為用戶加設(shè)防帶桿裝置，此裝置可拆卸，能防止任何一節(jié)桿被帶出。,機(jī)鎖式鉆桿抗扭能力大，向鉆具傳遞壓力大，無(wú)傳壓損失，適合鉆進(jìn)硬地層。機(jī)鎖式鉆桿采用高強(qiáng)合金管材，耐磨合金鍵條，并對(duì)加壓點(diǎn)、下管部件、擋環(huán)、傳扭點(diǎn)作特殊的設(shè)計(jì)和工藝處理。制備過(guò)程中對(duì)鉆桿關(guān)鍵件進(jìn)行全程控制，確保高可靠性和長(zhǎng)壽命。對(duì)初次使用機(jī)鎖式鉆桿的用戶進(jìn)行操作培訓(xùn)。機(jī)鎖式鉆桿的“防帶桿”裝置有三種結(jié)構(gòu)，可根據(jù)用戶要求加設(shè)。,機(jī)鎖式鉆桿(Interlocking Kelly Bar),地質(zhì)和機(jī)具的選擇,相關(guān)概念鏈接,建筑地基巖土分類,建筑地基巖土分類,按風(fēng)化程度

3、劃分： 未風(fēng)化、微風(fēng)化、中風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化和全風(fēng)化。,按堅(jiān)硬程度劃分,按巖體完整性劃分：,巖石的工程分類,凝灰?guī)r單底鉆斗,清孔單底鉆斗,單底鉆斗（FBB）是一種適合粘土和凝灰?guī)r的鉆具。根據(jù)地下水位以上土質(zhì)不同，F(xiàn)BB型鉆斗被設(shè)計(jì)為不同類型：FBB-I、FBB-II、FBB-III。,粘土層單底鉆斗,鉆 具單底鉆斗,鉆 具雙底鉆斗,雙底鉆斗（DBB）用于鉆進(jìn)地表淤泥和富水土，特別適用于蒙脫土。也可代替FBB。,它根據(jù)水位下各種不同土質(zhì)設(shè)計(jì)。DBB型鉆斗有：DBB-I、DBB-II、DBB-III、DBB-IV四種。,主要用于含水較高的砂土、淤泥、粘土、淤泥質(zhì)亞粘土、砂礫層、卵石層和風(fēng)化軟基巖等地層。

4、可根據(jù)旋挖斗直徑和鉆機(jī)類型及所鉆地層選用直筒或錐筒，根據(jù)地層情況制定斗齒或截齒焊接角度。旋挖斗底板一般采用高強(qiáng)度錳板制作，切削具為適合鉆進(jìn)軟至中軟土層、粘土層、泥質(zhì)地層的耐磨合金鋼鏟式斗齒、適合鉆進(jìn)卵石層及硬質(zhì)土層的截齒及適合鉆進(jìn)軟硬互層及膠結(jié)性強(qiáng)的卵礫石層鉆進(jìn)的斗齒與子彈頭截齒混裝三種類型。 單層底板適合鉆進(jìn)粘性地層及膠結(jié)性強(qiáng)的地層；雙層底板適合鉆進(jìn)砂土層及膠結(jié)性差的卵礫石層。進(jìn)土口分為單開(kāi)門及雙開(kāi)門：?jiǎn)伍_(kāi)門鉆頭由于開(kāi)口大，適合于鉆進(jìn)粒徑較大的礫石層及大的卵石層、漂石層等；雙開(kāi)門鉆頭適合鉆進(jìn)一般砂土層及小直徑礫石層。,鉆 斗,操作規(guī)程及使用注意事項(xiàng)： 當(dāng)單開(kāi)門鉆斗進(jìn)土量為斗容積的5/6，雙開(kāi)

5、門鉆頭進(jìn)土量為斗容積的2/34/5時(shí)即可提鉆，提鉆之前要給壓反轉(zhuǎn)12圈待斗門關(guān)閉后再提鉆。 斗門打開(kāi)后如砂土不能自卸，機(jī)動(dòng)時(shí)操作手要反復(fù)正反轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具，直至把土卸完，嚴(yán)禁上下提升或左右擺動(dòng)撞擊其它固定物來(lái)卸土。 提鉆時(shí)如遇卡阻，要在遇卡處上下移動(dòng)鉆具并慢速回轉(zhuǎn)，待解卡后再提鉆，切不可強(qiáng)行提鉆。 發(fā)現(xiàn)鉆齒已磨損嚴(yán)重或損壞要及時(shí)更換同一規(guī)格齒。 孔內(nèi)發(fā)現(xiàn)異物嚴(yán)禁下鉆或把鉆具充當(dāng)事故處理工具處理事故。,鉆 斗,鉆 具單頭螺旋鉆頭,單頭螺旋鉆頭（SSA）、即單頭單螺螺旋鉆頭，單頭螺旋鉆頭被設(shè)計(jì)用于巖石層和水位上土層，它為你所需要的各種型號(hào)和規(guī)格。SSA螺旋鉆頭被分為：SSA-I、SSA-II、SSA-I

6、II三種類型。,鉆 具雙頭螺旋鉆頭,雙頭螺旋鉆頭（DSA）適合大口徑和巖石鉆孔，它分為雙頭單螺螺旋和雙頭雙螺螺旋，DSA為你所需要的各種型號(hào)和規(guī)格。,根據(jù)不同土質(zhì)DSA被分為：DSA-I、DSA-II、DSA-III、 DSA-IV、 DSA-V五種類型。,巖石螺旋鉆頭 巖石螺旋鉆頭切削具為尖部鑲焊有鎢鈷硬質(zhì)合金截齒。主要用于風(fēng)化基巖、膠結(jié)較好的卵礫石地層及各種土質(zhì)的永凍土層。 錐螺巖石鉆頭 用于比較堅(jiān)硬的基巖、膠結(jié)較好的卵礫石地層及硬永凍土層。其中單螺鉆頭鉆進(jìn)速度快，清渣容易，回轉(zhuǎn)阻力小。雙螺鉆頭導(dǎo)向性能好，攜土能力強(qiáng)。錐螺一般可分為180、270和360度三種，巖石越硬頭部錐度設(shè)置越大。

7、直螺巖石鉆頭 分單頭單螺、雙頭單螺和雙頭雙螺。用于中硬至硬風(fēng)化地層及凍土層鉆進(jìn)。較之于錐螺導(dǎo)向性好，攜土能力強(qiáng)，但回轉(zhuǎn)阻力較大。單螺鉆頭鉆進(jìn)速度快，清渣容易，回轉(zhuǎn)阻力小。雙螺鉆頭導(dǎo)向性能好，攜土能力強(qiáng)，但回轉(zhuǎn)阻力大。,螺 旋 鉆,土層螺旋鉆頭 切削具為鏟形耐磨合金斗齒或斗齒加截齒。主要用于地下水位以上的土層、砂土層、含少量粘土的密實(shí)砂層以及粒徑不大的礫石層。分單頭單螺、雙頭單螺和雙頭雙螺。單螺鉆頭由于清渣容易，回轉(zhuǎn)阻力小，適合鉆進(jìn)卵礫石層及膠結(jié)性好的粘土層；雙螺鉆頭攜土能力強(qiáng)，導(dǎo)正性能好，適合鉆進(jìn)松散地層及軟硬互層地層。,螺 旋 鉆,操作規(guī)程及使用注意事項(xiàng),新鉆具下孔前首先檢查鉆齒是否齊全及連

8、接牢固，操作時(shí)輕壓慢鉆。 因該類鉆頭鉆取地層較硬，鉆進(jìn)時(shí)一定不能大鉆壓和高轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)，遇到大塊漂石時(shí)鉆進(jìn)困難要提起一段鉆具再輕壓鉆進(jìn)，反復(fù)幾次即可。 一般給壓鉆進(jìn)23個(gè)螺距長(zhǎng)度即可提鉆，提鉆時(shí)一定要慢速防止鉆頭與孔壁碰撞造成取土脫漏及孔內(nèi)機(jī)械事故。 提鉆時(shí)如遇卡阻，要在遇卡處上下移動(dòng)鉆具并慢速回轉(zhuǎn)，待解卡后再提鉆，切不可強(qiáng)行提鉆。 卸土?xí)r反轉(zhuǎn)鉆具，嚴(yán)禁上下提升或左右擺動(dòng)撞擊其它固定物來(lái)卸土。 發(fā)現(xiàn)鉆齒已磨損嚴(yán)重或損壞要及時(shí)更換同一規(guī)格齒。 孔內(nèi)發(fā)現(xiàn)異物嚴(yán)禁下鉆或把鉆具充當(dāng)事故處理工具處理事故。,螺 旋 鉆,鉆 具巖芯鉆(筒鉆),筒鉆（CB）是一種特殊鉆具，通過(guò)切割一個(gè)環(huán)形槽，巖芯就可被沖錘或螺旋

9、鉆頭破碎。,由于焊接切割環(huán)的不同，筒鉆被分為CB-I、CB-II、CB-III、CB-IV四種。,對(duì)于比較硬的基巖地層、大的漂石層及硬質(zhì)永凍土層直接用螺旋鉆頭或旋挖鉆頭鉆進(jìn)比較困難，需要筒式環(huán)狀鉆頭配合螺旋鉆頭及撈砂鉆頭鉆進(jìn)。 分為取心環(huán)狀筒式鉆頭和不取心環(huán)狀筒式鉆頭。根據(jù)所鉆地層不同又分為可用于風(fēng)化基巖及永凍土層鉆進(jìn)的截齒式環(huán)狀鉆頭及用于硬質(zhì)基巖鉆進(jìn)的牙輪環(huán)狀筒式鉆頭。 取心環(huán)狀筒式鉆頭結(jié)構(gòu)特征及原理：斗體分內(nèi)管和外管兩層，外管上焊接主切削齒，內(nèi)管上焊接副切削齒，內(nèi)管下端裝有承托巖心的合頁(yè)片。鉆進(jìn)時(shí)巖心將合頁(yè)片頂開(kāi)進(jìn)入管內(nèi)，提鉆時(shí)合頁(yè)片靠自重處于水平位置將巖心封堵在內(nèi)管內(nèi)，將巖心帶出孔內(nèi)。

10、不取心環(huán)狀筒式鉆頭結(jié)構(gòu)特征及工作原理：在鉆頭筒體下部直接焊接切削齒，鉆進(jìn)時(shí)筒式鉆頭先將地層環(huán)狀鉆進(jìn)成圓柱狀，然后再下入螺旋鉆頭將圓狀巖心破碎成碎塊，再用撈砂斗將碎塊撈出。,筒 鉆,操作注意事項(xiàng)： 鉆滿時(shí)即可提鉆，提鉆時(shí)一定要慢速，因該鉆頭有內(nèi)出刃，不取心鉆頭也有可能取出巖心或大漂石，如取不出也屬正常，因它主要是形成一切削自由面，以便再下?lián)粕岸坊蚵菪@頭鉆取。,筒 鉆,鉆 具離心卸渣鉆具,離心卸渣巖芯鉆（CCB）,土層離心卸渣鉆斗（CSB）,巖層離心卸渣鉆斗（CRB）,離心卸渣鉆具是一種小孔鉆具，適用于粘土、軟土和泥質(zhì)膠結(jié)巖層。離心卸渣鉆具被分為CSB（土層離心卸渣鉆斗）、CRB（巖層離心卸渣鉆

11、斗） 和CCB(離心卸渣巖芯鉆)三種類型。,鉆 具擴(kuò)孔鉆具,樁底的擴(kuò)大對(duì)提高樁的承載能力具有重要意義，擴(kuò)孔鉆具是這方面的有效工具。,擴(kuò)底鉆頭分類： 與旋挖鉆機(jī)配套的擴(kuò)底鉆頭也分為用于一般土層鉆進(jìn)、切削齒為合金塊或合金釬頭的土層擴(kuò)底鉆頭及用于硬質(zhì)基巖及硬質(zhì)凍土層鉆進(jìn)、切削具為截齒的巖石擴(kuò)底鉆頭。 根據(jù)所用鉆機(jī)不同又分為適合小型鉆機(jī)鉆進(jìn)的下推式擴(kuò)底鉆頭及適合大型鉆機(jī)鉆進(jìn)的上壓式擴(kuò)底鉆頭。 對(duì)于粘性太大的粘土層不適合用擴(kuò)底鉆頭擴(kuò)孔。,擴(kuò) 底 鉆 頭,操作規(guī)程及使用注意事項(xiàng),檢查鉆頭收縮與張開(kāi)是否靈活。將鉆頭吊起然后緩緩放下擴(kuò)底鉆頭的擴(kuò)底翼將隨之收縮和張開(kāi)，反復(fù)數(shù)次使鉆頭動(dòng)作靈活。 根據(jù)工程所需的最大

12、擴(kuò)底直徑確定其行程。將鉆頭提起使其處于收縮狀態(tài)然后再緩緩放下使鉆頭處于擴(kuò)底直徑，記下兩種狀態(tài)上方管在下方管的位置差，此差值為擴(kuò)底行程。 擴(kuò)底時(shí)應(yīng)逐漸撐開(kāi)擴(kuò)刀，隨時(shí)注意觀察動(dòng)力設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況，及時(shí)調(diào)節(jié)擴(kuò)孔刀片的切削土量，防止出現(xiàn)超負(fù)荷現(xiàn)象。 由于擴(kuò)底鉆頭本身沒(méi)有清渣機(jī)構(gòu)，所以每次擴(kuò)底進(jìn)尺約為總行程的1/3即要提鉆，或靠鉆頭底部托盤(pán)將部分巖粉帶出或下?lián)粕岸穼r粉撈出或下螺旋鉆頭撈取孔底鉆渣，完成一次擴(kuò)孔一般需要34次提出鉆頭。,擴(kuò) 底 鉆 頭,如提取擴(kuò)底鉆頭時(shí)遇阻或收回機(jī)構(gòu)不靈活，嚴(yán)禁強(qiáng)行提鉆，需在孔底不加壓的情況下正反轉(zhuǎn)幾次即可提出。如遇漂石應(yīng)停鉆，待使用其它方法把漂石取出后再繼續(xù)操作。 因粘性土

13、會(huì)包住收回機(jī)構(gòu)造成無(wú)法收回，一般不推薦鉆頭在該地層中鉆進(jìn)；如確需如此，可在孔中適量加水，提鉆之前在孔底空轉(zhuǎn)鉆具數(shù)圈有可能解阻。 提升鉆具時(shí)，必須將擴(kuò)刀完全收攏。每提出鉆頭后應(yīng)立即檢查開(kāi)合機(jī)構(gòu)是否靈活和切削齒是否損壞，有問(wèn)題檢修正常后再下孔。 擴(kuò)底工作完成后，應(yīng)立即進(jìn)行清孔和灌注混凝土，以防樁孔垮塌。,擴(kuò) 底 鉆 頭,鋼護(hù)筒驅(qū)動(dòng)工法及裝備,旋挖鉆機(jī)在鉆孔作業(yè)中都要埋鋼護(hù)筒。國(guó)內(nèi)的方法一般是人工埋鋼護(hù)筒，即先挖坑或先鉆孔再將護(hù)筒埋入。采用這種方式，第一施工量大，可能要配備挖掘機(jī)等施工設(shè)備；第二在鉆預(yù)埋孔時(shí)會(huì)出現(xiàn)塌孔，出現(xiàn)邊塌邊鉆，邊鉆邊塌的現(xiàn)象。 鋼護(hù)筒驅(qū)動(dòng)裝置能在技術(shù)上解決此問(wèn)題，這種裝置在回填

14、土層、淺層砂卵石層、多溶洞石灰?guī)r層可發(fā)揮明顯優(yōu)勢(shì)。,Casing by Rotary Drive,作業(yè)機(jī)理,作業(yè)時(shí)動(dòng)力頭通過(guò)驅(qū)動(dòng)盤(pán)、連接盤(pán)、鋼護(hù)筒驅(qū)動(dòng)連接器將轉(zhuǎn)矩傳遞給鋼護(hù)筒、護(hù)筒靴，使鋼護(hù)筒、護(hù)筒靴產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；同時(shí)，旋挖鉆機(jī)加壓裝置下壓動(dòng)力頭并通過(guò)動(dòng)力頭將下壓力傳遞給鋼護(hù)筒、護(hù)筒靴。這樣邊向下壓邊旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)使護(hù)筒鉆入地層，鋼護(hù)筒鉆入與鉆機(jī)取土交替進(jìn)行，保證了在回填土層、淺層砂卵石層、多溶洞石灰?guī)r層中不塌孔、不漏水、不浪費(fèi)混凝土情況下高效作業(yè)。鋼護(hù)筒驅(qū)動(dòng)裝置造價(jià)低廉，常作為一些旋挖鉆機(jī)生產(chǎn)商的標(biāo)準(zhǔn)配置。,Casing by Rotary Drive,用于驅(qū)動(dòng)搖管機(jī)套管的鋼護(hù)筒驅(qū)動(dòng)連接器,用于

15、驅(qū)動(dòng)加強(qiáng)鋼護(hù)筒的鋼護(hù)筒驅(qū)動(dòng)連接器,鋼護(hù)筒驅(qū)動(dòng)連接器,SANY系列大扭矩旋挖鉆機(jī)有能力不配搖管機(jī)而直接鉆進(jìn)和起拔鋼護(hù)筒。鋼護(hù)筒驅(qū)動(dòng)連接器連接于動(dòng)力頭和鋼護(hù)筒之間，所以必須與二者尺寸相匹配。鋼護(hù)筒驅(qū)動(dòng)連接器通過(guò)二個(gè)銷與套管連接。,擴(kuò)大的鉆孔市場(chǎng),基坑支護(hù)工程咬合樁?；庸こ桃Ш蠘妒腔又ёo(hù)樁和素混凝土樁相咬合，既為基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)，又是基坑的阻水結(jié)構(gòu)的一種設(shè)計(jì)樁型。這種樁一般量大、樁淺。國(guó)外普遍應(yīng)用旋挖鉆機(jī)加裝鋼護(hù)筒驅(qū)動(dòng)施工，北京重機(jī)出口卡塔爾鉆機(jī)也加裝此裝置。,Casing by Rotary Drive,SMW工法及裝備,加勁水泥土攪拌墻。這種地下墻在日本已占地下連續(xù)墻的50%左右，最大深度達(dá)6

16、0m。這種方法是用水泥土攪拌樁作成連續(xù)墻，在混凝土凝固前向樁中插入型鋼，從而使水泥土樁的抗壓強(qiáng)度與彈性模量都大為提高。其優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低，按上海經(jīng)驗(yàn)是一般地下墻的60%，是鉆孔灌注樁排的80%，此外還有抗?jié)B好，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)要求低，設(shè)備簡(jiǎn)單，無(wú)取土和泥漿管理問(wèn)題，進(jìn)度快，剛度大等優(yōu)點(diǎn)，是一種極有前途的技術(shù)。,Soil Mixing Wall,H型鋼,鉆孔攪拌機(jī)構(gòu)由多根相互聯(lián)系的鉆桿組成，鉆桿為空心管，鉆頭前端有壓注水泥漿的排出口。攪拌葉片與攪拌葉片間相互逆旋轉(zhuǎn)的獨(dú)特?cái)嚢铏C(jī)構(gòu)及完全搭接的施工方法，使得攪拌更均勻墻體強(qiáng)度及防滲能力更強(qiáng)。由于在施工中是利用原位置的土摻入水泥后進(jìn)行攪拌形成水泥土連續(xù)墻，孔壁失穩(wěn)少

17、。 由于采用多軸鉆進(jìn)，施工效率高，成槽精度高。SMW連續(xù)墻不僅可作為可靠的擋水墻，還可作為擋土墻及抗土壓支撐墻等廣泛使用。,Soil Mixing Wall,孔,施工流程,導(dǎo)溝開(kāi)挖置放導(dǎo)軌設(shè)定施工標(biāo)志SMW鉆掘攪拌置放H型鋼（或其它加勁材料）固定H型鋼施工完成SMW廢土運(yùn)輸型鋼頂端連結(jié)梁施工。,Soil Mixing Wall,電液樁機(jī)配多軸連續(xù)墻鉆機(jī),多軸連續(xù)墻鉆機(jī)適用于SMW工法，即土層攪拌（地下）連續(xù)墻工法。該工法對(duì)周圍地層影響??；抗?jié)B性好；施工噪音小、無(wú)震動(dòng)、工期短；廢土產(chǎn)生量小，無(wú)泥漿污染；大壁厚、大深度；成孔垂直精度高，安全性好；施工成本低、速度快。 多軸連續(xù)墻鉆機(jī)可適用于從軟弱地

18、層、砂礫地層及直徑100mm以內(nèi)的卵石，甚至強(qiáng)風(fēng)化巖層等。如果用預(yù)削孔方法還可適用于硬質(zhì)地層和單軸抗壓強(qiáng)度60Mpa以下巖層。特別適合于城市地鐵，高層建筑深基坑和江河堤壩防滲連續(xù)墻等工程應(yīng)用。,北京市重機(jī)有限公司生產(chǎn)的多功能電液履帶樁機(jī)可配多軸連續(xù)墻鉆機(jī)實(shí)現(xiàn)SMW工法施工。,反循環(huán)工法及裝備（硬巖）,反循環(huán)鉆進(jìn)工作系統(tǒng)有三種： 1.外掛式氣室與反循環(huán)鉆頭組合； 2.下潛式氣室與反循環(huán)鉆頭組合； 3.回轉(zhuǎn)水龍頭、剛性排渣鉆桿與反循環(huán)鉆頭組合。 這三套系統(tǒng)都包括空壓機(jī)和輸氣管。,Reverse Circulation,反循環(huán)（硬巖鉆進(jìn)）工作系統(tǒng)是旋挖鉆機(jī)與反循環(huán)鉆進(jìn)工藝的組合，反循環(huán)系統(tǒng)能在巖石單

19、軸抗壓強(qiáng)度在40Mpa200Mpa時(shí)有效鉆進(jìn)。常常成為旋挖鉆機(jī)鉆孔時(shí)最后幾米的解決方案，它有效結(jié)合了旋挖鉆機(jī)鉆孔的高效和反循環(huán)鉆巖的有效，隨著承載樁需求量的不斷增多，這種組合將越來(lái)越多地應(yīng)用于工程實(shí)踐中。 現(xiàn)在國(guó)內(nèi)大口徑樁、深樁、入巖樁鉆孔市場(chǎng)被工程鉆機(jī)壟斷，反循環(huán)工作系統(tǒng)能代替工程鉆機(jī)完成深樁和入巖樁鉆孔，只有這種工作系統(tǒng)得以推廣，才有可能使工程鉆機(jī)逐漸退出樁機(jī)市場(chǎng)。,Reverse Circulation,反循環(huán)鉆具,環(huán)面反循環(huán)鉆具,全截面反循環(huán)鉆具,反循環(huán)鉆具適合于堅(jiān)硬地質(zhì)和巖層。刀具一般為：牙輪滾刀和楔齒滾刀。有全截面反循環(huán)鉆具和環(huán)面反循環(huán)鉆具。,相關(guān)概念鏈接,反循環(huán)鉆進(jìn) 循環(huán)介質(zhì)從鉆

20、桿與孔壁之間的環(huán)狀間隙進(jìn)入鉆孔，再?gòu)你@桿內(nèi)返回孔口，如此循環(huán)的鉆進(jìn)方法。 采用反循環(huán)鉆進(jìn)，泥漿上返速度一般可達(dá)23.5m/s（約10倍于最低臨界上返速度），因此能夠及時(shí)有效地將孔底鉆屑清除并帶出孔口。即使是在卵礫石層鉆進(jìn)，只要卵礫石粒度小于鉆桿內(nèi)徑，就可以不經(jīng)破碎直接排出孔口。 氣舉反循環(huán) 原理是將壓縮空氣通過(guò)供氣管路送至孔內(nèi)氣液混合室，壓縮空氣膨脹，并與漿液混合后形成密度小于液體的液氣混合物，在鉆桿內(nèi)外重度差和壓氣動(dòng)量聯(lián)合作用下，沿鉆桿內(nèi)孔上升，帶動(dòng)孔內(nèi)的沖洗液和巖屑一起向上流動(dòng)，形成空氣、沖洗液和巖屑混合的三相流。當(dāng)三相流流至地面沉淀池時(shí)，空氣逸散，鉆屑沉淀，沖洗液流回鉆孔進(jìn)行循環(huán)。,Re

21、verse Circulation,中掘工法及裝備,在城市建設(shè)中，許多已有高大建筑物和建筑物群周圍鉆孔或做咬合樁防滲墻，這樣的鉆孔過(guò)程中孔壁所受力是不均勻的，同時(shí)泥漿護(hù)壁又被限制使用，更危險(xiǎn)的是建筑物基礎(chǔ)有可能遭到破壞。 針對(duì)上述情況，國(guó)外發(fā)明了中掘工法裝備，這一工作系統(tǒng)是一種套管始終跟進(jìn)的工作系統(tǒng)，在鉆進(jìn)過(guò)程中套管起到了穩(wěn)定原有建筑基礎(chǔ)，護(hù)壁防止塌孔和幫助輸送掘下土的作用。工作時(shí)長(zhǎng)螺旋在套管內(nèi)正時(shí)針旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，套管在長(zhǎng)螺旋外逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。這套系統(tǒng)包括：混凝土管接頭、雙動(dòng)力頭、鋼護(hù)筒驅(qū)動(dòng)連接器、鋼護(hù)筒、內(nèi)部帶混凝土管的空心螺旋鉆桿、帶鉆桅支腿的護(hù)筒導(dǎo)向架、鋼護(hù)筒靴等。隨著城市化和城市成熟化不斷

22、前進(jìn)，這種工作方式將越來(lái)越多的被應(yīng)用。,Drilling with Twin Rotary Drive,電液樁機(jī)配中掘工法鉆機(jī),中掘工法又稱內(nèi)外回轉(zhuǎn)式長(zhǎng)螺旋工法，用外套管與內(nèi)側(cè)螺旋鉆桿的相對(duì)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行鉆孔。中掘工法特別適合在南方及沿海地區(qū)水位較高的軟土地基中施工。 公司生產(chǎn)的電液履帶樁機(jī)配中掘工法鉆機(jī)也可實(shí)現(xiàn)中掘工法施工。這種鉆機(jī)還能將混凝土預(yù)制樁或鋼管樁埋入地下，應(yīng)用前景十分廣闊。,Drilling with Twin Rotary Drive,CFA長(zhǎng)螺旋鉆進(jìn)工法及裝備,長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)是鉆進(jìn)與輸土同時(shí)進(jìn)行的一種連續(xù)作業(yè)設(shè)備，所以它的效率很高，在小孔（400800）、鉆干孔、鉆淺孔（30m）時(shí)有著

23、不可替代的優(yōu)勢(shì)，尤其是400600的小孔很少有其它工作裝置能代替長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)。 旋挖鉆機(jī)長(zhǎng)螺旋工作系統(tǒng)包括：混凝土管接頭、滑輪、旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭、長(zhǎng)螺旋鉆桿加長(zhǎng)接頭、內(nèi)部帶混凝土管的空心螺旋鉆桿、帶有清泥器的鉆桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、長(zhǎng)螺旋鉆頭等。,Continuous Flight Auger,長(zhǎng)螺旋鉆進(jìn)適合在口徑不大、鉆孔深度較深的地下水位以上的鉆孔中進(jìn)行無(wú)循環(huán)鉆進(jìn)，長(zhǎng)螺旋鉆具一般為雙頭雙螺結(jié)構(gòu)而鉆桿則為單螺結(jié)構(gòu)。鉆桿可分為單壁空心鉆桿和雙壁鉆桿，前者當(dāng)鉆至預(yù)定深度時(shí)，隨鉆具提出的同時(shí)連續(xù)灌入混凝土，再插入鋼筋籠。后者可在鉆進(jìn)時(shí)一邊鉆進(jìn)一邊輸送空氣以減少回轉(zhuǎn)阻力。 在口徑較大、地層復(fù)雜、易于坍塌的地層鉆進(jìn)時(shí)，

24、可采用全套管跟管螺旋鉆進(jìn)法，就是使用雙動(dòng)力頭螺旋鉆機(jī)，在一個(gè)動(dòng)力頭帶動(dòng)螺旋鉆桿進(jìn)行螺旋鉆進(jìn)的同時(shí)，另一動(dòng)力頭帶動(dòng)外套管向相反方向旋轉(zhuǎn)，與螺旋鉆桿同步跟進(jìn)下行。 也就是前面講到的中掘工法。,Continuous Flight Auger,公司的旋挖鉆機(jī)配長(zhǎng)螺旋裝備在改進(jìn)當(dāng)中。電液樁機(jī)也可以配長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)實(shí)現(xiàn)CFA工法鉆進(jìn)。優(yōu)點(diǎn)是低噪音；成孔制樁時(shí)不產(chǎn)生震動(dòng)；成孔穿透能力強(qiáng)，可穿透硬土層，諸如砂層、圓礫層和粒徑不大于60mm的卵石層；施工效率高。,Continuous Flight Auger,電液樁機(jī)配長(zhǎng)螺旋鉆機(jī),擴(kuò)大的鉆孔市場(chǎng),護(hù)坡樁和降水井一般孔徑為500800，深度小于20m。旋挖鉆機(jī)加裝長(zhǎng)

25、螺旋工作系統(tǒng)能夠經(jīng)濟(jì)地完成鉆孔，也解決了旋挖鉆機(jī)鉆小孔困難的問(wèn)題。,Continuous Flight Auger,鉆具,配搓管機(jī)工法及裝備,旋挖鉆機(jī)問(wèn)世后，代替了用沖抓斗在搓管機(jī)套管中取土。這種配套造價(jià)昂貴，只有不得已時(shí)才被使用。由于搓管鉆機(jī)可與履帶吊、沖抓斗配用，所以，旋挖鉆機(jī)配搓管機(jī)工作系統(tǒng)可作為臨時(shí)組合使用。,Casing by Casing Oscillator,套管,搓管機(jī),提高灌注樁承載力的技術(shù)方法,目前提高灌注樁單樁豎向承載力常用的技術(shù)方法有擴(kuò)底法和鉆孔灌注樁后壓漿法。 擴(kuò)底鉆頭擴(kuò)底法 同一地層中，樁端阻力與樁端底面積成正比。在樁身直徑不變的前提下，增大樁端底面積，能大幅度提高

26、樁的端承力。因此，采用擴(kuò)底鉆頭將樁孔底部尺寸擴(kuò)大，形成上面小、下面大的擴(kuò)底樁，是一種提高單樁豎向承載力和抗拔力的有效技術(shù)方法。 日本旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭下大多配有與擴(kuò)底鉆頭有關(guān)的油管盤(pán)架，使用擴(kuò)底樁可節(jié)省混凝土50，因此日本95的樁孔為擴(kuò)底樁。,后壓漿法,此法使樁底處的沉渣隱患得到根治，樁身得到補(bǔ)強(qiáng)，樁周土體得到密實(shí)，樁與樁周土體的粘結(jié)力得到提高，從而提高單樁承載力，一般可以提高3090% 。,提高灌注樁承載力的技術(shù)方法,后壓漿工藝產(chǎn)生的效果,壓注的水泥漿液與樁底沉渣相結(jié)合形成混凝土，消除了樁底沉渣的影響。 壓注的水泥漿充填由于離析而形成的“虛尖”、“干渣石”等，提高樁尖混凝土強(qiáng)度 樁底后壓漿使樁底

27、土體得到擠密，而且水泥漿滲入樁底土體內(nèi)形成固結(jié)體，提高了樁底土體強(qiáng)度，從而提高了鉆孔灌注樁的樁端承載力。 灌注高壓漿液，在樁底可形成向上的預(yù)應(yīng)力，對(duì)端承樁有利。 樁側(cè)高壓壓注漿液對(duì)樁周土體有擠壓密實(shí)作用，并滲入樁周土體中，形成竹節(jié)狀漿泡，具有竹節(jié)樁效應(yīng)，提高樁側(cè)摩阻力。 在樁孔鉆成之后，安放鋼筋籠時(shí)，預(yù)設(shè)壓漿管路，灌注樁身混凝土，凝固后壓漿。壓漿前進(jìn)行注清水試驗(yàn)，證實(shí)管路暢通后再壓漿。先樁側(cè)后樁底，先群灌注，后群壓漿。,提高灌注樁承載力的技術(shù)方法,旋挖鉆機(jī)工法發(fā)展趨勢(shì),工法裝備及工具的多樣性 工法裝備及工具針對(duì)性強(qiáng) 開(kāi)發(fā)推廣新的基礎(chǔ)形式 研發(fā)新的工法裝備,旋挖鉆機(jī)常規(guī)鉆進(jìn)工藝,靜漿護(hù)壁鉆孔 全

28、護(hù)筒鉆孔 鉆干孔 造壁鉆孔（提前注漿處理孔壁） 國(guó)內(nèi)常用靜漿護(hù)壁鉆孔。孔內(nèi)泥漿水位至少高出地下水位1.5m，提鉆，下鉆要慢。,靜漿護(hù)壁鉆孔工藝流程,安裝護(hù)筒與檢測(cè)復(fù)核,作用：固定樁孔位置保護(hù)孔口，防止塌落保證孔內(nèi)液位以保證靜水壓，維護(hù)孔壁穩(wěn)定。 直徑：大于鉆孔直徑100300mm，視地質(zhì)而定。 護(hù)筒埋深：根據(jù)土質(zhì)和地下水位而定，一般下入穩(wěn)定土層，上高出地表300500mm。 埋設(shè)方法：挖孔埋設(shè)旋壓用振動(dòng)錘振動(dòng)下沉河上鉆孔下護(hù)筒要有導(dǎo)向架。 固定：填粘土夯實(shí)用沙袋擠實(shí)用低標(biāo)號(hào)水泥澆注固定焊在施工平臺(tái)上。 檢測(cè)復(fù)核：護(hù)筒頂平面位置偏差不大于10mm。 施工過(guò)程盡量避免撞擊護(hù)筒。,靜漿護(hù)壁鉆孔工藝流

29、程,泥漿配置,作用：護(hù)壁液體支撐與泥皮冷卻機(jī)具與清渣潤(rùn)滑軟化土質(zhì)。 成分：泥漿一般用優(yōu)質(zhì)粘土或膨潤(rùn)土配制。 配比： 水：膨潤(rùn)土（質(zhì)量比）=100：8；（造漿用水為當(dāng)?shù)氐?若遇海水，則需軟化（加純堿Na2CO3） ） 水：CMC（質(zhì)量比）=1000：11.5； 少量腐殖酸族分解劑(木質(zhì)素族分解劑)； 流塑層加少量重晶石； 粗砂及砂、卵石層加少量紙漿、棉子、鋸木屑等。,靜漿護(hù)壁鉆孔工藝流程,泥漿成分表,靜漿護(hù)壁鉆孔工藝流程,泥漿指標(biāo)： 相對(duì)密度：1.051.5；(通常泥漿密度在1.11.2，密實(shí)碎石孔可選1.5，泥漿密度過(guò)小則水壓不足，易塌孔，密度大則失水量大，地層遇水松散、剝落) 粘度：18

30、22s； 靜切力：1.02.5Pa； 含砂率：4； 膠體率：90； 30分鐘失水率：1420ml； 30分鐘泥皮厚度：2mm； PH值：810。（PH值大于11，泥漿會(huì)產(chǎn)生分層，失去護(hù)壁作用）,靜漿護(hù)壁鉆孔工藝流程,鉆進(jìn)成孔,鉆進(jìn)成孔包括鉆孔方法，鉆桿鉆具選擇與鉆具現(xiàn)場(chǎng)改造，鉆壓、鉆速、轉(zhuǎn)速控制，提放鉆操作，操作注意事項(xiàng)等內(nèi)容。 鉆孔方法根據(jù)土質(zhì)選擇：在有自由水影響的松軟粉土、粘土層、砂土層，砂卵、礫石層，砂土卵、礫石層，松散砂、土碎石層一般選用靜漿護(hù)壁鉆孔。層厚幾乎無(wú)泥質(zhì)膠結(jié)松散砂圓礫、角礫層，卵石、碎石層，溶洞地層，素填砂土、碎石土層，建筑、生活垃圾填土層，水上鉆孔，嚴(yán)重涌水、漏漿地貌一般

31、選用全護(hù)筒鉆孔。全護(hù)筒鉆孔包括護(hù)筒下到位后鉆孔和護(hù)筒跟進(jìn)鉆孔。鉆孔全程無(wú)自由水、密實(shí)土層可選用鉆干孔。層厚，幾乎無(wú)泥質(zhì)膠結(jié)松散卵石、碎石層，漂石、塊石層，極破碎巖層一般選用造壁鉆孔。,靜漿護(hù)壁鉆孔工藝流程,鉆桿鉆具選擇與鉆具現(xiàn)場(chǎng)改造 鉆桿按傳壓方式分機(jī)鎖鉆桿、摩擦鉆桿和機(jī)鎖摩擦混合鉆桿。按層數(shù)分常規(guī)層數(shù)鉆桿和增加層數(shù)鉆桿，五層機(jī)鎖鉆桿和六層摩擦鉆桿屬于增加層數(shù)鉆桿。根據(jù)鉆孔深度選擇鉆桿根據(jù)鉆孔直徑、土質(zhì)強(qiáng)度調(diào)節(jié)鉆機(jī)鉆速和轉(zhuǎn)速并配置鉆桿根據(jù)土質(zhì)硬度和加壓方法選擇鉆桿。 鉆具種類繁多，現(xiàn)有鉆具有單底鉆斗、雙底鉆斗、錐螺旋鉆頭、直螺旋鉆頭、巖用筒鉆、體開(kāi)鉆頭、擴(kuò)孔鉆頭、反循環(huán)鉆頭、套管、旋挖鉆機(jī)CF

32、A工法鉆頭等十大類，每類又分若干小類。要根據(jù)土質(zhì)和施工工藝選配和現(xiàn)場(chǎng)改造。,靜漿護(hù)壁鉆孔工藝流程,鉆壓、鉆速、轉(zhuǎn)速控制 鉆壓過(guò)高會(huì)造成托底、托后角，功率浪費(fèi)而打滑；鉆壓過(guò)低就無(wú)法鉆進(jìn)。鉆速（每轉(zhuǎn)鉆進(jìn)深度）0.7L，L為鉆齒和導(dǎo)板長(zhǎng)度。轉(zhuǎn)速（最外齒線速度）v0.9m/s。,靜漿護(hù)壁鉆孔工藝流程,鉆斗轉(zhuǎn)速參考值,提放鉆操作 鉆機(jī)提放鉆速度: 易坍塌土質(zhì)速度要放慢。在砂、石質(zhì)松散土質(zhì)為減少泥漿對(duì)孔壁的擾動(dòng)，鉆斗在出泥漿2/3后要稍作停留。 提放鉆操作還包括直接提放和旋轉(zhuǎn)提放，旋轉(zhuǎn)提放的作用有 防止機(jī)鎖桿自鎖；掃孔以減小吸鉆和成樁縮徑。,靜漿護(hù)壁鉆孔工藝流程,鉆進(jìn)質(zhì)量檢查,成孔過(guò)程中要進(jìn)行鉆進(jìn)質(zhì)量檢查

33、。 觀察護(hù)筒周邊回填土是否發(fā)生松動(dòng)，護(hù)筒是否在原位，如發(fā)生變化要及時(shí)處理，不然會(huì)造成漏漿。 觀察機(jī)座支撐是否發(fā)生塌陷，如發(fā)生變化要及時(shí)調(diào)整水平儀，以保證鉆孔不傾斜。 保證鉆桿中心、護(hù)筒中心在樁心上，否則會(huì)造成擴(kuò)孔（灌注超方）與刮碰塌孔。 軟硬互層要選用平頭對(duì)稱布刀鉆具，操作上要輕壓慢轉(zhuǎn)，以免發(fā)生鉆孔導(dǎo)向傾斜。,靜漿護(hù)壁鉆孔工藝流程,清 孔,當(dāng)鉆孔測(cè)深顯示鉆深到位后，用鉆機(jī)復(fù)測(cè)鉆深，注意測(cè)深基準(zhǔn)必須一致。用雙底清渣鉆斗將孔底沉渣清理干凈，有些地層清孔前要先掃孔，以便刮削縮徑。當(dāng)泥漿比重大于1.2時(shí)，須置換泥漿，使比重小于1.2，若比重變化太大，要將護(hù)筒中泥漿位提高，以防壓力不足塌孔。清孔后用測(cè)繩

34、復(fù)測(cè)孔深，以防提鉆刮碰塌孔和提鉆速度過(guò)高塌孔。吊放鋼筋籠灌注混凝土前用探籠復(fù)測(cè)沉渣厚度和成孔直徑，若沉渣太厚要重清孔，直到符合灌注要求。成孔待灌注時(shí)間一般不超過(guò)8小時(shí)，但有些土質(zhì)要到2325小時(shí)，以使缺陷充分顯現(xiàn)而不被帶入成樁。,靜漿護(hù)壁鉆孔工藝流程,鉆孔灌注樁施工事故及預(yù)防,塌孔 吸鉆 鉆孔傾斜 縮徑 超方 卡鉆 鉆不進(jìn) 斷鉆桿,鉆孔灌注樁施工中常遇到如下事故,塌 孔,泥漿塌孔：泥漿比重過(guò)低，孔壁支撐壓不足塌孔泥漿比重過(guò)大，擴(kuò)散速度快，地層遇水松散、剝落塌孔泥漿PH值大于11，泥漿膠體變?yōu)閼腋∫憾謱悠鸩坏阶o(hù)壁作用塌孔泥漿位偏低塌孔泥漿材料不對(duì)塌孔護(hù)筒周邊土松動(dòng)漏漿塌孔地下洞穴造成漏漿塌孔地

35、層漏漿嚴(yán)重而塌孔泥漿補(bǔ)充不及時(shí)塌孔 涌水塌孔：承壓水壓力被釋放而造成涌水塌孔漲潮造成涌水塌孔 支撐破壞塌孔：墓穴朽木折斷支撐破壞塌孔孔壁大塊石、漂石被刮下支撐破壞塌孔 地下河沖塌孔壁 大型機(jī)械對(duì)有振動(dòng)流動(dòng)性地層的振動(dòng)造成塌孔 操作塌孔：提放鉆速度過(guò)快塌孔鉆進(jìn)速度過(guò)快塌孔鉆機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)高塌孔泥漿擾動(dòng)塌孔冒鉆塌孔形成抽吸活塞塌孔對(duì)不準(zhǔn)孔心撞擊塌孔,鉆孔灌注樁施工事故及預(yù)防,正確選擇泥漿比重。 正確選用泥漿PH值。 預(yù)測(cè)并保證泥漿位。 預(yù)測(cè)并觀察漏漿，及時(shí)補(bǔ)充泥漿。 針對(duì)性選擇不同層深的護(hù)壁方法。 預(yù)測(cè)承壓水和漲潮，采取合理的鉆進(jìn)工藝。 預(yù)測(cè)朽木和漂石，采取相應(yīng)的鉆具和鉆進(jìn)速度。 有地下河時(shí)選好鉆進(jìn)工藝。 避開(kāi)與大型機(jī)械同時(shí)作業(yè)，鉆孔灌注后樁孔5米內(nèi)8小時(shí)內(nèi)不準(zhǔn)大型機(jī)械通過(guò)。 針對(duì)土質(zhì)選擇合理的操作方法。,鉆孔灌注樁施工事故及預(yù)防,預(yù)防措施