旋挖钻机在不同地层中的施工
一、泥岩地层中的旋挖钻机施工:泥岩是一种由泥巴及黏土固化而成的沉积岩,泥岩属沉积岩类。泥岩由细粒的结晶粒子组成,具有胶结性,其成分与构造和页岩相似但较不易碎。一种层理或页理不明显的粘土岩。泥岩具有吸水、粘结特性,抗压强度并不高,也只有在5Mpa左右,但很质密,泥岩属沉积岩类。泥岩由细粒的结晶粒子组成,具有胶结性,遇水易打滑,加之泥浆润滑作用,更增加了钻进难度!通常钻进泥岩会出现打滑,糊底,斗底不好关闭现象。
施工过程中,如果可以干孔钻进,可选用截齿捞斗、宝峨KB-K钻头(带有裙边的捞砂斗)、螺旋钻斗钻进效率较高;因泥岩的特性,孔内一旦遇水马上出现打滑现象,因此打滑与水或泥浆有直接关系,所以泥岩打滑主要原因由以下几点组成1泥岩的硬度,2水或泥浆润滑作用,3泥岩吸水软化等。
2、用双底截齿钻斗钻进泥岩水孔时,由于截齿钻进方式是利用前端的合金头钻入,合金头很容易破入泥岩,但由于前端的合金头很短,固定合金头的截齿体必须跟进切入,但截齿体太钝,便形成阻力,由于截齿破入泥岩太浅,泥岩具有胶结性,从而达不到破碎效果,因此不能持续钻进,水或泥浆进入截齿与泥岩之间而润滑,便形成打滑;
用宝峨KB单边钻头可以较快的进齿,进齿速度是截齿钻头的6-8倍。宝峨KB钻头所用的齿为宝峨FZ80钻齿,钻头的特点是在底门上只有半边有布齿,这样就减少了钻头和岩土的接触面积提高单位面积的压力,在相同直径钻斗下,可以有效降低40%扭矩负载,增强40%的压强,从而大大的提高了施工功效。作业时要注意进齿深度,一次性进齿深度不要超过钻头容量的2/3。在不同硬度地层施工时要注意动力头的转速、加压力及进齿深度,一次性进齿深度不要超过钻头容量的2/3。另外也可以通过以下方法来优化钻头提高功效:
1、优化钻斗: 钻斗的阻力主要来源于齿尖和先导尖,因此可通过齿具的数量、位置、角度、种类、型号来降低阻力,先导尖可改变高度宽度,线性和点性接触方式程度来减低阻力。
2、由于减小钻斗直径,能降低扭矩负载和增加加压力的压强,因此可以使用二次或三次成孔
3、改钻头:也可把双底截齿钻头齿座切割掉,在钢板上镶嵌宝峨FZ80或FZ80L齿,改成单底入岩钻头。
4、操作上的控制非常重要,由于泥岩较硬,胶结性好,在水的润滑下想切入并不容易,首先把动力头提升到最高,之后必须控制动力头慢转,加压速度慢而持续,动力头与加压的速度一定配合好,如果加压行程完毕,没有切入泥岩,重新提升动力头继续钻进,一直到切入地质负荷上升,之后要持续钻进,当负荷过重时需提升动力头减轻负载,从而保护钻机部件。当负载减轻时需继续加压,以防水或泥浆进入被切削面而降低摩擦系数.
通过上述分析,泥岩胶结性好不易破碎,需较锋利的刀具,钻进切入较深,切入阻力小才能达到切削破碎的效果。
宝峨KB单边钻头
资阳工地嵌入弱风化泥岩施工
二砂卵石地层中的旋挖钻机施工:
卵石地质在我们国家分布面积十分广阔,主要以河道和地质淤积平原较常见,可分为沙卵、泥卵、纯卵三种地质,共同特点为施工对钻具磨损极为严重、易塌落、漏浆、个别地质还有钻进难的问题。砂卵石层对钻头磨损较大,钻头钻齿要经常更换。大粒径卵石影响旋转钻机施工,如卵石粒径超过钻头直径的1/3时,钻机钻进极为困难,粒径超过1/3米时,必须将卵石块破碎方可继续钻进。粗圆粒土层漏浆现象严重。粗圆砾土层中成孔容易塌孔。针对旋挖钻成孔的几个困难因素拟采用以下处理方案解决:
埋藏较浅的卵石层,施工常见问题有下护筒难、漏浆、孔口易塌落。对比较专业钻机来说用护筒驱动器直接驱动护筒,钻进40公分驱动护筒往下压直接下到穿透卵石地层或是下到一定的深度在进行泥浆护壁,泥浆的位置要达到距离孔口3米以上,这样就很易解决上面卵石层漏浆、塌落等问题。
对于国内众多钻机来说没有护筒驱动器这套装置,首先要把护筒下正,夯实孔口。这样能避免施工中护筒下落大面积塌方所带来的钻机倾覆等事故发生。(这样的地质钻机下面铺钢板是必不可少的)
对于较深层的卵石地层解决漏浆问题有多种方式,下面是其中的一种方式,基本能够解决卵石层的塌落和漏浆问题。大家共所周知,泥浆比重调的再大也护不住纯卵石层,因为泥浆的比重远不如卵石的比重大。尤其卵石层的厚度在15米以上时,就大大增加了施工中事故发生的风险。比如桩径1.25米、设计孔深在-49米,下面或是中间15米以上厚度的纯卵石层和泥卵相结合层,施工的工法应该取较干燥的黄粘土,倒入孔中,最好用0.6方的挖掘机往孔内倒黄粘土3-4铲后,用旋挖钻机的钻头下到孔内反转(用带有通水孔的截齿捞沙斗),这样黄粘土就被钻头强行抹到了孔壁上,钻头正转一圈,提钻2-3米,完后再往下挖40-50公分,反复这样去做,直至挖过卵石层,后换直径小于1.25米的钻头,最好是1米的钻头,往下挖直至孔底,再用1.25米的钻头扩孔直至成孔。采用这种工法的原因是:小直径的钻头对孔壁的冲涮量小,降低塌孔和灌注超方的概率。施工当中还要采用增加钻头储备,要求每台钻机按工作效率至少配备相同直径的钻头2个,一个用于钻进时,其它备用钻头可以进行整修,不影响正常工作。采用增加泥浆浓度,除采用膨润土泥浆外,储备一定量的黄泥,必要时加入泥浆内,加大泥浆粘度,加大泥浆池容积,增加泥浆储备,防止意外漏浆后,没有泥浆补充现象发生;卵石粒径较大时截齿钻头更换为螺旋钻头,当卵石层结合严密,硬度大螺旋钻头无法钻进或钻进困难时,采用筒式取芯钻头,先将卵石层松动后,再用螺旋钻头钻进。
学习了 。感谢楼主辛苦的发帖
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