旋挖钻孔法施工工艺

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1、旋挖钻孔法施工工艺1前言旋挖钻机是一种适合在土建工程基础施工中快速成孔作业的施工机械，具有装机功率大、输出扭矩大、轴向压力大、机动灵活、施工效率高等特点，适应我国大部分地区的土壤地质条件。其成孔工艺广泛应用于铁路、公路桥梁、市政建设、高层建筑等地基基础钻孔灌注桩工程。2工艺特点（1）旋挖钻机采用动力头形式，其工作原理是用短螺旋钻头或旋挖斗，利用强大的扭矩直接将土或砂砾等钻碴旋转挖掘，然后快速提出孔外，在不需要泥浆护壁的情况下，可实现干法施工，即使在特殊地层需要泥浆护壁的情况下，泥浆也只起支护作用，钻进中的泥

2、浆含量相当低，这使污染源大大减少，降低了施工成本，改善了施工环境，成孔效率高。噪音低、振动小、污染小，非常适于在繁华市区施工。（2）伸缩式钻杆的使用，避免了钻杆的频繁装配，减轻了劳动强度，加快了工程进度。由于钻头的拆卸方便，可以根据土层的变化和钻进的需要随时更换钻头，加快了钻进速度，扩大了工艺的适用范围。（3）由于旋挖钻机的特殊成孔工艺，它仅需要静压泥浆作护壁，所采用的泥浆一般用膨润土、火碱、纤维素等配置，在孔壁不形成厚的泥皮。此外由于钻头的多次上下往复，使孔壁粗糙、不易产生缩径，旋挖钻孔灌注桩的承载能力有

3、所提高。（4）钻机的安装比较简单，在施工场地移动比较快捷方便。3适用范围旋挖钻机一般适用于粘土、粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层。不适用的地层为含有强承压水的土层及岩层。目前，旋挖钻机的最大钻孔直径为3m，最大钻孔深度达120m。4机械性能及参数目前，生产旋挖钻机的厂家众多。国内生产旋挖钻孔机厂商有十余家，主要有徐工的RD系列钻机、山河智能SWDM系列旋挖钻机、三一的SR系列旋挖钻机、河北石家庄煤矿机械公司XZ-20A型旋挖钻机等，另外杭州天锐、北方重汽、哈尔滨四海等公司，国内这些

4、公司的产品与发达国家的同类产品相比还有一定的差距。国外主要生产厂商有:德国宝峨（BG系列）、意大利土力（R系列）、意大利MAIT（HR系列）、意大利IMT（AF系列）、以及芬兰永腾（JUNTTAN）、日本日立等公司。国外旋挖钻机产品中最大扭矩可达620kN·m，发动机功率达448kW，钻孔直径3～4m，钻深120m。旋挖钻机由底盘、钻桅、自行起落架、主副卷扬、动力头、钻杆、发动机系统等结构组成。（1）底盘。 旋挖钻机的底盘可分为专用底盘、履带液压挖掘机底盘、履带起重机底盘、步履式底盘、汽车底盘等。底盘一般为

5、液压驱动，轨距可调，刚性焊接式车架，履带自行式的结构。底盘主要包括车架及行走装置，行走装置主要包括履带张紧装置、履带总成、驱动轮、承重轮托链轮及行走减速机等组成。国内外生产的旋挖钻机大多数应用的是专用底盘，轨距可调，能根据施工情况对底盘进行宽度调整，以增加钻机的整体稳定性。（2）钻桅。目前国内旋挖钻机的变幅机构一般采用两级变幅油缸，平行四边形连杆机构，上端一级变幅油缸两端具有万向节头便于调整，钻桅截面形式为梯形截面，钻桅下端有液压垂直支腿，上端有两套滑轮机构，上下两端均可折叠，钻桅左右可调整角度为±50°前

6、倾可调整的角度为50°，后倾可调整的角度为150°。国外意大利、德国制造的各类旋挖钻机可自行移动，自立桅杆，整个工作机构可在履带底盘上做±360°回转，因而现场转移、对孔位灵活方便，辅助时间少；钻架采用“平行四边形连杆机构加三角形”的支撑结构，非常适合城市狭窄场地的施工；钻架上装有垂直度检测仪，可以检测和显示钻架的偏斜度，并可通过钻机的"微动"系统调整钻架的垂直度。（3）动力头。动力头是旋挖钻机的关键工作部件，其性能好坏直接影响钻孔机整机性能的发挥。动力头是钻机工作的动力源，它驱动钻杆、钻头回转，并能提供钻

7、孔所需的加压力、提升力。动力头有液压传动、电机传动、发动机传动，无论何种都具备低速钻进、反转高速甩土功能。目前大都采用液压驱动，主要包括回转机构、动力驱动机构及支撑机构。动力头的钻进速度一般都具有多档，适合在多种工况下作业。（4）钻杆。钻杆是旋挖钻机的关键部件，是决定钻机地层适应能力的主要因素。目前旋挖钻机采用凯式伸缩钻杆，凯式钻杆可以分为摩擦钻杆和锁紧钻杆两大类。摩擦钻杆是指钻杆上的键只能传递扭矩而不能传递钻压的钻杆，而锁紧钻杆是指钻杆之间通过加压平台可以锁成一个刚性体对地层加压钻进的钻杆。摩擦钻杆用于普

8、通地层钻进，锁紧钻杆用于坚硬地层钻进。国内外旋挖钻机的钻杆采用四节或五节伸缩内锁式钻杆，每节长度大约为13m，装配后总长不小于48m，采用高强度合金钢管，钻杆与动力头采用长压嵌内锁式连接方式。第四节上端用可滑转万向节与主卷钢丝绳相连，下端采用方形截面杆通过销轴与钻头相连，每个钻头应与方形截面杆相配，具有互换性。为了提高作业效率，一台钻机大多配备两套钻杆。（5）钻头。钻头是决定旋挖钻机能否较好适应复杂地层、提高工效