《其它钻进方法》PPT课件.ppt

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1、工程钻探主讲人：杜振川工程钻探学课件第五章其它钻进方法第一节机械振动钻进1一碎岩工具；2一钻杆；3一顶帽；4一振动器；5一吊绳；6一桅杆顶上的滑车；7一提升钢绳；8一纹车工程钻探学课件第五章其它钻进方法第一节机械振动钻进震动锤工程钻探学课件第五章其它钻进方法用振动器带动钻杆和碎岩工具产生周期性振动力，使之对地层产生垂直静载，以及钻具产生高频冲击振动所产生的动载，使周围岩层或土壤也产生振动。由于振动频率较高，岩层或土壤强度降低，在钻具和振动器自重及振动力的联合作用下，使钻头吃入（沉入）岩土层，从而实现钻进。第一节机械振动钻进工程钻探学课件第五章其它钻进方法◆

2、适用于砂性土、粘土、粉质粘土及淤泥质粘土等土层。在软岩层和松散岩层中钻进与取样都有很高的效率。◆由于不使用泥浆，不污染岩样和地层设备简单，被广泛用于工程取样钻进及海底浅层取样钻进等方面。◆也广泛用于桩基工程施工，如振动沉管灌注桩施工等。振动钻进中，还可借助于振动器的振动下套管、起拔套管、处理卡钻事故等。第一节机械振动钻进一、振动钻进的特点及应用范围工程钻探学课件第五章其它钻进方法双轴双轮振动器的工作原理如图所示。不论两个偏心轮处于什么位置，离心力Q1和Q2均可分解为两组分力。其中水平分力S1和S2大小相等方向相反，故互相抵消；第一节机械振动钻进二、振动器的

3、工作原理工程钻探学课件第五章其它钻进方法而垂直分力P1和P2大小相等，方向相同，其合力P等于P1和P2之和。当偏心轮的重心位于水平轴线以下时，合力P的方向向下；当偏心轮的重心位于水平轴线以上时，合力P的方向则向上。因此，合力P将使钻具产生垂直方向的振动。第一节机械振动钻进二、振动器的工作原理工程钻探学课件因素有：振动频率、振幅、偏心力矩和回次长度。第一节机械振动钻进三、影响钻效的工艺因素1.振动频率振动器频率很低时，钻具只有轻微振动钻头没有进尺。当超过某一频率值时钻具的振幅也随之加大，钻具与岩层间产生相对滑移并开始切入岩层中——称为“起始频率”。随着频率

4、的提高钻速也增加，频率进一步提高时，钻具的振幅达到“极限振幅”（A∞）工程钻探学课件第一节机械振动钻进三、影响钻效的工艺因素2、振幅只有当振幅超过某个值时钻头才能切入土层，此时的振幅叫做“起始振幅A0”。振幅超过A0后，钻速随振幅成线性↑。起始振幅A0不是定值，随频率、钻具断面尺寸和地层条件而变化。正常钻进一般选A等于3~5倍的A0A0与频率的关系如下工程钻探学课件第一节机械振动钻进三、影响钻效的工艺因素3、偏心力矩增大偏心矩，在坚实土层中钻效↑。但偏心力矩过大，会使上部钻杆变形。4、回次长度钻进中取样管完全装满后才结束回次是不合理的。为提高回次钻速存在

5、着最优回次长度。一般取极限值的80—95%作为最优值。工程钻探学课件第五章其它钻进方法螺旋钻进是一种干式回转钻进方法，钻进是用螺旋钻杆连续不断地将钻头破碎的孔底岩石输送至地面。第二节机械螺旋钻进cfg20长螺旋钻机目前，国内外螺旋钻在工程施工钻孔中得到广泛应用，如建筑物的基础桩以及水坝工程、滑坡治理工程的挡土墙和滑坡桩，输电工程线杆的埋设，敷设工程管线的水平钻孔等。工程钻探学课件第五章其它钻进方法螺旋钻进是一种干式回转钻进方法，钻进是用螺旋钻杆连续不断地将钻头破碎的孔底岩石输送至地面。第二节机械螺旋钻进cfg20长螺旋钻机目前，国内外螺旋钻在工程施工钻孔中

6、得到广泛应用，如建筑物的基础桩以及水坝工程、滑坡治理工程的挡土墙和滑坡桩，输电工程线杆的埋设，敷设工程管线的水平钻孔等。工程钻探学课件第五章其它钻进方法①钻进效率高。在无砾石及硬夹层的松软岩层中钻进，小时效率可达几十米，这是因为螺旋钻杆能及时排除（输送）所钻的岩粉，无重复破碎现象，减少了为取心而上下钻具及其辅助工作，也无静液柱压力影响孔底岩石的破碎。②低公害（无泥浆污染），低噪音（无振动），低成本（效率高），简化了钻进设备和工艺。第二节机械螺旋钻进一、螺旋钻进的特点工程钻探学课件第五章其它钻进方法③不使用冲洗液，免去了配制冲洗液和输送冲洗液的辅助工作，简化

7、了钻进设备和工艺，适应于缺水、高寒地区和漏失地层中的钻进。④孔壁稳定。螺旋钻杆回转输送岩粉的同时，也向孔壁挤压岩粉，可在孔壁上形成一层较致密的硬皮，岩粉中的小砾石也可楔入孔壁，有加固孔壁的作用。因此，虽然不用冲洗液，孔壁仍较稳定。第二节机械螺旋钻进一、螺旋钻进的特点工程钻探学课件第五章其它钻进方法⑤可以随时取样，及时掌握地层变化情况，基本上能满足地质要求。⑥一般只能钻进松软岩层。在粘土层中钻进困难。钻进所需功率大（主要消耗在输送岩粉上），因而孔深受到限制。第二节机械螺旋钻进一、螺旋钻进的特点工程钻探学课件第五章其它钻进方法①长螺旋钻：整个钻杆为螺旋钻杆，在

8、钻进过程中，被钻头破碎的岩土靠螺旋钻杆输送至地表，钻进和排粉是连续