长螺旋钻机发展趋势探究

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1、长螺旋钻机发展趋势探究　　摘要随着城市化进程的快速发展，对建筑基础桩的施工设备要求也越来越高，适应于复杂地质条件、成桩质量高、施工成本低、施工效率高的桩型受到建筑开发和施工单位的青睐。螺旋钻孔成桩在近30年来已被人们认可，在施工软地层、中软地层和较硬地层中显现出很强的优势，为了更好地适应建筑基础市场的要求，对长螺旋钻机发展进行论述，以供参考。关键词长螺旋钻机；复杂地质条件；发展趋势中图分类号：P634文献标识码：A文章编号：1671-7597（2014）03-0089-021背景现代建筑桩基础施工中，成桩设备很多，

2、各有各的特点。不同的设备具有不同的成孔方法及匹配的成桩工艺，同时还具有不同的最佳适应范围。旋挖钻机钻孔深度一般不超过80m，钻孔直径800mm-2500mm，动力头通过可伸缩钻杆带动钻斗旋转，切削并收集岩土，卷扬提升并出土，多次反复而成孔，需泥浆做护壁，防止孔壁塌落，可以挖钻软质岩石，对含有卵石、碎石的地层施工有很强的优势。冲击正反循环钻机适应于孔深一般不超过709m，成孔直径600mm-2000mm，通过冲击锤击碎岩土，利用正反循环泥浆泵排渣，需要泥浆做护壁和排渣液，对硬岩的施工有很强的优势。回转正循环钻机钻孔深

3、度一般不超过50m，钻孔直径400mm-2500mm，回转反循环钻机钻孔深一般不超过150m，钻孔直径400mm-4000mm，回转正反循环钻机是通过底驱大转矩转盘带动钻杆钻头做回转切削运动，利用正反循环泥浆泵排渣，需要泥浆做护壁和排渣液，利用牙轮钻头可在硬质岩层内施工，在粘土，黄土，砂土等软地层施工有很强的优势，但对漂石，孤石地层的施工有一定的难度。长螺旋钻机钻孔深度一般不大于30m，钻孔直径300mm-1200mm，通过顶驱动力头带动螺旋钻具旋转进行钻削和排运岩土，在粘土、黄土、粉土、砂土等软质层有很强的优势，

4、在碎石土、软质岩石和风化岩石中施工有一定的难度。夯扩桩机，成孔深度一般不超过20m，桩径300mm-600mm，通过夯扩锤反复做自由落体锤击岩土，护筒跟随沉入护壁而成，在粘土，黄土，粉土等软质地层施工有很强优势，在密实砂土、软质岩石、风化岩石中施工有一定难度。人工挖孔桩，成孔深度一般不超过40m，桩径800mm-4000mm，通过护板护壁，人工作业成孔，对中间有砾石夹层、地下水位以下的地层处理有一定难度。振动沉管成桩机，成孔深度一般不超过359m，成孔直径300mm-700mm，通过顶驱高频振动锤带动的钢桩管和桩头

5、沉入地层里，适用于粘土、黄土、粉土等软质地层，对密实砂土、中间有硬夹层的地层施工有一定的难度。静压桩机，压桩深度一般不超过70m，桩径300mm-600mm，通过液压夹持器将高强度预制桩沉入地层里，在粘土、黄土、粉土、淤泥质土等软质地层施工有很强优势，在砂土、中间有硬夹层的地层施工有一定难度。上述这几种施工设备及方法中，旋挖钻机、冲击正反循环钻机、回转正反循环钻机的施工中需泥浆护壁及排渣，施工过程需水下浇灌混凝土，现场需排污处理；夯扩桩机、振动沉管成桩机在施工过程中具有振动和噪声，同时对密实砂土、软质岩石施工都有一

6、定难度；人工挖孔施工安全性差，现行业部门已有所限制；静压桩机，搬迁费用高，在砂土、中间有硬夹层等硬地层的施工有难度；长螺旋钻机既无泥浆护壁而造成污染，又无振动和噪声而造成扰民，同时搬迁运输方便，缺点是对深桩（桩长大于30m）大径（直径大于1200mm），硬岩（岩石抗压强度值大于600kPa）的施工有一定难度。改善和突破长螺旋钻机在硬岩层的施工成桩，有利于降低施工成本，提高施工效益，值得研究和实施。2建筑市场现状9改革开放30多年来，国内营建了大型城市群，大型基础设施的建筑，为桩基础施工带来了巨大的市场，同时也带动了

7、桩基础施工设备的开发与制造。随着城市建设规模的增大，逐渐形成了一线城市，二线城市。大城市向外扩张式发展已受到一定的局限性，一是加大了大城市与边远农村地区发展的不平衡，二是占用大量耕地。近几年国家调整了发展政策，加大了中小城市和边远地区的发展，逐渐改善和提高不发达和欠发达地区人们的生活水平，幸福指数。实行农村城镇化，小城市化，中小城市群的改革方向，这给基础建筑桩施工带来了商机。中小城市及城镇的地理位置多在山区地带，地质条件比较复杂，回填入岩桩，穿越砾石夹层及碎石层桩，是建筑桩基础的主体，随着城市建设用地控制使用，楼房

8、建设越来越高，要求桩基础承载能力也越来越高，端载入岩桩是比较适合山区建筑桩基础的一种桩型，现在的入岩施工设备中，都有一定的不足之处，泥浆护壁和排渣，造成环境的污染，振动冲击，不仅噪声大，而且会影响和破坏周围建筑物。研制和改进一种既能入岩又环保的桩基础施工设备是当前建筑市场的需要。3长螺旋钻机破岩机理3.1岩石破碎机理9通过弹性力学的研究结果来分析岩石内部的应