解決旋挖鑽機鑽進中打滑的方案方法

2021-09-14 09:47:51 字數 1756 閱讀 1935

旋挖鑽機在鑽進泥岩或淤泥層時,經常出現打滑現象,即鑽機加壓動作無效,無法鑽進或鑽進困難,從而影響施工進度及生產效率。本人經過長時間的施工及經驗積累,也曾參與眾多泥岩地質基礎施工工程,對鑽進泥岩有一定認識及見解。通過對地質.

鑽具及操作的整合,整理出了一套關於旋挖鑽機泥岩鑽進行之有效的整體方案。

一、泥岩概述

泥岩、砂質泥岩、泥質砂岩、砂岩及頁岩等沉積岩類的岩石,因含有豐富的氧化物呈紅色、深紅色或褐色,這類岩石統稱為紅砂岩。紅砂岩主要呈粒狀碎屑結構和泥狀膠結結構兩種典型結構形式。多數紅砂岩受大氣環境的作用可崩解破碎,甚至泥化,故其巖塊的大小及顆粒級配將隨乾濕迴圈的時間過程而變化。

泥岩是一種由泥巴及黏土固化而成的沉積岩,其成分與構造和頁岩相似但較不易碎。一種層理或頁理不明顯的粘土巖。泥岩具有吸水、粘結特性。

下圖**為典型的泥岩層

二、打滑原因

施工過程中,如果幹孔鑽進泥岩,選用螺旋鑽鬥鑽進效率較高,如果選用雙底撈砂鬥也可鑽進,但負載較大;孔內一旦遇水馬上出現打滑現象,因此打滑與水或泥漿有直接關係,所以泥岩打滑主要原因由以下幾點組成:1、泥岩的硬度;2、水或泥漿潤滑作用;3、泥岩吸水軟化等。

三、不同鑽具鑽進

1、螺旋鑽鬥鑽進水孔泥岩時,由於泥岩遇水軟化,會把螺旋鑽鬥前端的錐頭擠滿泥岩渣土,形成乙個整體,鑽具便失去鑽進作用,不能持續鑽進後,水或泥漿便進入鑽鬥與泥岩之間而潤滑,便形成打滑。

2、用雙底截齒鑽鬥鑽進泥岩水孔時,截齒鑽進方式是利用前端的合金頭鑽入,合金頭很容易破入泥岩,但由於前端的合金頭很短,固定合金頭的截齒體必須跟進切入。由於截齒體太鈍,便形成阻力,導致截齒破入泥岩太淺,泥岩具有膠結性,從而達不到破碎效果。加之鑽進過程中還會有大量的淤泥依附在鑽鬥的外筒壁,造成「浮鑽」。

因此不能持續鑽進,便形成打滑。

3、通過上述分析,泥岩膠結性好不易破碎,需較鋒利的刀具,鑽進切入較深,切入阻力小才能達到切削破碎的效果。

四、泥岩鑽進打滑的處理辦法:

因此選用雙底撈砂鬥,切削式鑽進符合上述分析。但實際撈砂鬥也會出現打滑現象,不過其中包含眾多因素

1、鑽斗上的缺陷,比如中心定位尖不易過長過寬過鈍,齒尖的角度及齒座之間的間隙,邊齒的直徑,鬥齒的型號或齒尖磨損,最好通過改進,讓齒尖長度高低落差,減少接觸面積。 下圖鑽鬥是為打泥岩專門改進的,包括鬥齒反裝,鬥齒加長等。

2、撈砂鬥的直徑,直徑越大的鑽鬥,接觸面積越大,越難以克服打滑,所以樁徑較大可先選用較小直徑的鑽鬥鑽進。

3、克服打滑分析前面已講到主要原因是由水或泥漿潤滑引起的打滑,所以只要克服被軟化的泥岩及表面的水或泥漿,就可克服泥岩打滑!克服後要持續加壓鑽進,儘量減少動力頭在孔內空轉,水或泥漿便無法進入切削面,這樣齒尖一直接觸幹地質,便可正常鑽進。

4、操作上的控制非常重要,由於泥岩較硬,膠結性好,在水的潤滑下想切入並不容易,首先把動力頭提公升到最高,之後必須控制動力頭慢轉,加壓速度慢而持續,動力頭與加壓的速度一定配合好,如果加壓行程完畢,沒有切入泥岩,重新提公升動力頭繼續鑽進,一直到切入地質負荷上公升,之後要持續鑽進,當負荷過重時需提公升動力頭減輕負載,從而保護鑽機部件。當負載減輕時需繼續加壓,以防水或泥漿進入被切削面而降低摩擦係數。

5、打滑分類鑽進時由於泥岩被軟化,會出現兩種打滑現象,一種為托底打滑,也就所謂的鑽進泥層掉土打滑現象;而另一種是泥岩打滑,由於泥岩較硬本身鑽進切削就較困難,而在水或泥漿的潤滑下便打滑,兩者打滑是有區別的,因此一定分清打滑型別,才能有效地處理。

6、處理打滑分清兩種打滑非常關鍵,處理方式也不相同,如果是泥岩軟化托底打滑那就反轉正傳加壓來克服,如果是泥岩較硬因水降低摩擦係數打滑,通過上述的一系列整合辦法便可克服。泥岩因膠結物質和風化程度的差異,其強度的變化大,因此並不是所有泥岩都可用切削式鑽進。

旋挖鑽機在公路橋梁施工中的應用

樁位確定後,利用十字線放出四個控制樁位,並以四個控制樁為基準進行埋設護筒。護筒埋設 護筒由厚度8mm鋼板製成,護筒直徑比樁基孔徑大200 300mm,每節護筒長度2.5m,護筒至少高出地面30cm。在埋設護筒時,把同一樁號的樁基護筒全部一次性埋設到位,以作先施工樁初灌量泥漿儲存池和沉澱池。2.泥漿製...

關於旋挖鑽機幹挖法的幾點總結和歸納

旋挖鑽機作為基礎工程機械中的新型機種,經過幾年的推廣應用,目前已被大量應用於公路及鐵路 橋梁 水利工程 城市建築工程等樁基工程之中。由於其高效 節能 低雜訊 低汙染 地層適應性較廣等優點 受到越來越多的施工單位的青睞。有效地使用旋挖鑽機進行幹挖法鑽孔樁施工以及幹挖法鑽孔樁施工工藝和管理規範,進行基本...

旋挖鑽機的常見故障及處理方法

一台鑽機的使用壽命,除了它本身的 壞外,日常的維護也是很重要的。下面我就分析一下旋挖鑽機常見故障及處理方法,希望能給您帶來一些幫助。旋挖鑽機常見故障 1 斷鑽桿 2 衝擊器不響 3 卡鑽 4 釺頭碎片 掉角和掉柱等。斷鑽桿原因多數情況是屬於鑽桿與孔壁磨擦,使鑽桿壁厚減薄,強度削弱。另外是鑽桿已彎曲,...