旋挖钻机是一种用于建筑基础工程成孔作业的桩工机械,具有施工速度快、成孔质量好、环境污染小、操作灵活方便、安全性能高及适用性强等优势,已成为钻孔灌注桩施工的主要成孔设备,旋挖钻机是一种高度集成的桩基施工机械,源于国外矿山机械,采用一体化设计、履带式360°回转底盘及桅杆式钻杆,一般为全液压系统。特殊的桶型钻头直接取土出渣,不需接长钻杆,钻孔时孔口注浆以保持孔内泥浆高度即可,因而能大大缩短成孔时间。由于带有自动垂直度控制和自动回位控制,成孔垂直度和孔位等能得到保证。桶钻取土上提过程中对孔壁扰动较小,桶钻周边设有溢浆孔,溢出泥浆可起到护壁作用。对于具有大扭矩动力头和自动内锁式伸缩钻杆的旋挖钻机,可适应我国大部分地区的土壤地质条件,包括淤泥层、粘性土、泥土、粉质土、(泥)砂层、卵砾石、卵(漂)石层、强风化岩层、*冻土、风化基岩等地层。目前旋挖钻机施工孔径已达4.0m,深度在达到90m。
旋挖钻机施工规范中允许垂直度偏差为1%度,假设为100米的桩长允许偏差范围是1.7米左右,如果是50米的桩长就是0.85米左右。
当前很多基础工程检验设备都已采用超声波检验仪,对桩长,桩径和垂直度检验非常精确,如果**出规范范围,需修复处理。
偏孔危害:
1、带杆:偏孔较多会造成钻杆之间形成一股径向力,提钻时可能会造成带杆。
2、损伤钻杆:由于桅杆是垂直的,但孔是偏的,因此造成动力头下方的钻杆成为了损伤点(径向)。
3、卡钻:急剧偏孔位置会刮蹭到钻斗开斗装置,钻斗底门打开,增加卡钻几率。
4、影响下笼 :孔内偏差过多时,特别是急剧偏孔时,造成卡钢筋笼,妨碍下钢筋笼。
5,、埋钻铸管 :钢筋笼会随孔偏弯曲,因此造成灌注时刮钢筋笼,提升埋钻铸管的几率。
偏孔现象:
1、急剧偏孔
急剧偏孔一般都是由地质造成,由于风化岩分布不均,岩石分布不均匀等,下放主卷到孔内某一位置时钻斗突然被卡住,或钻杆突然偏向一侧,说明孔内某一位置急剧偏差。
2、缓慢偏差
下放主卷时随着孔深的延长,节钻杆靠向护筒一侧而偏离中心,而随着继续下放钻杆节钻杆始终朝一方向靠近护筒,说明孔内是朝一个方向缓慢偏差,靠的越近孔偏的越多。
3、无规律偏差
随着钻杆下放,节钻杆左右摇晃,或在干孔钻进时可直视孔内无规则螺旋式偏差现象,这种偏差现象多数是由全、强风化岩层,由于钻斗钻进时受力不均匀而导致纵向偏差。
偏孔原因:
1、地质:地质是偏孔主要原因,如果地质都是黄土层、粘土层,那么孔内就不会出现偏差现象,多数是由地质变化,风化岩、岩石分布不均,导致钻进时钻斗受力不均匀而造成的。
2、钻斗:钻斗主要功能是切削钻进,但另外也具备导向防偏功能。钻斗中心先导尖具有定位功能、同时先导尖可改变钻进顺序,钻齿的数量及角度是否一致,钻体两侧边刀或防护条的高度是否一致,这些细节可让钻斗钻进时左右受力均匀而预防偏差。
3、操作:当孔内有岩石、漂石、卵石、风化岩层,需控制浮动、加压方式,如果快速钻进都会造成急剧偏孔。
如何预防:
1、了解地质:考察工程时通过地质报告、岩芯取样、地理环境等等,详细了解地质情况。
2、钻斗:通过实际验证,螺旋钻斗就比双底捞沙斗能更好地预防偏差,原因是螺旋钻斗的钻进阻力小,在加于先导钻进方式可有效预防偏孔。
3、优化钻斗:尽可能地优化钻斗,让其钻斗降低钻进阻力,特别是中心先导尖具有定位作用,可有效预防偏孔。
4、导向钻斗:可在螺旋钻斗或双底钻斗钻体上方焊接与孔径相符的2米长护筒,通过加长钻斗导向钻进,此方法可有效预防偏孔。
5、操作:控制浮动、加压、转速、控制钻进速度可有效降低偏差。
6、钻进方式:通过振动和负载判断当前地质情况,而改变钻进方式:比如切削式钻进、破碎式钻进、拨动式钻进和碾磨式钻进,通过改变钻进方式也可有效预防偏孔。
旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械.广泛用于**建设、公路桥梁、高层建筑等地基础施工工程,配合不同钻具,适应于干式(短螺旋),或湿式(回转斗)及岩层(岩心钻)的成孔作业,旋挖钻机具有装机功率大、输出扭矩大、轴向压力大、机动灵活,施工效率高及多功能特点。
旋挖钻机适应我国大部分地区的土壤地质条件,使用范围广,基本可满足桥梁建设,高层建筑地基础等工程的使用.目前,旋挖钻机已被广泛推广于各种钻孔灌注桩工程。因此对旋挖钻机的施工工艺进行技术上探讨有着十分重要的意义。
旋挖钻机应用领域:
混凝土质量的改善,桩基础施工技术的完善,灌注桩承载能力的提高,以及城市环境法规的严格执行,钻孔灌注桩几乎取代了其它基础,而成为应用为广泛的基础。在国外大直径混凝土灌注桩施工中,旋挖钻机的应用占70%以上,反循环钻机在欧洲市场几乎不再使用;而国内桩工机械产品中,回旋钻机的生产量占近50%,(云南地区回旋钻机占比达70%)。
旋挖钻机一般适用于粘土、粉土、砂土、淤泥质土,人工回填含有部分卵石,碎石的地层,对具有大扭矩动力头的旋挖钻,可以适应微风化岩层的施工,目前中国的旋挖钻机为中车600H型,钻孔直径为4.5米,钻孔深度达158米。随着产品的适应性研发设计和施工技术的研究,旋挖钻机在软土层、硬岩层、致密的卵砾石、孤石等复杂地层均具有可靠、成熟的施工工法。由于我国大量的公路桥梁、铁路、水利、城市建设等工程需求,旋挖钻机存在的巨大市场和发展空间。
旋挖钻机保养知识详解:
一、在钻机施工前,必须对钻机做好以下几方面的开机维护保养工作:
1、 检查各油箱油量是否足够、油质是否正常;
2、 检查各减速机齿轮油量是否足够、油质是否正常;
3、 检查是否有漏油故障;
4、 检查主、副钢丝绳有无断丝及其连接是否安全可靠、完好,压绳器力量是否足够;
5、 检查提引器是否转动灵活,内部黄油是否污染;
6、 检查钢结构部分有无裂缝、锈蚀、脱焊及其他损坏,并进行修复;
7、 紧固松动的胶管、螺栓;
8、 润滑
1) 对各运动付按润滑标示牌要求加注润滑脂,卡特主机部分按卡特润滑要求进行。比如:上车回转支承等回转面比较大的部位,必须在整个回转面加足黄油,每转动一定角度要加注一次;
2) 对主、副钢丝绳进行润滑,每股要粘满黄油;
3) 对桅杆轨道三面涂满黄油;
二、在钻机施工中,必须随时对钻机做好以下几方面的日常维护工作:
1、 每班工作前都要给钻杆提引器(钢丝绳连接体),加注黄油;
注意:给提引器一端黄油嘴注油时一定要把另一端的黄油嘴拧开。这样有利于把以前所注的黄油排挤出来。反之可能会把提引器里油封挤坏,含有细沙泥的脏水很容易进入,会磨损轴承降低提引器的灵敏性。
2、每班工作前都要给钻杆随动导向架(钻杆上支架)轴承加注黄油;
3、经常检查钢丝绳是否完好;
4、经常检查油管、密封圈的破损情况,准备备件应付急需;
5、随时注意电路继电器是否老化,及早准备备件;
6、检查钻杆提引器(钢丝绳连接体)轴承转动是否灵活,如果损坏应马上更换;
7、经常检查螺栓、销轴是否磨损、断裂,如有损坏要立即更换。