钻斗钻进

作者&投稿:焦英 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
钻进过程中,为什么要经常检查钻斗尺寸~

8205,爷爷只好钻进狗窝里:
爷爷斗不过花狗,爷爷只好钻进狗窝里;
花狗斗不过。这句话应该改,只好钻进狗窝里,只好钻进狗窝里花狗斗不过:
爷爷斗不过花狗;8205。
8205。这句话应该改

地质:地质是偏孔主要原因,假如地质都是黄土层、粘土层,那么孔内就不会出现误差现象,多数是由地质变化,风化岩、岩石散布不均,致使钻进时钻斗受力不均匀而形成的。
2钻斗:钻斗主要功用是切削钻进,但另外也具有导向防偏功用。钻斗基地先导尖具有定位功用、同时先导尖可改动钻进次序,钻齿的数量及视点是不是共同,钻体两侧边刀或防护条的高度是不是共同,这些细节可让钻斗钻进时左右受力均匀而预防误差。
3操作:当孔内有岩石、漂石、卵石、风化岩层,需操控起浮、加压方法,假如迅速钻进都会形成急剧偏孔。

1.概述

(1)工作过程

这种钻进方法是在钻杆下端连接一个底部带耙齿的筒状钻具(称为钻斗),靠钻具自重和施加压力,在回转力矩作用下钻斗回转,切削钻掘地层,并将切削下的钻屑收入斗内,待钻屑装到相当数量后被提到孔外,打开钻斗,卸去土块。然后再将钻斗下入孔内,重复以上过程。

钻斗钻进法是20世纪20年代后期美国CALWELD公司改造钻探机械而用于灌注桩施工的方法,是西方发达国家流行的三大成桩施工方法之一。

(2)钻斗钻进法的特点

1)适宜在粘性土中干作业钻成孔;

2)钻进与排渣交替进行,但钻进速度较快,工程造价较低;

3)振动小、噪声低;

4)钻头的频繁升降,导致孔壁不规整,扩孔率较大(10%~20%);

5)对稳定液管理十分严格,且竣工后要对稳定液进行处理;

6)在承载地基附近有强承压水时,施工困难。

(3)适用条件

1)地层:填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层以及含有部分卵石、碎石的地层。

2)钻孔直径和深度:目前最大直径达到3000mm,最大深度达到80m。

2.钻斗钻进主要设备和机具

(1)设备

钻斗钻机有履带式、步履式、滚管式和车装式底盘。用于短螺旋钻进的钻孔机均可用于钻斗钻进。国内生产的钻斗钻机及其主要性能参数见表2-3。

表2-3 国内生产的钻斗钻机及其主要性能参数

(2)钻斗

钻斗集破碎岩土和储存钻屑功能于一身。有数十种类型,常用的有锥底式、冲击式、锁定式、底开式、半合式及扩底式等,图2-6为几种常用钻斗的示意图。

对于一般土层选用锥底式钻斗;对于卵石或密实砂砾层则用冲击式钻斗;遇大块石、卵石则用锁定式钻斗;底开式钻斗通过换齿可以钻进软硬土层。下面以底开式钻斗(图2-7)为例说明钻斗的基本结构。底盘(10)由铰接轴(4)铰接于筒体底端面,上开进渣口、锁栓口并设两排切削齿板。切削刃可根据地层情况装配不同形式的齿套,中心部位有超前中心刃,起导向、定心作用。在筒体(3)的下部(沿筒体圆周切线方向)一般焊有切削刃(5),筒体的上部也设有扩孔刀具(9)。筒体可以是圆柱形,也可以是上小下大略带锥角的钟形。这种设置使孔径大于钻斗筒体直径,减少钻斗频繁升降时的阻力和对钻孔的抽吸力。

图2-7 底开式钻斗基本结构示意图

开关控制机构(1)、(4)、(7)、(8):提升时使顶杆(1)撞击钻机转盘底架,顶杆下行,通过拉链带动锁栓控制板(8)顺时针方向转动,与锁栓控制板(8)相连的锁栓杆同时回转一个角度,此时锁栓头的扁面与底面长条形孔对正,底盘在自重和钻斗内钻屑的重力作用下绕铰接轴(4)打开卸土。卸土完成后强迫锁栓杆穿过底盘的锁栓孔,在复位弹簧的作用下(见图2-7B向视图)锁栓杆自动转过一个角度锁紧底盘。

(3)伸缩钻杆

由于钻进和排渣交替进行,钻斗钻进法采用了一种能够快速升降钻斗的特殊结构的钻杆,国内称之为伸缩钻杆,国外称为凯利杆(Kelly bar),如图2-8所示。

图2-8 伸缩钻杆

伸缩钻杆结构类似于电视天线,由若干层管套接在一起,内外层之间可相对滑动。钻杆的伸出靠自重;收缩则由通过伸缩钻杆中连接到最里层管上端的钢丝绳提起,为防止钻进时钢丝绳随钻杆回转,钢丝绳与钻杆之间采用单动连接。

例如四层伸缩钻杆,其规格为:300/285,246/230,196/185,160/130,总重3500kg,伸出后长30~40m,提起或降下只用45s。

伸缩钻杆有方形和圆管形钻杆两种,方形钻杆制造简单,应力容易集中,寿命较圆管形钻杆短。圆管形钻杆按加压情况可分为:

1)摩擦式钻杆:由套接在一起的两个钻杆之间的键与槽配合,实现传扭和相对滑动。靠键与槽之间侧面正压力引起之摩擦力传递轴压,因而只能在扭矩很大时加压,所加轴压较小,且不能均匀加压。

2)加压式钻杆:国内外采用的加压方法较多,如在普通圆钻杆两端加焊六方钻杆,靠六方传扭,端部的六个面上,开有定位孔,靠拧紧外管的定位螺钉予以轴向定位,并传递压力;靠钻杆上的传扭销与传扭套上的“┓”形孔传扭与传压;由钻杆上宽窄不一的键和与之配合的钻杆内表面上的同样的宽窄不一的键槽实现凹凸配合,靠键槽的侧面传扭,下端面传压,控制钻杆的回转方向可以使键与键槽锁紧或脱开。

3.钻进工艺

(1)钻进工艺参数

1)钻压:由回转器上的液压给进力、钻杆重量、钻斗及钻斗内钻屑重量组成,其加压大小除决定于地层、孔径外,还取决于钻杆类型,建议钻压为1.0~1.6kN/cm。

2)转速:钻斗钻机一般采用液力变矩器,所以转速是变化的,一般小于30r/min。

(2)钻斗底盘切削齿的选择

对于软土层:切削齿应齿宽大,齿距大,小切削角,小刃角;硬土层:切削齿齿宽稍窄,大切削角。

(3)稳定液管理

稳定液是在钻孔施工中为防止地基土坍塌,使地基土稳定的一种多种材料组成的液体。主要成分为:以水为主体,含有膨润土、重晶石、Na-CMC、硝基腐殖酸钠、铁铬木素磺酸盐、废纸浆、棉子、锯末等。稳定液的密度建议为1025~1055kg/m3;其粘度值一般为20~45s。

(4)施工中注意事项

1)对稳定液随时检测,严格控制各项指标,为防止稳定液变性,应视具体情况适当增加CMC、硝基腐殖酸钠的含量;防止混凝土、泥砂及多余的水混入稳定液。

2)必须控制钻斗在孔内的升降速度,尤其是在砂土层和砂土与粘土交界处。如果升降速度过快(大于1m/s),会造成孔内过大的压力集中,造成塌孔。所以应按孔径的大小及土质情况来调整钻斗的升降速度。

3)为防止孔壁坍塌,应确保孔内水位高出地下水位2m左右。

4)每个回次都要检查钻斗的侧齿、边齿磨损情况,视磨损情况及时补焊。

5)钻进遇阻时,严禁强力钻进,以免造成卡钻事故。




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