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旋挖钻机在碎卵石地层钻进方法常识讲解

时间:2019-06-10 浏览:
长期以来,旋挖钻机在碎卵石地层施工都是一个不小的难题。因此选择合适的钻具(钻齿)和操作方法是在碎石层高效施工、减少施工成本的必由之路。2008年,北京三一重机成功开发出专用于碎乱石层钻进的双层筒钻,经过多个工地的试验,可达到较高的钻进效率。但是大多数一线施工人员还不认识这种旋挖钻机钻头,在碎卵石层钻进中还是使用原有的传统方法,即普通的土层捞砂斗、嵌岩锥螺旋钻头或嵌岩捞砂斗。事实证明,使用这种钻头会造成斗齿被快速助掰,或是斗齿、截齿被快速磨掉、这无疑大大加重了施工单位的成本。下面将对旋挖钻机在碎卵石地层的钻进方法、常见事故处理等提出一套可行的施工方法。
 
1.碎石土的定义及分类
(1)碎石土的定义
粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土。根据颗粒级配和颗粒形状可分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾,详见下表。
 
(2)碎石土的密实度分类
碎石土密实度野外鉴别采用的是定性或半定量的方法。对碎石土在现场进行观察,根据其骨架颗粒含量、排列,可挖性及可钻性鉴别可将碎石土密实度分为密实、中密和稍密3级及6个亚级,详见下表。
 
2.碎石土的工程地质特征
碎石土又称卵粒土,主要由颗粒大小不均、形状不规则风化程度各异的岩石碎屑或石英、长石等原生矿物组成,呈单粒结构及块石状和假斑状构造,具有孔隙大、透水性强、压缩性低、抗剪强度大的特点。但其具体的工程地质特征又与颗粒间的填充物有立接的关系,填充物主要有黏土或砂两类。
3.碎石土的可钻性
经过实践证明、在科学的钻进方法的引导下,根据碎石直径的大小选用合理的钻头并根据碎石颗粒间填充物的差异选择适合的护壁方法,旋挖钻机可在碎石地层实现高效钻进。
4.碎石土层的护壁方法
(1)护筒护壁
这种护璧方法,针对碎石颗粒结构松散,粒径大小不均。稳定性差,压缩性大,钻进过程中孔璧不稳定,极易出现掉块卡钻和孔壁坍塌的碎石土层。操作时随着钻斗钻进同时,压入护筒,当感到护筒压入困难时,可以使用短螺旋钻头捞取护筒下脚的碎石块,清除障碍物后,再向下压入护筒。如此循环往复,使用护筒护壁直接穿过整个碎石土层。
在压入护筒时,要注意护筒外围的坍塌悄况,一且发生松动或坍塌情况,应及时填充并压实以防止护筒发生倾斜或更深层的孔壁坍塌。
(2)黏土(干水泥)十泥浆护壁
同样在填充物为砂的碎石土层中,使用静浆护璧的方法也是可行的。但必须配合其他一些特别的措施才能有效地进行,当钻进碎石层时,可先向孔内抛入黏土,然后使用钻头缓慢旋转,将黏土挤入碎石缝隙。形成稳定的孔璧并防止泥浆的漏失,再配合泥浆的运用,来保障碎石层钻进过程中孔壁的稳定和泥浆的平衡。
另一种相似的方法是使用干水泥配合黏土使用。当钻进碎石层时把干水泥装成体积适当的小袋和黏土一起抛入孔底,再使用钻头旋转,将黏土块和干水泥一起挤入碎石缝隙,静滞一段时间后,可形成稳固的孔壁,干水泥的作用,是增强黏土的附着力。

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