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鄭州長城冶金設(shè)備有限公司 2020-05-11 點(diǎn)擊2534次
近幾年來,隨著我國改革開放及基本建設(shè)的向前發(fā)展,對(duì)公路、鐵路、高層建筑、港口碼頭的基礎(chǔ)樁施工,提出了優(yōu)質(zhì)、高效、快速的要求。原故有的沖擊鉆、正、反循環(huán)回旋鉆機(jī)不能滿足工程的需要,已被旋挖鉆機(jī)越來越廣泛的投入使用所代替。因此,目前研究、探討、總結(jié)旋挖鉆施工技術(shù),無疑具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1、施工實(shí)例及概況
2、對(duì)旋挖鉆機(jī)在特殊地層如何發(fā)揮性能優(yōu)勢的探討
2-1、鉆孔固壁的工藝措施在砂層、松散不穩(wěn)定地層旋挖鉆孔,往往因孔壁掉塊坍塌,造成無法鉆進(jìn)。由此看來,鉆孔固壁是首當(dāng)其沖要解決的問題。鉆孔介質(zhì)主要有空氣、水、泡沫和泥漿四種。這四種介質(zhì)中泥漿雖然造價(jià)較高,凈化不易,但它有獨(dú)特的護(hù)壁作用。所以,對(duì)砂層,松散易坍塌層選用泥漿作固壁介質(zhì),利用泥漿的性質(zhì)使孔壁產(chǎn)生一層泥皮,加之泥漿有較大的比重,能將孔壁保護(hù)住,不致坍塌,保證正常鉆孔。
2-2、對(duì)現(xiàn)有設(shè)備挖潛補(bǔ)缺,使旋挖鉆機(jī)在特殊地層施展優(yōu)勢
2-2-1 正反循環(huán)交替清孔排渣工藝
1)工作原理:先利用泥漿泵正循環(huán)往孔底壓漿,靠泥漿向上翻動(dòng)力沖起沉淀物,而后用砂石泵工作時(shí)吸入形成負(fù)壓,由于不斷的平衡吸渣使管內(nèi)外形成壓力差,產(chǎn)生液流,當(dāng)流速達(dá)到額定數(shù)值時(shí)將孔底泥砂、鉆渣隨液流到達(dá)地面。
2)裝置:由泥漿泵、壓漿管、砂石泵、吸渣管、排渣閘閥、排渣管等組成。
3)作業(yè)過程及要點(diǎn):在砂石泵吸渣管下端頭聯(lián)接2ｍ長相同直經(jīng)的鋼管(視泥漿比重加一些配重塊),將吸渣管放入孔內(nèi),插到孔底,用吊車或三角架吊住;把泥漿泵壓漿管連接在砂石泵排渣管一側(cè),關(guān)閉砂石泵排渣閘閥,開啟泥漿泵,使泥漿池中合格泥漿經(jīng)泥漿泵吸入口→泥漿泵→壓漿管→砂石泵排渣口→砂石泵→吸渣管壓入孔底,靠泥漿向上翻動(dòng)力沖起沉淀物。正循環(huán)的主要目的是把沉淀在孔底的泥砂和散落的顆粒狀鉆渣全部先沖起來。因此,為了沖得徹底,在正循環(huán)工作時(shí),用吊車或三角架上的手拉葫蘆吊著吸渣管反復(fù)上下運(yùn)動(dòng),正循環(huán)的時(shí)間視沉淀物的厚度,一般沉淀物薄時(shí)大約數(shù)分鐘后,即可轉(zhuǎn)為反循環(huán)排渣,其操作方法是在打開砂石泵排渣閘閥的同時(shí)開啟砂石泵,當(dāng)確認(rèn)砂石泵整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)已充滿泥漿水,無漏氣現(xiàn)象,砂石泵排渣管也已充滿泥漿水而正常向外排放時(shí)停泥漿泵,砂石泵正式進(jìn)入反循環(huán)清孔排渣。為清孔徹底同樣用吊車或手拉葫蘆吊著吸渣管反復(fù)上下運(yùn)動(dòng)。反循環(huán)是用砂石泵把孔內(nèi)含鉆渣的泥漿抽吸出來,泥漿池沉淀后的泥漿流入孔內(nèi)的置換過程,所以也叫換漿法清孔。若孔底沉淀物太厚,一個(gè)正、反循環(huán)周期不能一次清到孔底,按以上正、反循環(huán)作業(yè)程序交替反復(fù)進(jìn)行,直到孔深清到位為止。
4)清孔的質(zhì)量要求:清孔即將完畢時(shí),應(yīng)測孔底排出的泥漿比重與泥漿池流入孔內(nèi)的泥漿比重,若相等或差值很小,清孔已符合要求。最終清孔后孔底沉淀物厚度應(yīng)按圖紙規(guī)定值進(jìn)行檢查,如圖紙無規(guī)定時(shí),對(duì)于直徑等于或小于1.5ｍ的摩擦樁,沉淀厚度應(yīng)等于或小于300ｍｍ,當(dāng)樁徑大于1.5ｍ,樁長大于40ｍ或地質(zhì)較差的摩擦樁,沉淀厚度應(yīng)等于或小于500ｍｍ。
2-2-2 正、反循環(huán)交替清孔排渣工藝特點(diǎn)
1)利用正循環(huán),一是可將沉淀在孔底的泥砂沖起,二是從砂石泵排渣口一側(cè)向泵及整個(gè)循環(huán)裝置充滿泥漿,為轉(zhuǎn)換為反循環(huán)做好了準(zhǔn)備,減少了利用真空泵啟動(dòng)砂石泵的設(shè)備。
2)利用反循環(huán),主要是為加快泥漿的上升流速,加強(qiáng)排渣能力。
3)砂石泵吸渣管內(nèi)徑大,能通過大粒徑的鉆渣,適合于抽吸旋挖鉆散落到孔底的粒狀鉆渣。
4)清孔速度快。清孔時(shí)間視孔徑、孔深和鉆渣含量而定,一般30ｍ深(1.5ｍ)含中粗砂較多的孔,反循環(huán)清孔約需15ｍｉｎ。
5)采用正、反循環(huán)交替清孔排渣法,操作簡便,速度快、效率高、成本低,技術(shù)性能和使用性能優(yōu)于其它清孔排渣方式。
2-2-3 正、反循環(huán)交替清孔法應(yīng)注意的問題
1)此工藝方法雖然操作簡單,使用方便,但使用孔深只有60ｍ～80ｍ;
2)為保證獲得上述有效深度,除提高砂石泵性能,安裝時(shí)應(yīng)盡量低于孔口高,還應(yīng)盡量減小泥漿比重;
3)為防止漏氣停泵,全部管路和泵的密封都要可靠;
4)盡量提高和保持孔內(nèi)液面高度,以增加泵的效率;
5)必須有充足的水源或泥漿池,不使孔內(nèi)水位下降。
3 結(jié)語
經(jīng)過認(rèn)真研究旋挖鉆機(jī)在不同地質(zhì)的施工情況得出如下結(jié)論:旋挖鉆機(jī)在粘土、亞粘土、砂卵石層鉆孔,確實(shí)具有普通回旋鉆不可比擬的優(yōu)勢,可是遇到砂層和松散不穩(wěn)定地層鉆孔,其效率一落千丈,其原因不在于鉆孔速度慢,而在于沒有先進(jìn)的造泥漿設(shè)備和先進(jìn)的清孔排渣設(shè)備相配合;施工效率算總帳,有時(shí)還不如普通回旋鉆機(jī)效率高。一臺(tái)國產(chǎn)旋挖鉆機(jī)購價(jià)百萬元以上,進(jìn)口機(jī)近千萬元,如此昂貴的設(shè)備,在工程中不能充分發(fā)揮它應(yīng)有的優(yōu)勢,不但造成浪費(fèi),加大工程成本,同時(shí)對(duì)旋挖鉆的普及也有一定影響。為此,通過研究總結(jié)了多年來國內(nèi)普通回旋鉆機(jī),潛水鉆機(jī)鉆孔固壁,正、反循環(huán)清孔排渣設(shè)備的技術(shù)性能,提出了利用現(xiàn)有設(shè)備泥漿泵和砂石泵,采用正、反循環(huán)交替清孔排渣的工藝技術(shù),用于旋挖鉆機(jī)在特殊地層鉆孔后清孔排渣。