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环保高效的无循环旋挖钻进工艺

发布时间:2018年04月20日
来源:探矿工程在线

近年来,随着我国市场经济的快速发展,高速公路、高速铁路、陆地和海上桥梁、水利水电建设行业迅速崛起,桩基础工程也随之飞速发展,基于各种工艺的成桩方法在实践应用中不断得到验证,目前应用最广的成桩技术为无循环的旋挖钻进技术,旋挖钻进可适用于粘土、粉土、砂土、淤泥质土、砂卵石以及硬岩等地层,适用范围较广,不同地层仅需通过选配不同类型的旋挖钻具即可满足施工要求。无循环旋挖钻进技术具有钻进效率高、成桩质量好、环境污染小等特点,深受各类施工单位的欢迎。

无循环旋挖钻进工艺在国内的快速发展基于旋挖钻机在国内的普及。旋挖钻机工艺具有低噪音、低振动、钻进速度快、施工现场移动方便、施工占地面积小、机械化程度高、对环境污染小的特点,因此深受广大用户的青睐。根据地层情况为钻机配置不同的钻头,可解决不同类型地层的钻进问题。勘探技术研究所生产的各类旋挖钻具,如:捞砂抖、短螺旋、长螺旋、筒式钻头、两瓣斗和扩底钻头等可配套各种型号旋挖钻机,用于多种地层的钻进。

传统钻进工艺依靠钻机和钻杆自重为钻头加压,钻进能力较弱,而旋挖钻机通过动力头装置,为钻杆直接加压,大大增强了钻机的钻进能力。旋挖钻进工艺所采用的钻杆为伸缩式,提下钻过程无需加接钻杆,缩短了成孔时间。采用捞砂抖、短螺旋、筒钻、两瓣斗等可通过往复提钻将岩土提取出孔,采用长螺旋则可连续出土,每种钻具的采用均需分析地层情况加以选择。旋挖钻进工艺在土层、砂层的钻进速度可达10m/h,在粘土层可达4-6m/h,是普通回转钻进的3-5倍,甚至更高。

传统钻机采用泥浆循环的方式,钻渣泥浆的混合物经过沉淀后泥浆循环利用,钻渣不断被带到地面,尽管经过沉淀,但渣土中仍有大量泥浆,据施工统计,淤泥质粘土地层采用循环钻进产生的泥浆是桩体混凝土的2.5倍~3倍,大量的含有泥浆的渣土堆放在施工场地,既对场地的环境造成污染,又增大了渣土的处理成本。而采用旋挖钻进仅需处理与桩体混凝土同等数量的泥土即可。旋挖钻进工艺为干式或无循环泥浆钻进,所用泥浆量仅为正反循环钻进的l/101/20。因此,旋挖钻进的施工场地无需泥浆池、捞取的岩土为干性或半干,无需泥浆分离系统,占用场地小,地面更加整洁,对周边环境造成的污染更小,如图1所示。

1 旋挖钻进施工现场

旋挖钻进不仅成孔效率高、环境污染小、其成桩质量也更好。旋挖钻进的成孔过程仅需静压泥浆进行护壁,泥浆在孔壁上不形成泥皮,此外由于上下往复提钻,对孔壁具有一定的修整作用,成孔更规则,反复提钻使孔壁较为粗糙,更利于增加桩侧摩擦阻力。旋挖钻孔孔底的沉渣可通过清砂斗进行清理,与循环钻进相比,孔底沉渣更少,基于以上因素,旋挖钻进的孔质量更好,其成桩的承载力更高。

环保、高效、质量高的旋挖钻进工艺大大促进了我国桩基工程的快速发展,该工艺不仅对推动野外桩基工程起到了重大作用,由于其对环境污染小,占地面积小的特点在城市建设施工中也占据着越来越重要的地位。

[责任编辑:dc]

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