灌注桩工程施工工艺讲解课件.ppt

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1、灌注桩工程施工工艺,冲洗液从钻杆与孔壁的环状间隙中进入,钻孔，再从钻杆内返回孔口的一种钻进工艺,循环槽,回水管,水泵,水龙头,高压胶管,水源箱,钻杆,钻头,破碎钻屑要消耗较多的时间、能量并加快钻头磨损,细小钻屑使泥浆处理难度加大,为排出钻渣，需加大泥浆粘度与密度，这会在孔壁形,成厚泥皮，增大清孔难度，影响桩的承载力,大口径正循环钻进的三方面缺陷,泥浆上返速度一般可达,2,3.5m/s,，可以较高速,度排出粒径很大的钻屑，钻屑只要能通过钻杆就可,不经破碎而直接排出。,反循环钻进优势,反循环驱动压力小，降低排除循环系统,的堵塞能力，反循环钻进深度受限制。,1.,实现方法,可在第四纪松散地层中钻进大

2、直径孔，在各种,粘土、粉土、淤泥、砂土及卵石中能获得较高的钻,进效率。,反循环钻进适用地层,由于牙轮钻头、滚刀钻,头、潜孔锤钻进技术的,应用以及双壁钻杆的出,现，可适用于较深孔和,坚硬地层钻进。,双壁钻杆，从地面沿双壁钻杆之间的环状间隙压入冲洗液，冲,洗液到达孔底后从内管中上返。,封闭孔口处钻杆与护筒之间的环状间隙，从孔口向环状间隙中,压送冲洗液，冲洗液到达孔底后从钻杆内上返。,直接压送法,利用离心泵、射流泵、气举泵在循环管路的终端（出口）或,中间某处，形成负压和反向压差，并由此产生抽吸力，从钻,杆中心通孔抽吸循环介质，形成循环介质的连续反循环,。,抽吸法,地层适应性好，而且不必封闭孔口，但需

3、要用专,用钻具，这种方法在桩孔施工中应用较少,设备简单，只适用于非漏失或漏失量很小的地层,（或用套管有效封闭漏失层之后）,工艺与设备均较简单，已在大口径钻孔施工中得,到广泛应用。,2.,泵吸反循环,利用砂石泵（一般为离心泵）将钻杆柱内带有钻屑的泥浆抽到沉淀池，,沉淀后的泥浆经循环槽或其他方式再流回钻孔，从而实现泥浆的反循环。,1-,砂石泵的启动,真空抽吸排气法,灌注泵灌液排气法,工作前管路为空气充,满，离心泵抽吸空气,的能力非常有限，必,须先排除砂石泵吸入,管路中的空气。,2-,泵吸反循环工,作条件,水龙头弯管最高点（压力最低点）的压力,应不小于泥浆的汽化压力,P,砂石泵的吸入口处压力大于砂石

4、泵的吸入,压力,P,b,水龙头,转盘,主动钻杆,护筒,钻杆,钻头,排渣管,砂石泵,泥浆池,L,2,L,1,L,b,m,a,m,a,P,L,P,P,P,P,P,L,P,P,P,P,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,),(,),(,2,3,2,1,1,3,2,1,?,?,?,P,a,-,大气压（,100KPa,）；,P,b,-,吸入口压力；,P,-,泥浆汽化压力；,P,1,-,沿程压力损失；P,2,-,钻头吸入阻力产生的压力损失；P,3,-,钻杆内外重度差形成的压差；,L,1,-,水龙头弯管最高点与钻孔液,面之间的高度；,L,2,-,砂石泵吸入口与钻孔液面之间的高度。

5、,效率（,m/h,）,孔深（,m,）,10,20,30,0,30,60,90,120,150,工作特性曲线,驱动泥浆循环的压力（,P,a,-P,b,）,或（,P,a,-P,）小于一个大气压，,这就限制了泵吸反循环的钻,进能力（钻进深度及钻进过,程中排除管线堵塞的能力）,理论与实践都说明，泵吸反循环在孔深,50,米以内效率较高，孔深超过,70,米时虽能工作但,效率太低，不经济,。,3-,泵吸反循环参数选择,钻杆长度,采用较短的钻杆和主动钻杆,钻杆内泥浆上返速度,大于钻屑在钻杆内的沉降速度,钻杆内径,内径大，可增大能到达的钻孔深；,同时上返的钻屑颗粒也大，且不易,产生堵塞从而可提高钻速,冲洗液上返

6、流速,流速大则排渣效果好，但阻力损失,与速度的平方成正比，沿程及局部,阻力损失加剧,4-,泵吸反循环钻进工艺,砂石泵启动后，应形成正常反循环才能开动钻机慢速回转，,正常后逐渐加大转速（防堵）,在砂砾、砂卵、卵砾石层中钻进时，为防止钻渣过多造成堵,塞，可采用间断给进、间断回转,观察排水出渣情况，排量减小或出水中含钻渣量太多时，应,控制给进速度,加接钻杆应先停进尺，将钻具提离孔底,100,左右，维持冲,洗液循环,1,2min,，并将管道内钻渣排净后加接钻杆,出现坍孔、涌砂等异常情况，立即将钻具提离孔底，控制泵,量保持循环，同时向孔内输送性能符合要求的泥浆,钻孔到达要求深度时，钻具提离孔底,50,8

7、0,，维持正常反,循环清孔，直到符合清孔标准,钻进速度根据下式计算：,2,4,D,Q,V,?,?,泵,?,?,D,钻孔直径,m,泥浆中岩屑的含量，一般为,8,10%,?,转速：,2,）国外推荐大口径钻进转速按下式计算：,1,）试验证明，钻头线速度在,1.2,3.5m/s,3,）牙轮钻头或滚刀钻头可按外侧牙轮或滚刀直径与钻头直径关系确定：,min),/,(,/,36576,r,D,n,?,D,钻头直径，,mm,，在D600mm较为适用,min),/,(,/,120,r,D,d,n,?,d,牙轮或滚刀直径，,mm,D,钻头直径，,mm,泵吸反循环钻进参数推荐值,钻压,（,KN,）,钻进参数和钻速,

8、转速,（,r/min,）,砂石泵排量,（,m,3,/h,）,钻速,（,m/s,）,地层,粘土层、硬土层,砂,土,层,砂层、砂砾层、砂卵层,风化基岩、中硬以上基岩,10,25,5,15,3,10,20,50,20,60,20,50,20,50,10,30,180,160,180,160,180,140,160,4,6,6,10,8,12,0.5,2.0,3.,射流反循环,供水管高压工作流体经喷嘴进入吸入室，速度增高形成高速射流,高速射流对周围介质有卷吸作用，可带着周围介质一起向前运动,吸入室流体介质被带走后，压力减小形成一定的真空,由于真空负压，引射流体通过吸入管不断进入吸入室,引射流体被吸入又

9、不断地被带走，形成一个连续的抽吸过程,采用,射流,泵驱,动泥,浆实,现反,循环,射流泵的工作流体与引射流体可,以是液体也可以是气体，射流泵的工,作流体为净化的泥浆或清水。,1-,射流泵的构造,一般射流泵常用一个喷嘴，它与排出管,在同一轴线上，吸入管与排出管则不在,同一轴线上（中心射流泵）。为了使大,颗粒钻屑能顺利通过管道，常用多喷嘴,布置成环形，吸入管与排出管在同一轴,线上（环形射流泵）,2-,射流泵的特点,工作流体的随意性，使得泥浆泵（包括离心泵和往复泵）,和空压机都可用为射流泵的动力源，不需要启动装置,结构简单，射流泵无运动部件，工作可靠，作业率高，钻,屑通过管路通畅，机件磨损后易于更换,

10、射流泵的机械效率在,25%,以下，消耗功率较大,结合上图介绍正反循环两用射流泵的工作原理及特点，原工程钻进教室射流泵生产情况。,Maginot line,为何成了摆设。,此外，引射流体,的随意性，使得,射流泵既可抽吸,液体也可抽吸气,体。使得其应用,非常灵活。气举,反循环开孔时，,可用空压机作为,动力源进行射流,反循环钻进；在,泵吸反循环中，,可用射流泵作为,真空泵来启动砂,石泵。,3-,射流泵的安装,a-,射流泵放在井底钻头的上部：,靠射流泵的扬程来驱动泥浆循,环，驱动压力可大于一个大气,压，但管路较复杂，高压水流,经路程长，沿程压力损失大。,b-,将射流泵放在地表靠射流泵,的吸程工作，具有

11、较高的吸入,压力（不超过一个大气压）对,于大口径工程钻进，这一布置,较好。,c-,把射流泵放在水龙头旁靠射,流泵的吸程工作，吸入压力较,b,中的小，但沿程压力损失也小。,（密封要求相对低些）,4.,气举反循环,上升的液气混合物带动孔内的冲洗液和钻屑一起向上流动,压缩空气通过供气管路送至孔内气水混合室,混合室内压缩空气膨胀、混合形成密度小的液气混合物,在重度差和压气动量作用下，液气混合物沿钻杆内孔上升,1-,工作原理,2-,气举反循环参数,气举反循环形成的前提,混合器沉入水下一定深度，在钻杆,内外形成足够大的液桩压力差,P,1,0,1,0,0,),(,),(,h,h,h,h,h,P,m,m,a,

12、m,a,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,泥浆池,排渣管,护筒,双层钻杆,钻头,压气盒,空压机,泥浆池,转盘,h,1,h,0,冲洗液重度；,h,1,升液,高度；,h,0,混合器沉没深,度；,m,液气混合物重度,在冲洗液重度,和升液高度,h,1,一定的情,况下，增大混合器沉没深度，降低三相流的,重度,m,（加大风量），将会提高压力差。,气举反循环,的重要参数,压缩空气流量,压缩空气压力,混合器沉没深度,混合器的沉没深度,0,1,0,h,h,h,?,?,?,h,1,-,升液高度；,h,0,-,混,合器沉没深度,混合器的沉没深度通,常用沉没系数表示,从上式可看出，01，沉没系数越大，,

13、气水混合器沉入钻孔越深，驱动压差越大。,若泥浆相对密度为,1.1,，气液混合物相对密,0.6,则为多大时气举反,循环才能工作？若水龙,头最高点距钻孔液面的,高度是,4,米，则混合器,必须沉没多深才能开始,气举反循环？,？,钻杆内径,(,),80,94,120,150,200,300,空压机风量,2.5,4,5,6,10,20,空气压力,考虑供气管道的压力损,失，空气压力,P(MPa),应,按左式计算,P,P,h,a,?,?,?,1000,0,?,-,孔内泥浆重度,(KN/m,3,),；,h,0,-,混合器沉没深,度,(m),；P,-,供气管道压力损失,(0.05,0.1MPa),压气量,(,Q

14、,),压气量的大小直接影响钻杆内三相流的重度,m,，进而影响驱动反循环的压力差。,压气量与泥浆上返量有关，泥浆上返速度一,定时，泥浆上返量又与钻杆内径有关。,经验公式,Q,=(2,2.4)d,2,v,d-,钻杆内径；,v-,钻,杆内混合流体上返,速度,尾管长度,(L),重度差引起的压力损失以及泥浆和钻渣两相,流的沿程阻力损失都与尾管长度,(L),成正比。,实践经验证明尾管长度以,L(2,3)h,0,为宜，其,极限值为,L,MAX,=4h,0,。,混合器至钻头吸水口的长度,-,尾管长度（,L,）,要提高钻进深度，就必须,加大混合器的沉没深度,3-,气举反循环的供气方式,并列式：通过与钻杆并列的输

15、气管供气，结,构简单，但钻杆之间一般用法兰联接。,环隙式：使用双壁钻杆，压气经双壁钻杆内,外间隙进入混合器，拆装方便,。,中心式：供气用的中心管通过水龙头悬置于,钻杆中心，不随钻杆回转。,并列式与环隙式供气方式在施工深孔时的一个共同缺点：倒风管,4-,气举反循环钻进特点,只要能提供高压空气，就能钻进较深的孔,管路平直且驱动压力较大，管路不易堵塞,液流不通过任何工作机械，设备磨损小,地面管路局部密封不严不会影响冲洗液循环,工作可靠，故障较少，钻进效率高,不能进行开孔阶段钻进，浅孔段时效较低,5.,反循环回转钻进常用钻头,芯管,翼板,齿板,超前小钻头,锥形三翼钻头,芯管,翼板,齿板,超前小钻头,导

16、向板,单环式三翼钻头,1-,锥形三翼钻头,三个翼板底边呈锥形，便于钻渣向中心吸,渣口运动，开有较大吸渣口的双翼超前小钻头，,不仅可减小主翼片的切削阻力，又为孔底聚渣,创造有利条件,。,芯管,翼板,齿板,超前小钻头,可调翼板,适用条件：土层、砂层、砂砾层,特点：结构简单、回转稳定、聚渣作用强,三翼钻头,活动副翼板,钢板环带,可调式三翼钻头,活动的副翼板可根,据需要沿主翼板滑动槽,作径向滑移，钻头直径,可调。用在有多种孔径,的工地可减少钻头数，,降低成本。,可调式钻头最小与最大直径之差一般在：,300600mm,单环式三翼钻头,加焊一圈钢板环带，,增加钻头的整体性和刚,度；环带有导向作用，,提高钻

17、头工作稳定性并,能修圆钻孔。,大口径反循环桩孔施工中最广泛采用的,一种钻头，多数单位自已设计加工,2-,筒式捞石钻头,3-,牙轮钻头,适用于砂砾、卵石层反循环钻进,适用于硬岩层及非均质地层,潜水钻机成孔,潜水钻机成孔与正、反循环原理相同，,只是钻机是密封的，潜入水中工作。属于,孔底动力回转钻进。,1.,潜水钻特点,结构简单、地面设备简单,孔底动力、钻杆不回转、功率消耗小、,钻进效率高,易于实现反循环（某些型号的潜水钻,砂石泵也潜入孔底可直接启动）,噪音小、振动小,电缆卷扬,夹杆导轮,水管,卷扬提升,卷扬提升钢绳,滑轮,水龙头,电缆,主机,钻头,钻杆,主卷扬,提升盖,进水管,电缆,潜水电机,行星

18、减速箱,中间进水管,钻头接箍,1-,钻头；,2-,电钻；,3-,分叉管；,4-,钻杆；,5-,钢管,正循环钻进时，泥浆由胶管送,至分叉管，再分为两路经钢管,射入钻锥下部。,1-,钻头；,2-,钢管；,3-,配重；,4-,电钻；,5-,孔壁支撑；,6-,分叉管；,7-,钻杆；,8-,高压风喷嘴,反循环钻进时，泥浆和钻渣经两,个分叉钢管吸入并汇集到总管。,总管内有一高压风喷嘴，可以使,用气举反循环。,2.,潜水钻适用条件,地层：一般性粘土、淤泥、淤泥质土,及砂、砂夹小卵石层、强风化基岩。,不适合钻进基岩。,地下水位：较高,施工孔径：,500,1500,施工场地：可在狭小场地施工,对非均质不良地层适

19、应性差（地面不,能进行变速）,3.,潜水钻钻具,钻杆：方形钻杆，中空但不通水，主,要作用是加压、减压、提供反扭矩，,导正钻具及提升潜水钻,钻头：参考正、反循环的钻头,可采用槽钢对焊而成,4.,潜水钻施工注意事项,为防止潜水电钻因钻杆折断或其它原,因而掉入孔中，可在潜水钻上加焊吊,环，系一保险钢丝索通出钻孔外吊挂,根据进尺情况及时放松电缆及进浆胶,管，应勤放少放，防止缠绕,注意观察电流表，一般钻机电流为,30,40A,，突然上升说明钻机超负荷,钻进基岩或硬土层时，钻进速度以潜,水钻不产生跳动为准,钻孔偏斜时可反复扫孔纠斜,螺旋钻进,螺旋钻进是一种利用钻具进行贮存,或输送岩悄的干式回转钻进方法。,

20、1.,类型,长螺旋,-,整个钻进过程中，岩粉靠螺旋面连续,不断的输送至地表，具有较高的钻进效率,短螺旋,-,在钻进过程中，钻屑积聚在长度不大,的螺旋叶片上，钻完一个回次将钻具提出孔口，,清除岩粉，然后再进行下一回次的钻进,环状螺旋钻,-,钻进时切削面是环形，类似于岩,芯钻进，钻头是一大直径钢管，管的外侧焊有,螺旋面，岩屑靠管壁外的螺旋面输送至地表,套管螺旋钻进,-,用在不稳定地层，钻进时套管,与螺旋钻旋转方向相反，螺旋钻进行岩土切削,，套管则起护孔作用,振动螺旋钻进,-,可减少岩屑与螺旋叶片、岩屑,与井壁之间的摩擦力及阻力矩，从而提高钻速,，并可减小粘土糊住钻杆柱的现象,钻进是不连续的，效率不

21、如长,螺旋高，由于钻进过程中不用,将岩屑送至地表，因而所需功,率较小，可用于钻进大直径,(3m),的孔及较深的孔（,30m,）,在钻进大直径深孔时，为将岩,屑送至地表需要较大功率的动,力机。一般用于直径不大于,1m,，,孔深不大于,15,20m,的钻孔,2.,特点,时效高，在均质软土层，可获得很高的效率,（每小时可达几十米）,低公害，低成本，现场不挖泥浆池、循环槽，,无泥浆污染，无泥浆制备及处理费用,由于螺旋钻杆的回转，岩粉向孔壁挤压，有加,固孔壁的作用,只适用于松软地层（土层、砂层、粒径较小的,砂砾层）,不适用于地下水位以下的地层,功耗较大,3.,螺旋钻头,1,、结构,芯管,螺旋带,切削刃,

22、连接部分,2,、基本参数,钻头直径,D-,大于螺旋叶片直径,4,，小于孔径,10,钻头顶角,-,对钻进速度有重要影响，一般,80,120,，可减小钻进时的振动与冲击，并能保证切,削刃有较高的强度,切削角,和前角,-,=90,-,，,在,30,40,时切削,阻力最小，但刀的强度受到影响，一般,在,60,70,后角,-,该值影响给进力及切削刃的强度，增大后角,可减小给进力，但会减小切削刃的强度，一般后角,在,10,20,连接部分,芯管,螺旋带,切削刃,D,?,?,?,?,?,3,、螺旋钻头类型,平底钻头,：适用于松散土层，成孔后孔底虚土少,尖底钻头,：适用于粘性土，钻进时所需压力小，钻,进速度高，

23、钻杆定位好，钻进时不易产生晃动,耙式钻头,：适用于含大量砖头、瓦块的杂填土，切,削刀齿上镶焊硬质合金后，还可用于软岩层的钻进,筒式钻头,：适用于钻混凝土块、条石等障碍物，每,次钻进厚度小于筒身高度,带爪齿钻头,（漂石钻头）：用于漂石层、砂砾层钻,进，于叶片侧面镶焊爪齿,筒体,推土盘,硬质合金,4.,螺旋钻杆,心轴,螺旋带,连接部分,r,R,S,3,、参数,螺旋叶片直径,D,（,2R,）,螺旋心轴直径,d,（,2r,）,螺旋叶片倾角,螺旋叶片螺距,S,2,、要求,连接可靠,强度足够,耐磨性高,易于排粉,1,、结构,心轴,螺旋带,连接部分,伸缩钻杆：钻杆心轴由一套直径不同的方管或圆管组成，一般由,

24、2-3,层,管组成，内层管可在外层管内滑动,。在其能到达的范围内不用装卸钻杆，,可大大降低短螺旋的畏助时间，降低操作人员劳动强度。,4,、倾角与螺距的确定,R,?,r,?,S,(,),d,r,?,?,2,(,),D,R,?,?,2,D,S,D,d,S,r,arctg,arctg,?,?,?,?,?,?,为保证叶片上被输送的钻屑不因自重,而滑落，则应使螺旋倾（升）角,(),小于钻,屑与螺旋面之间的摩擦角（,）。,内侧倾角,r,外侧倾角,R,r,R,S,心轴加粗，这样,会使钻杆过重，,螺旋通道变小,减小螺距，同样,会使钻杆过重、,螺旋通道变小,土与螺旋叶片之间的摩擦系数一,般为,0.30.6,，若

25、取,0.5,，则摩擦角为,26.5,左右，这一要求在叶片外径易实,现，而靠近心轴处难以达到。,解决方案,1,、倾角确定,实际,螺旋钻杆叶片上分两区，一个区,，,另一个区,。,在,区钻屑因自重而滑落只有靠钻杆旋转时,产生的离心力摔到叶片外侧不向下滑，离心力小时易,造成钻屑挤实而堵塞。,长螺旋,两个区域的分界处可取在叶片的中间，通过旋转产生的离心力，将,叶片内侧钻碴摔到叶片外侧排出，避免挤密堵塞。,短螺旋,钻碴是积聚在螺旋面上提出孔口排出，两个区域的分界处必需取在,靠近心轴处，使大部分螺旋面的,避免钻碴因重力作用而滑落。,长螺旋对转速有严格要求，而短螺旋对螺距要求较严，但并不绝对，还于地层、设备本

26、,身有关，从上面的看似矛盾的内容应能领会一些，从这可以谈谈工程领域为什么会有一,些相对立的观点,长螺旋一般为单线主要原因是为了减小,螺距，减轻因钻屑摩擦角小于螺旋倾角而因,重力下滑与后切削下来的钻屑挤实而堵塞，,而短螺旋一般为双线，螺距大钻速可高些，,因其排钻屑是提钻摔土，挤实堵塞关系不大。,土与螺旋叶片的摩擦,系数一般为,0.3,0.6,，,即摩擦角为,16.7,31,，,所以大部分螺旋叶面,上的任意倾角,最大应,在不大于,16.7,31,或参考下式得出,S=(0.25,0.5)D,泥岩；,S=(0.5,0.7)D,软湿地层；,S=(0.8,1.0)D,干硬地层,根据钻具外径（,D,）钻屑与

27、叶片摩擦角,（也是地层情况）,可求出最大,螺距值,S=D,tg,5,、螺旋钻进参数,1,、转速,2,、螺距确定,转速对钻,进的影响,钻孔速度,排碴效率,螺旋叶片转动产生离心力,钻屑在离心力作用下滑向孔壁,离心力作用下钻屑与孔壁产生磨擦力,钻屑依靠摩擦力在叶片转动下上升,排碴过程,?,钻屑能滑向孔壁的转速：,?,?,?,tg,n,i,r,g,cos,30,?,?,保证钻屑顺着螺旋叶片上升的最低转速（临界转速）：,),(,30,0,?,?,?,?,?,tg,n,Rf,g,-,钻屑与螺旋叶片的摩擦角；,f-,钻屑与孔壁的摩擦系数；,R-,钻头直径；,i,-,钻碴所在处叶片的升角；,-,螺旋叶片外径处

28、的升角；,r-,钻碴至钻具轴,线的距离,?,?,?,tg,mg,r,m,i,cos,2,?,F,F1,?,R,r,60,2,n,?,?,?,?,?,?,?,?,tg,F,mg,mg,F,),sin,cos,(,sin,cos,?,?,?,mg,?,离心力,钻碴与叶片摩擦力,Rf,m,F,2,?,?,钻碴因离心而与孔壁的摩擦力,速度越高越有利钻屑,上升，但功率要求大；由,于短螺旋是提钻排土，转,速可小于临界转速,2,、钻压,N50,时，,c,=0.0122N,N,50,时，,c,=0.033N,平均值,c,=0.023N,N,为工程地质勘察标准贯入试验所得的,N,值,D,P,c,46,.,0,2

29、62,.,0,?,?,钻杆柱较重，钻进时孔壁对钻具也有一向下的力，象木螺钉，加,上叶片上土的重力，钻压较大，因此长螺旋一般是减压钻进，用,卷扬机控制给进速度。,一般考虑加压钻进,（轴心压力过小，钻具抖动；轴心钻压过大，,扭矩增大、钻屑量增大可能导致蹩钻）,钻压,设备给进力,钻具重量,钻具上钻屑重量,c,为土层单轴抗压,强度（,MPa,）,P-,钻压（,N,）,D-,钻头直径（,cm,）,长螺旋,短螺旋,6,、螺旋钻钻进注意事项,长螺旋钻进，适当控制给进速度，防止钻屑量大而堵塞,长螺旋钻进到达深度后，然后空转清土，如果孔底虚,土过厚，掏除或夯实,短螺旋钻进回次进尺不超过,2/3,钻头长,钻进防斜

30、、防扩孔,接杆同心度要求,钻杆不要弯曲,钻进交界层放慢速度,带导向套作业,防钻具抖动,短螺旋钻进,钻斗钻进,钻斗为一个底部带耙齿的筒状钻具，,钻斗连接在钻杆下端，钻进过程中，借助,钻具的自重和钻斗的回转，耙齿压入并切,削土层，切削下的土块被收入斗内。当斗,内渣土装到相当数量后，钻具提至孔外，,打开钻斗，卸除渣土。,为防止孔内泥浆激动而影响孔壁稳,定，提、下钻具时速度不可过快,钻掘与排渣不连续进行，辅助时,间多；,孔内泥浆不循环，只是起到平,衡孔内与地层压力的作用，减少污,染、降低成本；,适用于软土和淤泥层，并可在,地下水位以下的地层作业；,特,点,用于淤泥、淤泥质亚粘土、,砂土、砂砾、强风化软

31、基岩,旋挖捞砂钻斗：用于含水量,高的砂土层、淤泥质粘土、,砂砾层,硬地层旋挖钻斗：采用,斧形齿。,采用不同斗齿，可扩大钻斗,对不同地层的适应力，提高,其钻进速度与使用寿命,冲击钻进,冲击钻进是采用钢丝绳周期性地将钻头提离孔底一定,高度，让钻头在自身重量作用下加速降落，冲击孔底。每,次冲击后，钻头在钢丝绳的带动下转动一定角度形成圆形,钻孔，再用捞渣筒或其它方式将钻渣排出。,冲击反循环钻头,工艺方法简单，易于掌握,功耗小（只有轴向力无扭矩），机具部件少,在含大卵石或漂石地层中钻进成孔效率高,冲击成孔适用于浅孔大口径钻进，（孔过深，,钢绳弹性伸长大）,用于碎岩时间短，重复破碎严重，需定期停,钻清渣，

32、钻进效率偏低,在非均质地层钻进时易偏斜，钻孔不圆,易出现卡钻、掉钻事故,只能钻直孔,优,点,缺,点,1,、特点,对硬岩破碎效果好，冲挤作用形成的孔壁坚固,形式,结构,2,、适用范围,除粘性土以外的各类地层，尤其适用于砾石层,钻孔直径,600-1500,，最大可达,2500,钻孔深度一般为,50m,，特殊情况可达,100m,3,、施工机械及设备,钻杆冲击式,上部接头,钻头体（锥体）,冲击刃,一字形、十字形、工字形、人字形,圆形、管式,钻机,1-,接头；,2-,环形槽；,3-,扳,手切口（其下为钻头,体）；,4-,主刃；,5-,副刃；,6-,水槽,钻头,钢丝绳冲击式,1,2,3,4,5,6,?,简

33、易冲击钻（勘查）,?,正、反循环冲击钻,?,冲击钻机,捞渣筒,（抽砂筒）捞取被冲击钻头破碎后的孔内钻渣，筒底阀门为单向阀门。捞碴,筒下降时，孔内岩屑与泥浆挤开捞碴筒底阀进入筒体内，上提时，底阀关闭。,岩屑与泥浆一同提出孔外。,泄水孔,扩孔器,钻杆,吊环,刃口,活门,钻筒,可捞出岩屑的钻头,碗阀；单向板阀；双向板阀,4,、施工工艺特点,1.,在孔内以最大的加速度下落，增大冲击功；,2.,合理选择冲击钻头重量，一般为,(100-140)Kg/100,3.,冲击行程为,0.8-1.5m,（最大不超过,6m,），冲击频率,40-48,次,/,分,4.,依地层选择合理参数，少松绳（长度）、轻松绳（次数）

34、,5.,控制合适的泥浆比重，勤掏渣（减小冲洗液重度，提高钻头加速度）,钻孔直径越大，岩石硬度越大，要求钻头重量越大；,冲程与冲次越大，时效越高，但冲程与冲次是相互制约的，,即冲程大以牺牲冲次为代价，冲次多也是以牺牲冲程为代价。,冲抓锥钻进法,冲抓成孔是利用冲抓锥张开的锥瓣向下冲击切入岩土，,然后收拢锥瓣将岩土抓提到孔外，形成桩孔。冲抓法可以采,用泥浆护壁（地层好时可采用水头来平衡地压，），也可采,用全套管钻进。,双绳冲抓锥,冲抓锥的种类,单绳冲抓锥,松软、松散地层,适用条件,成孔直径：,600,1500mm,成孔深度：小于,40m,与冲击钻头配合则可用于硬地层,冲抓锥的特点,对地层适应性强，施

35、工附属设备少,采用套管护壁钻孔超径系数小，桩的质量好,无冲洗液反循环，岩碴可直接运离，污染少,全套管钻进时设备庞大，需大底座平衡摇管装置,地下水位以下砂层，套管压入起拔困难,冲抓机具,双绳冲抓锥,由卷扬机卷筒伸出的两根主钢丝绳通过,钻架上的滑轮后，一根与冲抓锥的锥顶吊环,连接（称为外套绳或吊起钢丝绳）；另一根,穿入锥体内，绕过开合机构的滑轮组后固于,外套上端（称内套绳或开合钢丝绳）。,外套绳用来卸土与落锥冲击,内套绳用来抓土及提升,。,1-,挂环；,2-,外套滑轮；,3-,导向圈；,4-,外套；,5-,连杆；,6-,内套；,7-,内套,滑轮；,8-,叶瓣；,9-,瓣背；,10-,瓣尖,当收紧内

36、套绳时，通过开合机构的上下,滑轮组收紧内套，锥瓣合拢。当外套绳提住,冲抓锥时，内套绳不受力，冲抓锥的内套因,重力（弹簧张力）作用向下坠，锥瓣张开。,两条主绳相互交替操作。,单绳冲抓锥,单绳冲抓锥仅有一条内套绳，抓土与提锥出孔,与双绳形式相同，但卸土冲击则有两种方式,。,人工挂钩,：由专人在工作台上负责挂钩，当用固定钩吊,住冲抓锥时，内套绳不受力，锥瓣张开卸土，当活动钩,提住锥时，内绳套虽已受力，但锥内开合机构滑轮组的,钢丝绳仍然松着，开合机构不起作用，故落锥冲击时，,锥瓣仍张开；当锥落至孔底时，内套绳松着，活动钩因,柄重钩轻自动脱钩，通过收紧内套绳通过开合机构合拢,使锥瓣抓土和提锥出孔。,自动

37、挂钩,：冲抓锥头工作时，依靠自重（配重体）向孔,底进行冲击，靠张开的叶片插入孔底地层；冲击后操纵,卷扬机使钢丝绳先通过滑轮组将叶片闭合，挖取泥砂，,排土时，冲抓锥提上孔口碰到自动挂卸器，实现自动挂,钩；挂钩后，放松钢丝绳即张开叶片，进行卸土。,活动钩,短钢丝绳编,入起吊钢丝,绳,内套绳,冲抓锥,固定钩,双绳和单绳比较,双绳形式在孔内和孔口都可操纵锥瓣的开合，,比单绳形式效率高,双绳形式的两条钢绳轮换双力，较少发生掉,锥现象,双绳形式两条主钢丝绳容易相互缠绕，要经,常将其展开，否则会损坏钢丝绳,单绳采用人工挂钩时，每次冲抓时间比双绳,长，采用自动挂钩则可克服此缺点,冲抓成孔工艺,保证冲抓锥与护筒同心，偏差不大于,20,开孔采用泥浆护壁,根据不同地层，采用不同冲程：,与十字冲击锥配合穿越硬地层，可提高效率,1.,松散地层采用低冲程（,0.5-1.0,米）；,2.,松散卵石地层（,1-2,米）；,3.,密实卵石地层（,2-3,米）；,4.,冲抓漂石连续低冲,（,0.5-1.0,米）；,5.,密实地层（,2-3,米）,注意,事项,THE END,