含粘性土卵石地层转盘式钻机钻进施工工法.pdf

含粘性土卵石地层转盘式钻机钻进施工工法 1 前 言 近几年来随着城市高层建筑不断涌现， 钻孔灌注桩具有满足不同承载力要求的特点， 因而得 到广泛应用。 转盘式钻机是一种传统的钻孔桩施工设备， 配备三翼钻头或牙轮钻头， 在不同地层 中成孔。该钻机配备施工劳动力少，成孔效率高。 传统三翼钻头是一种由后三翼钻削部和前三翼钻削部构成的组合钻头， 后三翼钻削部和前三 翼钻削部均是由排列成棱锥形的三根翼杆及固定于这三根翼杆上的钻刀组成， 并且后三翼钻削部 的前钻削口径大于前三翼钻削部的后钻削口径， 在实际钻削时， 前三翼钻削部先将中心土层搅松， 接着后三翼钻削部钻削周边土层， 促使周边土层剥落， 通过注入泥浆使剥落的土渣排出孔外， 使 桩孔成型。 但是钻孔灌注桩在钻孔过程中经常遇到含粘性土卵石地层， 此地层往往呈密实状， 由于前三 翼钻削部的前端面呈锥尖状，而锥尖处的作用力小，且卵石容易打滑，导致钻进困难，施工难度 大。 为此， 我公司开发了 含粘性土卵石地层转盘式钻机钻进施工工法 ，对钻头的结构形式进行改 进，将三翼钻头的钻尖部位改装成直径为 ?219～ ?325mm ，长度为 250～ 350mm的筒钻，形成一 种新型的组合式钻头。该组合式钻头已获得了国家实用新型专利，专利号： ZL20100 。 经浙江省科技信息研究院科技查新， 这种新型的组合式钻头属于填补国内空白的新技术。 改进后 的转盘式钻机在 含粘性土卵石地层中施工，达到了很理想的效果，比传统三翼钻头可缩短工期 20%左右，在实际工程应用中获得很好的经济效益。 2 工 法 特 点 2.0.1 提高成孔速度，缩短工期。组合式钻头的筒钻易将密实状的卵石层搅松，从而提高成 孔速度。 2.0.2 提高成桩质量， 发挥桩周土的摩擦力。 成孔速度提高， 减少了泥浆在孔内的循环时间， 减少了孔壁泥皮厚度，从而减少了成桩后泥皮对桩周土摩阻力发挥的影响。 1 2.0.3 减少施工成本。成孔时间缩短，则会相应地减少施工过程中的施工用电费用及相应的 现场管理费用。 2.0.4 节能环保。缩短工期，节约施工用电，对周围环境影响将大幅降低，节能减排效益明 显。 2.0.5 改进后的组合式钻头可在现场加工制作，操作简便。 （见图 2.0.5-1 、图 2.0.5-2 ） 图 2.0.5-1 传统的三翼钻头 图 2.0.5-2 改进后的组合式钻头 3 适 用 范 围 本工法适用于含粘性土卵石层、卵石层和一般粘性土层等地层的钻孔灌注桩钻进施工。 4 工 艺 原 理 4.0.1 将本组合式钻头的中心杆连接到转盘式钻机上， 转动时由转盘式钻机带动中心杆旋转， 位于筒钻上的各个钻齿先钻削进入中心土层， 各个钻齿的刀刃垂直作用于土层上， 形成水平的钻 削面， 容易钻进含粘性土卵石地层。 钻进时使中心土层松动， 搅松的钻渣被注入的泥浆悬浮起来 而排出孔外， 当筒钻部位全部进入该地层后， 后钻削部上的三翼钻齿切削周边土层， 促使该土层 剥落，同样通过泥浆的提携作用将钻渣排出孔外，从而达到局部突破，全面推进的效果