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旋挖鑽機

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小型配资炒股鑽樁速度分析

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小型旋挖鑽機的鑽進效率是指在正常工作時,所鑽樁孔的總深度與所费總時間之比。影響旋挖鑽機鑽進效率的因素有:孔深、孔徑、地層情況、鑽具選配及鑽杆型式等。
1.孔深對鑽進效率的影響
旋挖鑽機施工中每當鑽頭裝滿土後都要提鑽卸土,然後再把鑽具下到孔底。顯然孔深越小,效率越高。鑽進效率V=H1/(t1+t2+2H/V1)(m/h)其中H,为每鑽進尺量,m;t1,为鑽滿一鬥所需時間,h;t2为卸土時間,h;H为孔深,m;V,为提、下鑽速度,m/h。從上式可知,當其他參數不變時,H越大則V越小,當孔深超過100m後,鑽進效率急劇下降,當孔深超過120m時鑽進效率會低于其他工法的效率,且事故率大幅升高。因此建議進行超深孔施工時,盡量選用正反循環等其他工法。
2.孔徑對鑽進效率的影響
目前旋挖鑽機最常用的是旋挖鑽鬥,桶體中空,下部有2個進土鬥門。在鑽進時,鑽碴通過鑽齒切削從鬥門進人桶體内,在下部鑽碴的推力下,上部碴土逐漸上升進入桶内,直至裝滿桶體。鑽孔直徑大小影響鑽進效率的主要有兩點,一是碴土進入鬥門的速度,二是碴土在桶體内上升的速度。首先碴土進人鬥門速度與鬥門進土面積有關,鑽孔直徑越大,鬥門進土面積越大,進土速度越大;
其次碴土在鬥體的上升速度與很多因素有關,最主要的是:
(1)碴土的重量;
(2)桶壁與碴土的粘附力。
很顯然,鑽孔直徑越大,碴土的重量越大,但桶壁與碴土的粘附力會減小;當鑽頭直徑減小時,碴土重量減輕,但桶壁與碴土的粘附力則會增大。
當然還有一些其他因素,如鑽桶的形狀、鑽桶表面的摩擦系數、碴土的含水量等,都會影響碴土在桶體的上升速度。綜合以上情況,鑽孔直徑對鑽進效率的影響呈現如圖2的規律,從圖中可以看出,鑽孔直徑小于1m和大于2m時鑽進效率會下降。

.地層對鑽進效率的影響
地層對鑽進效率的影響主要表現在地層鑽進的難易程度(地層的可鑽性)和卸土的快慢。
3.1地層的可鑽性
地層的可鑽性是一個複雜的指标,國内外地質鑽探专家把地層按鑽進的難易程度進行分級,我國是參照前蘇聯的分級法,把地層分为12個級别,級别越大可鑽性越差。由于在大口徑灌注樁孔的施工中對地層的可鑽性還沒有分級,所以對應不同的地層的鑽進工藝就沒有統一标準和規範。旋挖鑽機樁孔施工的碎岩和攜粉的機理與地質鑽探還是有區别的,旋挖鑽機主要是通過切挖把所鑽層分割成大塊岩碴,然後裝進鑽頭體内,而地質鑽探主要以沖磨把地層磨成細小顆粒,通過沖洗液攜帶到地面。所以旋挖鑽機施工地層的可鑽性指标,最主要的是地層的杭壓強度,隻要鑽機所施加的鑽壓大于地層的抗壓強度,鑽齒就能壓人地層,從而切割成塊,作用在鑽齒的壓強一定要大于地層的抗壓強度,即F/S>G式中 F——壓力;S——鑽齒接觸孔底的面積;G——地層的抗壓強度。
如果滿足以上條件,再優化其他因素,鑽進效率就會大大提高,如調整回轉速度及鑽齒角度等。由上可知,地層越硬,鑽進效率越低,因为所需鑽壓變大,在壓力一定時使地層破碎的時間加大。
3.2卸土因素對鑽進效率的影響
由于所鑽地層的成份、結構、含水量等不同,造成鑽碴的粘性不同,當鑽碴裝滿鬥體提出地面卸土時,其粘性越大,卸土所需時間就越長。
4.鑽具選配對鑽進效率的影響
所用鑽頭種類很多,結構千變萬化,對于不同設備機型、不同施工方法和不同地層,要選用不同的鑽頭。目前旋挖鑽機常用的鑽頭有以下6大類:螺旋鑽頭、旋挖鑽鬥、筒式取芯鑽頭、擴底鑽頭、沖擊鑽頭和沖抓錐鑽頭,每一大類中又有很多品種。鑽具的選配對旋挖鑽機鑽進效率影響很大,應根據所鑽地層選取最适合的鑽頭獲得鑽進效率最大化。旋挖鑽機可根據地層情況配置不同的鑽頭,在粘性土層可使用長鑽筒,加快鑽進速度;對于砂卵石含量較大的地層可使用短鑽筒,配臵泥漿護壁,控制鑽速;對于含孤石、漂石及較硬岩石地層可換用長、短螺旋鑽頭進行處理,松动後再換上鑽筒繼續鑽進。與常規鑽機相比,回轉扭矩大,并可根據地層情況自动調整。
5.鑽杆的選擇對鑽進效率的影響
旋挖鑽機常用鑽杆分为兩大類一摩阻式和機鎖式,摩陰式鑽杆主要是靠鑽杆鍵條的之間的摩擦力産生鑽壓,此種钊井幹的特點是:随鑽随加壓,無需找加壓點,提鑽杆時無需解鎖,操作方便,提、下鑽具速度高,但加壓力小,在較軟地層鑽進中使用該類鑽杆效率高;機鎖式鑽杆是通過鑽杆每層之間的加壓點,對接後把动力頭的加壓力傳到孔底鑽具上形成鑽壓,此類鑽杆的特點是:鑽進時隻有在各層之間的加壓點對接後才能産生最大鑽壓,提升鑽杆時需先解鎖,且提、下鑽速度慢,适合于較硬地層。

 

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