潛孔錘鉆進(jìn)技術(shù)

緒論

第1章工程熱力學(xué)與流體力學(xué)的基礎(chǔ)理論

1.1空氣的物理性質(zhì)

1.2理想氣體的狀態(tài)方程

1.3氣體狀態(tài)變化過(guò)程

1.4氣體的流動(dòng)

1.5壓縮空氣通過(guò)管路系統(tǒng)時(shí)的能量損失

1.6水擊

1.7沖洗液鉆進(jìn)的洗孔參數(shù)

1.8空氣鉆進(jìn)的洗孔參數(shù)

第2章沖擊碎巖過(guò)程

2.1動(dòng)載作用下巖石力學(xué)性質(zhì)

2.2沖擊碎巖特點(diǎn)

2.3表面動(dòng)載作用下脆性半空間的破壞

第3章沖擊破碎巖石的理論分析

3.1應(yīng)力波沿圓柱桿傳播問(wèn)題

3.2沖擊動(dòng)載破碎巖石的理論分析

第4章液動(dòng)沖擊器（潛孔錘）

4.1閥式液動(dòng)沖擊器

4.2射流式液動(dòng)沖擊器

4.3SX.54IIl型射吸式液動(dòng)沖擊器

4.4繩索取芯式液動(dòng)沖擊器

第5章液動(dòng)沖擊器的設(shè)計(jì)

5.1液動(dòng)沖擊器的設(shè)計(jì)原則和步驟

5.2液動(dòng)沖擊器參數(shù)的設(shè)計(jì)

5.3液動(dòng)沖擊器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其性能分析

第6章液動(dòng)沖擊器鉆進(jìn)的鉆頭和規(guī)程

6.1液動(dòng)沖擊器鉆進(jìn)用的鉆頭

6.2液動(dòng)沖擊器鉆進(jìn)的規(guī)程

6.3提高巖芯采取率和保證減少孔斜程度的措施

6.4液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)孔內(nèi)事故的預(yù)防和處理

第7章配套設(shè)備及有關(guān)工具

7.1鉆機(jī)和泥漿泵

7.2附屬裝置及有關(guān)工具

第8章氣動(dòng)潛孔錘

8.1氣動(dòng)潛孔錘的分類(lèi)及其基本要求

8.2幾種常用的氣動(dòng)潛孔錘

8.3潛孔沖擊器主要零件結(jié)構(gòu)分析

第9章氣動(dòng)沖擊器的設(shè)計(jì)

9.1氣動(dòng)沖擊器設(shè)計(jì)的步驟

9.2氣動(dòng)沖擊器性能參數(shù)的選定

9.3氣動(dòng)沖擊器的設(shè)計(jì)

第10章氣動(dòng)沖擊器鉆進(jìn)用的鉆頭和規(guī)程

10.1氣動(dòng)沖擊器鉆進(jìn)用的鉆頭

10.2氣動(dòng)沖擊器鉆進(jìn)用的規(guī)程

第11章空氣壓縮機(jī)及鉆桿

11.1空氣壓縮機(jī)的分類(lèi)

11.2常用的空壓機(jī)

11.3潛孔錘鉆進(jìn)用鉆桿

第l2章其他氣動(dòng)潛孔錘鉆進(jìn)方法

12.1氣動(dòng)潛孔錘跟管鉆進(jìn)法

12.2濕式氣動(dòng)潛孔錘鉆進(jìn)施工法

12.3氣動(dòng)矛和夯管錘施工法

12.4中心取樣鉆探技術(shù)

12.5氣動(dòng)潛孔錘取芯鉆進(jìn)法

參考文獻(xiàn)

6.1 液動(dòng)沖擊器鉆進(jìn)用的鉆頭

6.1.1 液動(dòng)：中擊器鉆進(jìn)的鉆頭種類(lèi)和工作條件

地質(zhì)勘探液動(dòng)沖擊鉆，根據(jù)地質(zhì)要求和采用的鉆進(jìn)技術(shù)措施，使用的鉆頭分為六類(lèi)：

（1）回轉(zhuǎn)——沖擊鉆進(jìn)用硬質(zhì)合金鉆頭，當(dāng)采用高頻率和低沖擊功的液動(dòng)沖擊器時(shí)使用。

（2）沖擊——回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)用硬質(zhì)合金鉆頭，當(dāng)采用低頻率和高沖擊功的液動(dòng)沖擊器時(shí)使用。

（3）沖擊——回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)用硬質(zhì)合金無(wú)巖芯鉆進(jìn)用鉆頭，當(dāng)采用低頻率和高沖擊功的液動(dòng)沖擊器時(shí)使用（包括一字形、三翼、十字形和有超前刃的鉆頭等）。

（4）回轉(zhuǎn)——沖擊鉆進(jìn)用金剛石鉆頭，當(dāng)采用高頻率和低沖擊功的液動(dòng)沖擊器使用。

（5）回轉(zhuǎn)——沖擊鉆進(jìn)用繩索取心式金剛石鉆頭，一般配用高頻率和低沖擊功的液動(dòng)沖擊器。

（6）沖擊——回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)用牙輪鉆頭（取芯或不取芯），一般配用低頻率和高沖擊功的液動(dòng)沖擊器。

從以上六種類(lèi)型的鉆頭可知，實(shí)際上地質(zhì)鉆探中幾乎所有的鉆頭均可用于液動(dòng)沖擊鉆探。

在液動(dòng)沖擊器鉆進(jìn)中，鉆頭的工作條件總的來(lái)說(shuō)，處于比普通回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)更加繁重的工況。除了承受與回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)相同的載荷外，縱向振擊的載荷比回轉(zhuǎn)鉆更大。但鉆進(jìn)規(guī)程選用合理時(shí)，鉆頭所承受的各種載荷反而比回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)要低。例如，當(dāng)液動(dòng)沖擊器鉆進(jìn)的鉆壓和轉(zhuǎn)數(shù)均比回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)低時(shí)，鉆頭上硬合金片的磨損較輕；供給的流體流量較大；孔內(nèi)比較清潔，鉆頭冷卻也較充分；破碎巖石時(shí)也比較好地利用了巖石的脆性；沖擊載荷對(duì)巖石表面造成的裂紋，減輕了回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)硬質(zhì)合金刃的負(fù)擔(dān)等。所以，大量的試驗(yàn)資料得知：液動(dòng)沖擊器鉆進(jìn)的鉆頭無(wú)論是硬質(zhì)合金鉆頭或金剛石取芯鉆頭的壽命，均比回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)有不同程度的提高。

在液動(dòng)沖擊器鉆進(jìn)中，硬質(zhì)合金鉆頭采用的合金刃形狀主要有三種：

（1）單楔面刃。

多用于可鉆性較低的巖石和高頻低功的沖擊器。

（2）不對(duì)稱雙面刃。

多用于可鉆性較高和低頻率大沖擊功的沖擊器。

（3）對(duì)稱雙面刃。

用途與不對(duì)稱雙面刃相同。

上述三種形狀的硬質(zhì)合金刃，在縱向和橫向作用下的應(yīng)力分布狀況分別如圖6.1～6.3所示。這三種形狀硬質(zhì)合金的應(yīng)力分布圖沒(méi)有考慮硬質(zhì)合金刃的鑲焊條件。事實(shí)上硬質(zhì)合金刃是處于鉆頭體及焊接劑的包圍固定條件下，當(dāng)然也未考慮由于焊接對(duì)硬質(zhì)合金的危害因素。

《普通高等院校"十二五"土木工程類(lèi)規(guī)劃系列教材:潛孔錘鉆進(jìn)技術(shù)》系高等學(xué)?？辈榧夹g(shù)與工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的教材，也可供從事巖土鉆掘工作的技術(shù)人員參考使用。