樁孔鉆機(jī)新型全液壓大孔徑樁孔鉆機(jī)

樁孔鉆機(jī)研發(fā)背景

全液壓樁孔鉆機(jī)是北京中海恒通科技發(fā)展有限公司在巖芯鉆機(jī)、水井鉆機(jī)、非開挖鉆機(jī)、礦山鉆機(jī)的基礎(chǔ)上，借鑒國外先進(jìn)液壓鉆機(jī)基礎(chǔ)上自行研制開發(fā)的。

樁孔鉆機(jī)工藝

該鉆機(jī)獨(dú)特的雙動(dòng)力頭設(shè)計(jì)，使其更適于大功率鉆機(jī)合理分配功率，可用于電力、公路、鐵路、橋梁樁孔施工。

樁孔鉆機(jī)鉆具配套

配備捆綁式潛孔錘。

樁孔鉆機(jī)工作鉆進(jìn)

可進(jìn)行大直徑入巖樁施工，其施工效率是入巖樁孔最高的鉆機(jī)，該鉆機(jī)及施工工藝已獲得國家專利。

樁孔鉆機(jī)實(shí)際應(yīng)用

該鉆機(jī)將以其多功能、高性價(jià)比廣泛用于各樁孔工程領(lǐng)域。

樁孔鉆機(jī)出產(chǎn)地

河北省

1）、在鉆鑿600米孔深水井時(shí)使用一臺排氣量30立方米/分鐘、工作壓力2.4Mpa的空壓機(jī)就行；即前回轉(zhuǎn)頭帶反循環(huán)套管跟隨后回轉(zhuǎn)頭帶鉆桿連接潛孔沖擊器到300米后，反循環(huán)套管不再跟隨鉆進(jìn)。在深度300米處等待潛孔沖擊器排渣到達(dá)此停留的深度，發(fā)揮液壓反循環(huán)300米的有效吸程，由一臺30立方的空壓機(jī)供潛孔沖擊器繼續(xù)鉆進(jìn)到600米，這樣空壓機(jī)排渣只是300米的深度，是一臺空壓機(jī)的排渣深度。

2）同上理論，配備兩臺排氣量30立方米/分鐘、工作壓力2.4Mpa的空壓機(jī)鉆鑿1000米孔深水井；

3）采用集束式大直徑泥漿反循環(huán)用潛孔沖擊器鉆鑿直徑2400mm以內(nèi)的巖石樁孔。針對入巖基樁孔，反循環(huán)水井鉆機(jī)不能完成，旋挖鉆機(jī)也只有很少設(shè)備配備國產(chǎn)大直徑潛孔沖擊器，配備國外集束潛孔錘進(jìn)行泥漿正循環(huán)施工，與該發(fā)明反循環(huán)排渣、特制反循環(huán)用集束潛孔沖擊器相比，其施工速度慢、設(shè)備購置成本高，配備空壓機(jī)多，耗風(fēng)量大等缺點(diǎn)。綜上所述的四種突破性工法，均源于雙動(dòng)力頭液壓反循環(huán)與空氣鉆進(jìn)相結(jié)合的全液壓水井鉆機(jī)，使得水井鉆機(jī)在鉆鑿巖石井時(shí)極大降低配套成本，降低能耗。

分為HTK-1500L /2000

樁孔鉆機(jī)HTK-1500L

可鉆進(jìn)200~1500mm直徑50米深

樁孔鉆機(jī)HTK-2000L

可鉆進(jìn)200~2000mm直徑80米深

樁孔鉆機(jī)HTK-3000L

可鉆機(jī)200~3500mm孔徑200米深

國內(nèi)普遍使用旋挖鉆機(jī)成樁孔，但是施工過程常見不良現(xiàn)象，例如

樁孔鉆機(jī)護(hù)筒冒水

護(hù)筒外壁冒水，嚴(yán)重的會(huì)引起地基下沉、護(hù)筒傾斜和位移，造成樁孔偏斜，甚至無法施工。

病因分析 埋設(shè)護(hù)筒時(shí)周圍土不密實(shí)，或護(hù)筒水位差太大，或鉆頭起落時(shí)碰撞。

防治措施 埋護(hù)筒時(shí)坑底與四周要選用最佳含水量的粘土分層夯實(shí)；在護(hù)筒適當(dāng)高度開孔，使護(hù)筒內(nèi)保持有 1～1.5m 的水頭高度；起落鉆頭時(shí)防止碰撞護(hù)筒；初發(fā)現(xiàn)護(hù)筒冒水時(shí)可用粘土在四周填實(shí)加固，如護(hù)筒嚴(yán)重下沉或位移則應(yīng)返工重埋。

樁孔鉆機(jī)鉆進(jìn)極慢或不進(jìn)尺

在硬可塑粘土層中鉆進(jìn)極慢，一般為 8～10h，占單樁鉆進(jìn)進(jìn)間的 60%～70%。

病因分析 鉆頭選型不當(dāng)，合金刀具安裝角度欠妥，刀具切土過淺，鉆頭配重過輕，鉆頭被粘土糊滿。

防治措施 更換或改造鉆頭，重新安排刀具角度、形狀、排列方向，加大配重、加強(qiáng)排渣、降低泥漿比重或改用鉆進(jìn)方式，采取反循環(huán)鉆進(jìn)方式。

樁孔鉆機(jī)樁孔孔壁坍塌

成孔中或成孔后，孔壁不同程度塌落。成孔中排出的泥漿不斷出現(xiàn)氣泡，有時(shí)護(hù)筒內(nèi)的水位突然下降，均為塌孔的兆頭。

病因分析 主要是由于土質(zhì)松散，加之泥漿護(hù)壁不好；護(hù)筒埋設(shè)不好，筒內(nèi)水位不高；提住鉆頭鉆進(jìn)；鉆頭鉆速過快或空轉(zhuǎn)時(shí)間太長都易引起鉆孔下部坍塌；成孔后待灌時(shí)間和灌注時(shí)間過長。

防治措施 在松散易坍土層中適當(dāng)深埋護(hù)筒，密實(shí)回填土，使用優(yōu)質(zhì)泥漿，提高泥漿比重和粘度，升高護(hù)筒，終孔后補(bǔ)給泥漿，保持要求的水頭高度，保證鋼筋籠制作質(zhì) 量，防止變形；吊設(shè)時(shí)要對準(zhǔn)孔位，吊直扶穩(wěn)，緩緩下沉，防止碰撞孔壁；成孔后待灌時(shí)間一般不超過 3h，并盡可能加快灌注速度、縮短灌注時(shí)間；在鋼筋籠未下孔內(nèi)的情況 下，漿砂、粘土混合物回填至坍塌孔深以上 1～2m，或全孔回填并密實(shí)后再用原鉆頭和優(yōu)質(zhì)泥漿掃孔；在鋼筋籠碰孔壁而引起輕微坍塌的情況下，用直徑小于鋼筋籠內(nèi)徑的鉆頭以優(yōu)質(zhì)泥漿掃孔或用導(dǎo)管清孔。

樁孔鉆機(jī)樁孔局部縮頸

局部縮頸是指局部孔徑小于設(shè)計(jì)孔徑。

病因分析 泥漿性能欠佳，失水量大。引起塑性，土層吸水膨脹，或形成疏松，蜂窩狀厚層泥皮；鄰樁施工間距不當(dāng)，土層中應(yīng)力尚未消散，新孔孔壁軟土流變；鉆頭直 徑磨損過大。

防治措施 采用優(yōu)質(zhì)泥漿，控制泥漿比重和粘度，降低失水量；當(dāng)設(shè)計(jì)樁距<4D 時(shí) 應(yīng)跳隔 1~2 根樁施工；新樁盡可能在鄰樁成樁 36h 后開鉆；選用雙導(dǎo)正環(huán)保徑的籠狀鉆頭；用泥漿和足尺寸鉆頭掃孔；掃通清孔后盡快灌注砼。

樁孔鉆機(jī)樁孔偏移傾斜

成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。

病因分析 鉆機(jī)安裝不平或鉆臺下有虛土產(chǎn)生不均勻沉陷；樁架不穩(wěn)，鉆桿導(dǎo)架垂直，鉆機(jī)磨損，部件松動(dòng)；護(hù)筒埋設(shè)偏斜，鉆桿彎曲，主動(dòng)鉆桿傾斜；遇舊基礎(chǔ)或大石等地下障礙物，土層軟硬不均或基巖傾斜。

防治措施 鉆機(jī)安裝周正、水平、穩(wěn)固、無束前緣切點(diǎn)，轉(zhuǎn)盤中心和護(hù)筒中心三點(diǎn)面一線；護(hù)筒不偏斜，鉆桿不彎曲，主動(dòng)鉆桿保持垂直，增添導(dǎo)向架，控制提引水龍頭， 盡可能采用鉆挺加壓；清除地下障礙物；除軟硬互層采用輕壓慢轉(zhuǎn)技術(shù)參數(shù)外，從軟塑粘土層，尤其流塑粘土層和砂層進(jìn)入硬塑粘土層或從粘土層進(jìn)入基巖時(shí)，籠裝鉆下端的 錐形導(dǎo)向小鉆頭需改用平底導(dǎo)向小鉆頭，或者直接用不帶導(dǎo)向小鉆頭的平底鉆頭鉆進(jìn)； 采用沉井、控孔樁等方式清除地下障礙物；在硬塑料粘土層發(fā)生偏斜時(shí)，用砂、料土混 合物回填偏斜以上 1～2m，待密實(shí)后用平度合金鉆頭輕壓慢轉(zhuǎn)傾斜；在基巖面發(fā)生偏斜時(shí)，可投入 20～40mm 粒徑碎石，略高于偏斜處，沖擊密實(shí)后用平底合金鉆頭、牙輪滾刀鉆或平底鋼粒鉆頭糾斜。

樁孔鉆機(jī)孔底沉渣過多

孔底沉淤，殘留泥砂過厚或孔壁泥土塌落在孔底。

病因分析 清孔未凈，清孔泥漿比重過小或清水置換；鋼筋籠吊放未垂直對中，碰刮孔壁泥土坍落孔底；清孔后待灌時(shí)間過長，泥漿沉淀；沉渣厚度測量的孔底標(biāo)高不統(tǒng) 一。

防治措施 終孔后鉆頭提高孔底 10～20cm，保持慢速空轉(zhuǎn)，維持循環(huán)清孔時(shí)間不少于 30min；清孔采用優(yōu)質(zhì)泥漿，控制泥漿比重和粘度不要直接用清水置換，鋼筋籠垂直緩放入孔；用平底鉆頭時(shí)沉渣厚度從鉆頭底部所達(dá)到的孔底平面算起；用底部帶圓錘的 籠頭鉆頭時(shí)沉渣厚度從鉆頭底部所達(dá)到的孔底平面算起；或采用導(dǎo)管二次清水，沖孔時(shí)間以導(dǎo)管內(nèi)測量的孔底沉渣厚度達(dá)到規(guī)范要求為準(zhǔn)；提高砼初灌時(shí)對孔底的沖擊力，導(dǎo) 管底端距孔底控制在 30～40cm，初灌砼量須滿足導(dǎo)管底端能埋入砼中 1.0m 以上的要求，利用隔水塞和砼沖刷殘留沉渣。

鉆孔樁分為鉆孔樁和挖孔樁兩種，主要用于工程建設(shè)中。

樁按成孔的方式可分為鉆孔樁和挖孔樁兩種，挖孔樁是采用人工挖孔，鉆孔樁是采用機(jī)械成孔，按機(jī)械的不同。鉆孔樁采用水下混凝土成樁，鉆孔樁可分為以下幾種。

1、沖擊鉆機(jī)成孔：適應(yīng)于比較軟的地層。

2、旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔：適應(yīng)于比較硬的地層或砂礫層、回填土等較為復(fù)雜的地質(zhì)情況。

3、套管鉆機(jī)成孔：適應(yīng)于有流砂，有地下水的地層。

4、旋挖鉆機(jī)造孔

5、巖溶地質(zhì)條件下鉆孔

6、鋼筋籠、混泥土

7、深水鉆孔樁固定平臺

2100433B

導(dǎo)致偏孔的主要端由是：1、樁錘不公正過大或掉齒。2、沖孔樁機(jī)沖進(jìn)過程中遇有探頭石或絆腳石物。3、樁動(dòng)工在場地質(zhì)巖層走向的坡度非常大，或孔底土質(zhì)不均，噴出巖強(qiáng)度不相同。4場地平整度和緊密度差，沖樁機(jī)安裝不公平整或沖進(jìn)過程發(fā)生不平均沉降，造成樁孔偏斜。5沖孔樁機(jī)沖進(jìn)遇軟硬土層兩地相連面或傾側(cè)巖面時(shí)，沖擠巖層時(shí)巖層受力不均，導(dǎo)致偏孔方向。發(fā)生偏孔后，若偏孔較嚴(yán)重的可向樁孔內(nèi)回填塊石和粘土塊，而后用低錘密沖，反反復(fù)復(fù)改正，可收到較理想的效果。預(yù)防處理辦法：不運(yùn)用不公正過大的錘;定時(shí)查緝樁錘，發(fā)覺錘齒磨耗嚴(yán)重時(shí)趁早改易;注意泥漿水循環(huán)，泥漿水比關(guān)緊相宜;樁機(jī)架下邊要穩(wěn)固，避免樁機(jī)架在動(dòng)工過程中移動(dòng)、傾側(cè)。

基樁孔是為加固地下基礎(chǔ)，提高建筑物基礎(chǔ)的承重能力與抗震能力而鉆的灌注混凝土樁的孔。

foundation pile hole

基樁孔鉆出之后，在孔內(nèi)下入鋼筋籠，再灌注混凝土?；炷凉探Y(jié)之后就成為與周圍土層緊密接觸的基礎(chǔ)樁。這種制樁方法比打入混凝土樁或鋼樁省錢，節(jié)約施工時(shí)間，是現(xiàn)代建筑施工中廣泛使用的方法。為了使基礎(chǔ)樁能承受拉力，樁孔鉆到底之后再采取擴(kuò)底的措施，這樣灌注成的基礎(chǔ)樁，下粗上細(xì)，其抗拉力(如抗地震能力)，遠(yuǎn)比直樁單靠摩擦承受拉力要大得多，施工也并不麻煩。