旋挖鉆機如何鉆進方能打得快？

旋挖鉆機的鉆進效率是指在正常工作時，所鉆樁孔的總深度與所費總時間之比。影響旋挖鉆機鉆進效率的因素有：孔深、孔徑、地層情況、鉆具選

配及鉆桿型式等。

1. 孔深對旋挖鉆機鉆進效率的影響

旋挖鉆機施工中每當鉆頭裝滿土后都要提鉆卸土，然后再把鉆具下到孔底。顯然孔深越小，效率越高。鉆進效率V = H,八t,+t2+2H/V,)<m/h)其中H，為每鉆進尺量，m; t，為鉆滿一斗所需時間，h; t2為卸土時間，h; H為孔深，m; V，為提、下鉆速度，m/h。

從上式可知，當其他參數(shù)不變時，H越大則V越小，當孔深超過100m后，鉆進效率急劇下降，當孔深超過120m時鉆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(huán)等其他工法。

2. 孔徑對旋挖鉆機鉆進效率的影響

目前旋挖鉆機最常用的是旋挖鉆斗(見圖1)，桶體中空，下部有2個進土斗門。在鉆進時，鉆碴通過鉆齒切削從斗門進人桶體內(nèi)，在下部鉆碴的推力下，上部碴土逐漸上升進入桶內(nèi)，直至裝滿桶體。鉆孔直徑大小影響鉆進效率的主要有兩點，一是碴土進入斗門的速度，二是碴土在桶體內(nèi)上升的速度。首先碴土進人斗門速度與斗門進土面積有關(guān)，鉆孔直徑越大，斗門進土面積越大，進土速度越大;

其次碴土在斗體的上升速度與很多因素有關(guān)，最主要的是：

(1)碴土的重量;(2)桶壁與碴土的粘附力。

很顯然，鉆孔直徑越大，碴土的重量越大，但桶壁與碴土的粘附力會減小;當鉆頭直徑減小時，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，如鉆桶的形狀、鉆桶表面的摩擦系數(shù)、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，鉆孔直徑對鉆進效率的影響呈現(xiàn)如圖2的規(guī)律，從圖中可以看出，鉆孔直徑小于1m和大于2m時鉆進效率會下降。

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3. 地層對鉆進效率的影響

地層對鉆進效率的影響主要表現(xiàn)在地層鉆進的難易程度(地層的可鉆性)和卸土的快慢。

3. 1 地層的可鉆性

地層的可鉆性是一個復雜的指標，國內(nèi)外地質(zhì)鉆探專家把地層按鉆進的難易程度進行分級，我國是參照前蘇聯(lián)的分級法，把地層分為12個級別，級別越大可鉆性越差。由于在大口徑灌注樁孔的施工中對地層的可鉆性還沒有分級，所以對應不同的地層的鉆進工藝就沒有統(tǒng)一標準和規(guī)范。旋挖鉆機樁孔施工的碎巖和攜粉的機理與地質(zhì)鉆探還是有區(qū)別的，旋挖鉆機主要是通過切挖把所鉆地層分割成大塊巖碴，然后裝進鉆頭體內(nèi)，而地質(zhì)鉆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。所以旋挖鉆機施工地層的可鉆性指標，最主要的是地層的杭壓強度，只要鉆機所施加的鉆壓大于地層的抗壓強度，鉆齒就能壓人地層，從而切割成塊，作用在鉆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——鉆齒接觸孔底的面積;

G——地層的抗壓強度。

如果滿足以上條件，再優(yōu)化其他因素，鉆進效率就會大大提高，如調(diào)整回轉(zhuǎn)速度及鉆齒角度等。由上可知，地層越硬，鉆進效率越低，因為所需鉆壓變大，在壓力一定時使地層破碎的時間加大。

3. 2 卸土因素對鉆進效率的影響

由于所鉆地層的成份、結(jié)構(gòu)、含水量等不同，造成鉆碴的粘性不同，當鉆碴裝滿斗體提出地面卸土時，其粘性越大，卸土所需時間就越長。

4. 鉆具選配對鉆進效率的影響

旋挖鉆機所用鉆頭種類很多，結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化，對于不同設(shè)備機型、不同施工方法和不同地層，要選用不同的鉆頭。目前旋挖鉆機常用的鉆頭有以下6大類：螺旋鉆頭、旋挖鉆斗、筒式取芯鉆頭、擴底鉆頭、沖擊鉆頭和沖抓錐鉆頭，每一大類中又有很多品種。鉆具的選配對旋挖鉆機鉆進效率影響很大，應根據(jù)所鉆地層選取最適合的鉆頭獲得鉆進效率最大化。

5. 鉆桿的選擇對鉆進效率的影響

旋挖鉆機常用鉆桿分為兩大類一摩阻式和機鎖式，摩陰式鉆桿主要是靠鉆桿鍵條的之間的摩擦力產(chǎn)生鉆壓，此種釗井干的特點是:隨鉆隨加壓，無需找加壓點，提鉆桿時無需解鎖，操作方便，提、下鉆具速度高，但加壓力小，在較軟地層鉆進中使用該類鉆桿效率高;機鎖式鉆桿是通過鉆桿每層之間的加壓點，對接后把動力頭的加壓力傳到孔底鉆具上形成鉆壓，此類鉆桿的特點是:鉆進時只有在各層之間的加壓點對接后才能產(chǎn)生最大鉆壓，提升鉆桿時需先解鎖，且提、下鉆速度慢，適合于較硬地層。

旋挖鉆機施工是一項技術(shù)性很強的系統(tǒng)工程，只有充分了解設(shè)備性能、所鉆地層、場地條件、鉆具選擇、操作規(guī)程等，制訂出一套科學的施工方案，才能展現(xiàn)出旋挖鉆機施工質(zhì)量和施工效率高的綜合優(yōu)點。