旋挖鉆機(jī)是我國近年來才引進(jìn)發(fā)展起來的一種施工設(shè)備，該鉆機(jī)以其機(jī)、電、液一體化的高度集中、工作系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)場(chǎng)和現(xiàn)場(chǎng)移位靈活等優(yōu)點(diǎn)，使建筑領(lǐng)域特別是灌注樁領(lǐng)域的面貌煥然一新;同時(shí)以其高效率、高質(zhì)量、無污染等特點(diǎn)占領(lǐng)市場(chǎng)，為多數(shù)業(yè)主和設(shè)計(jì)單位所接受。
在近年的鉆機(jī)使用過程中，各使用單位均采取了行之有效的措施，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益較為可觀，但也出現(xiàn)了個(gè)別問題。本文針對(duì)鉆機(jī)在施工過程中易發(fā)生的、危害較大的事故卡鉆的原因作一些分析，并提出相應(yīng)對(duì)策，與同行們共同探討。
1、卡鉆的原因
所謂卡鉆，是指旋挖鉆機(jī)在鉆進(jìn)或提升過程中，由于非鉆機(jī)本身的原因，即鉆機(jī)的各系統(tǒng)工作正常時(shí)，出現(xiàn)正反轉(zhuǎn)動(dòng)作均無法進(jìn)行、且主卷揚(yáng)無法將鉆桿提起，然后反復(fù)重復(fù)以上動(dòng)作，也無法恢復(fù)正常工作的情況。
根據(jù)近幾年一些卡鉆事故的調(diào)查分析，初步認(rèn)為卡鉆的主要原因有以下幾方面：
(1)在鉆進(jìn)和提升過程中，孔壁發(fā)生大面積塌方而造成埋鉆，使鉆頭既無法進(jìn)行正反轉(zhuǎn)，也無法提起。這種情況在密實(shí)度不太大的砂卵層或流砂層較易發(fā)生。
(2)由于操作手在鉆進(jìn)時(shí)操作有誤，一次進(jìn)尺太深，造成孔壁縮徑，使鉆頭筒壁與孔壁間的間隙消失而造成卡鉆。此種情況在粘泥層或砂層變?yōu)檎衬鄬訒r(shí)易為發(fā)生。
(3)鉆頭邊齒、側(cè)齒磨損嚴(yán)重，成孔直徑無法保證尺寸要求，使鉆筒外壁與孔壁間無間隙，同時(shí)鉆進(jìn)過深而造成。
(4)由于偶發(fā)因素造成：如鉆進(jìn)或提升過程中鋼絲繩斷裂，活動(dòng)接頭(萬向節(jié))解體，或機(jī)器本身出現(xiàn)了一些其它故障(如發(fā)動(dòng)機(jī)無法工作、鋼絲繩跳出滑輪槽等)使工作突然停止，而處理又不及時(shí)，鉆頭在孔底停留時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致鉆頭筒壁四周沉渣太多或孔壁縮徑。
2、預(yù)防卡鉆的措施
卡鉆是旋挖鉆機(jī)在施工過程中所出現(xiàn)的問題中較為嚴(yán)重的事故，一旦發(fā)生，則不易處理。即使最后將鉆頭取出，也需付出很大的人力、財(cái)力，花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響，所以我們應(yīng)以預(yù)防為主。預(yù)防主要從以下幾方面入手：
(1)開鉆前要充分研究地質(zhì)報(bào)告，掌握地層情況，同時(shí)在施工過程中密切注意地層變化。對(duì)容易造成塌孔的地層，如砂卵層、流砂層要提前制定對(duì)策，如調(diào)整護(hù)壁液性能、埋設(shè)長(zhǎng)護(hù)筒等，防止大面積塌孔現(xiàn)象發(fā)生。
(2)操作手在深層鉆進(jìn)時(shí)要控制進(jìn)尺，不要一次進(jìn)尺太多，如在15m以深鉆進(jìn)時(shí)，一次鉆進(jìn)深度一般不要超過40cm。如在粘泥層鉆進(jìn)，要充分考慮縮徑因素;如遇砂卵石等地層向粘泥層轉(zhuǎn)換，需注意地層變化規(guī)律，不要盲目加壓，控制一次進(jìn)尺量。
(3)制作鉆頭時(shí)應(yīng)注意鉆筒尺寸，鉆筒直徑一般應(yīng)小于成孔直徑6cm以上;在使用過程中，對(duì)鉆頭要及時(shí)修復(fù)，鉆頭側(cè)齒、邊齒磨損后要及時(shí)更換或補(bǔ)焊，保證成孔尺寸;同時(shí)應(yīng)保證鉆頭掛勾有效，避免意外脫勾。
(4)要注意鉆機(jī)本身的及時(shí)保養(yǎng)和維修，避免因鉆機(jī)出現(xiàn)故障而造成長(zhǎng)時(shí)間停鉆。
①注意發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力。如出現(xiàn)動(dòng)力不足使設(shè)備在正常負(fù)荷時(shí)轉(zhuǎn)速急速下降或熄火時(shí)要及時(shí)維修。
②經(jīng)常維護(hù)液壓系統(tǒng)，以避免由于溢流閥卡滯、油管開裂等使系統(tǒng)壓力下降，從而引發(fā)動(dòng)力頭達(dá)不到額定扭矩、提升拉力不足等問題。
③經(jīng)常檢查鋼絲繩、活動(dòng)接頭等附件，避免出現(xiàn)鋼絲繩斷裂、活動(dòng)接頭解體而使鉆頭長(zhǎng)時(shí)間停留孔底。
④鉆頭銷子要裝配好，避免鉆桿與鉆頭意外脫離。
⑤施工現(xiàn)場(chǎng)要配備機(jī)械專業(yè)人員和必要配件，如果在鉆進(jìn)時(shí)出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火、鋼絲繩斷裂、活動(dòng)接頭解體等現(xiàn)象時(shí)，要盡快修復(fù);如無法迅速修復(fù)，要采取果斷措施，用其它輔助設(shè)備(如吊車等)把鉆頭盡快從孔內(nèi)提出，防止出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象。
(5)調(diào)整好護(hù)壁液的密度和粘度，使孔底能在一定時(shí)間內(nèi)無沉渣，以保證設(shè)備偶然出現(xiàn)故障后有充分的時(shí)間排除。
3、卡鉆處理措施
(1)分析造成卡鉆的原因，盡快測(cè)量卡鉆深度，分析地層等因素，以便采取相應(yīng)對(duì)策。
(2)根據(jù)分析出的原因，采取相應(yīng)對(duì)策。
①由于塌孔或設(shè)備自身原因造成的卡鉆，沉渣厚度大，要首先清孔，然后再用鉆機(jī)或輔助設(shè)備處理。
②由于非塌方因素造成的卡鉆，沉渣不多時(shí)，應(yīng)首先采取自救措施，如適當(dāng)調(diào)高液壓系統(tǒng)壓力，使動(dòng)力頭扭矩增大，再正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)鉆桿，盡量使鉆桿活動(dòng)，只要能活動(dòng)鉆頭，即可慢慢邊轉(zhuǎn)邊提，從而解決問題(但此方法應(yīng)充分考慮鋼絲繩的磨損程度等因素)。另外也可以適度起升桅桿，以增大對(duì)鉆桿的起吊能力(此方法必須有機(jī)械專業(yè)人員在場(chǎng)充分考慮各方面因素后實(shí)施)。以上方法只能在卡鉆初期使用。
③如果自救無效時(shí)，要改用輔助設(shè)備處理。此時(shí)要先測(cè)量沉渣厚度，如沉渣很少，可迅速采取措施;如果沉渣過厚，要先進(jìn)行清孔，然后再進(jìn)行處理。其方法主要包括直接起吊法、鉆頭周圍疏通法、護(hù)壁開挖法。
直接起吊法：就是用吊車或液壓頂升機(jī)直接向上施力。根據(jù)在北京某工地實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，卡鉆在72h之內(nèi)，用4臺(tái)45t吊車，再加上鉆機(jī)主卷揚(yáng)本身拉力是可以解決問題的。
鉆頭周圍疏通法：用反循環(huán)或氣舉反循環(huán)原理(用高壓氣泵使管內(nèi)產(chǎn)生氣水混合物而產(chǎn)生壓差形成反循環(huán))、水下切割等方法，清理鉆筒四周沉渣，減小筒壁與孔壁之摩擦力，然后再用鉆機(jī)及輔助設(shè)備頂升。此方法較難操作，但在武漢某工地曾成功使用。
護(hù)壁開挖法：用護(hù)筒、水泥或其它物品護(hù)壁，排掉孔內(nèi)護(hù)壁液，用人工直接開挖，清理鉆筒周圍沉渣。此方法僅限于在卡鉆不太深的地層中使用。
4、結(jié)語
卡鉆是旋挖鉆機(jī)施工中危害較大的事故之一，應(yīng)從預(yù)防入手，盡量避免出現(xiàn)。這就要求管理人員和機(jī)組人員切實(shí)認(rèn)識(shí)到卡鉆的危害，針對(duì)各種地層，事先制定好預(yù)防措施，并在施工中堅(jiān)決執(zhí)行;同時(shí)對(duì)卡鉆處理事故做適當(dāng)?shù)娜肆�、物力等方面的�?zhǔn)備，根據(jù)各種情況提前擬定多種搶救方案，做到未雨綢繆。
如確實(shí)發(fā)生卡鉆事故，現(xiàn)場(chǎng)管理人員與機(jī)組人員要穩(wěn)定情緒、分析原因、根據(jù)預(yù)定的方案立即進(jìn)行搶救。首先采取自救措施，如自救無效，要迅速利用社會(huì)力量，盡快處理。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，如果采取措施得當(dāng)且行動(dòng)迅速，可以避免造成更大的損失。
