旋挖钻机钻头的选配与使用

2020-04-27 　来自: 甘肃西北星钻工程机械有限公司浏览次数:401

影响旋挖钻头选用的因素很多，概括起来主要有三个方面：地层情况；钻机功能；孔深、孔径、沉碴厚度、护壁措施等。
　　一、目前常见旋挖钻头的分类
　　常见的旋挖钻头有螺旋钻头、旋挖钻斗、筒式取芯钻头、扩底钻头、冲击钻头、冲抓锥钻头和液压抓斗，下面逐类简单介绍。
　　1、螺旋钻头：
　　（1）锥形：双头双螺，适用于坚硬基岩。双头单螺，适用于风化基岩、卵石、含冰冻土等。以上钻头配装各种合金头截齿，通过齿型、螺距、螺旋升角的变化又可派生出很多类型的钻头。在北京昌平畅春园跨湖桥梁施工中，桩径1.2米，要求桩尖入岩2.5米，其中1.5米为中风化和强风化岩层，1米为微风化基岩对于中风化和强风化，用装配合金截齿的双头单螺钻头钻进即可；但对于微风化，则***选用双头双螺的锥形短螺旋钻头。此种钻头，在土力R625旋挖钻机正常工作压力下，在一小时左右的时间，可以完成1米深的坚硬基岩的钻进。对于用旋挖在岩层中成孔而言，速度算是比较快的。
　　（2）直螺旋钻头：
　　a、斗齿直螺：双头双螺，适用于砂土，胶结差的小直径砾石层；双头单螺，适用于砂土、土层；单头单螺，适用于胶结差的大直径卵石，粘性土及硬胶泥。其特点是，对于非岩性地层，在无泥浆护壁成孔的施工条件下，钻进速度较快，孔口卸土也非常方便。适合于陕西等黄土高原地区的成孔施工。
　　b、截齿直螺：有双螺、三螺和四螺，适用于是硬基岩或卵砾石。在北京北五环仰山桥成孔施工中，采用此种钻头，顺利的穿过了胶结的卵砾石层，避免了普通钻斗施工中钻机的整体震动，有效的保护了钻机液压和电路系统等免受损坏。
　　2、旋挖钻斗
　　按所装钻齿可分为截齿钻斗和斗齿钻斗，斗齿钻斗又可分为直齿（T25齿）钻斗和螺旋齿钻斗；按底板数量可分为双层底斗和单层底斗；按开门数量可分为双开门斗和单开门斗；按桶的锥度可分为锥桶钻斗和直桶钻斗；按底板形状可分为锅底钻斗和平底钻斗。以上结构形式相互组合，再加上是否带通气孔、开门机构的变化，可以组合出几十种旋挖钻斗。
　　2.1一般来说双层底钻斗适用地层范围较宽，无论是流动性较强的沙层，还是粘性较强的土层，都可以采用；而单层底的只适用于粘性较强的土层，对于流动性较强的流沙层则不适用，无法将钻进沉渣捞出孔外。双门钻斗适用地层范围也较宽，适用于大部分地层；单门钻斗只是用于大直径的卵石及硬胶泥。对于粘性较强的土层及直径较大的卵石和硬胶泥地层，采用单层底和单门钻斗，在孔口容易卸土，操作起来灵活方便，能有效的压缩非钻进流程的时间。
　　2.2直齿钻斗的斗齿与钻斗底盖和进齿面均成45°角，进尺速度快，适用于地质较软的土层等地层；螺旋齿钻斗的斗齿与钻斗底盖成30°角，角度稍小，适用于硬度稍大、对斗齿摩擦比较多的沙土层或者沙层，进尺速度比直齿慢，但比直齿耐用，遇到小的卵石，也不易被掰断斗齿。
　　3、筒式取芯钻头
　　目前常见的有两种：截齿筒钻（适用于中硬基岩和卵砾石），牙轮筒钻（适用于坚硬基岩和大漂石）。在筒式取芯钻的两大类钻头中，又有带取芯装置和不带取芯装置之分，主要取决于取芯的难度。因为牙轮取芯钻头主要用于硬岩钻进，且钻取的环状面积大，如果有条件的还可以通在在钻头部分加装反循环钻进，以提高钻进效率。
　　4、扩底钻头
　　在桩径不增大桩深不增加的基础上，设计部门往往通过扩底桩来实现单桩承载力的提高。旋挖钻机进行扩底是无需任何改动就可施工的，只需选用扩底钻头即可。扩底钻头常用的以机械式为主，这种钻头使用和维护都比较简单，有上开式和下开式的，张开机构一般为四连杆的，用于土层、强风化、中风化地层甚至坚硬基岩。由于旋挖钻进是非循环钻进，扩底完成后用清渣桶清渣即可。但是对于扩底部位比较黏滑的地层，四连杆机构不易打开，实现扩底往往比较困难，在徐州电厂试桩工程施工中就遇到了这样的问题。这时需要根据实际情况改进钻齿，使钻齿能在扩底地层中吃住劲，才能实现进尺。
　　5、冲击钻头、冲抓锥钻头
　　在钻进大直径卵石、大漂石和坚硬基岩，使用冲击钻头、冲抓锥钻头配合旋挖钻进特别有效，这类钻头的使用是通过旋挖机副钩吊挂来作业，因为要有冲击作用，所以要求副钩具有自由放绳功能效果才能更好。这种钻进工艺，因为对钻机功能有更多要求，所以在实际施工中较少用到。