旋挖鉆機(jī)施工中旋挖鉆頭選配與使用

旋挖鉆進(jìn)施工是在我國近期迅速發(fā)展起來的先進(jìn)的樁工施工工法，旋挖鉆機(jī)施工具有高效、低噪、環(huán)保、成孔質(zhì)量高、機(jī)械化程度高等諸多特點(diǎn)，旋挖鉆機(jī)是這種工法的執(zhí)行者，無論是國外產(chǎn)品還是國產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)形式和工作原理大同小異，但所施工的地層千差萬別，施工具體的技術(shù)要求又各有不同，所以只有通過選擇不同鉆頭來滿足上述的要求，科學(xué)地選擇鉆頭及合理的使用鉆頭，在一定程度上能豐富旋挖鉆機(jī)的施工工藝，拓寬旋挖鉆機(jī)的施工領(lǐng)域。
　　影響旋挖鉆頭選用的因素很多，概括起來主要有三個方面：地層情況;鉆機(jī)功能;孔深、孔徑、沉碴厚度、護(hù)壁措施等具體要求。
1、目前常見旋挖鉆頭的分類
　　常見的旋挖鉆頭有螺旋鉆頭、旋挖斗、筒式取芯鉆頭、擴(kuò)底鉆頭、沖擊鉆頭、沖抓錐鉆頭和液壓抓斗，下面逐類簡單介紹。
　　1、1 螺旋鉆頭
　　(1)錐形：雙頭雙螺，適用于堅(jiān)硬基巖。雙頭單螺，適用于風(fēng)化基巖、卵石、含冰凍土等。以上鉆頭配裝各種截齒，通過齒型、螺距、螺旋升角的變化又可派生出很多類型的鉆頭。
(2)直螺旋鉆頭：
　　a、斗齒直螺：雙頭雙螺，適用于砂土，膠結(jié)差的小直徑礫石層;雙頭單螺，適用于砂土、土層;單頭單螺，適用于膠結(jié)差的大直徑卵石，粘性土及硬膠泥。
　　b、截齒直螺：有雙螺、三螺和四螺，適用于是硬基巖或卵礫石。
1、2 旋挖鉆斗
　　按所裝齒可分為截齒鉆斗和斗齒鉆斗;按底板數(shù)量可分為雙層底斗和單層底斗;按開門數(shù)量可分為雙開門斗和單開門斗;按桶的錐度可分為錐桶鉆斗和直桶鉆斗;按低板形狀可分為鍋底鉆斗和平底鉆斗。以上結(jié)構(gòu)形式相互組合，再加上是否帶通氣孔、開門機(jī)構(gòu)的變化，可以組合出幾十種旋挖鉆斗。一般來說雙層底鉆斗適用地層范圍較寬，單層底的只適用于粘性較強(qiáng)的土層，雙門鉆斗適用地層范圍較寬，單門鉆斗只是用于大直徑的卵石及硬膠泥。
1、3 筒式取芯鉆頭
　　目前常見的有兩種：截齒筒鉆(適用于中硬基巖和卵礫石)，牙輪筒鉆(適用于堅(jiān)硬基巖和大漂石)。在筒式取芯鉆的兩大類鉆頭中，又帶取芯裝置和不帶取芯裝置之分，主要取決于取芯的難度。因?yàn)檠垒喨⌒俱@頭主要用于硬巖鉆進(jìn)，且鉆取的環(huán)狀面積大，如果有條件的還可以通在在鉆頭部分加裝反循環(huán)鉆進(jìn)，以提高鉆進(jìn)效率。
1、4 擴(kuò)底鉆頭
　　在樁徑不增大樁深不增加的基礎(chǔ)上，為了提高單樁的承載力，設(shè)計(jì)部門往往通過擴(kuò)底樁來實(shí)現(xiàn)，旋挖鉆機(jī)施工擴(kuò)底是無需任何改動就可施工，只需選用擴(kuò)底鉆頭即可。擴(kuò)底鉆頭常用的以機(jī)械式為主，這種鉆頭使用和維護(hù)都比較簡單，有上開式和下開式的，張開機(jī)構(gòu)一般為四連桿的，用于土層、強(qiáng)風(fēng)、中風(fēng)化地層甚至堅(jiān)硬基巖。由于旋挖鉆進(jìn)是非循環(huán)鉆進(jìn)，擴(kuò)底完成后用清渣桶清渣即可。
1、4 擴(kuò)底鉆頭
　　在樁徑不增大樁深不增加的基礎(chǔ)上，為了提高單樁的承載力，設(shè)計(jì)部門往往通過擴(kuò)底樁來實(shí)現(xiàn)，旋挖鉆機(jī)施工擴(kuò)底是無需任何改動就可施工，只需選用擴(kuò)底鉆頭即可。擴(kuò)底鉆頭常用的以機(jī)械式為主，這種鉆頭使用和維護(hù)都比較簡單，有上開式和下開式的，張開機(jī)構(gòu)一般為四連桿的，用于土層、強(qiáng)風(fēng)、中風(fēng)化地層甚至堅(jiān)硬基巖。由于旋挖鉆進(jìn)是非循環(huán)鉆進(jìn)，擴(kuò)底完成后用清渣桶清渣即可。
1、5 沖擊鉆頭、沖抓錐鉆頭
　　在鉆進(jìn)大直徑卵石、大漂石和堅(jiān)硬基巖，使用沖擊鉆頭、沖抓錐鉆頭配合旋挖鉆進(jìn)特別有效，這類鉆頭的使用是通過旋挖機(jī)副鉤吊掛來作業(yè)，因?yàn)橐袥_擊作用，所以要求副鉤具有自由放繩功能效果才能更好。
1、6 液壓抓斗
　　目前連續(xù)墻和防滲墻的施工工程日趨見多，如果對旋挖鉆機(jī)稍作改動就可作業(yè)，液壓抓斗的開閉是通過液壓來驅(qū)動的，液壓抓斗上只有一根油缸，所以只需進(jìn)出兩個油管，一個控制閥即可。
2、根據(jù)地質(zhì)情況選用鉆頭
　　旋挖鉆機(jī)主要的功能是在地表形成孔槽，工作對象是巖石，由于所施工的樁孔深度較淺，巖石經(jīng)過構(gòu)造運(yùn)動、自然界的機(jī)械和化學(xué)的作用，結(jié)構(gòu)、粒度、孔隙率、膠結(jié)狀況、產(chǎn)狀、抗壓強(qiáng)度等發(fā)生了復(fù)雜的變化，加上我國幅原遼闊，所以旋挖鉆機(jī)工作的對象是特別復(fù)雜的。
歸納起來有以下幾類。
　　按巖性分(常見)為泥頁巖、砂巖、灰?guī)r、花崗巖等;按成因分巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖;按力學(xué)特性分為堅(jiān)固、塑性和松散。那么如何根據(jù)地層情況來選用鉆頭呢?下面分類介紹。
　　(1)粘土：選用單層底的旋挖鉆斗，如果直徑偏小可采用兩瓣斗或帶卸土板的鉆斗。
　　(2)淤泥、粘性不強(qiáng)土層、砂土、膠結(jié)較差粒徑較小的卵石層，可配用雙層底的鉆挖鉆斗。
　　(3)硬膠泥：選用單進(jìn)土口的(單雙底皆可)旋挖鉆斗，或斗齒直螺。
(4)凍土層：含冰量少的可用斗齒直形螺鉆斗和旋挖鉆斗，含冰量大的可用錐形螺旋鉆頭，需要說明的是，螺旋鉆頭用于土層(除淤泥外)皆有效，但一定有在沒有地下水的情況下使用，以免產(chǎn)生抽吸作用造成卡死。
(5)膠結(jié)好的卵礫石和強(qiáng)風(fēng)化巖石：需要配備錐形螺旋鉆頭和雙層底的旋挖鉆斗(粒徑較大的用單口，粒徑小的用雙口)
6)中風(fēng)基巖：配備截齒筒式取心鉆頭--錐形螺旋鉆頭--雙層底的旋挖鉆斗，或者截齒直形螺旋鉆頭--雙層底的旋挖鉆斗。
(7)微風(fēng)化基巖：配備牙輪筒式取心鉆頭--錐形螺旋鉆頭--雙層底的旋挖鉆斗如果直徑偏大還要采取分級鉆進(jìn)工藝。
3、根據(jù)旋挖鉆機(jī)的功能來選擇鉆頭
　　如果旋挖鉆機(jī)具有做連續(xù)的功能，可以選配液抓斗或雙輪銑進(jìn)行連續(xù)施工。如果副卷揚(yáng)有自動放繩功能，可選擇沖擊鉆頭和沖抓鉆頭鉆進(jìn)大直徑卵石或漂石。如果配備有氣室和水龍頭可進(jìn)行氣液鉆進(jìn)。如果配備有雙動力頭或搓管機(jī)的可進(jìn)套管鉆進(jìn)，這是解決流砂、破碎卵礫石、淤泥層的有效工法。