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什么是潜水钻机

信息来源:zzzooo.com  时间:2019-02-02  浏览次数:63

潜水工程钻机为潜水式电动回转钻机,是钻孔灌注桩的理想成孔机械。亦可将数能钻机组合成群钻用于地下连续墙和竖井防渗帏幕等工程施工。适用于淤泥、粘土、砂砾层、风化页岩等多种地层钻孔。广泛应用于工民建、交通、水利、电力、港口等工程的基础施工

钻机的工作原理:潜水动力装置由潜水电机通过减速器将动力传至输出轴,带动钻头切削岩土,工作时动力装置潜入孔底直接驱动钻头回转切削,钻杆不转只起连接传递抗扭输送泥浆的作用。采用泵举反循环或正循环方式将钻渣从孔内通过胶管或钻杆排出孔外。

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潜水钻孔灌注桩是采用潜水钻机钻孔的灌注桩,潜水钻机的旋转动力装置直接安装在钻头上,随钻头潜入水中,放入孔底,由孔底钻头上旋转动力装置带动钻头钻进。冲洗液排渣方式有正循环和反循环排渣两种。

一、潜水钻的特点

优点:潜水钻机设备简单,施工转移方便,适合于狭小场地的施工。整机潜入水中钻进时无噪声且因采用钢丝绳悬吊式钻进,整机钻进无振动。工作时动力装置潜在孔底,耗用动力小,钻孔时不需要提钻排渣,钻孔效率较高。电动机防水性能好,过载能力强,水中运转时温升较低。钻杆不需要旋转,除了可减小钻杆的断面外,还可避免因钻杆折断而发生工程事故。该机采用悬吊式钻进,只需钻头中心对准孔中心即可钻进,对底盘的倾斜度无特殊要求,安装调整方便。可采用正、反两种循环方式排渣,如果循环泥浆不间断,孔壁不易坍塌。

缺点:因钻孔需泥浆护壁,施工场地泥泞,对泥浆制备、循环要求高。现场需挖掘沉淀池,并需处理排放的泥浆。采用反循环排渣时,土中若有大石块,容易卡管。桩径易扩大,易导致混凝土灌注超方。

二、施工程序

潜水钻成孔适用于多种土层,也可在强风化基岩中使用,但不宜用于碎石土层。具体程序如下:

1、设置护筒。

表土层为砂土且地下水位又较浅,或表层土为杂填土时,应设置护筒。护筒埋设应准确、稳定,护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm。护筒可用4~8mm的钢板制成,其内径应大于钻头直径100mm以上,上部开设1~2个溢浆口。护筒的埋设深度:在黏土中不宜小于1.0m,砂土中不宜小于1.5m。护筒外部下侧应采用黏土填实,其高度应满足孔内泥浆面的高度要求。受水位涨落影响或水下施工的灌注桩,护筒应加高加深,必要时打入不透水层。

2、安放潜水钻机。

3、钻进。

吊起钻头对准护筒中心,徐徐放下至土面,先空转,然后缓慢钻入土中,至整个潜水钻机基本入土内,待运行正常后才开始正式钻进。

4、清孔。

5、下放钢筋笼。

6、插入导管。

7、第二次清孔。

孔底500mm以内泥浆比重小于1.25,含砂率不得大于8%,黏度不得大于28s。

8、水下混凝土灌注,拔出导管。水下灌注的混凝土须具有良好的和易性,导管放置距离适宜,且混凝土灌注须连续施工。

9、拔出护筒。

三、施工特点

钻进时,动力装置、减速装置和钻头共同潜入水下工作。成孔排渣有正、反循环两种方式。

正循环排渣法:用潜水泥浆泵把泥浆或清水从钻机中心送水管或钻机侧面的分叉管射向钻头,然后徐徐下放钻杆入土钻进。当钻至设计高程后,电机可以停止运转,但泥浆泵仍需继续工作,正循环排泥,直到孔内泥浆相对比重小于1.25,方可停泵,提升钻机,然后移位,进入下道工序。

反循环排渣法作业的方法一般有两种:

气举反循环法,泥浆池水位应高于钻孔水位,方能使清水或经沉淀的泥浆流入孔内,实现循环作业。一般在地面以下6m范围内仍采用正循环作业,当压封口浸到6~7m时才开始反循环作业。此时需卸开与泥浆泵连接的变径管,即可压风作业,注意风压不宜超过0.5Mpa,要求连续均匀出泥。当钻至设计高程后,钻机停止运转,但继续压风出浆到泥浆密度至规定浓度为止。

泵举反循环法:沙石泵随主机一起潜入孔内,可迅速将切削后泥渣排出孔外,不必借助钻头将切削下来的土块搅动切碎成泥浆状。开钻时采用正循环开孔,当钻深超过沙石泵叶轮位置以后,即可启动沙石泵电机,开始反循环作业。当钻至设计高程后,停止钻进,沙石泵继续排泥,至规定浓度为止。 潜水钻嘛,就放水里钻的那种,一般是在水里打桩的。

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