泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁

1、第二節(jié)泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁1.概述1.1泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁的特點(diǎn)泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁是在泥漿護(hù)壁的條件下，采用機(jī)械鉆進(jìn)成孔，而后下設(shè)鋼筋籠、澆筑泥漿下混凝土形成的灌注樁。泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁與干作業(yè)鉆孔灌注樁相比主要有以下特點(diǎn)：（1）成孔過程中使用泥漿護(hù)壁，在松軟地層中成孔不需下設(shè)套管，但增加了泥漿 制備和處理的工作量和費(fèi)用。（2）鉆渣主要依靠泥漿攜出孔外，其有利的一面是能適應(yīng)較大的孔深和孔徑，不 利的一面是鉆渣與泥漿較難分離，排放較困難，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)和周圍環(huán)境有一定的影響。（3）采用直升導(dǎo)管法澆筑泥漿下混凝土，混凝土的密實(shí)性較好。（4）不受地下水位的限制，能在地下水豐富且流速較大的地層中成孔；需要時(shí)

2、可 在水中搭設(shè)平臺(tái)施工。（5）地層適用范圍較廣，幾乎適用于各種地層。（6）孔壁泥皮和孔底沉渣對(duì)樁的承載力有一定的不利影響，是成樁質(zhì)量的主要制 約因素，應(yīng)采取措施予以控制。1.2成孔方法及適用條件泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁的成孔方法很多，主要有正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔、反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔、潛水電鉆鉆孔、沖擊鉆機(jī)鉆孔、沖抓成孔、旋挖鉆機(jī)成孔、抓斗挖槽機(jī)成孔等，應(yīng)根據(jù)工程的地質(zhì)條件、樁徑、樁長(zhǎng)等因素選擇。各種成孔方法的適用條件參見表8-2-1。幾種主要成孔方法的施工機(jī)具和工藝要求分述如后（其中沖擊鉆孔詳見本卷的第七章）。表8-2-1泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁成孔方法的適用條件序號(hào)成孔方法適用地層孔徑（cm）孔深（m）1正循環(huán)回轉(zhuǎn)

3、鉆孔粘性土、粉土、砂土、強(qiáng)風(fēng)化巖、軟質(zhì)巖50 100< 702反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔粘性土、粉土、砂土、碎石土、強(qiáng)風(fēng)化巖、軟質(zhì)巖60 250< 703潛水電鉆鉆孔粘性土、粉土、砂土、淤泥質(zhì)土、強(qiáng)風(fēng)化巖、軟質(zhì)巖50 150< 504沖擊鉆機(jī)鉆孔各種土層及風(fēng)化巖、軟質(zhì)巖60 120< 705沖抓成孔粘性土、粉土、砂土、碎石土、砂卵石、強(qiáng)風(fēng)化巖60 120< 406旋挖鉆機(jī)成孔粘性土、粉土、砂土、碎石土、強(qiáng)風(fēng)化巖、軟質(zhì)巖50 120< 507抓斗挖槽機(jī)成孔粘性土、粉土、砂土、碎石土、砂卵石、強(qiáng)風(fēng)化巖翼寬60120 翼長(zhǎng)120300< 501.3泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁的工

4、藝流程泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁的工藝流程如圖8-2-1所示，在施工中可根據(jù)工程特點(diǎn)適當(dāng)增減工序。場(chǎng)地準(zhǔn)備圖8-2-1鉆孔灌注樁施工工藝流程圖2.施工準(zhǔn)備除第一節(jié)中所述的準(zhǔn)備工作外，泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁施工還須做好以下準(zhǔn)備工作。2.1施工場(chǎng)地準(zhǔn)備陸地施工場(chǎng)地準(zhǔn)備（1） 測(cè)放樁位。樁位放樣偏差群樁不得大于20mm，單排樁不得大于10mm ;以長(zhǎng)約300mm500mm的木樁或鐵釬錘入土層作為標(biāo)記，出露高度一般為50mm80mm。（2）在建筑物舊址或雜填土地區(qū)施工時(shí)，應(yīng)預(yù)先進(jìn)行釬探，將樁位處的淺埋舊基 礎(chǔ)、塊石等障礙物挖除。對(duì)于松軟場(chǎng)地應(yīng)進(jìn)行夯打密實(shí)或換除軟土等處理。場(chǎng)地為陡坡 時(shí)，應(yīng)先平整場(chǎng)地；在坡度較大時(shí)

5、，可搭設(shè)堅(jiān)固穩(wěn)定的排架工作平臺(tái)。（3）合理設(shè)置制漿站、混凝土攪拌站及廢水、廢漿、廢渣處理設(shè)施，并保證施工道路通暢。2.1.2 水域施工場(chǎng)地準(zhǔn)備（ 1）施工場(chǎng)地為淺水且流速不大時(shí)，根據(jù)技術(shù)方案比較，可將水上鉆孔改為旱地 鉆孔。如采用筑島法，島面應(yīng)高出水面 0.5m1.0m 。筑島時(shí)盡量減少塊石的回填，避免 人為增加造孔難度。（ 2）場(chǎng)地為深水時(shí)，可搭水上施工平臺(tái)。工作平臺(tái)可用木樁、鋼管樁、鋼筋混凝 土樁做垂直向支撐，頂面縱橫梁，支撐架可用木料、型鋼或其他材料搭設(shè)。平臺(tái)要有足 夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，應(yīng)能支承鉆孔機(jī)械、護(hù)筒加壓、鉆孔操作以及灌注水下混凝 土?xí)r可能產(chǎn)生的荷載。平臺(tái)的高程應(yīng)保證洪水季節(jié)

6、能安全施工，或使設(shè)備能順利撤離場(chǎng) 地。（ 3）場(chǎng)地為深水而且水流平穩(wěn)時(shí)，鉆機(jī)可在船上鉆孔，但必須錨固穩(wěn)定，以免造 成偏位、斜孔或其他事故；如果流速較大但河床可以整理平順時(shí)，可采用鋼板或鋼絲網(wǎng) 水泥薄壁浮運(yùn)沉井， 就位后灌水下沉至河床， 然后在其頂面搭設(shè)工作平臺(tái)， 在底部開孔， 安設(shè)護(hù)筒；在某些情況下，也可在鋼板樁圍堰內(nèi)搭設(shè)鉆孔平臺(tái)。2.2 埋置護(hù)筒2.2.1 護(hù)筒的作用護(hù)筒是灌注樁施工必不可少的臨時(shí)設(shè)施，它具有以下重要作用：（ 1） 控制樁位，導(dǎo)正鉆具。（ 2） 保護(hù)孔口，防止孔口土層坍塌。（ 3）保持和提高孔內(nèi)水頭高度，增加對(duì)孔壁的靜水壓力，以穩(wěn)定孔壁。（ 4）隔離地表水，防止廢水、廢漿流入

7、孔內(nèi)。2.2.2 護(hù)筒的種類與制作 護(hù)筒按材質(zhì)分為鋼護(hù)筒、鋼筋混凝土護(hù)筒、磚砌護(hù)筒及木護(hù)筒四種。（ 1） 鋼護(hù)筒：鋼護(hù)筒堅(jiān)固耐用，重復(fù)使用次數(shù)多，制作簡(jiǎn)便；在旱地、河灘和水 中都能使用。鋼護(hù)筒一般用 4mm6mm 厚的鋼板制造，每節(jié)護(hù)筒高 1.2m2.0m ，頂節(jié)護(hù) 筒上部宜開設(shè) 12個(gè)溢漿口，并焊有吊環(huán)。對(duì)于直徑較大的護(hù)筒，鋼板厚度可增至 8mm10mm ；也可做成兩半圓組合式護(hù)筒。 上下節(jié)之間和兩半圓之間用法蘭連接，接縫 處設(shè)橡膠墊止水。 為增加剛度， 可在護(hù)筒的外側(cè)加焊環(huán)向或豎向筋板。 為防止護(hù)筒下沉， 可在其上部焊兩根角鋼擔(dān)在地面上。（2）預(yù)制鋼筋混凝土護(hù)筒：在深水施工多采用鋼筋混凝土

8、護(hù)筒，它有較好的防水 性能，能靠自重沉入或打（震）入土中。鋼筋混凝土護(hù)筒壁厚一般為80mm100mm ，其長(zhǎng)度按需要而定，每節(jié)不宜過長(zhǎng)，以 2m 左右為宜。護(hù)筒需要接長(zhǎng)時(shí)，接頭處用扁鋼 制成的鋼圈焊于兩端的主筋上，在扁鋼外面騎縫加焊一圈鋼板將上下節(jié)連接起來。鋼筋 混凝土護(hù)筒還可以采用硫磺膠泥連接，連接方法類似于預(yù)制樁之間的粘接。當(dāng)用振動(dòng)法下沉護(hù)筒時(shí)，應(yīng)在頂節(jié)護(hù)筒上端按振動(dòng)錘樁帽的螺栓孔位置預(yù)埋025mm、長(zhǎng)300mm的螺栓。（3）磚砌護(hù)筒：一般用水泥砂漿砌筑而成，壁厚不小于12cm。用磚砌護(hù)筒必須等水泥砂漿終凝且有一定強(qiáng)度后才能開始鉆孔施工， 因此每個(gè)孔的磚砌護(hù)筒必須在開鉆前一周完成。磚砌護(hù)筒

9、適應(yīng)于旱地、灘地、地下水位埋深大于1.5m的場(chǎng)地。(4) 木護(hù)筒：一般用3cm4cm厚的木板制作，每隔 50cm做一道環(huán)箍，板縫應(yīng)刨 平合嚴(yán)，防止漏水。木護(hù)筒耗用木材多，容易損壞，現(xiàn)在已較少采用。abc圖8-2-2護(hù)筒的類型與構(gòu)造a-木護(hù)筒；b-鋼護(hù)筒；c-鋼筋混凝土護(hù)筒 1 鋼板圈；2混凝土； 3 豎筋；4箍筋護(hù)筒埋設(shè)的一般要求護(hù)筒埋設(shè)應(yīng)符合下列規(guī)定：(1) 護(hù)筒中心與樁位中心的偏差應(yīng)不大于50mm，護(hù)筒的傾斜度不大于1%。(2) 護(hù)筒的內(nèi)徑應(yīng)大于設(shè)計(jì)樁徑，一般應(yīng)大于鉆頭直徑100mm。用沖擊和沖抓方式成孔時(shí)，護(hù)筒內(nèi)徑宜大于鉆孔直徑200mm。(3) 護(hù)筒頂端高度。在旱地施工時(shí)，護(hù)筒頂端應(yīng)高

10、出地面0.3 m；地質(zhì)條件較好時(shí)，孔內(nèi)泥漿面至少高于地下水位1.5m；地質(zhì)條件較差時(shí)，孔內(nèi)泥漿面至少高于地下水位2.0m。在水上施工時(shí)，護(hù)筒頂端一般應(yīng)高出最高施工水位1.5m2.0 m以上?？變?nèi)有承壓水時(shí)，應(yīng)高出穩(wěn)定水位2.0m以上。采用反循環(huán)回轉(zhuǎn)方式鉆孔時(shí)，護(hù)筒頂端也應(yīng)高出地下水位2.0m以上。(4) 埋設(shè)深度：旱地或淺水處，粘性土層中不小于1.0m,砂土中不小于1.5m ;其 高度應(yīng)滿足孔內(nèi)泥漿面高度的要求。深水及河床軟土、淤泥層較厚處，護(hù)筒底端應(yīng)深入到不透水粘土層內(nèi)1m1.5m，且埋設(shè)深度不得小于 3.0m。護(hù)筒埋設(shè)的方法護(hù)筒埋設(shè)的位置是否準(zhǔn)確，護(hù)筒的周圍和底腳是否緊密，是否不透水，對(duì)成

11、孔、成 樁質(zhì)量都有重大的影響。護(hù)筒埋設(shè)工作的要點(diǎn)如下：(1) 護(hù)筒埋設(shè)應(yīng)根據(jù)地下水位高低分別采用挖埋法或填埋法埋設(shè)。當(dāng)?shù)叵滤辉?地面以下超過 1m時(shí)，可采用挖埋法，如圖8-2-3 (a)所示。當(dāng)?shù)叵滤宦裆钚∮?m或淺水筑島施工時(shí)，可采用填埋法，如圖8-2-3 (b)、(c)所示。在深水區(qū)施工時(shí)，可采用下沉法埋設(shè)，如圖8-2-3( d)所示。(2) 采用挖埋法和填埋法時(shí)埋坑不宜太大，一般比護(hù)筒直徑大0.6m1.0m，護(hù)筒外側(cè)回填黏土至地面，并分層夯實(shí)；護(hù)筒內(nèi)側(cè)也應(yīng)回填黏土并夯實(shí)，用以穩(wěn)定護(hù)筒底腳，防止護(hù)筒外水位較高時(shí)護(hù)筒腳冒水，內(nèi)側(cè)回填深度一般為0.3m0.5m。(3) 在砂土及其它松軟地層

12、中埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，應(yīng)將護(hù)筒以下的松散軟土至少挖除0.5m，換填好粘土并分層夯實(shí)。換土不能滿足要求時(shí)，護(hù)筒必須加長(zhǎng)，使筒腳落到硬土 層上。為防止護(hù)筒陷落，可用方木做成井字架夾持護(hù)筒中部，一起埋于土中；也可用鋼 絲繩把護(hù)筒捆住，系于地面的方木上。在粘性土中挖埋時(shí)，挖坑深度與護(hù)筒高度相等， 坑底稍加平整即可。(4) 為了校正護(hù)筒及樁孔中心，在挖護(hù)筒之前宜采用“+ ”字交叉法在護(hù)筒以外較 穩(wěn)定的部位設(shè)4個(gè)定位樁，以便在挖埋護(hù)筒及鉆孔過程隨時(shí)校正樁位。(5) 埋設(shè)前通過定位樁拉線放樣，把鉆孔中心位置標(biāo)于坑底；再把護(hù)筒放進(jìn)坑內(nèi)， 用十字架找出護(hù)筒的圓心位置，移動(dòng)護(hù)筒使其圓心與坑底鉆孔中心位置重合，用水平尺 校

13、正，使其直立。(6) 當(dāng)采用填埋法時(shí)，筑島高度應(yīng)使護(hù)筒頂端比地下水位或施工水位高1.5m以上。 土島邊坡以1 : 1.5- 1 : 2為宜。頂面尺寸應(yīng)滿足鉆孔機(jī)具布置的需要，并便于操作。(7) 在水域中施工時(shí)，護(hù)筒沿導(dǎo)向架下沉至水底后，可用射水、吸泥、抓泥、震 動(dòng)、錘擊、壓重、反拉等方法將護(hù)筒底部插入水底地層一定的深度。入土深度為粘性土 0.5m1.0 m ;砂性土 3.0m4.0 m。bd圖8-2-3護(hù)筒埋設(shè)方式(a)挖埋式；(b)、(c)填筑式；(d)下沉式1護(hù)筒；2 夯實(shí)粘土； 3 砂土； 4 施工水位；5工作平臺(tái)；6導(dǎo)向架；7 腳手架2.3泥漿制備鉆孔灌注樁采用泥漿護(hù)壁成孔時(shí)(濕作業(yè)法

14、成孔)，除在地下水位較低的粘性土地層中造孔可在孔內(nèi)注入清水自行造漿外，其它地層中造孔均應(yīng)預(yù)先準(zhǔn)備好泥漿系統(tǒng)并制 備足夠數(shù)量的泥漿備用。泥漿的性能和質(zhì)量對(duì)成樁質(zhì)量有重要的影響，必須給予足夠的 重視。泥漿不僅有護(hù)壁的作用，而且還有攜渣和排渣的作用。制備泥漿的原材料可采用 當(dāng)?shù)卣惩粱蚺驖?rùn)土，也可采用混合土料的泥漿。泥漿的性能指標(biāo)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、施工 方法和施工階段確定。在場(chǎng)地條件允許時(shí)，應(yīng)首先考慮集中制漿；在狹小的場(chǎng)地也可采用分散制漿方式。 集中制漿時(shí)，泥漿池的容積宜為同時(shí)施工鉆孔容積1.21.5倍，一般不小于10m3。鉆孔灌注樁護(hù)壁泥漿的技術(shù)要求和制漿方法與混凝土防滲墻基本相同，可參見本卷第七章。

15、3正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔3.1正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的原理和特點(diǎn)正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)是以鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)裝置帶動(dòng)鉆具旋轉(zhuǎn)切削巖土，同時(shí)利用泥漿泵向鉆桿輸送泥漿（或清水）沖洗孔底，攜帶巖屑的沖洗液沿鉆桿與孔壁之間的環(huán)狀空間上升， 從孔口流向沉淀池，凈化后再供使用，反復(fù)運(yùn)行，由此形成正循環(huán)排渣系統(tǒng)；隨著鉆渣 的不斷排出，鉆孔不斷地向下延伸，直至達(dá)到預(yù)定的孔深。由于這種排渣方式與地質(zhì)勘 探鉆孔的排渣方式相同，故稱之為正循環(huán)，以區(qū)別于后來出現(xiàn)的反循環(huán)排渣方式。正循 環(huán)鉆進(jìn)的工作原理如圖 8-2-4 a所示。采用泥漿正循環(huán)方式排渣時(shí)，其排渣能力主要取決于泥漿泵的流量、孔徑和泥漿的 性能。泥漿的流速、密度、粘度越大，能夠攜帶的鉆碴粒

16、徑也越大。由于孔徑遠(yuǎn)大于鉆 桿內(nèi)徑，泥漿由孔內(nèi)返回的流速較小，一般只有0.05 m/s0.2m/s;所以泥漿正循環(huán)的攜碴能力較低，礫石和卵石不易排出。為了避免鉆進(jìn)困難和卵礫石堆集于孔底，正循環(huán) 回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)一般只用于樁徑較?。ㄐ∮? 1000mm）、地層顆粒較細(xì)（礫石含量不大于 15%、粒徑不大于10mm）的情況。遇有卵礫石夾層時(shí)，需要在鉆頭上加裝特制的取石裝置。正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)設(shè)備的體積、重量、功率均較小，移動(dòng)方便，適合于在狹窄場(chǎng)地、 基坑底部及山地施工。同時(shí)，正循環(huán)的管路沒有嚴(yán)格的真空度要求，有少量泄漏時(shí)排渣 過程不會(huì)中斷，起動(dòng)也較簡(jiǎn)便。圖8-2-4回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)排渣工作原理3.2正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔機(jī)具

17、鉆機(jī)用于灌注樁施工的大口徑鉆孔設(shè)備應(yīng)具有足夠的功率、扭矩和提升力，并要求鉆機(jī) 轉(zhuǎn)盤有適應(yīng)孔徑的通孔（或可移式轉(zhuǎn)盤）和多級(jí)變速等技術(shù)性能，鉆塔也應(yīng)具有足夠的 高度和承載力。正循環(huán)鉆機(jī)按回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方式不同，可分為立軸式、轉(zhuǎn)盤式和動(dòng)力頭式三大類；按移動(dòng)方式不同，可分為車裝式、牽引式、步履式、組裝式等類型。正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的 結(jié)構(gòu)型式如圖8-2-5所示。常用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的型號(hào)、規(guī)格及技術(shù)性能參見表8-2-2。-圖8-2-5正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)圖8-2-6 立軸與轉(zhuǎn)盤正循環(huán)鉆機(jī)由動(dòng)力機(jī)、變速箱、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（轉(zhuǎn)盤、立軸、動(dòng)力頭）、底盤、移動(dòng)機(jī)構(gòu)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、鉆架、泥漿泵等部件組成，另根據(jù)地層情況和鉆機(jī)性能配備適當(dāng)

18、的鉆頭、 鉆桿和水龍頭。有的鉆機(jī)同時(shí)具有立軸和轉(zhuǎn)盤兩套回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，以擴(kuò)大適用范圍。常規(guī)水 文水井鉆機(jī)均可用于小直徑灌注樁的施工。部分巖心鉆機(jī)的性能也設(shè)計(jì)成適于小型灌注樁的施工。專用的灌注樁施工鉆機(jī)一般都設(shè)計(jì)成正、反循環(huán)兩用鉆機(jī)，兼作地質(zhì)鉆探、 水文水井鉆探和工程樁基施工的多用途鉆機(jī)一般只作正循環(huán)鉆進(jìn)。用于灌注樁施工的正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)與一般地質(zhì)鉆機(jī)相比，主要具有以下性能特點(diǎn)： 鉆孔直徑可以達(dá)到 500mm1000mm，最小鉆孔深度不小于 50m; 回轉(zhuǎn)器的通徑較大，以便使用直徑較大的鉆桿； 回轉(zhuǎn)器的扭矩和轉(zhuǎn)速變換范圍較大，可進(jìn)行低轉(zhuǎn)速大扭矩鉆進(jìn)； 鉆機(jī)的提升能力和加壓能力較大； 對(duì)泥漿泵的壓力要求不

19、高，但必須具有較大的排量，以保證回漿流速足以攜出孔 底鉆渣。正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)各部件的構(gòu)造和性能分述如下： 轉(zhuǎn)盤。轉(zhuǎn)盤是大口徑回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的主要部件，其作用是在動(dòng)力機(jī)的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)鉆桿 和鉆頭作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)盤內(nèi)裝有中空齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，中部鑲有帶方孔的補(bǔ)心板，正方形 截面主動(dòng)鉆桿可在方孔中上下移動(dòng)。補(bǔ)心板由兩半組成，起下鉆時(shí)可以方便地拆卸（見 圖8-2-6）。有些鉆機(jī)將轉(zhuǎn)盤設(shè)計(jì)成移動(dòng)式的，起下較大直徑的鉆具時(shí)可讓出孔位。轉(zhuǎn)盤 一般設(shè)有多檔轉(zhuǎn)速，可根據(jù)需要選擇。 動(dòng)力頭。動(dòng)力頭是能夠沿著鉆架上的導(dǎo)向裝置上下移動(dòng)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，它由動(dòng)力機(jī)和傳動(dòng)部件組成（見圖8-2-5）。動(dòng)力頭的種類，按動(dòng)力機(jī)不同可分為電動(dòng)機(jī)械式和

20、液壓馬達(dá)式兩類，按與主動(dòng)鉆桿的相對(duì)位置不同可分為頂置式和通心式兩類。用動(dòng)力頭代替 轉(zhuǎn)盤可以方便地利用鉆機(jī)的動(dòng)力進(jìn)行加壓和減壓鉆進(jìn)操作；同時(shí)起下鉆和接卸鉆桿都比較方便。 立軸。立軸是多用途巖心鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。立軸的上部裝有油壓卡盤，卡緊主動(dòng)鉆桿后，通過給進(jìn)油缸可進(jìn)行加壓鉆進(jìn)或減壓鉆進(jìn)（見圖8-2-6 ）?？捎糜诠嘧妒┕さ膸r心鉆機(jī)的立軸通徑一般較大，并有較大的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍，以便使用直徑較大的鉆桿低轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)。 卷?yè)P(yáng)機(jī)。主卷?yè)P(yáng)機(jī)用于提吊鉆桿、升降鉆具、調(diào)節(jié)鉆桿壓力和安裝鉆架。單繩提 升能力一般為20 kN30kN。副卷?yè)P(yáng)機(jī)用于拖拉機(jī)具等輔助工作，單繩提升能力一般為 1020kN。 鉆架。鉆架一般為鋼

21、制塔架，有龍門式、挺桿式、單塔式等多種形式。用巖心鉆 機(jī)鉆孔時(shí)也可使用一般的三腳架。鉆架除與卷?yè)P(yáng)機(jī)配套起提吊作用外，還可起導(dǎo)正鉆具 的作用。鉆架的高度一般為 6m12m，負(fù)荷能力一般為 100 kN300kN。表8-2-2 國(guó)產(chǎn)正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的主要技術(shù)性能鉆機(jī) 型號(hào)鉆孔 直徑mm鉆孔 孔深m最大 扭矩 kN.m轉(zhuǎn)速r/min驅(qū)動(dòng) 功率kW鉆機(jī) 質(zhì)量t泥漿泵生產(chǎn)廠家GPS-106001000506.050 158308.43PN上海探礦機(jī)械廠SPJ-30050030040 12811.0BW-80上海探礦機(jī)械廠SPC-10060010001001020 379.7北京探礦機(jī)械廠SPC-300D5

22、003007.052 12311813.9BW950/25天津探礦機(jī)械廠GJC-40H500-1500300-4040 12311815.03PN天津探礦機(jī)械廠TGS-110007025 52456.03PN天津探礦機(jī)械廠SPT100500800100 5033 230223.63PN天津探礦機(jī)械廠紅星-S40065040013.6522 126409.7NB40-1鄭州勘察機(jī)械廠紅星-300560-40020021 83409.0NB-30鄭州勘察機(jī)械廠GQ-80600-80040-325.5533 163335.9重慶探礦機(jī)械廠XY-5D800120080 408.040 590453.5

23、張家口探礦機(jī)械廠XY-5G6001200250 4021.3立軸40-590轉(zhuǎn)盤15-213458.0泥漿泵。泥漿泵是正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的配套設(shè)備，其類型和規(guī)格應(yīng)根據(jù)鉆孔直徑、 深度、地質(zhì)條件及鉆機(jī)性能選擇。過去正循環(huán)鉆進(jìn)多采用往復(fù)式活塞泵，這種泵的特點(diǎn) 是壓力大、流量小，在大口徑鉆進(jìn)時(shí)往往不能滿足泥漿上升流速的要求；因此，現(xiàn)在用于施工灌注樁的正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)多改用離心式泥漿泵送漿，在功率相同的情況下可取得較大的排量，技術(shù)條件更優(yōu)，經(jīng)濟(jì)效果更好。當(dāng)孔徑較小時(shí)，也可采用大流量的活塞泵 送漿。必要時(shí)可用兩臺(tái)流量較小的泥漿泵并聯(lián)供漿。泥漿泵的排量，在孔壁不被沖壞的 前提下，應(yīng)能保證泥漿的上返流速大于鉆渣在

24、重力作用下的下降速度。泥漿的上返流速 不宜小于0.10.4m/s，視地層而定；泥漿泵的壓力一般都能滿足灌注樁的鉆孔深度要 求。常用正循環(huán)泥漿泵的型號(hào)、規(guī)格及技術(shù)性能參見表8-2-3。表8-2-3灌注樁施工常用正循環(huán)泥漿泵的型號(hào)及技術(shù)性能表泵 型流量壓力MPa揚(yáng)程m轉(zhuǎn)速r/min功率kW質(zhì)量kg制造廠家L/min3,.m /h活塞式BW600/30-1340-7305.0 3.0301450天津探礦機(jī)械廠BW900/259002.5301470天津探礦機(jī)械廠BW11001100-6503.2 5.0752650天津探礦機(jī)械廠BW-500500-3103.5 5.7451500張家口探礦機(jī)械廠BW

25、-12001200-3603.2 11.0754000張家口探礦機(jī)械廠NB-301000-6001.37 2.0鄭州勘察機(jī)械廠NB40-112001.6鄭州勘察機(jī)械廠SBW-6006001501.5 3.022750衡陽(yáng)探礦機(jī)械廠BW-100010005002.0 4.0452000衡陽(yáng)探礦機(jī)械廠BW-120012007502.0 3.0552000衡陽(yáng)探礦機(jī)械廠離心式2PN、 2PNL4719145011150石家莊水泵廠3PN、 3PNL10821147022450石家莊水泵廠4PN150391470551000石家莊水泵廠GZB-20020021147045700張家口探礦機(jī)械廠YP12

26、0-2012020145022山東博山雜質(zhì)泵廠YP80-208020145011山東博山雜質(zhì)泵廠(1)提引水龍頭(圖 8-2-7)提引水龍頭的作用是支承鉆具和向鉆具導(dǎo)入泥漿。它的上部與泥漿泵的送漿膠管連接，下部與鉆機(jī)的主動(dòng)鉆桿連接。上、下部之間裝有軸承和密封裝置，可作相對(duì)回轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)；因此在鉆進(jìn)過程中，送漿管不會(huì)跟隨鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，泥漿通過時(shí)也不會(huì)泄漏。水龍頭上 的吊環(huán)與卷?yè)P(yáng)機(jī)上的鋼絲繩連接，用以提升或下降鉆具。水龍頭的通徑應(yīng)與泥漿泵的出 漿管直徑和鉆桿的內(nèi)徑相匹配，水龍頭的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度應(yīng)能滿足支承最大鉆具重量的要求。(2)方鉆桿(圖 8-2-8)方鉆桿也叫主動(dòng)鉆桿，其截面為中空四方或六方形。冶金部門有用

27、于石油鉆井的方 鉆桿定型產(chǎn)品，其截面對(duì)邊寬度有 64、76、89、108、121、133mm等規(guī)格，長(zhǎng)度為11.4m 14.5m。灌注樁施工鉆機(jī)的塔架較矮，鉆孔直徑較大；故方鉆桿常用圓鉆桿和角鋼焊制。 方鉆桿穿過鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤上的方孔，上部用反扣錐形螺紋與水龍頭連接，下部用正扣錐形螺 紋與孔內(nèi)圓鉆桿連接。方鉆桿承受全部鉆柱的重量，向孔內(nèi)的鉆具傳遞扭矩、拉力、壓 力，并輸送泥漿；因此它必須具有較高的抗拉強(qiáng)度和抗扭強(qiáng)度。每臺(tái)鉆機(jī)一般只配一根 方鉆桿，長(zhǎng)度為 5m9m，截面有110mm x 110mm、114mmx 114mm等規(guī)格。方鉆桿兩端的接頭，可分為有細(xì)扣和無細(xì)扣兩種型 式。有細(xì)扣方鉆桿的兩端均車

28、有錐度為1 ： 16, 1英寸8扣的三角形公螺紋；上端為反螺紋，下端為正螺紋。 采用有細(xì)扣方鉆桿時(shí)，須另配一端細(xì)扣一端粗扣的接 頭；這種方鉆桿容易在細(xì)扣連接處產(chǎn)生疲勞破壞。無細(xì)扣方鉆桿是將上、下接頭與方鉆桿對(duì)焊連接或制作成一 體，上端為母螺紋，下端為公螺紋，均為粗牙螺紋。圖8-2-7提引水龍頭圖8-2-8方鉆桿（主動(dòng)鉆桿）（3）圓鉆桿（圖8-2-9）圓鉆桿即孔內(nèi)的可以替換的通用鉆桿，鉆桿的功用是向鉆頭傳遞動(dòng)力和輸送泥漿到孔底。鉆桿用高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)厚壁無縫鋼管制作，按連接方式不同也分為有細(xì)扣鉆桿和無細(xì) 扣鉆桿（對(duì)焊鉆桿），目前生產(chǎn)、使用較多的是對(duì)焊鉆桿。有細(xì)扣鉆桿的兩端車有錐形 細(xì)牙公螺紋，錐度為1

29、 : 16。鉆桿在地面接長(zhǎng)采用接箍（圖8-2-10）連接，立根連接（起下鉆時(shí)的孔口連接）采用鎖接頭（圖8-2-11）連接。每對(duì)鎖接頭由上接頭和下接頭（公、母接頭）兩部分組成，分別以錐形細(xì)牙母螺紋與鉆桿的兩端連接；上、下接頭之間采用 錐形粗牙螺紋連接，錐度為1 : 51 : 6。由于上、下鎖接頭之間的連接采用了錐度較大的粗牙螺紋，因而減少了接卸鉆桿的時(shí)間和難度，同時(shí)也減少了鉆桿絲扣的磨損。對(duì)焊 鉆桿一端為公螺紋，另一端為母螺紋，均為粗牙螺紋，不需另配鎖接頭。為了增強(qiáng)鉆桿連接處的強(qiáng)度，彌補(bǔ)螺紋對(duì)鉆桿壁厚的減少，每根鉆桿兩端都要加厚， 加厚的形式有內(nèi)加厚、外加厚和內(nèi)外加厚三種。為了保證鉆進(jìn)的穩(wěn)定性，

30、除鉆桿的彎曲 度每米不得超過1mm夕卜，其接箍?jī)啥说穆菁y必須嚴(yán)格保證同心度。圓鉆桿的直徑和壁厚依據(jù)鉆機(jī)的動(dòng)力、轉(zhuǎn)速、鉆孔直徑和深度等通過計(jì)算確定，總 長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)孔深配備。常用鉆桿及連接件有0 60、$ 73、$ 89、$ 102、$ 114、$ 127、0 140等規(guī)格，其尺寸詳見表8-2-4、表8-2-5、表8-2-6、表8-2-7、表8-2-8、表8-2-9所列。加厚 方式鉆桿加厚部分螺紋 長(zhǎng)度G鉆桿全長(zhǎng)理論 質(zhì)量 kg/m外徑D壁厚b公稱 內(nèi)徑d外徑Di內(nèi)徑d1端部 內(nèi)徑 d1'加厚 長(zhǎng)度L1過渡 長(zhǎng)度L2內(nèi)加厚505.5395128321205055300045006.0460

31、6486134381205560450060007.99外加厚606486948511206560450060007.9989106999697313065676000800019.48表8-2-4有細(xì)扣鉆桿的規(guī)格尺寸（mm) (YB235-70)a何1 '召一圖8-2-9 定型圓鉆桿圖8-2-10鉆桿接箍表8-2-5 鉆桿接箍的規(guī)格尺寸（YB235-70（ mm）加厚 方式鉆桿 外徑接箍 外徑Dm端部螺 紋內(nèi)徑dT鏜孔 直徑do鏜孔 深度L o端部 厚度B退刀 槽寬H接箍 長(zhǎng)度L毛料 尺寸 （外徑X壁厚）質(zhì)量(kg)內(nèi)加厚5065 ± 0.747.66752.0+0.534

32、5 6140±368 X141.76075 ± 0.856.90462.0+0.5345 6140±378 X162.0外加厚6086 ± 0.964.12870.6+0.5345 6140±389 X162.789118± 1.293.850100.3+1.036.5810165±3121 X75.2表8-2-6 鉆桿和接箍螺紋尺寸（mm）鉆桿直徑螺距s齒咼tRe錐度2tan ©502.54（ 10扣/英寸）1.300.3560.5431 : 16603.175（8扣/英寸）1.6750.4320.6431 :

33、16893.175（8扣/英寸）1.6750.4320.6431 : 16圖8-2-11鉆桿鎖接頭表8-2-7 鉆桿鎖接頭尺寸 （mm）鉆桿規(guī)格公母接頭公接頭母接頭一副 接頭 全長(zhǎng)DD1doL0dLlshLhL1L 2L ML 3L4內(nèi)加厚5065605232845654655.519080502557580395607568623385070556521590702909090455外加厚60868270.6344.550705972.524195703101009548089121110101.81068509598109.5355122102355120110533表8-2-8 鎖接頭螺

34、紋尺寸 （mm）鎖接頭直徑螺距s齒咼tRe錐度2tan ©654.233 （6扣/英寸）2.5240.4230.7311 : 5754.233 （6扣/英寸）2.5240.4230.7311 : 5866.35 （4扣/英寸）3.7550.6351.0971 : 61216.35 （4扣/英寸）3.7550.6351.0971 : 6表8-2-9 國(guó)產(chǎn)對(duì)焊鉆桿規(guī)格尺寸（mm） （YB691-70 ）對(duì)焊鉆桿 類型規(guī)格鉆桿桿體鉆桿接頭外徑D壁厚s內(nèi)徑d加厚 外徑加厚 內(nèi)徑類型外徑內(nèi)徑錐度每英寸扣數(shù)裝配 長(zhǎng)度內(nèi) 加 厚1021029、1184、8070貫眼133701 : 4511411

35、49、1196、9280貫眼146801 : 455131401409、11122、 118100貫眼1781001 : 64563外加厚606084468內(nèi)平86441 : 64410737395582內(nèi)平105541 : 6443089899、1171、6797內(nèi)平121681 : 644581141149、1196、92127內(nèi)平156951 : 64506內(nèi)外 加厚1271279、11109、 10513292內(nèi)平165921 : 64506323鉆頭鉆頭的作用是以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)切削、破碎地層，以取得鉆孔進(jìn)尺，其結(jié)構(gòu)及破巖能力應(yīng)與地層條件和鉆孔直徑相適應(yīng)。灌注樁回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)常用的鉆頭可分為軟地層

36、（粘性土、粉土、砂土等）鉆頭和硬地層（卵礫石及基巖）鉆頭兩大類。N值小于150的土層均可采用硬質(zhì)合金刮刀鉆頭全斷面鉆進(jìn)，刮刀鉆頭有魚尾鉆頭、翼形鉆頭、階梯鉆頭、籠式鉆頭、筒式鉆頭等多種結(jié)構(gòu)形 式，刮刀鉆頭的底刃有平底和錐底兩種形式。卵礫石層及基巖一般采用滾刀鉆頭或組合 式牙輪鉆頭鉆進(jìn)；對(duì)于堅(jiān)硬、完整的基巖，當(dāng)孔徑較小時(shí)也可采用鋼粒鉆頭取芯鉆進(jìn)或 全斷面鉆進(jìn)。各種鉆頭的特點(diǎn)分述如下。（1）刮刀鉆頭 魚尾鉆頭。魚尾鉆頭（圖8-2-12 ）是一種用單塊鋼板制作的兩翼刮刀鉆頭，常用于在松散沖積層中鉆進(jìn)直徑500mm以內(nèi)的樁圖8-2-12魚尾鉆頭孔。魚尾鉆頭可用40號(hào)厚度40mm以上的鋼板 制作，先將已

37、成型鋼板的中部切割成寬度與鉆 桿接頭直徑相等、長(zhǎng)約300mm的切口，然后嵌 入鉆桿接頭并焊成一體。為增加鉆頭的剛度， 在鋼板兩側(cè)的焊接處各焊 34道加強(qiáng)筋板。在 鉆頭翼板的邊緣應(yīng)加焊合金鋼板，或刨槽鑲焊 硬質(zhì)合金塊。此外，在鉆桿接頭下口的鋼板兩 側(cè)，沿與垂直線呈45。夾角的方向各焊一段90mm x 90mm的角鋼，形成兩個(gè)方向相反的出 漿口，將泥漿分別引向鉆頭兩道底刃的中部。魚尾鉆頭的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，與孔底的接觸面積小，以較小的鉆壓能獲得較高的鉆進(jìn)效率；但導(dǎo)向性和穩(wěn)定性較差， 鉆孔容易發(fā)生偏斜, 只適用于地層較均勻、孔徑較小的情況。 翼形鉆頭。翼形鉆頭（圖8-2-13 ）是在覆蓋層中回轉(zhuǎn)鉆孔最常用的

38、鉆頭，它由中心管、翼板、導(dǎo)向圈等部件焊接制成，有三翼、四翼、多翼、直翼、斜翼、平底、錐形 底等結(jié)構(gòu)形式。翼形鉆頭多呈梳齒狀錐形底刃，齒端鑲有硬質(zhì)合金塊，各翼板上的切削 齒應(yīng)交錯(cuò)排列。有的翼形鉆頭在中心管的底部焊有單獨(dú)的中心刀，可進(jìn)行掏槽擴(kuò)孔鉆進(jìn),以增強(qiáng)其鉆孔能力。在翼板的外緣加焊鋼板圈，既可起導(dǎo)向作用，又可增加鉆頭的整體 強(qiáng)度。翼形鉆頭的導(dǎo)向性、穩(wěn)定性和鉆孔能力均優(yōu)于魚尾鉆頭，適用于孔徑、孔深較大 的鉆孔。圖8-2-13 三翼刮刀鉆頭a-平頭三翼式刮刀鉆頭：1-刮刀體2-硬質(zhì)合金塊3-鉆桿（中心管）4-法蘭盤b-錐形三翼刮刀鉆頭：1-刮刀體2-中心刮刀3-硬質(zhì)合金塊4-中心管5-法蘭盤 階梯鉆

39、頭。階梯刮刀鉆頭（圖8-2-14a）的切削底刃呈臺(tái)階形，鉆孔直徑由下至上逐級(jí)加大，以實(shí)現(xiàn)多級(jí)掏槽擴(kuò)孔鉆進(jìn)。當(dāng)鉆孔設(shè)備的能力有限時(shí)，用階梯鉆頭可鉆直徑更大的孔或硬度更大的地層。由于階梯鉆頭的高度較大，故其導(dǎo)向性也較好。 籠式鉆頭?；\式刮刀鉆頭（圖8-2-14b）又稱雙腰帶籠式鉆頭，它由中心管、翼板、上、下導(dǎo)正圈（通稱“腰帶”）、立柱、橫撐桿、斜撐桿和超前小鉆頭等組成。中心 管一般用直徑140mm、壁厚150mm左右的無縫鋼管制作，中心管上端焊一個(gè)鎖接頭與 鉆桿連接。中心管下端以法蘭盤連接小尺寸的四翼鉆頭或魚尾鉆頭。小鉆頭主要起定向 作用，并保護(hù)出漿口不被阻塞。導(dǎo)正圈起導(dǎo)向作用，以防止孔斜。上、下

40、導(dǎo)正圈的距離 應(yīng)不小于鉆頭直徑。 上導(dǎo)正圈頂部焊 45°斜擋板一圈，以免提鉆時(shí)刮碰孔壁。在上、下 導(dǎo)正圈的外圓柱面上加焊帶硬質(zhì)合金片的肋骨，以擴(kuò)大孔徑，修圓鉆孔，并減少導(dǎo)正圈的磨損。上、下導(dǎo)正圈以對(duì)稱布置的4塊鋼板立柱相連接，立柱斷面尺寸為 130mmX 12mm。橫撐用直徑 50mm的鋼管制作。翼板與水平面的夾角為20°30 °,板面與錐面的回轉(zhuǎn)方向成30°傾斜。翼板的數(shù)量視鉆頭直徑而定，$ 800mm的鉆頭用4片，$ 1000mm以上的鉆頭用 6片。 筒式鉆頭。筒式鉆頭（圖8-2-14C ）是在翼形刮刀鉆頭外面套裝圓筒鉆頭形成的 組合鉆頭。圓筒鉆頭的

41、底刃略低于翼形鉆頭的底刃，其作用是先切出環(huán)狀溝槽，破壞土 體或巖塊的整體性，以減輕翼形鉆頭全斷面鉆進(jìn)的阻力。同時(shí)，在筒式鉆頭的頂部可以 加裝類似巖心鉆具取粉管作用的取石筒，以接取鉆渣中的礫石。筒式鉆頭要求的鉆壓較鉆頭直徑一般在800mm以內(nèi)。大，翼板的數(shù)量和翼板上鑲焊的硬合金片數(shù)量相對(duì)增加。ab圖8-2-15正循環(huán)組合牙輪鉆頭1 -組合牙輪鉆頭；2-加重（鋼 粒）、扶正、取粉裝置；3鉆桿;4合金塊；5、6鑲合金扶正塊圖8-2-14特種刮刀鉆頭a-階梯鉆頭；b-籠式鉆頭；c-筒式鉆頭（2）組合式牙輪鉆頭與滾刀鉆頭組合式牙輪鉆頭和滾刀鉆頭適用于基巖和卵礫石 層樁孔全斷面鉆進(jìn)，它由刀盤、牙輪、牙輪掌

42、、滾刀、 護(hù)筒、中心管、導(dǎo)正器、配重等部件構(gòu)成（圖 8-2-15 ）。刀盤是安裝刀具的部件，多為焊接結(jié)構(gòu)，也有鑄鋼 結(jié)構(gòu)或鑄焊混合結(jié)構(gòu)。中心管一般由圓鉆桿與法蘭盤焊接而成。護(hù)筒和導(dǎo)正器除起保護(hù)和扶正鉆頭的作用外，還可在其內(nèi)放置鐵砂或鐵餅作為配重。正循環(huán)鉆進(jìn)時(shí)，導(dǎo)正 器的上部還可兼作接石（取粉）筒。導(dǎo)正器有的和刀盤 做成一體，也有的做成單獨(dú)件；單獨(dú)件組裝更換靈活方 便，可根據(jù)需要安裝于鉆柱的任何位置。導(dǎo)正器由筒體 和中心管組成；在筒體四周焊有若干個(gè)鑲有硬質(zhì)合金的 扶正塊，以保證筒體不與孔壁發(fā)生摩擦。配重由一定數(shù)量的配重塊和卡盤組成。配重塊的數(shù) 量可根據(jù)鉆壓要求進(jìn)行調(diào)整。為了保證鉆孔的垂直度， 鉆

43、頭的總重量宜大于計(jì)算破巖鉆壓的1.251.45倍。配重塊一般用鑄鐵制成，也有用鉛塊做的，或?qū)⒅鼐邸?水泥、砂子等灌入鋼制圓筒中做成配重塊。圖8-2-16三牙輪鉆頭組合牙輪鉆頭在回轉(zhuǎn)力矩和軸向壓力的作用下，各個(gè)牙輪在孔底既有繞鉆頭軸心的公轉(zhuǎn)，又有自轉(zhuǎn)；牙輪與孔底的接觸有滾動(dòng)又有滑動(dòng)，還有一定的振動(dòng)，以沖擊、舌U削、剪切、壓碎等作用破碎巖石而獲得進(jìn)尺；其破巖能力與滾動(dòng)刀具的布置、齒型、材質(zhì)及 單位接觸面積上的壓力有關(guān)。牙輪是用合金鋼（一般為20CrMo ）經(jīng)過模鍛而制成的錐體，內(nèi)部裝有軸承。按牙齒的材料和加工方法不同，牙輪分為銃齒（也稱鋼齒）牙輪和鑲齒（也稱硬質(zhì)合金齒） 牙輪兩大類。銃齒牙輪基

44、本上都是楔形齒，在齒的工作面上一般都要敷硬質(zhì)合金粉，以 提高齒的耐磨性。鑲齒牙輪是在牙輪上鉆出孔后，將碳化鎢一鉆系列硬質(zhì)合金齒鑲?cè)肟?中，有楔形、勺形、圓錐形、球形等齒形。銃齒牙輪 適于鉆軟巖，鑲齒牙輪適于鉆中硬以上巖層。齒尖角 小、鋒利的齒形適用于破碎較軟的巖層，齒尖角大、 圓滑的齒形適用于破碎較硬的巖層。石油和水文鉆井用的三牙輪鉆頭結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，但 最大直徑只有490mm （見圖8-2-16）。用于灌注樁施工 的組合式牙輪鉆頭在三牙輪的基礎(chǔ)上增加了牙輪的數(shù) 量和支承牙輪的底盤，以滿足大口徑鉆孔的要求。牙 輪的布置以其軌跡能覆蓋整個(gè)孔底和內(nèi)外圈牙輪受力 均勻?yàn)樵瓌t。由于牙輪為單支承結(jié)構(gòu)，鉆進(jìn)時(shí)

45、容易發(fā) 生牙輪脫落事故；故新型的組合牙輪鉆頭都增設(shè)了牙 輪小端支擋裝置，以增加牙輪的承載能力，延長(zhǎng)使用 壽命。* . -【怕按底面結(jié)構(gòu)形式不同，組合式牙輪鉆頭有平底型（圖8-2-17）、中心超前型（圖8-2-18） 和階梯型（圖8-2-19）三種形式。平底型組合牙輪鉆頭的所有牙輪接地點(diǎn)在同一平面上， 它適合于鉆進(jìn)巖性均勻、穩(wěn)定，且?guī)r面坡度較小的基巖。中心超前型組合牙輪鉆頭的中 心裝有超前鉆進(jìn)的三牙輪鉆頭，它起定心、導(dǎo)正、掏槽作用；該類鉆頭適合于鉆進(jìn)開孔 即見基巖的樁孔和易斜的地層。階梯型組合牙輪鉆頭的中心為下伸的三牙輪鉆頭，外圈 牙輪逐級(jí)抬高，內(nèi)外圈牙輪受力均勻，改善了孔底泥漿流態(tài)，有利于清潔

46、孔底；適合于 在卵礫石層和易斜中硬以下地層中鉆進(jìn)直徑小于1m的樁孔。圖8-2-17平底型組合牙輪鉆頭圖8-2-18中心超前型組合牙輪鉆頭圖8-2-19階梯型組合牙輪鉆頭使用組合式大口徑牙輪鉆頭，必須施加一定的鉆壓，使鉆頭在工作中不出現(xiàn)跳動(dòng)現(xiàn)象。PZ系列大直徑組合牙輪鉆頭的技術(shù)規(guī)格見表8-2-10所列。表8-2-10PZ系列大直徑組合牙輪鉆頭的技術(shù)規(guī)格鉆頭型號(hào)成孔直徑(mm)鉆頭外徑(mm)牙輪規(guī)格、數(shù)量鉆頭高度(mm)參考質(zhì)量(kg)筒內(nèi)可裝 鋼粒質(zhì)量(kg)O 1/ "8 2912121/PZ-600E600580 ± 3111000460340PZ-700E700680

47、 ± 3131000620550PZ-800E800780 ± 3851000660770PZ-900900880± 31410006801050PZ-900E900880± 36810007601050PZ-900E+900880± 31310007801050PZ-10001000980 ± 31612008101280PZ-1000+1000980 ± 312512008501280PZ-1000E+1000980 ± 39512709401280PZ-120012001180± 312512701

48、1801800PZ-1200E12001180± 3385127012001800PZ-1200E+12001180± 388127012701800PZ-150015001460 ± 31510110019402930PZ-1500E15001460 ± 31310110020002930PZ-180018001750 ± 311812110024904560PZ-1800E18001750 ± 351212110024904560PZ-200020001950 ± 31718110031205870PZ-2000E200

49、01950 ± 351218110032005870注：1. E+型鉆頭適合于鉆進(jìn)卵礫石層及其它堅(jiān)硬復(fù)雜地層。2. “鉆頭高度” 一欄中的數(shù)值不含導(dǎo)正器的高度。滾刀鉆頭(圖8-2-20)適用于軟巖、較硬巖和卵礫石層樁孔全斷面鉆進(jìn)，其結(jié)構(gòu)、 刀齒類型、破巖原理與組合牙輪鉆頭基本相同，只是底盤上的牙輪被滾刀所代替。滾刀為雙支點(diǎn)結(jié)構(gòu)的圓臺(tái)形滾輪，具有承載能力大，使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。滾刀鉆頭的中心位 置可布置滾刀；也可布置牙輪，組成滾刀、牙輪混合式鉆頭。不同巖層選用不同齒型的牙輪或滾刀（見圖8-2-21），各類齒型的適用條件見表8-2-11。圖8-2-20 滾刀鉆頭a-楔齒滾刀鉆頭；b-球齒滾

50、刀鉆頭；c-球齒滾刀鉆頭（正面）abed圖8-2-21 不同齒形的滾刀a-楔齒滾刀；b-球齒滾刀；c-勺齒滾刀；d-盤形滾刀；表8-2-11牙輪與滾刀的齒型選擇表巖石類別可鉆性等級(jí)典型巖石適用齒型軟巖13泥巖，全風(fēng)化變質(zhì)頁(yè)巖、板巖、千枚巖，泥灰 巖，含有礫石的砂壤土，輕微膠結(jié)的砂層銃齒，楔齒型中長(zhǎng)齒稍硬巖4 5泥質(zhì)砂巖，砂質(zhì)頁(yè)巖，凝灰?guī)r，蛇紋巖，橄欖 巖，千枚巖銃齒或鑲齒，楔齒型中 短齒中硬巖67石灰?guī)r，大理巖，砂巖、礫巖，板巖，片巖， 碎石、礫石、卵石層鑲齒，楔齒型中短齒、 勺形齒、錐形齒硬巖89花崗巖，片麻巖，閃長(zhǎng)巖，石英巖，玄武巖， 硅化板巖、片巖、千枚巖鑲齒，球齒型（3）大口徑鋼粒鉆頭大口徑鋼粒取心鉆頭多用于堅(jiān)硬巖層的鉆進(jìn)，鉆頭帶動(dòng)鋼粒作回轉(zhuǎn)滾動(dòng)而破巖；因此鉆機(jī)與鉆具承受的負(fù)荷較小，可以利用現(xiàn)有的設(shè)備施工直徑較大的基巖樁孔。直徑較小硬巖樁孔也可采用全斷面鋼粒鉆頭鉆進(jìn)。大口徑鋼粒取心鉆頭一般設(shè)34個(gè)水口，均勻分布在鉆頭的唇面上，形狀為單弧形或雙弧形。水口高度為150mm200mm，上寬為 60mm100mm,下寬為120mm200mm。鋼粒取心鉆具的規(guī)格見表8-2-12。表8-2-12大口徑鋼粒取心鉆具規(guī)格表（單位：mm）鉆具規(guī)格鉆頭巖心管外徑壁厚長(zhǎng)度鋼號(hào)外徑壁厚長(zhǎng)度1150115050500ZG3511402010001050105050800ZG351