旋挖钻机在卵石地层中施工的工法探讨(组图)

如何提高旋挖钻机在碎卵石地层的施工效益一直是困扰基础施工行业的一大技术难题。实践表明，合适的钻机和钻具，以及合理的操作方法，是在碎卵石层高效施工、减少施工成本的有效之选。2008年北京三一重机成功开发出专用于碎卵石层钻进的双层筒钻，经过多个工地的试验，均可达到较高的钻进效率。但是大多数一线施工人员对双层筒钻缺乏认识，在碎卵石层钻进中还是固守传统方式，采用普通的土层捞砂斗、嵌岩锥螺旋或嵌岩捞砂斗钻具。事实证明使用传统施工方式很容易造成斗齿被快速掰断，或者斗齿、截齿被快速磨损，这无疑大大加重了施工成本。在不利用双层筒钻的前提下，如何通过改进现有钻具的结构来达到碎卵石层高效钻进，而又能使钻齿的损耗减少，是本期讲座着重研究的内容，此外，本期讲座针对碎卵石层中泥浆快速渗漏的不良工况也给出了简单而有效的解决方法。

案例分析

2009年10月，石武高速客运铁路线安阳段，跨京珠高速公路大台寺特大桥桩基工程。三一用户使用SR220型旋挖钻机，配套机锁式钻杆，孔径1.0 m，孔深28 m左右。

根据甲方提供的工程地质报告，此地质的浅层（0～13 m）是较容易钻进的粉质黏土和粉土层，在埋深13～24 m处是较难钻进的卵石地层，其中还夹杂着成分复杂的砂岩层（经判断为钙质和铁质砂岩），在埋深24～26 m处再次进入粉质粘土层，随后又要进入更密实的卵石及砂岩夹层。卵石层的地基承载力为0.65 MPa。通过与现场管理人员以及操作手沟通，他们普遍反映在卵石层和砂岩夹层进齿较慢、钻齿磨损最快，平均成1个桩孔要消耗十几个截齿，加之更换钻齿、焊接齿座耽误的时间，施工成本的升高令用户苦不堪言。而且由于外购截齿跟不上使用消耗，甚至一度出现去其他工地借钻齿或停工等齿的情况。

解决措施

改制钻具  三一工法工程师依据用户前期提供的工况介绍，在前往工地前，已做好多套针对此问题的解决预案。其中最优方案是配置双层筒钻，其次是对现用钻斗进行改制。

进入工地后发现，由于施工工期紧张和购买新钻具周期不可预测等因素，用户对购买双层筒钻的意愿不大，致使前一个最有效的解决方案得不到验证实施。因此工法工程师便对现用钻具进行了改制。根据在以往碎卵石层钻进实践中总结的经验教训和工地现有条件，对在用的直径1.0 m的土层双底捞砂斗进行改制，将其斗齿全部割除，然后利用由现场的废旧火车钢轨切割而成的新型“钻齿”取而代之。由于普通钢轨的强度一般大于700 MPa，并且其硬度和耐磨性均较高，所以在该地质条件下作为钻齿使用时有着优越于V19齿的物理性质。

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