浅析桩工机械行业旋挖桩工艺（一）

近二十多年来，国家实行改革开放政策，快速地推动了经济发展和社会进步，发展基础设施是社会生产和强国富民的基本物质条件，也是众多发达国家必行之路，由此可见基础设施对国家的发展，经济，民众的生活起着举足轻重的作用。
在众多基础工程中,旋挖钻机以其优越的性能、方便安全.节能环保等特点，在基础设施领域广泛应用。在国外旋挖钻机已有半个多世纪的发展历程，而我国近年来才得以研发及生产。由于旋挖钻机扭矩大，轴向压力大，适合我国众多地区施工，为祖国的基础建设做出不可磨灭的丰功伟绩。但是钻机施工于隐蔽工程，施工工艺又随地质情况而变化，正确地使用钻机并能提高施工效率及质量，降低消耗和杜绝隐患，下面将从正弘桩工机械的旋挖钻机施工工艺入手，详细分析。
旋挖工艺分为四部分组成∶地质、钻斗、泥浆和操作。
地质
由于钻机施工与地质变化密切相关，所以了解并认识地质尤为重要。地质的种类繁多，对于钻机施工而言不必分得过于详细，旋挖钻机扭矩大，轴向压力大，地质的细微变化是可以忽略不计，针对钻机施工可把地质分为以下几部分∶
泥层∶泥层还有软泥和硬胶泥区分等等…一般分布在湖、塘、沟、谷、河漫滩等…，由于软泥较湿，细腻柔滑，具有高压缩性和低承载力，钻进时阻力小负荷轻，钻进平稳等特点；但由于软泥较软，孔内十迷以上的泥浆压力较轻，钻进时会出现缩孔现象，以及钻进时负荷轻等原因，钻进时注意钻进深度！
硬胶泥的密度适中，中塑，钻进时钻机会有一定的负荷，硬胶泥对泥浆的质量要求不高，是一种比较常见较好钻进的地质，钻进时注意钻进深度即可，多钻会导致钻斗斗底不能关闭，掉下的渣土会引起打滑现象。
土层∶土层有黄土和粉质土等等…
黄土是最常见地质之一，也是最受钻机欢迎的地质之一，湿度较干，较密实，可塑，如无地下水位可干钻，也可用清水钻进，钻进平稳，进尺快，无塌方无沉渣是它的特点。
粉质土是由细小颗粒土组成，对泥浆要求一般，颜色∶多数呈棕黄色、包含物∶会搀杂一部分细沙，湿度∶较干，稳定性较好，钻进时侧阻力较高，钻进时加水或泥浆会起到一定润滑效果，从而减少阻力。
沙层∶可分为中沙.粗沙和细沙，沙层对泥浆要求较高，由于沙层是由众多细小的颗粒组成，在钻进时每一个细小有菱角的沙子对钻斗都产生了一定的摩擦，在加之旋挖钻进时斗齿受到的切削阻力，所以在钻进沙层时阻力较大。
卵石层∶石头被河水冲刷以及相互磨擦、碰撞，便形成了卵石。卵石的形态与饿蛋相似，俗称鹅卵石。卵石层以它的直径.密度及卵石层的厚度来区分，其中直径较大的卵石，钻进时需用特殊钻具钻进；卵石层中的卵石密度决定其硬度，密度越高的卵石层越较难钻入！卵石层的厚度也很关键，当然厚度越薄越好。由于卵石层中的卵石排列无规则，大小不一，造成断面凹凸不平，钻进时斗齿受力不均匀，震动大，反作用力强等特点。
岩层∶沙岩，中风化等…沙岩具有抗蚀性，承载能力强,，呈棕红色，另一方面，由于它具有坚硬的物质特性，所以较难钻进；在太阳辐射、气温、水、植物等对岩石的破坏作用叫做风化岩。由于沙岩和中风化岩层具有较强的胶结性，对泥浆的质量要求不高，成孔后无塌方迹象，钻进负荷重等特点！如果钻具有缺陷或操作不当都会造成打滑现象。
特殊地质
施工过程中会遇见较为特殊的地质，给施工带来困难，特殊地质包括∶水位承压桩和瞬间漏浆桩。水位承压桩是地下水位与地势较高的水位相连，水位高低落差而形成的压强。漏水桩长见于卵石层，密度较高.直径在十公分左右，又无其它物质搀杂的卵石层内会形成大小不一的间隙，在钻到该地层时，由于间隙过大泥浆无法及时护壁，在泥浆压力的作用下会出现快速漏浆现象。
钻斗
钻头是旋挖钻机所用的钻具，可以把它的重要性比拟成∶像汽车的轮胎一样重要！钻具有缺陷，即使具有优越性能的钻机也发挥不出作用，直接影响效益，增加部件磨损及各项消耗，从而提高生产成本。
钻具的作用
在施工过程中，由于地质多样化，满足钻机施工要求，所配带的钻具也是多样性的，钻具作用可分为两点概括∶旋挖切削并把渣土取出的容器。我国的旋挖行业使用的钻具比较特殊，100％的钻机都使用一种钻具∶捞沙斗，下面分析钻斗。
钻斗的阻力
钻斗主要的作用是旋挖钻进，所以钻进时钻斗所受到的阻力倍受关注，直接影响整体的效益及钻机负荷，如何减少各种阻力，成为钻斗的核心技术！旋挖钻进时负荷主要来源于三处既∶旋挖切削地质的斗齿∶正阻力，钻斗的钻筒与外侧地质摩擦∶侧阻力，钻斗的锥形体和钻进的渣土自身重量，以及渣土与钻斗筒壁内侧摩擦∶内阻力。
正阻力
正阻力是旋挖切削地质时斗齿所受到的阻力，也是主要的负荷来源，减少正阻力可使用以下办法，1∶改变斗齿的长度。如果钻斗上的斗齿长度一致，旋挖时斗齿就会把钻机输出的扭矩和加压力分散，同时享受扭矩和加压力从而大大地提高了旋挖切削所受到的阻力，如果把斗齿的长度一长一短地分别错开，钻进时长斗齿首先接触到地质，并受到钻机输出的扭矩和加压力，很轻松地把孔内50％至60％的地质钻入，较短的斗齿随之把剩余的较疏松地质钻进。2∶钻斗上的最外侧的边齿长度改为最长，左右两组斗齿按顺序地由长至短的排列，以上两点都会起到减少阻力的效果。齿座的位置很重要，齿座与齿座之间都保留了一定间隙，目的是左右两组斗齿间隙互补，钻进时钻斗360度回转一周，把所有的地质都钻入。所以确保斗齿之间的的间隙，也就直接保证最小化使用斗齿的数量和未被切削遗留下地质所产的托底现象。钻斗斗底中心三角尖的长度不能超出斗齿的长度，宽度保持十五公分以内。
侧阻力
侧阻力主要来源于钻斗的钻筒与外侧摩擦产生的阻力。减少钻筒外侧的摩擦，第一注意的是钻斗两侧边齿的直径，斗齿的直径至少大于钻斗的直径十公分左右，这确实是个好注意，但新的问题随之而生，钻进时直径大于钻筒的地质被切削下来却无法进入钻斗内部，随着钻斗继续钻入，遗留下的渣土越来越多，随着被钻斗的压缩，摩擦力随之增高。解决这一现象可把钻筒下部开启形状似半扇形的泄荷槽，在泄荷槽边侧加上随钻斗正转横向切削的边刀，这样就可把遗留下的渣土在边刀的作用下，通过泄荷槽进入钻斗，达到减少侧阻力的目的。不过泄荷槽最好在直径1.2米以上含〔1.2米〕的钻斗制作，由于在泄荷槽的影响下，改变了钻斗旋挖进渣的方向及推力，所以小直径的钻斗的渣土不易倒出。
内阻力
内摩擦力主要来源于∶钻入钻斗内的渣土与钻筒内壁产生的摩擦，以及渣土自身的重量和钻斗锥形状，其实这三者总和所产生的力也并不大，但是这种力却直接影响斗底进渣口处的阻力，随着钻斗内的渣土增多，斗底进渣口的阻力也随之升高，所以进渣口开启的越大其推力越强，开启泄荷槽也能增加进渣的推力。