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潛水鉆機是什麽?

潛水工程鉆機為潛水式電動回轉鉆機,是鉆孔灌註樁的理想成孔機械。亦可將數能鉆機組合成群鉆用於地下連續墻和豎井防滲幃幕等工程施工。適用於淤泥、粘土、砂礫層、風化頁巖等多種地層鉆孔。廣泛應用於工民建、交通、水利、電力、港口等工程的基礎施工

鉆機的工作原理:潛水動力裝置由潛水電機通過減速器將動力傳至輸出軸,帶動鉆頭切削巖土,工作時動力裝置潛入孔底直接驅動鉆頭回轉切削,鉆桿不轉只起連接傳遞抗扭輸送泥漿的作用。采用泵舉反循環或正循環方式將鉆渣從孔內通過膠管或鉆桿排出孔外。

潛水鉆孔灌註樁是采用潛水鉆機鉆孔的灌註樁,潛水鉆機的旋轉動力裝置直接安裝在鉆頭上,隨鉆頭潛入水中,放入孔底,由孔底鉆頭上旋轉動力裝置帶動鉆頭鉆進。沖洗液排渣方式有正循環和反循環排渣兩種。

壹、潛水鉆的特點

優點:潛水鉆機設備簡單,施工轉移方便,適合於狹小場地的施工。整機潛入水中鉆進時無噪聲且因采用鋼絲繩懸吊式鉆進,整機鉆進無振動。工作時動力裝置潛在孔底,耗用動力小,鉆孔時不需要提鉆排渣,鉆孔效率較高。電動機防水性能好,過載能力強,水中運轉時溫升較低。鉆桿不需要旋轉,除了可減小鉆桿的斷面外,還可避免因鉆桿折斷而發生工程事故。該機采用懸吊式鉆進,只需鉆頭中心對準孔中心即可鉆進,對底盤的傾斜度無特殊要求,安裝調整方便。可采用正、反兩種循環方式排渣,如果循環泥漿不間斷,孔壁不易坍塌。

缺點:因鉆孔需泥漿護壁,施工場地泥濘,對泥漿制備、循環要求高。現場需挖掘沈澱池,並需處理排放的泥漿。采用反循環排渣時,土中若有大石塊,容易卡管。樁徑易擴大,易導致混凝土灌註超方。

二、施工程序

潛水鉆成孔適用於多種土層,也可在強風化基巖中使用,但不宜用於碎石土層。具體程序如下:

1、設置護筒。

表土層為砂土且地下水位又較淺,或表層土為雜填土時,應設置護筒。護筒埋設應準確、穩定,護筒中心與樁位中心的偏差不得大於50mm。護筒可用4~8mm的鋼板制成,其內徑應大於鉆頭直徑100mm以上,上部開設1~2個溢漿口。護筒的埋設深度:在黏土中不宜小於1.0m,砂土中不宜小於1.5m。護筒外部下側應采用黏土填實,其高度應滿足孔內泥漿面的高度要求。受水位漲落影響或水下施工的灌註樁,護筒應加高加深,必要時打入不透水層。

2、安放潛水鉆機。

3、鉆進。

吊起鉆頭對準護筒中心,徐徐放下至土面,先空轉,然後緩慢鉆入土中,至整個潛水鉆機基本入土內,待運行正常後才開始正式鉆進。

4、清孔。

5、下放鋼筋籠。

6、插入導管。

7、第二次清孔。

孔底500mm以內泥漿比重小於1.25,含砂率不得大於8%,黏度不得大於28s。

8、水下混凝土灌註,拔出導管。水下灌註的混凝土須具有良好的和易性,導管放置距離適宜,且混凝土灌註須連續施工。

9、拔出護筒。

三、施工特點

鉆進時,動力裝置、減速裝置和鉆頭***同潛入水下工作。成孔排渣有正、反循環兩種方式。

正循環排渣法:用潛水泥漿泵把泥漿或清水從鉆機中心送水管或鉆機側面的分叉管射向鉆頭,然後徐徐下放鉆桿入土鉆進。當鉆至設計高程後,電機可以停止運轉,但泥漿泵仍需繼續工作,正循環排泥,直到孔內泥漿相對比重小於1.25,方可停泵,提升鉆機,然後移位,進入下道工序。

反循環排渣法作業的方法壹般有兩種:

氣舉反循環法,泥漿池水位應高於鉆孔水位,方能使清水或經沈澱的泥漿流入孔內,實現循環作業。壹般在地面以下6m範圍內仍采用正循環作業,當壓封口浸到6~7m時才開始反循環作業。此時需卸開與泥漿泵連接的變徑管,即可壓風作業,註意風壓不宜超過0.5Mpa,要求連續均勻出泥。當鉆至設計高程後,鉆機停止運轉,但繼續壓風出漿到泥漿密度至規定濃度為止。

泵舉反循環法:沙石泵隨主機壹起潛入孔內,可迅速將切削後泥渣排出孔外,不必借助鉆頭將切削下來的土塊攪動切碎成泥漿狀。開鉆時采用正循環開孔,當鉆深超過沙石泵葉輪位置以後,即可啟動沙石泵電機,開始反循環作業。當鉆至設計高程後,停止鉆進,沙石泵繼續排泥,至規定濃度為止。