旋挖钻完整取出岩芯施工新工艺

旋挖钻完整取出岩芯施工新工艺

韩忠 谭诗亮

武汉光谷建设投资有限公司 湖北武汉 430205

摘要：当旋挖钻使用筒钻钻进达到规定要求的时候，需要将岩石进行切断并取出。因为小钻机自身重量轻以及扭矩小，不能直接将岩石切断取出，限制了旋挖钻性能的发挥。针对上述问题，决定对筒钻结构进行改进，通过设置楔形钻斗，以方便旋挖钻快速完整的取出岩芯。

关键词：旋挖钻机；楔形钻斗；岩芯

New construction technology of taking out drill core completely by

rotary drilling

Hanzhong Tanghualian

（Wuhan optical valley construction investment co., ltd

Wuhan430205，Hubei）

Abstract：When the rotary drill uses the barrel drill to drill to meet the specified requirements, the rock needs to be cut off and taken out. Because of its light weight and low torque, the small drilling rig can't cut off and take out the rock directly, which limits the performance of rotary drilling. In view of the above problems, it is decided to improve the structure of the barrel drill, and to set up a wedge-shaped drill bucket to facilitate the quick and complete removal of the core by the rotary drill.

Key words：Rotary drilling rig；wedge-shaped drill bucket；drill core

前言：桩基施工中，旋挖钻机是最常用的机械设备之一，旋挖钻机具有钻进速度快、移位方便、成孔方式灵活等优点，但是，旋挖钻机在岩层中钻进时，存在岩样取出困难等问题，对成孔功效产生不利影响。本文结合工程实际，创新性的提出了方便取出岩样的解决方案，并对方案原理、实施情况和产生的效益进行了分析，旨在推动旋挖钻在工程建设中更广泛更方便的应用。

1工程概况

谭鑫培地铁站为地下两层岛式车站，外包总长624m，标准段总宽22.3m；总建筑面积40364m2，基坑围护结构主要采用钻孔灌注桩+3道内支撑系统，其中主体部分桩基为∅1200@1500布置。

车站施工范围内，从上至下依次为填土、杂填土、素填土、淤泥质粘土、粉质粘土、粘土夹碎石、强风化及中风化灰岩。溶洞与高压线范围，采用冲击钻成孔，其余范围采用旋挖钻施工。图1为车站平面图。

图1 车站平面图

2实际应用

2.1设计思路的提出

旋挖钻岩层钻进过程中，岩样取出速度直接影响成孔功效，通常情况下，旋挖钻机自身重量轻、扭矩小，很难直接将岩石取出，通过设置楔形钻斗，利用对岩芯的作用力将岩石折断取出，能较好发挥旋挖钻施工性能。

楔块采用10mm厚钢板切割成楔形状，长边尺寸10cm，短边尺寸4cm，高15cm，然后焊接于旋挖钻筒钻内侧壁，从而形成楔形钻斗。

2.2应用实例情况

该楔形钻斗技术可广泛应用于中小型旋挖钻机的入岩施工过程，楔形钻斗在谭鑫培地铁站旋挖钻施工围护桩中得到应用，共完成495根桩基，方便快速的取出完整岩芯，保证了工作效率并缩短了工期。图2为旋挖钻施工示意图、图3为完整岩芯示意图。

采用该楔形钻斗具有以下优点：

（1）能快速完整取出岩芯；

（2）提高旋挖钻在岩层中钻进的效率，受到使用各方一致好评，并且具有良好的社会效益。

图2 旋挖钻施工 图3完整岩芯

3楔形钻斗效益分析

（1）解决了旋挖钻重量轻扭矩小难以将岩石折断和取出的问题。

（2）充分发挥了旋挖钻在岩石中钻进的性能。

（3）有效的保证了旋挖钻的工作效率，节约了成本和工期。

工期分析：495根桩基由4台旋挖钻完成，平均每台钻机完成桩基123.75根，未设置楔块时功效为1根/10h,设置楔块时功效为1根/8h，则设置楔块共节省时间123.75×2h=247.5h=10.3d。

成本分析：旋挖钻为柴油动力，钻进时耗油量为40L/h，则累计节省油耗为247.5×40=9900L，节省成本为9900×5.4元/L=53460元。

4结束语

该方案在谭鑫培地铁站应用以来，施工质量安全能很好保障，施工功效显著提升，工程实践证明该方案在技术上合理可行，在性能上安全可靠，在经济上节省节约。

随着我国基础设施建设的快速发展，旋挖钻机的应用将越来越广泛，对质量安全要求将更为严格，对功效及成本将更为关注，该方案很好解决了旋挖钻机的缺点，最大限度发挥了其功能特性，对技术推广起到了有利作用，并积累了工程经验，为后续类似工程提供了有益借鉴。

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