旋挖钻机与回转钻机的泥浆性能

1、旋挖钻机与回转钻机的泥浆性能对成孔质量影响的对比分析通常造成钻孔孔壁坍塌的原因有很多，归纳起来主要有以下几个方面：1、地层应力作用。引起孔壁坍塌的应力形式主要表现为挤压破坏，在钻进 中，地层原来的应力受到破坏，孔壁受挤压力的作用产生径向位移，当孔内液 柱压力不足时即表现为孔壁坍塌。2、泥浆对孔壁稳定性的影响。泥浆是钻孔的血液，其质量的好坏，对成孔 及孔壁的稳定性起决定性作用。3、钻进工艺的选择钻机钻进过程中，钻进速度、转速、上下钻提升速度等方面对成孔质量都 具有一定的影响。通常旋挖钻机所用的泥浆材料为优质膨润土，它分为钠质膨润土和钙质膨 润土两种。前者质量较好，大量用于钻孔泥浆制备，膨润土具有

2、相对密度低、 粘度低、含砂量少、失水量少、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回转阻 力小、造浆能力大等优点。我们根据工程实践，浅谈旋挖钻机与回转钻机成孔的技术特点，讨论泥浆 在不同钻进方法中所发挥的不同作用。不妥之处，敬请专家批评指正。（一）旋挖钻孔设备之特点。目前，我国工程现场使用的旋挖钻机，大多是引进德国和意大利的产品。 如德国宝德公司的BG20、BG25。意大利土力公司的R-412HD、R-518、R-516 以及 R-622 等。旋挖钻机与常规回转钻机相比，泥浆所发挥的作用有很大区别。旋挖钻机的钻杆为抽拉式与挖斗相连，在油缸的加压下钻进，提升后回转 倒土。旋挖钻机钻进机理与传统钻机钻进

3、机理有着根本的区别，其彻底改变传统 钻进工艺的改革钻头的改进，它将传统的梳齿钻头、滚刀钻头等改为筒式钻 头，将斗齿切削下的土直接装进筒式容器内，然后又钻杆提出，旋挖钻机常用 的钻头有：L短螺旋钻头（见图1）。它主要依靠螺旋叶片之间的空间，收集从孔底切 削下来的土体，这种钻头常用于地下水位以上的粘性土地层。挖泥钻斗（见图2）。这是常用的钻头，在钻头底部有二扇仅可向斗内方 向打开的合叶门。当钻头钻进时，斗齿切削孔底土，经合叶门将土压入斗内，当四次进尺完 成后提升钻头时斗内的土在重力作用下将两扇门关紧，阻止土掉入孔内，这种 钻头一般适合粘性土的钻进。挖沙钻头，这种钻头与挖泥钻头基本一样，只是底部为双

4、层底（见图 3），两底可以相对回转一个角度，实现了进土口的打开与关闭，在钻进时，底 部的进土口为开放状态。因此进尺结束后，见钻头反向旋转一个角度后，使进 土口关闭，使口内的土完整的保存取出。这种钻头常用于沙性土地层的钻进， 以及孔底的清渣工序等。（二）旋挖钻孔灌注桩的技术特点。同传统的钻孔灌注相比，旋挖钻孔灌注桩的施工工艺流程并无特别之处， 基本是一致的，其不同之处就是改变了成孔工艺。由于成孔工艺的改进，旋挖 钻机成孔表现出了许多与传统钻机成孔不同的技术特点。L由于旋挖钻机成孔工艺，所采用的泥浆一般用膨润土、纯碱、纤维素等 配制，在孔壁不形成厚的泥皮，此外钻头多次上下往返，是孔壁粗糙，旋挖成

5、孔工艺是利用筒式钻斗底部的斗齿，切削土体，并压入同时容器内，然后由于 钻杆提出筒式钻头，如此循环完成成孔作业，其中泥浆的主要功能是：静压xx起护壁等作用。回转钻机成孔工艺，无论是正循环还是反循环，都是利用钻头将土先切削 后粉碎，利用循环的泥浆将钻渣携带出来，其泥浆主要作用是：携带钻渣、平衡地层压力、保护xx及冷却钻头等作用。（三）施工中应注意的问题。根据施工体会，我们认为，应注意如下问题，应保证最大程度的发挥旋挖 钻孔灌注桩的技术经济优势。泥浆问题。旋挖钻机成孔最主要的工作之一就是泥浆制备。由于旋挖钻孔的特殊工 艺，其自造浆能力较差，当地层条件需要时，必须制备泥浆并及时补充孔内， 保证孔壁的稳

6、定。泥浆问题应注意两个方面。一是泥浆指标，二是补浆的速度。制备泥浆的 指标，一般控制比重1.051.15之间，粘度控制在1720S，砂率控制在4%以内，常用的泥浆材料，一 般使用优质澎润土加纯碱、聚丙稀配制或纤维素等。泥浆的补充一般靠泵送方式，其速度以保证液面始终在护筒底面以上为标 准，否则将造成孔口塌陷，影响成孔质量。回转钻机工作原理：回转钻机是由动力装置带动钻机回转装置转动，从而带动有钻头的钻杆转 动，由钻头切削土体。根据泥浆循环方式不同，分为正循环钻机和反循环钻 机。正循环回转钻机成孔是由空心钻杆内部通入泥浆，从钻杆底部喷出，携带 钻渣沿孔壁向上流动，由孔口将钻渣带出流入泥浆池，正循环钻机成孔如图一2 所示。反循环回转钻机成孔是泥浆由钻杆与孔壁间的环状间隙流入钻孔，然后由 泥浆泵在钻杆内形成真空，使之携带钻下的土渣由钻杆内腔返回地面而流向泥 浆池。反循环工艺的泥浆上流的速度较高，能携带较大的土渣。反循环钻机成 孔工艺原理如图-3所示。1、旋挖钻机与回