传统冲击锤桩机在复杂地层的施工过程中,存在施工难度大、施工效率低,极易发生塌孔的问题。以杭州某工程为背景,比较了冲击锤桩机、气动潜孔锤钻桩机的优缺点,结果表明气动潜孔锤与螺旋钻机组合技术具有成孔钻进速度快、成孔效率高、钻孔深度大、成孔质量高等优点,能够有效解决塌孔、钻进效率低、成渣厚、泥浆多等施工难题,可为施工类似地层的桩基施工提供技术参考。

本文对安徽开发矿业有限公司李楼-吴集铁矿气动潜孔锤工艺进行了研究,提高了工作效率,具有较大推广价值。

近年来,岩土钻凿施工建设工程已在我国各个建设工程中发挥着重要的作用。气动潜孔锤能够有效地提升施工建设效率,提升施工建设质量,被国内外钻探行业誉为现代钻探技术的标志之一。本文通过笔者在工程施工建设中多年的工作实践,以合肥中铁青秀城售楼部地源井工程为例,对气动潜孔锤在工程施工中的运用进行深入的分析与探讨。

为解决旋挖钻机在硬岩地层中施工困难的问题,借鉴地质钻探领域成熟的工艺方法,研制了适用于旋挖钻机用的空气潜孔锤反循环钻进工艺方法及设备。该工艺方法在不改变旋挖钻机任何结构的情况下,配套空气潜孔锤反循环钻具即可实现硬岩的快速钻进,解决了大口径钻探排渣困难的难题,且能够达到环保的要求。气动潜孔锤反循环钻具的设计全面考虑了大口径桩基施工及潜孔锤应用特点,气水龙头的双通道、大通孔设计满足进气排渣要求,反循环双壁钻杆为同心式,密封可靠,钻具的连接采用六方快速连接。通过在厦门地铁施工试验,验证了其可行性。

气动潜孔锤钻进技术有钻进效率高、成本低、钻孔质量好、无水钻进等多项优点。文章结合左权县阳光住宅小区拟建场地采空区地基注浆治理工程实例,将气动潜孔锤钻进工艺成功地应用于破碎、坚硬、复杂地层的钻进,对钻进中的若干技术问题进行了论述,对采空区治理钻探提出了一套适宜的工艺,包括风量、风速、风压、轴向压力等参数及钻头、钻机、空压机的选用。

气动潜孔锤钻机在微型桩基施工中运用效果很好,特别是在第四系松散地层和卵砾石层等复杂地层中,采用跟管钻进方法很好地解决了进尺难等问题,并有效地预防孔内事故的发生。气动潜孔锤钻机相比普通回转钻机更加方便、快捷、高效。

传统岩石成孔过程中进尺慢,损耗大、易坍塌岩层、卵石层经常出现埋钻、塌孔、超灌、垂直精度差等问题;并且施工过程中容易产生泥浆污染,处理困难,费用高,污染环境。而双动力头钻机配合潜孔锤施工工艺,内侧动力头驱动螺旋钻杆带动潜孔锤,外侧动力头可以跟进套管防止塌孔,卡钻,可以有效的克服上述问题,提高施工效率,降低环境污染。为类似工况的岩石钻进提供技术参考。

气动潜孔锤钻进式水井钻机,因将潜孔冲击机构整合到钻机上,特别适用于在岩石地层中钻进深水井。本文对目前我国该类钻机主要生产企业作了汇总,可对用户选用水井钻机起到参考作用。

根据湘西金矿深厚陡倾角地层的特点,采用传统防斜方法(如满眼组合防斜技术、钟摆组合防斜技术)不能保证钻孔垂直度,首次使用随钻测斜仪配合螺杆定向钻进先施工引导孔,再用气动潜孔锤冲击回转钻进快速完成大口径充填孔扩孔,取得了较好的效果。采用螺杆能较好地实现定向钻进,钻孔轨迹偏斜位移能被控制在8.67 m范围内。

结合工程实例,针对4#~6#楼中存在孤石的复杂地质情况,经过研究与讨论,采用气动潜孔锤引孔技术来解决孤石问题。从气动潜孔锤引孔工艺原理出发,确定引孔设备。采取超前钻探技术确定孤石的深度及规格,并阐述了气动潜孔锤引孔静压管桩施工工艺。实践表明,气动潜孔锤引孔技术具有施工速度快、施工简便和造价低等优点,值得在类似项目进行推广与应用。