利用旋挖机实时钻进参数判定持力层的方法

旋挖钻机作为当前嵌岩桩成孔的一种重要的快捷施工方式,优势显著。其钻进过程中在线监控系统实时监测的随钻参数不仅仅可作为施工操作的主要依据,还可为嵌岩桩持力层的判定提供基础性数据。鉴于施工场地赋存环境的复杂性,钻进中必然导致钻进率、钻杆钻速、给进力、动力头扭矩等随钻参数的时空演化。根据采集的随钻参数数据库及理论分析,建立随钻参数随钻进深度的变化曲线,结果表明单因素变化曲线不能准确识别持力层。在此基础上,进一步提出基于多因素协同控制的持力层判定方法,建立岩体荷载强度模型进行基于随钻参数综合指标的持力层判定。采用该模型分析旋挖钻进过程中持力层岩体的强度和承载力,与地质勘测中的岩体强度测试结果对比,所判定的持力层特征符合实际。由此可见,基于随钻参数的持力层判定方法进行钻进过程中的岩层特性确定及持力层判定是可行的,可用于不同赋存环境下钻进过程中的持力层辨识。     

旋挖钻孔灌注桩在桩基工程中的应用和改进

论文从当前内旋挖钻机在桩基工程中的运用情况出发,针对不同地层、不同直径桩孔分析对比,得出在常见地层(砂屡、土层等第四纪Q1地层)中优化钻进参数,最后结合笔者所经历多个旋挖钻进成孔工程,分析了在具有一定抗压强度地层中使用旋挖钻进成孔所需要解决的问题,提出旋挖钻机局部改进方案井提出阶段性建议.     

旋挖钻机截齿的破岩机理及优化研究

旋挖钻机成孔的显著优势备受关注,但实际钻孔很难达到理想的破岩效果,揭示复杂地层赋存环境的钻头破岩机理是关键。文中基于Boussinesq问题的求解,得到动力头压力和扭矩作用于截齿时的岩石受力及位移,推导截齿破岩时的侵入力及切削力表达式。建立单截齿破岩的三维数值模型,获得钻头钻进中截齿的侵入力及切削力变化规律,对比理论结果以验证数值模型的可行性。基于旋挖钻机双截齿破岩过程的数值模拟,分析钻进中的岩体力学响应及裂纹演化以揭示截齿的破岩机理,探讨不同截齿布置的旋挖钻机破岩力特征,阐明截齿倾角或偏斜角增大都将不同程度地改变破岩力大小。进一步分析截齿布置方式与不同类型地层组合的破岩效率,结果表明,截齿倾角或截齿偏斜角或截齿间距相等时,由软到硬地层的破碎比功逐渐增大,且钻进某一地层的破碎比功先减小后增大,存在最优的截齿布置使得钻进效率最高。研究成果可为旋挖钻机截齿设计的优化和破岩效率的提高提供理论依据。     

旋挖钻机灌注桩在高架桥工程中的应用

论述了旋挖钻机在高架桥桩基工程施工过程中的应用实践,详细介绍了其施工方法和要点,并与传统循环钻机进行对比,提出了旋挖钻机在城市环境中施工的显著优势,并且便于推广应用,是以后桩基施工的发展方向。     

旋挖钻机施工工艺和经济可行性探讨

通过旋挖钻机在北京市某国家重点工程施工过程中的应用，重点对其施工工艺和经济可行性进行了论述，并通过与传统的回旋钻机的对照分析，指出了旋挖钻机在保障工期、节约成本、满足环保要求等方面的优势，是以后桩基施工的发展方向。     

某矿砼井塔工程钻孔灌注桩旋挖钻机成孔与循环钻机成孔的比较

钻孔灌注桩成孔方式有多种。循环钻机成孔是普遍使用的一种工艺,而旋挖钻机成孔是近年来随着机械发展而发展起来的一种工艺,现就工作效率、环保、经济方面比较旋挖钻机成孔与循环钻机成孔的优劣之处。     

旋挖钻机施工钻孔灌注桩的工艺研究

泰州大桥夹江左汊桥主跨采用87.5 m+3×125 m+87.5 m的五跨连续梁桥,水中主墩基础采用2.0 m桩径的钻孔灌注桩,最大设计桩长为94 m,采用旋挖钻机施工。文章结合泰州大桥的施工实例,阐述了旋挖钻机成孔的工艺原理,按照工艺流程,重点叙述了泥浆配置、安装钻孔、钻机钻进等工艺,并重点总结了旋挖钻机施工钻孔桩的施工特点,为今后类似工程施工提供了借鉴。     

浅谈旋挖钻机成孔工艺在公路桥梁桩基础施工的应用

在传统桥梁下部结构桩基础的施工中,一般常用施工方法是采用冲击钻、正循环钻机、反循环钻机和潜水钻机成孔工艺。传统工艺虽然施工简单,但有要泥浆护壁和带渣排除的特性,所以有污染环境的缺陷、施工速度慢、成本高、容易降低钻孔桩摩阻力的缺点。相对传统成孔工艺,旋挖钻机钻孔工艺有机械化、施工速度快、无环境污染、成本低和安全可靠的施工优点。笔者以旋挖钻机在S581线木耳镇至大峪沟公路桥梁下部结构桩钢筋混凝土基础施工工艺的应用,介绍了旋挖钻机特点,技术优劣势、施工工艺特点和注意事项,并结合工程实践总结了施工经验。     

CMC低固相冲洗液在毕节岔河勘探区复杂地层的应用

在钻进过程中,由于地层、钻进技术、冲洗液等因素影响,不同地区在钻进过程中会遇到不同的问题,就要相应采用不同的钻机、不同的钻进技术及不同的冲洗液,本文主要从冲洗液的角度阐述钻进过程中遇到复杂地层选用合适冲洗液的重要性。     

复杂地质情况下保证钻孔桩成孔的几种方法及措施

针对青藏高原多年冻土、岛状冻土等复杂地质条件,提出了利用回转钻机、冲击钻机、冲抓钻机、旋挖钻机进行钻孔桩成孔的方法及措施.     

回旋钻孔桩与旋挖钻孔桩工效和经济效益的比较

旋挖钻机在国际上的发展已经有几十年的历史,在中国也是在最近几年才被逐渐认识和应用,成为近年来发展最快的一种新型桩孔施工方法,旋挖钻孔灌注桩技术被誉为“绿色施工工艺”,其特点是工作效率高、施工质量好、尘土泥浆污染少。旋挖钻机是一种多功能、高效率的灌注桩桩孔的成孔设备,可以实现桅杆垂直度的自动调节和钻孔深度的计量;旋挖钻孔施工是利用钻杆和钻斗的旋转,以钻斗自重并加液压作为钻进压力,使土屑装满钻斗后提升钻斗出土。通过钻斗的旋转、挖土、提升、卸土和泥浆置换护壁,反复循环而成孔。吊放钢筋笼、灌注砼、后压浆等同其他水下钻孔灌注桩工艺。此方法自动化程度和钻进效率高,钻头可快速穿过各种复杂地层,在桩基施工特别是城市桩基施工中具有非常广阔的前景。     

软岩的旋转触探诸参数间的内在关系

为经济快速合理地确定不同地层的旋转触探运行参数,及进一步研究通过触探诸参数确定岩石力学参数的方法,必须明确旋转触探软岩样时探头上的负荷、扭矩与探头的转速、钻进速度之间的内在关系.在理论研究分析的基础上,用角片式探头在笔者研制的"旋进式触探机"上系统地进行砌块的旋转触探试验,且结合已报道的对石灰岩和砂岩用PDC钻头在室内进行的钻进试验数据分析验证了触探岩土体时探头上的负荷、扭矩和其钻进参数间内在关系的正确性.得到了以下结论:当探头的转速不变,则扭矩和负荷与钻进速度呈线性关系;当探头的钻进速度不变时,负荷和扭矩与转速呈-1次曲线关系;当探头的钻进速度和转速不变时,扭矩与负荷间呈线性变化关系:当探头上的扭矩与负荷不变时,转速与钻进速度呈正比关系.     

浅议旋挖钻机钻孔施工管理

螺旋钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械，广泛用于市政建设、公路桥梁、高层建筑等地基础施工工程。而且旋挖钻机适应我国大部分地区的土壤地质条件，使用范围广。故对旋挖钻机的施工准备与施工质量的控制探讨意义十分重要。     

旋挖钻机调桅机构动态特性的一体化建模分析

为一体化表达旋挖钻机调桅机构内在的复杂动态特性,提高调桅机构起升过程中关键零部件及其相关液压系统的性能平顺性.首先采用牛顿-欧拉方法建立调桅机构的动力学模型,然后基于功率键合图理论建立调桅机构的液压系统模型,通过改变调桅机构安装位置参数对其起升过程动态特性的影响分析与比对,从而得出一组优化的安装位置参数供设计人员选择参考.该机械-液压系统一体化建模方法为旋挖钻机调桅系统可靠设计提供了一定的理论依据.     

海底天然气水合物复杂地层钻进取芯仿真岩芯扰动分析

针对海底天然气水合物赋存的复杂地层,利用有限元分析软件ABAQUS/CAE,对搭载于深海海底钻机上的金刚石钻头钻进取芯海底天然气水合物过程进行了模拟仿真,并利用Python对仿真结果进一步处理.通过对钻进过程中岩芯所受应力状态的分析,得到岩芯扰动状态随钻进参数的变化规律,获得天然气水合物储层及其上覆土层沉积物低扰动岩芯范围,以及岩芯扰动率随钻进参数的变化趋势,对获取低扰动岩芯钻进参数及其优化具有一定的参考意义.结果表明:随着钻压和转速的增加,沉积物及水合物岩芯的扰动范围都相应的增大.岩芯的扰动率呈现出先迅速增大,之后再逐渐保持稳定的趋势.扰动率稳定值的大小受钻压的影响较大,与钻头的转速无关.当在沉积层钻进时,选择较大的钻压及转速以保证高的进尺效率,而当在水合物层钻进时,适当降低钻压可以获得质量较好的岩芯,而增大转速会使进尺速度得到有效的提升     

甘肃皋兰黄土丘陵区岩土工程问题探讨

根据近年白银皋兰黄土丘陵区工程地质勘察钻孔岩芯及探井所采取的原状土样资料,对场地的浅部各地层的岩性进行了叙述,根据地层不同的性状结合区域地质资料分析了各自的形成机理,并讨论了它们的工程地质特性,确定了建筑物基础的持力地层。最后结合场地工程地质条件、拟建物特点及原位测试成果资料和土工试验结果综合分析,给出了建议岩土工程设计参数,包括地基土承载力特征值和压缩（变形）模量值,提出了基础形式适宜选择为桩基础,采用安全经济的机械旋挖成孔灌注桩的施工方法,并给出了采用桩基时各类地层的极限侧阻力以及持力层极限端阻力的标准值,可以为其他同类型场地的土层描述和岩土工程参数的提出提供参考。     

灌注桩施工中应用工艺及质量控制

在钻孔灌注桩的施工建设中旋挖钻是所应用到核心设备,也是控制钻孔质量的基础。依照挖钻机的使用范围以及特性,对施工过程中重点环节进行控制,文章通过对灌注桩施工过程中的八个重要的环节进行了分析论述,对旋挖机在施工中所起到的控制质量的重要作用进行了详细阐释,针对性的提出了提高钻孔质量的相关措施。     

浅谈旋挖钻钻孔灌注桩施工工艺

随着施工技术的逐渐完善,出现了不少新的施工工艺,尤其是近些年出现的具有很大的优越性的旋挖钻施工。在工程施工中,旋挖钻钻进速度快,适应地质构造范围广,因而具有钻进工艺先进等优点被广泛应用。本文主要介绍旋挖钻在施工中重点、难点及施工过程常见质量通病与防治。     

滩涧山金矿青龙滩勘探区钻探施工工艺

针对滩涧山金矿青龙滩勘探区岩石特点及地质要求,使用绳索取心钻探工艺,全液压动力头钻机,选用适合矿区地层的钻进参数,制定出合理有效的工艺措施,取得了良好的钻探效果。     

实钻条件下破碎能耗的分形评价方法

为了分析实钻过程中钻头破碎岩石能量,将钻进参数、水力参数、岩屑粒度与破碎能耗结合起来建立实钻条件下岩石破碎能耗的分形模型,并应用该模型对大庆徐家围子火山岩地层徐深31井的岩石破碎能耗进行计算分析.结果表明:该模型既能用来计算和评价实钻过程中井底岩石的抗破碎能力,又可作为优选钻进参数和钻头选型的依据;岩石破碎能耗参数与传统静态的岩石可钻性参数有本质区别,岩石破碎能耗参数既与地层内岩石的自身属性有关,又与钻井的破岩条件和钻进措施有关,反映的是实际钻井条件下的岩石抗破碎能力;过平衡钻进的压井工艺能大幅度限制实际钻速;深部地层岩石的较高硬度和可钻性级值均能降低钻速,但降低幅度不大,真正大幅降低钻速的是井底压力环境.