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挖掘工法各地層施工之泥巖

時間:2019-06-03 16:06   作者:地星機械設備 點擊:
    泥巖施工關鍵詞:打滑、塞齒、糊底。
    解決措施關鍵詞:多鐘配置、優選干成孔、優化布齒、復合操控、分次成孔。
    一、泥巖原因
    黏土經過中等程度的后生作用,如擠壓作用、脫水作用、重結晶作用及膠結作用等,即可形成固結的泥巖。泥巖是已固結成巖的,但層理不明顯或呈塊狀,局部失去可塑性,遇水不立即膨脹的沉積型巖石。
    二、泥巖特性
    1、軟化:泥巖礦物成分由細粒土組成,因此具有遇水軟化特性。
    2、顆粒:泥巖粒度<0.0039mm,鉆齒損耗低,但遇水易打滑。
    3、構造:泥巖屬沉積巖,由長期壓縮而成,層理構造但并不明顯。
    泥巖塑性低或具有不可塑性,其晶質顆粒細膩,層理構造造成表面光潔;在泥漿潤滑及軟化作用下,容易出現打滑、塞齒、糊底等現象。
    三、泥巖機型配置
    1、主機:主機型號匹配摩阻/機鎖鉆桿除能滿足樁徑、樁長需求下,入巖能力也是重要參數因素。
    2、鉆桿:極限承載力<400kpa,單軸抗壓強度10MPa(以1m樁徑),配置摩阻鉆桿,>400kpa配置機鎖桿。
    3、鉆具鉆齒:小于400kpa選用V19、V20、25T、FZ80斗齒體開鉆斗;400kpa—600kpa選用30/50/17.5mm/19mm合金加長截齒,雙底鉆頭或截齒筒鉆;>800kpa選用30/50.19mm截齒筒鉆。
    四、泥漿施工工藝
    優選干成孔工藝,泥巖本身具有一定強度,因此無需泥漿或套管防護,同時泥漿遇水軟化,形成塞齒、糊底及打滑現象。建議采用干成孔工藝、泥巖沒有地下水或泥漿潤滑及軟化,增加摩擦系數,消除了打滑、塞齒、糊底等現象,利于泥漿剪切破碎,可提升鉆進能力及施工效率。
    五、泥巖操作控制
    1、初段:發動機油門5—6擋,動力頭手柄微開,轉速控制在1rpm-6rpm之間,期初為浮動長開并持續加壓,讓齒尖高比壓值。
    2、中段:待齒尖切入泥巖負載上升后,改為跟進式點加壓(如加壓過多,可采用電回壓方式泄壓),此時發動機油門檔位調整至8—10擋,動力頭手柄開啟到最大即最大流量輸出,動力頭馬達高扭矩高負載輸出。
    3、尾段:嚴格控制單斗鉆深(如使用入巖筒鉆需提升單斗鉆深),控制好反轉提鉆節點,距離單斗鉆深5cm時,輸出一次長波加壓,讓鉆齒齒尖埋深于泥巖中,給雙底鉆關閉底門及機鎖桿解鎖提供阻力。
    六、泥巖鉆進
    1、斗齒體開斗:極限承載力<400kpa泥巖,屬于軟巖范疇,需要剪切深度,斗齒齒體長,間距寬,提升剪切深度,消除了托底、塞齒、糊底現象;此外,體開斗,沒有中間導向齒,錐底結構改變了切削順序,進渣阻力小,使用體開都鉆進異常輕松。
    2、C31加長截齒:泥巖強度400kpa—600kpa左右,即15MPa,泥巖強度提升,所需剪切深度降低,此外,斗齒寬度增加鉆進阻力,此時可選用C31截齒或30/50加長齒。
    3、當泥巖強度大于800kpa,即20MPa時,需選用筒鉆取芯鉆進,節省做工,提升入巖效率,鉆齒選用30/50.19mm合金加長截齒。
    4、分次成孔:同等強度泥巖,孔徑增加會降低鉆齒接地比壓,因此,大孔徑可選用分次成孔,即先用小直徑鉆斗鉆進,在使用大直徑鉆斗分為兩次或三次擴孔,通常,多數泥巖強度<30MPa,在雙底鉆邊齒后補加裝裙邊齒,邊擴邊鉆邊清渣,形成擴孔、鉆進及清渣一體成孔,提升施工效率。
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