旋挖钻机施工中钻具的选配和使用

　　旋挖钻机施工具有施工速度快，成孔质量高，机械化程度高，劳动强度低，底噪、环保等特点，在现代桩基施工中正受到越来越多施工者的青睐。随着我国拉动内需，刺激消费，对基础设施投入的不断加大，它必将产生更大的经济和社会效益。而如何最大发挥它的效能，正确选取钻具非常重要。根据多年实践，试述旋挖钻机钻具的选配和使用。

　　1.目前常用旋挖钻具的类型

　　常见的旋挖钻头有螺旋钻头、旋挖斗、筒式取芯钻头、扩底钻头、冲击钻头、冲抓锥钻头和液压抓斗等。

　　2.旋挖钻具分类

　　2.1螺旋钻头。

　　2.1.1锥形螺旋钻头：有单头、双头之分。双头较为坚固，适宜较硬的岩石，但是进尺慢。单头适宜卵石、风化岩、冻土等地层，进尺较快。2.1.2直螺旋钻头。(1)斗齿直螺双头双螺，适用于砂土，胶结差的小直径砾石层；双头单螺，适用于砂土、土层；单头单螺，适用于胶结差的大直径卵石，粘性土及硬胶泥。(2)截齿直螺：有双螺、三螺和四螺，适用于是硬基岩或卵砾石。以上钻头配装各种截齿，通过齿型、螺距、螺旋升角的变化又可派生出很多类型的钻头。

　　2.2旋挖钻斗。

　　旋挖钻斗是应用最为频繁，也是样式最为丰富的钻具。按底板数量可分为双层底斗和单层底斗；按所装齿可分为截齿钻斗和斗齿钻斗；按开门数量可分为双开门斗和单开门斗；按桶的锥度可分为锥桶钻斗和直桶钻斗。以上结构形式相互组合，再加上是否带通气孔、开门机构的变化，可以组合出几十种旋挖钻斗。一般来说双层底钻斗适用地层范围较宽，因为可以将底板合上，渣土掉不下来，既提高了效率，也控制了沉渣厚度，而单层底的只适用于粘性较强的土层；双门钻斗适用地层范围较宽，单门钻斗只是用于大直径的卵石及硬胶泥；锥桶斗可以降低孔壁对钻具的摩擦，降低负荷，而直筒斗可以降低卡钻的机率。

　　2.3筒式取芯钻头。

　　目前常见的有两种：截齿筒钻(适用于中硬基岩和卵砾石)，牙轮筒钻(适用于坚硬基岩和大漂石)。在筒式取芯钻的两大类钻头中，又有带取芯装置和不带取芯装置之分，主要取决于取芯的难度。因为这两种钻头主要是钻比较硬的地层，为了提高进度，如果有条件的还可以通在在钻头部分加装气举反循环钻进，将钻屑排出，以提高钻进效率。

　　2.4扩底钻头。

　　扩底钻头常用的以机械式为主，这种钻头使用和维护都比较简单，有上开式和下开式的，张开机构一般为四连杆的，用于土层、强风、中风化地层甚至坚硬基岩。由于旋挖钻进是非循环钻进，扩底后用清渣桶清渣即可。

　　2.5冲击钻头、冲抓锥钻头。

　　在钻进大直径卵石、大漂石和坚硬基岩，使用冲击钻头、冲抓锥钻头配合旋挖钻进特别有效，这类钻头的使用一般是通过旋挖机副钩吊挂来作业，因为要有冲击作用，所以要求副钩具有自由放绳功能效果才能更好。

　　2.6液压抓斗。目前连续墙和防渗墙的施工工程日趋见多，如果对旋挖钻机稍作改动就可作业，液压抓斗的开闭是通过液压来驱动的，液压抓斗上只有一根油缸，所以只需进出两个油管，一个控制阀即可。

　　3.根据地质情况选用钻具我国幅员辽阔，各地地质情况复杂，即使在同一个孔内也有不同的地层。因此了解各种地层情况也非常重要。那么如何根据地层情况来选用钻头呢？下面分类介绍。

　　(1)粘土：选用单层底的旋挖钻斗，如果直径偏小可采用两瓣斗或带卸土板的钻斗。

　　(2)淤泥、粘性不强土层、砂土、胶结较差粒径较小的卵石层，可配用双层底的钻挖钻斗。

　　(3)硬胶泥：选用单进土口的(单双底皆可)旋挖钻斗，或斗齿直螺。

　　(4)冻土层：含冰量少的可用斗齿直形螺钻斗和旋挖钻斗，含冰量大的可用锥形螺旋钻头，需要说明的是，螺旋钻头用于土层(除淤泥外)皆有效，但一定有在没有地下水的情况下使用，以免产生抽吸作用造成卡死。

　　(5)胶结好的卵砾石和强风化岩石：需要配备锥形螺旋钻头和双层底的旋挖钻斗(粒径较大的用单口，粒径小的用双口)

　　(6)中风基岩：配备截齿筒式取芯钻头——锥形螺旋钻头——双层底的旋挖钻斗，或者截齿直形螺旋钻头——双层底的旋挖钻斗。

　　(7)微风化基岩：配备牙轮筒式取心钻头——锥形螺旋钻头——双层底的旋挖钻斗如果直径偏大还要采取分级钻进工艺。

　　4.根据旋挖钻机的功能来选择钻头

　　旋挖钻机型号较多，样式多样，性能各方面都有很大差距。性能好的可以选择较大的钻具，以提高效率；性能差的只能尽量减少负荷，以便于施工。而且如果钻机功能较多，还可以衍生很多功能，比如可以选配液压抓斗或双轮铣进行连续施工等。

　　实践证明，根据不同的地层，结合钻机实际，选用合适的钻具是非常重要的。通过合理、科学地选择和使用钻具，可以在一定程度上提高钻机的效率，丰富旋挖钻机的施工工艺，拓宽旋挖钻机的施工领域，并将为我国的基础建设做出更大的贡献。