根据旋挖机输出功率的大小,可将其分为小型机、中型机、大型机三类,分别适用于0.6~1m、1~2m 和2m 以上成孔孔径。中型旋挖机的成孔深度最大不超过60m(常用48m),大型机不超过90m(常用75m)。
对于不同的工程,设备选型主要依据工程设计、地质勘查报告来分析,特别是入岩能力、孔深、孔径三个指标来比较、判断,从而分析选型设备的可行性。
2.1.1 破土、入岩能力
一般土体最大标贯锤数为30 击左右,即使全风化硬质岩也仅50 击,天然饱和单轴抗压强度标准值frk ≤15 MPa,而目前旋挖机都具备30-40MPa 入岩能力,最高达130Mpa 以上,因此对于切屑土体,旋挖是非常容易的,关键是分析其配备岩心钻头后的破岩能力。
现在市场上旋挖钻机的额定功率为125~450kW,动力输出扭矩为120~400kN·m,最大成孔直径可达1.0~4m,最大成孔深度为60~90m。一般作为中风化、微风化持力基岩层的天然饱和单轴抗压强度标准值 frk 在30~60MPa,所以查看工程地质勘查报告,核查旋挖机的工况参数,就可确定选型是否可行,同时,在试成桩阶段通过实际操作以进一步验证设备的嵌岩能力。(www.zuozong.com)
2.1.2 钻杆的选用
由于旋挖成孔过程需要不断反复提升钻斗进行卸土,所以采用可伸缩钻杆。但钻杆越长,稳定性就越差,扩孔情况就越严重。由于地质情况比较复杂,为保证成孔顺利进行,达到设计嵌岩深度,必须要保留伸缩钻杆部分富余,这也同时确保了动力最大输出扭矩。不难理解,在一定动力输出扭矩作用下,嵌岩能力随着钻孔深度、孔径和钻取的土体或岩石等因素而变化,所以钻杆的性能也直接影响旋挖成孔的深度和孔径。
常用的钻杆分为摩擦加压式钻杆和机锁加压式钻杆,前者一般用于较软地层的钻孔施工,如淤泥层、粉砂层、卵石层等,但不易钻进较硬地质土层中;后者钻进深度较浅,操作使用时需解锁,会影响钻进速度,但锁紧功能能给钻斗施加很大的压力,不但可用于软地层,也可用于较硬地层施工[3]。
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