空氣潛孔沖擊器鉆進(jìn)的地質(zhì)條件，通常適用于可鉆研性5～10級(jí)的中硬—堅(jiān)硬巖石才能充分體現(xiàn)出其技術(shù)優(yōu)越性，然而為拓展其應(yīng)用領(lǐng)域及與常規(guī)地質(zhì)鉆探設(shè)備的配套使用，分別在四川盆地以沉積巖為主的泥質(zhì)，鈣質(zhì)膠結(jié)的泥巖、砂巖、粉砂巖為主的一套“紅色地層”，和含水半富的厚層砂卵礫石層以及成都周邊的花崗巖、片麻巖、石灰?guī)r等硬碎性地層進(jìn)行了生產(chǎn)試驗(yàn)，其主要工作對(duì)象不僅包括以月攻地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)勘探、水井鉆探、工程地質(zhì)勘察，而且包括地質(zhì)災(zāi)害治理、水利水電基礎(chǔ)施工、邊坡支護(hù)與錨固超前預(yù)支護(hù)管棚施工等鉆探為目的的鉆探工作。雖然試驗(yàn)的地層不是很全面，但其有一定的代表性，不過作為技術(shù)方法配套以及潛孔沖擊器鉆進(jìn)獲得的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)仍可以進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
一、空氣潛孔沖擊器取心鉆進(jìn)技術(shù)在水平鉆孔砂卵石中將應(yīng)用試驗(yàn)。
第四系砂卵礫層鉆進(jìn)長期以來受到鉆進(jìn)護(hù)孔困難及效率低、經(jīng)濟(jì)效益差的困擾，特別是在疏干的水平鉆孔中更是困難重重。我隊(duì)曾于1992年承攬成都市順城街人防地下通道工程，后于1994年承擔(dān)成都市渝外交流中心深基坑支護(hù)成孔注漿錨桿施工，該兩工程皆要求在地下水疏干狀態(tài)下地表以下7.5～8處的中密砂卵石層進(jìn)行水平鉆孔施工，為此，筆者率先在該兩工程中進(jìn)行了空氣潛孔沖擊器取心鉆進(jìn)試驗(yàn)研究，并取得較大成功。
1、工程簡況
成都市順城街人防地下通道工程，位處蜀都大道鬧市區(qū)，從地面以下7.5m穿越長度為55.093m，建成后凈寬4.3m，凈高3.6m平戰(zhàn)結(jié)合的人防地下通道。經(jīng)專家會(huì)議論證，由鐵道部科學(xué)研究院西南分院根據(jù)國際上先進(jìn)的“新奧法隧道修建法”原理，決定采用“松散圍巖淺埋暗挖”新技術(shù)。實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)新技術(shù)方案的關(guān)鍵，是在隧硐開挖前，以一定擴(kuò)散角沿隧硐頂部輪廓打水平孔，并在成孔后下入鋼管，注漿加固，形成管棚超前預(yù)支護(hù)，然后開挖，襯砌支護(hù)。1992年12月，我公司承擔(dān)了這項(xiàng)工期緊、質(zhì)量要求高、技術(shù)難度大、高風(fēng)險(xiǎn)的“長條件相同，該大廈地面37層，地下三層，基坑開挖15m，采用人工挖孔樁及錨桿護(hù)壁，錨桿距地表7.2米，孔深15m，設(shè)計(jì)抗拔力50T。
2、長管棚超前預(yù)支護(hù)護(hù)施工技術(shù)
“長管棚超前預(yù)支護(hù)”施工技術(shù)，是當(dāng)今國內(nèi)外在軟弱圍巖體中隧道施工的一種高效、安全的先進(jìn)技術(shù)，歐、美、日等發(fā)達(dá)地區(qū)、國家尚在發(fā)展完善中。我國鐵道80年代以來，已在若干線路隧道穿越斷層、破碎巖體中應(yīng)用，管棚長度在15～18m，設(shè)備及鉆進(jìn)取心、跟管工藝已列入“八?五”期間研究解決的技術(shù)難題。地礦部機(jī)電所研制的“土星——881、890”型全液壓多功能鉆機(jī)，在北京西單地鐵車站以亞粘土、砂礫土為主的第四紀(jì)地層，采用水平蔽旋鉆進(jìn)工藝，進(jìn)尺5萬米，被國際隧道與地下工程學(xué)術(shù)會(huì)議肯定，并認(rèn)為達(dá)到國際水平。但是，在松散的中密砂卵石層進(jìn)行管棚水平跟管鉆進(jìn)，國內(nèi)尚無成功的工程實(shí)例。
我們通過精心組織、設(shè)計(jì)、并經(jīng)過兩個(gè)階段施工，累計(jì)完成水平孔38個(gè)，進(jìn)尺661m，平均鉆井跟管深度17.3m，深者31.34m。從而突破了在疏干、中密砂卵礫石層水平鉆孔的鉆進(jìn)及跟管技術(shù)難關(guān)，安全地穿越了蜀都大道地地面以下埋設(shè)的十余條水、電、通訊管線，特別是污水管和電力管道的基底距通道僅0.55m，而未受損失。地面交通正常進(jìn)行，保證了工期，工程質(zhì)量符合設(shè)計(jì)技術(shù)要求。4月下旬已經(jīng)貫通的地下通道，有力地證實(shí)“管棚超前預(yù)支護(hù)水平鉆孔”確保了掘進(jìn)的安全及工程進(jìn)度。1993年9月國際電視節(jié)目及國際熊貓節(jié)在成都開幕之際，人防地下人行通道正式投入運(yùn)行，迄今已安全運(yùn)行12年，從而肯定了“管棚超前預(yù)支護(hù)水平鉆孔”在松散砂卵礫石淺埋暗挖工程實(shí)踐中獲得成功，受到鐵科院、市人防指揮部的高度評(píng)價(jià)與贊揚(yáng)，認(rèn)為該項(xiàng)技術(shù)達(dá)到了國內(nèi)先進(jìn)水平。在交通、水利、市政、地鐵建設(shè)、地質(zhì)災(zāi)害治理中擴(kuò)大鉆探服務(wù)領(lǐng)域，為開拓多工藝空氣鉆探，提供了一種新的施工技術(shù)，具有廣闊的市場及發(fā)展前景。
隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，“管棚超前預(yù)支護(hù)水平鉆孔”的施工技術(shù)，自94年以來，已先后在寶成鐵路復(fù)線建設(shè)青江3號(hào)隧道；松散巖類輻射井供水工程等不同服務(wù)領(lǐng)域，擴(kuò)大應(yīng)用了該項(xiàng)技術(shù)，進(jìn)一步完善和發(fā)展了多工藝空氣鉆探技術(shù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)僅上述3項(xiàng)工程，完成鉆孔120個(gè)，鉆探進(jìn)尺2205m，平均孔深18.4m，深者達(dá)33.4m，獲得了明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
3、工程地質(zhì)條件及技術(shù)要求
3.1地下通道上部覆蓋層厚度，通道穿越由松散的細(xì)砂及卵層組成的第四系全新沖積地層，圍巖基本無粘接能力，穩(wěn)定性極差，自上而下的地層剖面∶0～4.1m人工雜填土；4.1～6.5m亞粘土、細(xì)砂層；6.5m以下，為中密砂卵礫石層，結(jié)構(gòu)松散。卵石成分為花崗石、石英巖、閃長巖等，粒徑一般4～7cm，大者10～20cm，其間充填25%的砂和礫石。管棚水平鉆孔均在該層穿過。
3.2地下水為孔隙潛水型，常年水位在-4.0～4.25m。
3.3主要技術(shù)要求。
（1）鉆孔深工：管棚20～25m，錨桿15m。
（2）終孔直徑不小于Ф110mm，全孔跟進(jìn)Ф127mm，管棚下入Ф108的注漿管漿鋼管。
（3）管棚孔距0.4m，錨桿孔孔距2.5m。
（4）管棚鉆孔終孔精度，向上小于5cm，向下小于15cm，左右小于10cm。
（5）錨桿角度傾角13°。
4、工程施工設(shè)備、器具配備
為實(shí)現(xiàn)在卵礫石層的鉆進(jìn)跟管，產(chǎn)足現(xiàn)有技術(shù)裝備條件，選擇配備了適應(yīng)空氣鉆進(jìn)的大功率、大扭矩，并能變換立軸角度呈水平的配套鉆機(jī)，空壓機(jī)，以及相應(yīng)的附屬設(shè)備和器具。
鉆機(jī)：XU-300-2型，XY-2B型 4臺(tái)
空壓機(jī)：2VY-12/7型 2臺(tái)
潛孔沖擊器J-150B 2臺(tái)
J-80B 4套 J-100B 2套
5、管棚水平鉆孔在砂卵礫石層施工技術(shù)的難點(diǎn)是鉆進(jìn)、護(hù)壁及跟管。為突破技術(shù)難點(diǎn)，通過多方案論證，并為施工實(shí)踐，立足現(xiàn)有技術(shù)裝備條件，充分發(fā)揮空氣鉆進(jìn)技術(shù)優(yōu)勢，直接應(yīng)用“空氣潛孔沖擊器取心鉆進(jìn)技術(shù)”，是突破卵石鉆進(jìn)的有效方法，采取地面潛孔沖擊器分級(jí)水平跟管技術(shù)是十分有效措施。由此形成的“小徑超前取心鉆進(jìn)，潛孔沖擊器水平跟管”的鉆進(jìn)跟管綜合工藝技術(shù)，突破了技術(shù)難關(guān)，拓寬了空氣鉆進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。
5.1鉆孔結(jié)構(gòu)
測量放線、安設(shè)6″塑料管定位。為預(yù)防鉆孔彎曲，首先應(yīng)下好孔口導(dǎo)向管，采用“小徑超前鉆進(jìn)，分級(jí)跟進(jìn)鋼管“的技術(shù)方法。一般開孔Ф150mm，跟入Ф146mm定向?qū)Ч?～3m，換徑跟進(jìn)Ф127mm注漿鋼管6～8m，Ф108mm注漿管跟進(jìn)至設(shè)計(jì)深度。
5.2鉆進(jìn)工藝技術(shù)
5.2.1空氣潛孔沖擊器單管取心鉆進(jìn)法，適用于超徑卵礫石密集孔段。
（1）鉆頭型式：選擇礦山釬頭合金，10mm×15mm及7mm×10mm楔形齒；Ф12×8mm球形齒；16mm×12mm×8mm片形齒，分別采用氣焊或高頻焊接法，成為同徑潛孔沖擊器取鉆頭。
（2）鉆具組合：分單管取心鉆具及單動(dòng)雙管取心鉆具。本項(xiàng)目工程僅用單管鉆具，并針對(duì)超徑卵石的破碎難題，回次長度小，鉆具結(jié)構(gòu)作了較大簡化。
（3）技術(shù)參數(shù)
a、軸向壓力：為保證鉆頭齒刃能與巖石緊密接觸，克服沖擊器的反彈力，為有效地傳遞來自沖擊器的沖擊力，一般在4～5KN。
b、轉(zhuǎn)速：一般在50～70r/min。
c、空氣壓力與空氣量：為滿足潛孔沖擊器的正常工作，提供較大沖擊功，氣壓一般淺孔為0.45～0.6Mpa?？諝饬恳员ＷC清除和攜帶孔底巖屑的鉆孔環(huán)隙上返速度確定。水平鉆也受巖性及鉆孔條件限制，鉆具結(jié)構(gòu)在巖主管接著上增設(shè)分氣孔，以減少氣流的沖擊攜砂能力，實(shí)際空氣量以滿足潛孔沖擊器正常工作為原則。
（4）操作要點(diǎn)
a、根據(jù)注漿鋼管直徑，選擇J-80B或J-100B潛孔沖擊器及其相匹配的聯(lián)動(dòng)器，連接取心鉆具，下入孔內(nèi)進(jìn)行空氣沖擊回轉(zhuǎn)取心鉆進(jìn)。
b、淺孔段有時(shí)利用常規(guī)合金取心鉆具，在孔口地表主動(dòng)鉆桿以下連接潛孔沖擊器，通過鉆桿傳遞沖擊功。
C、鉆進(jìn)中以適當(dāng)壓力克服沖擊器工作的反弱力，有效地傳遞沖功，低轉(zhuǎn)速保證鉆頭的合理轉(zhuǎn)角，通過CS-KQXD型聯(lián)動(dòng)器傳遞回轉(zhuǎn)扭矩，從而實(shí)現(xiàn)在沖擊回轉(zhuǎn)中破碎巖石。
（5）鉆進(jìn)效果：據(jù)鉆孔統(tǒng)計(jì)資料，在密集或超徑卵石層段鉆進(jìn)，平均機(jī)械鉆速達(dá)2.36m/h，高者達(dá)4.24m/h，較普通合金鉆頭機(jī)械鉆速平均提高59.5%以上，平均臺(tái)效467m，并可高達(dá)600m，較普通合金鉆進(jìn)平均提高89.1%以上。
5.2.2無循環(huán)液單管普通合金鉆進(jìn)法，適用于粒徑較小的砂卵礫石層孔段。
（1）鉆頭型式：選擇8mm×16mm八角及5mm×5mm×13mm方形合金，呈品字形，密集式排列的取心鉆頭。
（2）鉆具組合：常規(guī)型。
（3）技術(shù)參數(shù)：鉆壓2.9-4.9KN；轉(zhuǎn)速50～70r/min。
（4）操作要點(diǎn)：
a、選擇較注漿鋼管小一級(jí)合金鉆頭，采用無循環(huán)液干鉆法，超前鉆進(jìn)0.5～1.0m，提出鉆具，進(jìn)行地表跟管；
b、鉆進(jìn)效果：據(jù)鉆孔統(tǒng)計(jì)表資料，砂卵石層中平均機(jī)械鉆速1.48m/h，平均臺(tái)效247。
5.3跟管工藝技術(shù)
5.3.1管棚注漿鋼管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定選用φ127mm，φ108mm地質(zhì)鋼管，采用地質(zhì)套管接箍連接方式，鋼管長度一般為1.0～1.5m，鋼管表面按設(shè)計(jì)排列鉆φ10mm出漿孔。套管靴采用同徑厚壁7mm管，底端成45°內(nèi)嗽叭型，并經(jīng)熱處理。錨桿施工鋼管除不鉆注漿孔外，其它要求同上。
5.3.2潛孔沖擊跟管器具
（1）潛孔沖擊器：J-150B、J-100B。
（2）組合沖擊連接器：按不同型號(hào)的沖擊器及鋼管直徑配套。
（3）潛孔沖擊跟管鉆具組合：主動(dòng)鉆桿——沖擊器——組合沖擊連接器——鋼管接頭——注漿鋼管。
5.3.3技術(shù)參數(shù)
（1）以滿足潛孔沖擊品正常工作，有效地傳遞沖擊為目的。通?？諌簷C(jī)的氣壓在0.40～0.60Mpa，空氣量為8～10m3/min。由此產(chǎn)生的單次沖擊功，J-150B型為330J，J-100B型為150J。
5.3.4操作要點(diǎn)
我司高速公路打樁機(jī)，自轉(zhuǎn)式錨桿鉆機(jī)，自進(jìn)式錨桿鉆機(jī)，中空錨桿鉆機(jī)，錨固鉆機(jī)，潛孔鉆機(jī)，全液壓錨固鉆機(jī)，履帶鉆機(jī)，全液壓履帶鉆機(jī)，管棚鉆機(jī)，全液壓管棚鉆機(jī)，土釘機(jī)，錨桿機(jī)，拔管機(jī)，噴漿機(jī)，注漿機(jī)，灌漿機(jī)，偏心鉆具、套管跟管、預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備、擴(kuò)張環(huán)、摩擦鉆桿，供應(yīng)北京上海 天津 重慶 黑龍江 哈爾濱 吉林 長春 遼寧 沈陽 內(nèi)蒙古 呼和浩特 河北 石家莊 宣化 新疆 烏魯木齊 甘肅 蘭州 青海 西寧 海西 海東 陜西 西安 寧夏 銀川 河南 鄭州 山東 濟(jì)南 山西 太原 安徽合肥 湖北 武漢 江蘇 無錫 南京 四川 汶川映秀 青川 北川 成都 廣元 甘孜 西昌 康定 木里 官地 溪洛渡 雅安 瀘州 阿壩 瀘定 黑水 貴州 貴陽 云南昆明 鹽津 大理 昭通 麗江 廣西 南寧 西藏 拉薩 浙江 杭州 江西 南昌 廣東 廣州 深圳 汕尾 福建 福州 臺(tái)灣 臺(tái)北 海南 ?？?香港 澳門等地區(qū)
（1）當(dāng)小徑鉆進(jìn)后，連接注漿鋼管，安裝具有分流孔的鋼管接頭及沖擊連接器和潛孔沖擊器。當(dāng)啟動(dòng)空壓機(jī)，通過閘門操作，氣體驅(qū)動(dòng)沖擊器運(yùn)動(dòng)，而將沖擊功傳遞給注漿鋼管，實(shí)現(xiàn)水平跟管鉆進(jìn)。廢氯通過分流孔逸出，而不排除孔內(nèi)巖屑。
（2）為保證注漿鋼管跟管方向偏斜符合設(shè)計(jì)要求，防止沖擊器及主動(dòng)鉆桿的水平策略作用引起跟管偏斜，應(yīng)在孔口地表沖擊器與主動(dòng)鉆桿段安裝活動(dòng)中心導(dǎo)正架。
（3）必須采取先小徑超前鉆進(jìn)，后地表跟管方法。
（4）潛孔沖擊跟管，切忌盲目跟管，保持均速，跟管困難時(shí)可扭磨鋼管，必要時(shí)采用小徑掏心鉆進(jìn)后跟管。
5.3.5通過38個(gè)管棚鉆孔資料，累計(jì)跟管φ127mm、φ108mm長度966m，平均單孔跟管鉆進(jìn)濃度達(dá)17.37m，跟管深度大于20m的鉆孔9個(gè)，19個(gè)孔φ108mm管跟進(jìn)達(dá)31.31m。錨桿施工鉆孔62個(gè)，累計(jì)跟進(jìn)φ123mm管（導(dǎo)正）250m，φ108mm導(dǎo)管930m，全部孔深均達(dá)到設(shè)計(jì)15m。
5.4拔管工藝要求
5.4.1在鉆進(jìn)時(shí)，當(dāng)發(fā)生孔內(nèi)事故或鉆孔彎曲及錨桿鉆孔完成下入錨筋及注漿管后，往往需要起拔導(dǎo)管，因此，起拔導(dǎo)管是我們在施工中要面臨的施工難題。常規(guī)的拔管方法如吊沖擊器或千斤頂法在垂直孔中雖然有效，但經(jīng)常將導(dǎo)管拔斷，造成重大的孔內(nèi)事故，特別是在水平孔或斜孔施工中，施工為困難，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率極低，為此，在此兩項(xiàng)工程中我閃通過對(duì)潛孔沖擊器的工作原理進(jìn)行認(rèn)真分析后，將潛孔沖擊器進(jìn)行改進(jìn)，利用潛孔沖擊器的工作原理進(jìn)行認(rèn)真分析后，將潛孔沖擊器進(jìn)行改進(jìn)，利用潛孔沖擊器的高頻振動(dòng)沖擊原理進(jìn)行導(dǎo)管起拔，取得了十分明顯的效果，通過合理地拔管配套工藝，將15～30米的孔內(nèi)導(dǎo)管全部拔出。該工藝技術(shù)在不增加其它機(jī)具設(shè)備的同時(shí)，大大降低了施工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率，降低了施工成本。因此，空氣潛孔沖擊器拔管技術(shù)將在需要起拔管導(dǎo)管的鉆探施工及處理埋卡鉆事故中具有廣泛的應(yīng)用前景。
5.4.2潛孔沖擊器拔管器具
（1）潛孔沖擊器：J-150B、J-100B。
（2）組合沖擊連接器：按不同的型號(hào)沖擊器及鋼管直徑配套。
（3）拔管器具組合（由內(nèi)至外）：導(dǎo)管——導(dǎo)管接頭——組合式連接器——改進(jìn)后的沖擊器。
5.4.3操作要求
（1）拔管器具連接好后，先控制風(fēng)壓和風(fēng)量，利用沖擊器的高頻振動(dòng)，松動(dòng)導(dǎo)管后再正常起拔。
（2）當(dāng)管接松動(dòng)后，拔管速度較慢時(shí)可適當(dāng)對(duì)組合器具利用鉆機(jī)立軸施工加一定的牽引力，提高拔管速度。
（3）因?qū)Ч芸估瓘?qiáng)度較低，切忌盲目強(qiáng)力起拔管，應(yīng)根據(jù)導(dǎo)管直徑及鉆孔深度合理選擇沖擊器。
繼續(xù)：
（4）導(dǎo)管拔出一定長度后應(yīng)對(duì)拔管器具進(jìn)行導(dǎo)正和支撐，以保證順利拔管和避免導(dǎo)管折斷，邊起拔邊拆卸導(dǎo)管。
5.4.4通過在該兩項(xiàng)工程實(shí)施中，除一孔因?qū)Ч芙z扣破壞未能順利起拔導(dǎo)管外，其它鉆也導(dǎo)管皆順利起拔，大起拔導(dǎo)管深度31m。
6、認(rèn)識(shí)
6.1立足于現(xiàn)有技術(shù)裝備，采用“空氣潛孔沖擊器取心鉆進(jìn)技術(shù)”和“潛孔沖擊器水平跟拔管技術(shù)”，突破在中密砂卵石層水平鉆孔鉆進(jìn)及跟拔管技術(shù)難管，進(jìn)一步拓寬了空氣鉆進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，該套技術(shù)具有設(shè)備簡單，施工效率高、成本低的特點(diǎn)，可以得到廣泛的應(yīng)用和推廣。
6.2該鉆進(jìn)工藝因鉆進(jìn)和跟管分開進(jìn)行，鉆進(jìn)時(shí)間短，跟管及其它輔助工作時(shí)間長，效率提高有限，施工中應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)施工組織管理，完善設(shè)備機(jī)具的配套，提高四尺進(jìn)尺長度及單位跟管深度等措施功能提高生產(chǎn)效率。
3、該工藝因采取小徑超前取心鉆進(jìn)，在漂卵石地層中應(yīng)慎重選用，當(dāng)鉆遇大卵石時(shí)可能導(dǎo)管無法跟進(jìn)。
4、潛孔沖擊器跟拔管技術(shù)可根據(jù)不同的鉆進(jìn)口徑，鉆進(jìn)深度選擇相應(yīng)的潛孔沖擊器及其配套機(jī)具，合理的鉆孔結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)更大的鉆探口徑及深度要求。
5、該工藝方法可在地下管錢鋪設(shè)，覆蓋成較厚的錨索施工及邊坡支護(hù)等工程中發(fā)揮較大的優(yōu)勢，并將得到越來越廣泛的應(yīng)用。
二、空氣潛孔沖擊器在泥巖、砂巖、粉砂巖等較軟巖地層中的取心鉆進(jìn)試驗(yàn)。
1、地質(zhì)條件及巖石特理機(jī)械特性
1.1白堊系地層（K）自上而下：
1.1.1白堊紀(jì)上統(tǒng)灌口組（K2g）
主要為紫紅、棕紅色泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、厚互層夾少量薄層細(xì)砂巖、粉砂巖，底部有時(shí)可見一薄層含砂泥巖角礫巖，全層不同程度含星點(diǎn)狀、團(tuán)塊狀石膏。泥巖主要為鈣質(zhì)、粉砂質(zhì)、水云母泥巖，粉砂至泥狀結(jié)構(gòu)，主要為水云母、方解石、細(xì)碎屑物等組成。
該巖層結(jié)構(gòu)致密、巖心完整、巖層產(chǎn)狀平緩、裂隙不發(fā)育。
巖石強(qiáng)度低、研磨性弱，基本屬于塑——彈——塑性巖石，可鉆性一般3——5級(jí)。鉆孔受巖性特點(diǎn)影響常出現(xiàn)吸水膨脹，水敏性剝落崩解，孔壁穩(wěn)定性差。
公路護(hù)欄打樁機(jī)/高速公路打樁機(jī)/波形護(hù)欄打樁機(jī)/高速公路液壓打樁機(jī)/護(hù)欄打樁機(jī)/高速公路護(hù)欄打樁機(jī)/護(hù)欄打樁機(jī)型號(hào)/公路打樁機(jī)/高速路打樁機(jī)
（標(biāo)準(zhǔn)/價(jià)格/生產(chǎn)廠家/公司/型號(hào)規(guī)格/工作原理/設(shè)計(jì)/施工/參數(shù)/介紹/說明/工作/配件）
1.1.2白堊紀(jì)上統(tǒng)夾關(guān)組（K2j）
該層上部為黃棕、棕紅、灰紫紅色厚層塊狀石砂巖夾數(shù)層薄層或透鏡狀泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，下部為紫紅色、棕紅色含礫細(xì)砂巖夾薄層泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，底部含砂礫巖、礫巖、砂巖主要為鈣泥質(zhì)膠結(jié)。主要成分為石英、長石、細(xì)料或中料結(jié)構(gòu)，可鉆性受膠結(jié)物鈣含量及石英、長石含量變化。一般3——5級(jí)，中等研磨性，鉆孔巖心常呈短柱狀、餅狀，易沖蝕磨損，孔壁一般較穩(wěn)定。
1.2侏羅系（J層），自上而下：
1.2.1蓬萊鎮(zhèn)組（J3p）紫紅色、暗紫紅色、砂質(zhì)泥巖夾長石石英砂巖，泥砂巖、泥鈣質(zhì)膠結(jié)，裂隙較發(fā)育，一般可鉆性4-5級(jí)，個(gè)別孔如以長石石英為主，鈣質(zhì)膠結(jié)則堅(jiān)硬，可鉆性V-VⅡ級(jí)。
1.2.2遂寧組（J2sn）以棕紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主。次為鈣質(zhì)粉砂巖，泥質(zhì)砂巖夾少許砂巖，巖層結(jié)構(gòu)致密、巖心較完整、巖石強(qiáng)度低、弱研磨性，可鉆性一般3-5級(jí)，孔壁穩(wěn)定性差。
1.3試驗(yàn)鉆孔主要巖石機(jī)械物理特性：
試驗(yàn)鉆孔主要巖石機(jī)械物理特性見表一
2、主要技術(shù)裝備與機(jī)具
空氣鉆進(jìn)的主要設(shè)備與機(jī)具配套是：鉆機(jī)、空壓要、氣動(dòng)沖擊器、鉆具、監(jiān)測儀表、井口密封裝備、管匯等以及附屬設(shè)備。
對(duì)主要設(shè)備機(jī)具的基本技術(shù)要求：
（1）鉆機(jī)：常規(guī)油壓鉆壓機(jī)及水文水井鉆機(jī)、動(dòng)力頭鉆機(jī)基本適用。應(yīng)重視鉆機(jī)主軸（轉(zhuǎn)盤）具有低轉(zhuǎn)速性能（一般20-25或40-50r/min）加壓、減壓機(jī)構(gòu)，機(jī)動(dòng)性能好的車裝鉆機(jī)，盡可能選擇。
（2）空壓機(jī)：作為氣動(dòng)沖擊器的動(dòng)力源，又是吹洗井底巖屑、冷卻鉆頭的洗井介質(zhì)，一般要求風(fēng)量大，適當(dāng)壓力、體積小、重量輕、機(jī)動(dòng)性能強(qiáng)。
（3）氣動(dòng)沖擊器：系潛孔沖擊器不取心鉆進(jìn)及潛孔沖擊器取心鉆進(jìn)的主要機(jī)具，國內(nèi)外產(chǎn)品型號(hào)繁多，要根據(jù)鉆孔孔徑、深度以及鉆進(jìn)工藝方法合理選擇，基本類型為低壓、中壓潛孔沖擊器。
（4）穩(wěn)壓罐：除空壓機(jī)自身配帶之儲(chǔ)氣罐外，為保證空氣鉆進(jìn)工作穩(wěn)定、尚需配備可拆遷移動(dòng)的儲(chǔ)氣穩(wěn)壓罐，一般容量為0.4-0.6m3。
（5）監(jiān)測儀表：除鉆機(jī)、空壓機(jī)自身配備基本儀表外，應(yīng)配備性能良好的鉆參儀，空氣流量計(jì)、壓力計(jì)、溫度計(jì)等，例如DDW-3型鉆探微機(jī)多功能監(jiān)測系統(tǒng)，LQAF-B系列智能空氣流量計(jì)或LZ型轉(zhuǎn)子流量計(jì)。
（6）井口密封及及輔塵裝置：為順利排除巖屑，減少環(huán)境污染，保護(hù)操作者身體健康，應(yīng)配備井口密封裝置。
（7）智匯系統(tǒng)：為保證空氣能送入孔內(nèi)的裝置：管匯系統(tǒng)，要合理布置，能適應(yīng)控制輸送空氣的需要，管接頭快速邊接，減少泄漏等。
名 稱 型號(hào)規(guī)格 單位 數(shù)量 試驗(yàn)鉆孔數(shù) 備注
鉆 機(jī) ZS80A錨固鉆機(jī) 臺(tái) 1 3 潛孔沖擊器鉆進(jìn)1孔
鉆 機(jī) XU-600A 臺(tái) 1 2 潛孔沖擊器鉆進(jìn)1孔
鉆 機(jī) XU-300-2 臺(tái) 1 3 潛孔沖擊器鉆進(jìn)1孔
鉆 機(jī) SPJ-300型 臺(tái) 1 1
空壓機(jī) VY-9/7 臺(tái) 1 4
空壓機(jī) 2VY-12/7 臺(tái) 1 4
空壓機(jī) VY-6/7 臺(tái) 2 1
穩(wěn)壓罐 0.6 m3 臺(tái) 1 8
沖擊器 J-100B 套 2 9
沖擊器 J-80B 套 1 1
沖擊器 J-150B 套 1 1
鉆參儀 DDW-3型 套 1 1
氣體流量 計(jì) 智能型LQAF-B-50型 套 1 2
3、生產(chǎn)試驗(yàn)完成情況
3.1潛孔沖擊器單管取心完成情況
本次試驗(yàn)按硬質(zhì)合金類型不同分為潛孔沖擊器單管柱齒鉆頭（KQXD-2型）及潛孔沖擊器取心單管片齒鉆頭（KQXD-P型）兩種，投入試驗(yàn)的單管取心鉆頭規(guī)格為φ130/110，生產(chǎn)試驗(yàn)完成情況見下表。
鉆頭編號(hào) D-Z-1 D-Z-2 D-P-1 D-P-2
鉆頭類型及規(guī)格 φ130/110柱齒 φ130/110柱齒 φ130/110柱齒 φ130/110柱齒 合計(jì)
試驗(yàn)孔數(shù)（個(gè)） 3 1 3 1 4
進(jìn) 尺 m） 80.76 28.1 49.01 19.61 177.53
巖心采取長度 65.64 23.18 32.26 18.18 139.26
巖心采取 % 81.3 82.5 65.7 92.7 78.4
純鉆進(jìn)臺(tái)時(shí) 21.0 7.53 13.4 8.43 51.16
純鉆進(jìn) % 18.2 28.9 40.7 44.7 26.2
回 次 數(shù) 42 15 18 8 83
平均機(jī)械鉆數(shù)（m/h） 3.85 3.57 3.59 2.25 3.46
平均回次長度（m） 1.93 1.87 2.73 2.45 2.14
平均臺(tái)月效率（m/月） 505 739 981 726 653
高臺(tái)班進(jìn)尺（m/臺(tái)班） 16.4 14.3 14.8 13.0
鉆 頭 磨 損 磨損正常 磨損正常 磨損正常 磨損正常
3.2潛孔沖擊器雙管取心生產(chǎn)試驗(yàn)完成情況
本次試驗(yàn)按鉆頭合金類型不同而分為潛孔沖擊器取心雙管柱齒鉆頭（KQXS-Z型）及潛孔沖擊器取心雙管片齒鉆頭（KQXS-P）兩種，投入的生產(chǎn)試驗(yàn)的規(guī)格為φ130/φ110KQXS-Z型及φ110KQXS-P型，φ91KQXS-P型三種，生產(chǎn)試驗(yàn)指標(biāo)完成情況見表：
鉆頭編號(hào) S-Z-1 S-Z-2 S-P-1 S-P-2
鉆頭類型及規(guī)格 φ130/110柱齒雙管 φ130/110柱齒雙管 φ110片齒雙管 φ91片齒雙管 合計(jì)
試驗(yàn)孔數(shù)（個(gè)） 1 2 2 1
進(jìn) 尺 m） 10.86 39.71 10.06 1.30 61.93
巖心采取長度 9.75 34.17 6.55 1.30 51.77
巖心采取 % 89.8 86.0 65.1 100 83.6
純鉆進(jìn)臺(tái)時(shí) 3.15 9.35 4.15 0.50 17.55
純鉆進(jìn) % 22.7 25.2 36.6 55.1 27.4
回 次 數(shù) 6 17 8 1 32
平均機(jī)械鉆數(shù)（m/h） 3.34 4.14 2.37 1.57 3.46
平均回次長度（m） 1.81 2.34 1.26 1.30 1.96
平均臺(tái)月效率（m/月） 545 750 625 702 683
高臺(tái)班進(jìn)尺（m/臺(tái)班） 8.72 10.91 2.95
鉆 頭 磨 損 磨損正常 磨損正常 磨損正常 磨損正常
3.3生產(chǎn)實(shí)踐與效果分析
3.3.1鉆頭磨損形態(tài)分析
（1）D-Z-1號(hào)鉆頭累計(jì)進(jìn)尺80.76m，純鉆進(jìn)21小時(shí)，柱齒合金圓錐形頂面磨損較大，內(nèi)徑磨損較小，但可繼續(xù)使用，鉆頭保持40%以上新度。
（2）D-Z-2號(hào)鉆頭僅在一孔使用，累計(jì)進(jìn)尺28.1mm，純鉆7.53小時(shí)，柱齒合金磨損正常，鉆頭體完好，鉆頭保持80%新度。
（3）D-P-1號(hào)鉆頭累計(jì)進(jìn)尺49.06m，純鉆13.4小時(shí)，片齒刃角項(xiàng)面磨損，鉆頭體完好，鉆頭保持40%新度。
（4）D-P-2號(hào)鉆頭，僅在一孔使用，累計(jì)進(jìn)尺19.61m，純鉆進(jìn)8.43小時(shí)，片齒刃角項(xiàng)面磨損，鉆頭體完好，鉆頭保持60%新度。
（5）投入試驗(yàn)的四只單管鉆頭除合金磨損、無異常損壞、合金焊接牢固，鉆頭體完好無損，當(dāng)合金磨損后可以通過高頻熔化焊料，剔除舊合金，修復(fù)槽孔，再鑲焊新合金，從而可大大提高鉆頭體的使用壽命。
（5）投入試驗(yàn)的上四只單管鉆頭除合金磨損壞、無異常損壞、合金焊接牢固、鉆頭體完好無損，當(dāng)合金磨損后可以通過高頻熔化焊焊、剔除舊合金、修復(fù)槽孔，再鑲焊新合金，從而可大大提高鉆頭體的使用壽命。
（6）S-Z-1號(hào)鉆頭進(jìn)尺10.86m，φ130/φ110 KQX S-Z型鉆頭由于加工原因，鉆頭冠部柱齒合金排列僅三組9粒，當(dāng)次投入試驗(yàn)時(shí)，合金園錐頂面條帶形磨損較大，初步認(rèn)為孔內(nèi)不潔，重復(fù)研磨，鉆壓偏大，該鉆頭保持40%新度。
（7）S-Z-2號(hào)φ130/φ110型鉆頭，進(jìn)尺39.71m合金圓錐形頂面呈條帶形磨損，屬正常磨損，該鉆頭保持約50%新度。
（8）S-P-1號(hào)φ110mm KQXS-P型鉆頭累計(jì)進(jìn)尺10.06m，片齒刃 角磨損較甚，鑒于鉆頭，巖心管與孔壁環(huán)隙小，進(jìn)中阻力大、排屑不暢，壓力常達(dá)0.7Mpa或更高，機(jī)械鉆速低，較之隔級(jí)雙管鉆頭機(jī)械鉆速下降40%以上，值得深入一步研究分析，該鉆頭保持約40%新度。
（9）S-P-2號(hào)φ91KQX S-P鉆頭，僅在K2j砂巖層試驗(yàn)一回次，由于孔壁間隙小、排屑不暢，阻力大，鉆速甚低，機(jī)械鉆速僅達(dá)1.3m/h，鉆頭磨損正常，該鉆頭保持60%新度。
3.3.2卡簧實(shí)踐應(yīng)用分析：據(jù)6個(gè)孔試驗(yàn)，平均巖心采取率達(dá)到79.8%，φ130/110mm單管鉆頭，巖心直徑φ82-84.5mm，鉆進(jìn)115不回次，很少發(fā)生卡簧下取不牢脫落巖的事故，卡簧消耗單管鉆進(jìn)20m/只，雙管鉆進(jìn)30米/只左右。
3.3.3聯(lián)動(dòng)器實(shí)踐效果：經(jīng)生產(chǎn)試驗(yàn)，聯(lián)動(dòng)器已進(jìn)尺180m，未發(fā)生任何故障，后在其它施工中曾多次應(yīng)用，累計(jì)進(jìn)尺已達(dá)1500米，也皆屬于正常磨損。
3.4鉆頭及鉆具的選擇使用認(rèn)識(shí)
3.4.1鉆頭是通過沖擊，回轉(zhuǎn)機(jī)械作用的碎巖工具，其工作對(duì)象是巖石，為了獲得佳地質(zhì)效果、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，必須根據(jù)巖石的物理力學(xué)性質(zhì)合理選擇鉆頭。
3.4.2空氣潛孔沖擊器單管鉆具主要適用于完整，較完整的巖層，采取率要求較低時(shí)選用，空氣潛孔沖擊器單動(dòng)雙管取心鉆具，主要適用于完整、不完整，較破碎的均質(zhì)或非均質(zhì)的脆性巖石，采取率要求較高時(shí)選用。
3.4.3應(yīng)當(dāng)注意的事項(xiàng)
（1）鉆頭。擴(kuò)孔器（修孔器）要排隊(duì)輪換使用
根據(jù)設(shè)計(jì)孔深及鉆進(jìn)地層巖性特點(diǎn)，鉆頭擴(kuò)孔器應(yīng)當(dāng)排隊(duì)輪換使用，先用外徑大的，后用外徑小的，要保證鉆頭、擴(kuò)孔器都能正常下到孔底，避免掃孔，掃殘留巖心。
（2）鉆頭、卡簧、擴(kuò)孔器必須合理配合。
（a）在中硬——硬巖層中鉆進(jìn)，擴(kuò)孔器外徑比鉆頭外徑大0.5～1.0m。
（b）鉆頭內(nèi)徑與卡簧自由內(nèi)徑必須合理配合，一般卡簧自由內(nèi)徑較鉆頭內(nèi)徑小0.3～0.5mm。
（3）避免鉆頭非正常磨損的措施：
（a）保持孔內(nèi)清潔、孔底平整及孔徑規(guī)矩5?？椎撞黄健⒖椎足@屑過多。排粉不暢、鉆進(jìn)阻力大，必然引起重復(fù)破碎、研磨切削具而使鉆速下降，鉆頭切削具早期磨損。應(yīng)當(dāng)及時(shí)修磨及沖撈。
（b）發(fā)現(xiàn)孔底有合金碎屑、脫落合金塊或脫落巖心時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取沖、撈、粘、磨等方法清除。
（c）新鉆頭到達(dá)孔底后，“輕壓、慢轉(zhuǎn)”鉆進(jìn)0.5m左右，再采用正常參數(shù)繼續(xù)鉆進(jìn)。
（4）改善鉆具柱的穩(wěn)定性：
（a）彎曲及及損超過規(guī)定的鉆桿及粗徑鉆具不得使用。
（b）盡可能采用級(jí)配合理的鉆具，為保證環(huán)隙上返速度，條件允許時(shí)，應(yīng)選擇大直徑鉆桿，并重視組織上扣連接處“漏風(fēng)”。
（c）取心粗徑鉆具與鉆頭連接端及上部與鍵軸套式聯(lián)動(dòng)器端要有導(dǎo)正擴(kuò)孔器（修孔器），潛孔沖擊器上部上部要安置穩(wěn)定接頭等。
（d）合理選擇鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)，保持均勻加壓，防止盲目加大壓力，或忽大忽小，以保證鉆柱的穩(wěn)定性。
（5）防止巖心堵塞
（a）根據(jù)巖性特點(diǎn)，合理選擇鉆具類型，完整巖層可以采取單管鉆具，對(duì)不完整及較破碎的巖層盡可能選擇單動(dòng)雙管鉆具。
（b）合理掌握鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)，鉆壓保持均勻，風(fēng)量及風(fēng)壓保持穩(wěn)定，正常鉆進(jìn)中不準(zhǔn)任意提動(dòng)鉆具。
（6）檢查鉆具，預(yù)防鉆具事故
采用空氣潛孔沖擊器取心鉆進(jìn)，由于鉆具受著沖擊，回轉(zhuǎn)扭矩及靜壓等復(fù)雜的應(yīng)力作用，應(yīng)當(dāng)十分重視對(duì)鉆具連接絲扣，鉆具磨損，沖擊器連接部位的檢查，發(fā)現(xiàn)總是及時(shí)采取更換，修復(fù)等措施。
（7）鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)：
（a）“吹井”，下鉆到底鉆進(jìn)前，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)力“吹井”，鉆進(jìn)中根據(jù)進(jìn)尺速度，孔口排屑情況情況，適當(dāng)停鉆“吹井”，要始終保持孔內(nèi)清潔。
（b）潤滑潛孔沖擊器，下鉆前應(yīng)向沖擊器加注潤滑油以處長沖擊器使用壽命。
（c）下鉆接上主動(dòng)鉆桿應(yīng)供風(fēng)，采心后起鉆時(shí)徐徐關(guān)風(fēng)，提鉆遇阻，切忌強(qiáng)力提鉆，應(yīng)及時(shí)供風(fēng)，上下活動(dòng)鉆具再停風(fēng)提鉆。
（d）當(dāng)鉆進(jìn)不正常或潛孔沖擊器工作不穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)檢查折洗沖擊器，保持其良好的工作狀態(tài)。
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