钻孔灌注桩施工的钻孔机械设备有哪些?
目前常见的钻孔机械有全叶螺旋钻孔机、回转钻孔机、潜水钻机、钻扩机、全套管钻机。
(1)全叶螺旋钻孔机。全叶螺旋钻孔机由主机、滑轮组、螺旋钻杆、钻头、滑动支架、出土装置等组成,适用于地下水位以上的黏土、粉土、中密以上的砂土或人工填土土层的成孔,成孔的孔径为300~800mm、钻孔深度为8~12m。配有多种钻头,以适应不同的土层。
(2)回转钻孔机。回转钻孔机由机械动力传动,配以笼头式钻头,可以多挡调速或液压无级调速,以泵吸式或气举的反循环或正循环泥浆护壁方式钻进,设有移动装置,设备性能可靠、噪声振动小、钻进效率高、钻孔质量好。该机的最大钻孔直径可达2.5m,钻进深度可达50~100m,适用于碎石类土、砂土、黏性土、粉土、强风化岩、软质与硬质岩石等多种地质条件。
(3)潜水钻机。潜水钻机适用于黏性土、黏土、淤泥、淤泥质土、砂土、强风化岩、软质岩层,不宜用于碎石土层中。这种钻机以潜水电动机作动力,工作时动力装置潜在孔底,耗用动力小,钻孔效率高,电动机防水性能好,运转时温升较低,过载力强,钻架对场地承载力要求低,可采用正循环、反循环两种方式排渣。其缺点是:钻孔时采用泥浆护壁,易造成现场泥泞;采用反循环钻孔时,如土体中有较大石块,则容易卡管;容易产生桩侧周围土层和桩尖土层松散,使桩径扩大、灌注混凝土超量。
(4)钻扩机。钻扩机是钻孔扩底灌注桩成孔机械。常用钻扩机是双管螺旋钻孔机,它的主要部分是由两根并列的开口套管组成的钻杆和钻头,钻头上装有钻孔刀和扩孔刀,用液压操纵,可使钻头并拢或张开。开始钻孔时,钻杆和钻头顺时针方向旋转钻进土中,切下的土由套管中的螺旋叶片送至地面。当钻孔达到设计深度时,操纵液压阀使钻头徐徐撑开,边旋转边扩孔,切下的土也由套管内叶片输送到地面,直到达到设计要求为止。
(5)全套管钻机。全套管钻机是由法国贝诺特公司首先开发研制而成的,故又称为“贝诺特钻机”,它在成孔和混凝土浇筑过程中完全依靠套管护壁。钻孔直径最大可达2.5m,钻孔深度可达40m,拔管能力最大达到5000KN。全套管钻机施工具有以下优点:除岩层以外,任何土层均适用;挖掘时可确切地分清持力层土质,因此可随时确定混凝土桩的深度;在软土中,由于有套管护壁,不会引起塌方;可钻斜孔,用于斜桩。其不足之处是:机身庞大沉重,套管上拔时所需反力大,由于套管的摆动使周围地基扰动而松散。