震动和钻孔

作者：王杯森译 彭安宁校

欢迎访问e展厅 展厅 5 钻机/掘进机/凿岩机展厅 钻机, 潜孔钻机, 水平定向钻, 顶管机, 旋挖钻机, ... 奥克塔维亚·沃尔顿（Octavia Wolton）展望钻孔技术的最新发展。 当谈及钻孔时，供选择的方法很多，你可选择顶锤钻机或支柱式钻机。这些岩石钻机适用于钻直径达 152mm的孔，而旋转式钻机则适于钻直径为152mm至508mm的孔。 支柱式钻机或顶锤钻机，其压力是通过打桩机的活塞作用于冲击杆上，再通过联接器、钻杆和钻头进行工作。转动马达驱动钻头旋转，并保持压力在新岩层上钻孔，压缩空气把钻渣由孔中吹出。由于接器和钻杆的增加，导致钻进速度大大降低，因此这种钻机最好用于较浅的孔。 对于大直径爆破孔、深孔或在软至中硬岩层上钻孔，旋转钻机更有效。在岩层上钻大直径孔，需要施加的压力也更大。钻头需要的破碎压力很大，顶部驱动压力作用在孔外。转动压力由旋转头或凯氏驱动装置提供。压力和扭转力共同作用破碎岩石，压缩空气、泥浆或泡沫则清除孔底的钻渣。 潜孔法（DTH）适用范围广，可钻任何直径的孔，在中硬至坚硬岩层上钻孔速度最快。钻头由送人中心底部的压缩空气驱动。尽管该法可通过操作台控制钻很多规格的钻孔，但更适用于钻直径114—178mm的孔。该技术的一个重要的特点是，无论钻孔多深，钻头作用于岩层上的压力都是恒定的。 锤头装在钻头吊索上，锤头和钻头之间的接触是直接的和瞬时的。其结果是能量不会有任何损耗，但由于钻管和孔壁之间磨擦力的增加，转速有所衰减。转头的旋转可由液压、空气或凯氏钻杆驱动。高频振动和活塞与钻头直接接触产生的冲击力能钻出一个直孔，因此DTH非常适用于破裂带地层和容易产生孔斜的地方。 香港HD工程公司的HD400全液压履带式钻机适于采用DTH＄钻lin直径以内的桩孔，而该公司声称，CFA则适于钻大直径桩孔。 该钻机由 Cat 3306， 187kw的狄赛尔引擎提供动力，可在一定范围选用转子并与不同的扭矩和转速相匹配。钻头规格很多，最大扭矩为 8，000kgm，适用于直径1m以内的DTH法成孔。 HD工程公司说，虽然钻机重65，000kg，支架长度为24m，但这种钻机的运输却很方便。它可在15分钟内把支架折叠到 14m长，可伸缩的履带可把钻机宽度由4.5m调至3.6m. 既然潜孔钻孔法是最快的成孔方法，为什么承包商还选用其他成孔方法呢？英格索兰公司旋转钻分部的销售工程师克里斯·纳特说：“这主要取决于你需要什么样的施工效率，当然还有其它许多需要考虑的因素。” 针对施工现场的类型和位置，钻孔的要求也不一样，他说：“如果在大坝的中央部位施工，噪声就不受限制。作为一个特例，如果在半山腰施工，你就要考虑设备如何运上去。”纳特说，其他要考虑的问题是岩石种类和生产效率等。所遇到的项目是否有特殊的生产效率要求？操作人员的能力也很重要，也许做同样的工作，技术要求不太复杂的机械更为合适。 最近，香港岩土工程公司的微型桩专家Wan Kei开发一种新技术，因为香港地皮紧俏，该技术消除了对大承台和大直径钻孔桩的需要。 如在一个城市的未开发的陡峭山坡上建造建筑物的工项目上，需要有效地控制成本，为此他们购买了25套以上Drilltech， Tubex XL钻孔系统。 该工地包括在山坡上建500套一层和两层的住宅，项目的第一阶段，要为总包Heng Tat建筑公司在山坡上施工6，000多根微型桩。 山坡开挖揭露出破碎的花岗岩和4种厚度为4．6m至3 5 m厚的连续阶地。在山坡进行喷射混凝土铺面，厚度为100mm，形成的斜坡角度不大于35”。 Wan Kei发现，该工程不仅是迄今为止微型桩工程量最大的项目，而且由于每一根桩都要在陡坡上成孔，因此困难也最大。他们用四台备有特别设计附件的液压履带式起重机形成基座来支承钻头。 一旦就位，钻头开始工作，就可进行遥控操作。Drilltech宣称该公司已设计出适用于松散土质和各种场地条件的Tubex XL系统。该系统可用于顶部钻孔和DTH工法，钻孔时用套管衬孔。达孔深时，钻杆就反转，促使扩孔钻头缩回，然后可由套管内将钻杆、钻头拔出，套管可以留在孔中。 Wan Kei用套管直径为219mm的TubeX XLI 90系统在硬度为2度和3度的花岗岩上钻出 8— 15m深的孔。 该工地绝大多数微型术都是1º：4º的斜桩，其问也布置了一些垂直桩。套管人岩深度不小于300mm，这样有利于保持桩位。然后插人4根高强度钢筋，并进行原位灌浆。 与微型桩机相比， Atlas Copco公司 ROC L7 CR锤击桩机也许是最大的桩机之一。该桩机由 C a t317 5 6 ATAA C， 272kw引擎驱动，装备有一台已获专利权的钻机系统——一COPROD。根据AtlasCopCo公司的说法，该系统适于施工直孔，可以极大地减少爆破的成本。该公司说该钻机最适于预劈裂和成孔工作。该设备还随机装了一台螺旋式空压机，用来吹除钻渣。 ROC L7 CR用三种不同的COP-ROD组件，能钻很多规格的孔。CR89成孔直径为105－127mm，CR102为115—140mm， CR127为140—165mm。CRI 27的钻孔深度为24m，采用 CR 89或CR 102，则成孔深度可达30m。COP 4050MECR岩石钻机已投人使用，它的冲击力可达30kw，工作压力为 190巴，钻孔直径为 105— 165mm。 (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (6/2/2004)