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三一旋挖钻机工法课堂 第6讲：旋挖钻机水上施工大直径深桩的工法初探
工 法 小 结
ＳＲ３ ０Ｉ钻 机 在 施 工 现 场 ６ Ｉ
程 地 质 情 况 表 层 泥 砂 很 厚 ， 较 松 散 三 一 Ｓ ３ ０Ｉ旋 挖 钻 机 配 套 了 特 制 Ｒ ６ Ｉ
且 含 水 量 大 ，施 工 过 程 中易 产生 塌
孔事故。
三 一 工 法研 究 院在 前 期 对 工地
的 控制 性 工 程 。 大桥 全 长近 ３ｋ ｍ，
４ ０ｍ处 场 之 前 ， 大 桥 局 对 现 有 旋 挖 钻 机 的 ５ 、 ７ 均 有 硬 砂 岩 夹 层 分 布 ，
Ｌ 其 中 主桥 长 １ ６ ｍ， 主 跨 长５ ０ ． ３ｋ ３ ８ 施 工效 率和 成 孑质 量 很不 满意 。
了坚 实的基础 。
案例 介 绍
安 庆 长 江 铁 路 大桥 是 南 京 至安 庆 城 际 铁 路 和 阜 阳 至 景 德 镇 铁 路 的
长 在８ ０ｍ左 右 。 作 为 中 铁 大 桥 局 集 团 的 重 大 工
例 ， 该 处 的地 质 情 况 为： １￣３ ２ ８ｍ 为 河 床 冲 积 泥 砂 ， 其 中砂 粒 以 粉 细
直 径 、 深 孔 桩 ， 旋 挖 钻 机 在 进 行 该 类 桩 的 施 工 时 将 要 面 临 着 钻 机 扭
矩 、 钻 杆 规 格 、 钻 具 形 式 以及 钻 孔
ｓ ３ｏＩ Ｒ ６ Ｉ钻机正在长江水面施工
目前 国 内采 用 旋 挖 钻 机 进 行 大 直 径 、 深 孔 桩 水 上 施 工 的 案 例 尚 不 多见 。
的加 重摩 擦 钻杆 、特 ￣ Ｊ 重 型捞 砂 进 行 调 研 时 发 现 ， 其 他 钻 机 均 使 用 Ｊ ［ｎ ３
钻 斗 、 特 制 扩 孔 用 嵌 岩 筒 钻 以 及 特 普 通 斗 齿 ， 这 种 斗 齿 强 度 较 低 ， 要
(完整版)三一重机旋挖钻机施工工法通用规程
旋挖钻机施工工法通用规程黎中银[1] [2]夏柏如[1]邵良清[2]王宏伟[2][1]中国地质大学（北京），[2]北京市三一重机有限公司旋挖钻机作为基础工程机械中的新型机种，经过几年的推广应用，目前已被大量应用于公路及铁路、桥梁、水利工程、城市建筑工程等桩基工程之中。
由于其高效、节能、低噪声、低污染、地层适应性较广等优点、受到越来越多的施工单位的青睐。
但是由于至今尚未颁布国家或行业的旋挖钻机施工工艺规范，对于新进入该施工行业的业主，在工程实践中往往遭遇很多困扰。
北京市三一重机有限公司作为国内旋挖钻机的龙头企业，在开发制造和销售大量产品的同时，致力于走产学研结合的道路，与国内外的地质施工专家进行了大量的旋挖钻工法及施工工艺的研究和实践。
本通用规程就是这些探索的总结，希望能对施工界带来一些有益的帮助。
一、施工准备资料准备：（1）开工前应有相关部门提供的该工程的地质勘察报告、水文地质资料、桩基工程施工图及图纸会审资料。
（2）施工现场环境和邻近区域内的地下管线（管道、电缆）、地下构筑物、危险建筑物、精密仪器车间等的调查资料。
（3）主要施工机械及其配套设备的技术性能资料，所需材料的检验和配合比试验，对所需的材料必需作材料的物理性能试验，并委托有资质的试验室根据所用的原材料作好混凝土的配合比试验。
（4）有效的桩基工程的施工组织设计或施工方案，有关载荷、施工工艺的试验参考资料。
二、研究工程地质情况做好全面的施工准备，施工前对工程的地质、水文情况进行研究是必需的。
这对以后施工组织安排和效益预测等有相当帮助。
1:对工程地质的可钻性分析:工程地质可钻性分为土壤可钻性分析及入岩可钻性分析两个方面.⑴土壤可钻性分析,包括地质硬度小于5Mpa以下的工程地质情况，其分析时应了解的相关参数一般为水文地质结构参数等土性指标。
此时土壤的可钻性主要表现为土壤颗粒脆性断裂可切削能力，所使用的斗齿必须是具有锋快楔入能力的线式刃口刀具。
三一旋挖钻机施工工法与钻机配置
品质改变世界 北京市三一重机有限公司
旋挖施工工法及技术
➢钻机、钻杆和钻具的选配 ➢ 各类地层钻进工法 ➢ 泥浆护壁及泥浆配制 ➢ 正反循环清渣
三一集团
品质改变世界
桩基础
承受竖向向下荷载
承受横向荷载
三一集团
请列举两例
品质改变世界
桩基础
摩擦桩、端承桩、端承摩擦桩、摩擦端承桩
区别和联系： 要发挥足够大的承载力，需要什么样的桩型？ 我们钻机要作出哪些方面的适应？
第 23品页 质 改 变 世 界
三一集团
新钻斗4/6
NO. 4 体开式钻具
适用地层： 粘土层 优点：卸渣容易 特别适用桩径在φ0.6-φ1.0粘 土层施工。
第 24品页 质 改 变 世 界
三一集团
新钻斗5/6
NO. 5 三叉戟筒钻
适用地层： 回填土层 优点：阻力小，有一定的携 渣能力 特别适用桩径φ1.5-φ2.0回填 块石土施工。
根据地质类 型及硬度选 择钻机稳定 性。
三一集团
品质改变世界
地质硬度 孔深 地质
施工难题
三一集团
钻机配置
钻杆形式 钻杆长度和层数
钻头 辅助材料及设备准备
品质改变世界
钻杆使用
加压力小，适合土层
加压力大，适合岩层
三一集团
品质改变世界
新钻杆
三一集团
机器人正在进行钻石； • 粗砂及砂、卵石层加少量纸浆、棉子、锯木屑等。 • 泥浆密度在1．1～1．25，粘度23 ～35S。
三一集团
品质改变世界
六大类常见地层的钻进
2.砂岩的钻进
对于均一的砂岩层，一般只能采用常规的钻进方法：如果 砂岩的强度≤10Mpa，可直接采用截齿双底捞砂钻斗钻进；如 果砂岩强度较高，则可能需要采用筒钻，螺旋，捞砂斗相配 合的钻进方式。
三一重装掘进机装配
沈阳三一重型装备有限公司
一运驱动装置
4. 将轴 轴承组合件装入马达做内，用工装对轴承装配敲 击外套，严禁打击 轴承架装入挡圈。 5. 将驱动架立于装配平台上，用螺栓将脱链器固定在驱 动架上，紧固力矩180Nm。螺栓点焊 放松。 6. 轴轮组件放在驱动架上，马达座组件从两侧传入链花 键孔内，花键内涂末锂基润滑脂 拧入 螺栓 垫圈 紧力 力矩180Nm、 7. 将马达花键轴装入马达座组件花键孔内 对接 拧入 螺栓 垫圈 紧固力矩180Nm。
沈阳三一重型装备有限公司
左行走部装配
2.将左履带架按装配图的位臵平稳放臵于140×140木方上 然后将涨紧轮与涨紧轮托架的组件用棉纶吊带吊平从 俯视图左端位臵送入 可用叉车或吊 车辅助装配 待涨紧 轮托架前端的顶紧杆穿过左履带横筋A孔内 并且涨紧 轮的后端都进入履带架后即可停止送入 待组装涨紧装 臵
沈阳三一重型装备有限公司
截割臂装配（伸缩部）
7. 将组装好的接割轴组件的内孔及表面擦拭干净。配合 面涂锂基润滑脂，用高压风吹透各部轴孔。吊起垂直 对正装入联接筒中。 8. 将浮动密封胶圈。涂少许润滑油。分别压装在，浮动 密封座，及盘根座密封环槽中。 9. 将浮动密封座。与联接筒、排水孔、相对应后。用螺 栓将两件紧固，力炬400N.M
8.安装左驱动 护板用螺栓 垫圈将左驱动轮护板紧固到履 带架上 9.最后 将脚踏板用螺栓合垫圈联接到履带架上 10.用吊车将履带组件平铺到工作台上 将履带架组件吊放 至履带链上 用吊车辅助安装 将履带链两端对正后穿入 销轴，使履带链闭合
沈阳三一重型装备有限公司
左行走部装配
11.安装侧板用螺栓 垫圈连接至左行走履带架 12.张紧 油缸入司先按照技术要求做耐压试验 要求焊接处 不得漏油合格后入库待装配 13.检验合格后 现场配焊挡块A合挡块B在履带架上。
旋挖钻机施工工法通用规程
旋挖钻机施工工法通用规程一、引言旋挖钻机是一种重要的工程机械设备，在基础工程施工中起着重要的作用。
为了保证施工质量和安全，制定旋挖钻机施工工法通用规程是至关重要的。
二、施工前准备工作1. 确定施工方案：根据工程要求和设计要求，确定旋挖钻机的使用方案，并编制详细的施工方案。
2. 选择合适的旋挖钻机：根据工程要求和地质条件，选择适合的旋挖钻机，并确保其设备状态良好，工作性能符合要求。
3. 确定钻孔位置和孔深：根据设计要求和地质调查结果，确定钻孔的位置和孔深，并标出钻孔中心线，以便进行进一步的施工。
4. 搭设施工平台：根据工程要求和安全要求，搭设施工平台，确保施工现场的安全性。
同时，还需要保证施工平台的稳定性和承载能力。
5. 准备施工材料和设备：根据施工方案的要求，准备好施工所需的材料和设备，包括钻具、钻头、液压油、冷却液等，以便顺利进行施工。
三、施工操作流程1. 施工设备调试：在施工前，需要对旋挖钻机进行设备调试，确保设备的正常运行和操作性能。
2. 定位和标记：根据钻孔位置的要求，在施工现场进行定位和标记，确保钻孔的准确定位和钻孔的垂直度。
3. 钻孔操作：按照施工方案进行钻孔操作，包括启动旋挖钻机、调节钻具和钻头的位置和角度，并进行钻孔。
钻孔过程中需要注意控制钻孔速度、钻压和冷却液供给，以保证钻孔效果。
4. 填充灌浆：在钻孔完成后，对钻孔进行填充灌浆，填补孔隙，增强地基的稳定性和承载能力。
填充灌浆时需要根据设计要求和灌浆材料的要求进行操作，确保灌浆的均匀性和质量。
5. 钻孔检测：在施工完成后，对钻孔进行检测，包括孔径、孔深和孔隙率等方面的检测，以评估施工质量。
四、施工安全措施1. 施工现场要设置明显的安全标志和警示标示，保证施工人员的安全。
2. 施工人员必须穿戴个人防护装备，包括安全帽、安全鞋、防护眼镜等，以防止意外伤害。
3. 在施工过程中，要定期检查旋挖钻机的工作状态，确保设备的安全运行。
4. 必须严格按照操作规程进行钻孔作业，操作人员必须接受相关培训，严禁违规操作。
旋挖钻机施工工法及技术(三一集团)
筒钻
操作注意事项：
钻满时即可提钻，提钻时一定要慢速，因该钻头有内出刃，不 取心钻头也有可能取出岩心或大漂石，如取不出也属正常，因它主 要是形成一切削自由面，以便再下捞砂斗或螺旋钻头钻取。
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钻 具——离心卸渣钻具
土层离心卸渣钻斗（CSB） 离心卸渣钻具是一种小孔钻具， 适用于粘土、软土和泥质胶结岩层。 离心卸渣钻具被分为 CSB （土层离 心卸渣钻斗）、 CRB （岩层离心卸 渣钻斗） 和CCB(离心卸渣岩芯钻) 三种类型。
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扩底钻头
操作规程及使用注意事项
检查钻头收缩与张开是否灵活。将钻头吊起然后缓缓放下扩底钻头的扩 底翼将随之收缩和张开，反复数次使钻头动作灵活。
根据工程所需的最大扩底直径确定其行程。将钻头提起使其处于收缩状 态然后再缓缓放下使钻头处于扩底直径，记下两种状态上方管在下方管的位 置差，此差值为扩底行程。 扩底时应逐渐撑开扩刀，随时注意观察动力设备运转情况，及时调节扩 孔刀片的切削土量，防止出现超负荷现象。 由于扩底钻头本身没有清渣机构，所以每次扩底进尺约为总行程的1/3 即要提钻，或靠钻头底部托盘将部分岩粉带出或下捞砂斗将岩粉捞出或下螺 旋钻头捞取孔底钻渣，完成一次扩孔一般需要3~4次提出钻头。
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扩底钻头
如提取扩底钻头时遇阻或收回机构不灵活，严禁强行提钻，需在孔底 不加压的情况下正反转几次即可提出。如遇漂石应停钻，待使用其它方法把 漂石取出后再继续操作。 因粘性土会包住收回机构造成无法收回，一般不推荐钻头在该地层中 钻进；如确需如此，可在孔中适量加水，提钻之前在孔底空转钻具数圈有可 能解阻。 提升钻具时，必须将扩刀完全收拢。每提出钻头后应立即检查开合机 构是否灵活和切削齿是否损坏，有问题检修正常后再下孔。 扩底工作完成后，应立即进行清孔和灌注混凝土，以防桩孔垮塌。
三一旋挖钻机工法课堂 第12讲：如何处理和预防旋挖施工中的斜孔工况
通过 观察 间隙判 定钻 杆 垂直 度
经 纬仪 标定 桅 杆垂 直 度
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ｈ ／ｗｗ ｒａｍ￣ 婶： ／ ｗ． ｄ ｏ
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Ｐｄｔ，， ｒ Ｏｒｗ产品 ｏ。、 ｉ ｅｅ 、 大观Ｆ Ｍ ＣＭ Ｉ ：
度 偏 差没 有超 过 １ ＣＩ ５ ｌ。 Ｔ
工法 小 结
桅 杆 是 否偏 斜 ，可 以通 过 以下 几 点来 进行 诊 断 。
（） 以周围 竖直 物体 （ １ 房屋 ）
地 层 的 力学 强 度 分布 不均 极 易
及 ８初 始标 段 ，全 部 采 用旋 挖钻 机 诱 发斜 孔 。 实践 发 现 ，在 斜岩 层 、
进 行桩 基 孔施 工 。 石灰 岩 溶 洞地 层 、孤 石漂 石地 层 、
砂 ； 中部 为海积 流塑 淤泥质 粉质 力头 的三组 间隙相 等进 行 判定 。
（ ３） 用 手 扳 动 钻 杆 方 头 旋 转 ，如 果桅 杆 垂直 ，钻杆 不受 横 向 约 束 ，转动 阻 力较 小 ，如 果转 动 阻
土 ，夹 带 薄层 粉 土 、粉 砂 ；下 部 多 设 备 原 因 为粉 质粘 土 ，底 部 为冲 击粉 细 砂 、 中砂 、 圆砺 及 强～中 风 化砂 砺 岩 。
键 条 断裂 、动 力 头 漏 油 、磨 损 等 设备 故 障。 因此 ，有 效 防止施 工 中的桩 孔 偏斜 是 旋 挖钻 机 施 工过 程 中的控 制 重
．
占之 一 。 、
案例 介 绍
２ ０ ￣ １ 月开 工 的杭 州 钱 江 通 ０９ １
问题分 析
一
在 施 工 过程 中 ，旋 控 钻 机 振 动
问题 时 ，钻孔 也 可 能 出现 偏斜 。诊
三一旋挖钻机工法讲座(2)——厚回填土地层的旋挖钻机施工工法
常规 的护壁 方式 主要是 两种 ：
孔 过 程 和 成 孔 后 都 有 不 同 程 度 的 塌 泥浆护壁和全护筒护壁 。泥 浆护壁 要根据回填土的种类和地层的性质
方 。三一工法研究院接到客户的工 操作较简单 ，施工成本较低 在大 配 置 钻机 和采 用 相 应 的施 工 工 法 。
图１ 施 工场 景
图２ 旋挖钻机正在卸渣
图３ 卸除的回填物 图４ 钻孔的孔壁
旋挖钻机 工法讲座（ ２ ）
厚 回填 土 地层 的旋 挖 钻机 施 工 工 法
邢树兴
（ 三～ 工法研 究院 ，北 京 １２０ ） ０ ２ ６
回填土地层在我 国广 为分布 ， 及平地 空间有 限的山区更为常见 。 限 所 以人工 回填洼地较 为普遍 ，
后再 正 转 ；能 转 动且 有 进 尺 ，就 钻 入后 ，再进行钻进 。使用护筒驱动器
进 否 则继续 正反 转交替作业。如 可 以 实现 此 功 能 ，对 于 厚 回填 土 地
果长 时 间不 进 尺 ，需 要 把钻 头提 升 层 ．钻 进 阻 力 很 大 ，要 一 边 钻 进 ， 的密 集 程 度 、块 石 的数 量 和 位 置 。
法 支 持 请 求 后 ，第 一 时 间 派 遣 工 法 石块不太大并且有粘土充填 的情况 工 程 师赶 赴 现 场 进 行 施 工 支 持 。 厚 回填 土 地 层 钻进 工 法 是 近 几
下 可 以使用泥浆护壁 ；全护筒护 年 来 北 京 三 一 工 法 研 究 院 结 合 三 一
回填土地层 的工程地质 条件极 布 ，回填物种类繁 多 ，性质相 差很
悬 殊 。在 采 用 旋 挖 钻 机 成 孔 时 ，需
型 三 一入 岩 旋 挖 钻 机 ，见 图 １ 。