钻机选型方案
不同地质情况下钻孔灌注桩钻机设备选型
设备管理与维修2021翼4(下)0引言钻孔灌注桩在基础施工过程中有着较多的施工优势,如不会受到地下水位高低的干扰,可以直接穿过各种地质条件比较复杂的区域,或者对一些软硬变化明显的地质结构进行全面加固和处理,处理完成之后的地基整体稳定性更强、承载力更大,整个施工设备使用相对比较简单,施工效率更快,同时具有良好的安全性。
因此,钻孔灌注桩施工技术在我国各大岩土工程施工当中应用非常广泛,并且取得了良好的施工效果和经济效益。
我国不同地区地质条件构成各有不同,在一些特殊地质条件下需要对钻孔灌注桩钻机设备进行针对性选择,不但需要考虑到钻机设备的型号,同时还需要考虑钻机设备的工作稳定性、经济性等多项指标。
在钻孔灌注桩施工过程中,钻孔是其中非常重要的施工环节,钻孔的速度快慢以及成孔质量直接影响到了整个桩基施工的质量和稳定性。
因此,在钻孔施工过程中对钻机设备的型号选择至关重要,需要充分考虑到各种钻机的工作性能和指标,以满足实际工程施工的具体要求。
1钻孔灌注桩钻机设备类型及技术特点1.1冲击钻冲击钻机是一种比较常见的钻机设备,冲击钻机依靠冲击锤进行冲击,通过抛渣筒排渣。
冲击锤上下反复冲击将坚硬的岩石破碎,破碎后的残渣直接输送到外部环境,一部分被直接挤入到孔壁内部,也称之为普通泥浆护壁。
冲击钻机适用于一些比较常见的填土层、黏土层以及密石砂层等复合型夹层施工,但是在卵石层、微风化地层的施工进度比较缓慢,同时冲击锤很容易损坏。
在一些地质条件比较松散、基层施工厚度较大的砂层当中进行钻进,很容易出现孔洞坍塌问题,主要原因是冲击钻在钻井工作中,孔洞内部的泥浆比重不平衡,同时出现上不小下不大。
通过掏渣筒掏渣处理之后的孔洞内部水位降低,会造成水位差,形成塌孔问题。
冲击钻具有施工地层适应性范围较广、施工速率较快、对施工场地环境要求较小等优势,同时造价更加低廉。
但是,冲击钻的工作劳动强度相对较大,泥浆循环需要设立泥浆回流池,占地面积较大,产生的泥浆不能直接进行外运,施工过程中会出现较大的振动和声响,对周围的环境影响比较明显。
牙轮钻机选型
牙轮钻机设备选型1.已知：表一矿山深孔爆破参数及钻机数量计算表单位东采场西采场备注矿石岩石矿石岩石矿石硬度f=6～12凿岩量万t 588 4165 882 5390 岩石硬度f=5～10年爆破量万3m163.52 1340.95 245.27 1735.35段高m12 12 12 12孔径mm 310mm孔距m 7.5 8 7.5 8排距m 5.5 6 5.5 6孔深m 14 14 14 14 超深2m延米爆破量3m/m35.36 41.14 35.36 41.14延米爆破质量t/m 125.42 127.67 125.42 127.67年穿孔米数万m 4.87 34.31 7.3 44.4 5%废孔率总计万m39.18 51.7年穿孔个数个3477 24506 5216 31713 总计个27983 36929钻机效率万m/ 台年计算台数台合计台数台选取台数台 5 62.要求：（1）按照前面所学知识将表格中的孔填全，并编写计算分析的说明书。
（2）附加一份钻机论文（写出论文的解决问题的核心部分）3.选型原则：（1）牙轮钻机是露天矿技术先进的钻孔设备，适用于各种硬度岩石的钻孔作业，设计大中型矿山设备首选牙轮钻机（2）中硬以上硬度的矿岩选用选用牙轮钻机钻孔优于其他钻孔设备。
（3）在满足矿山年钻孔量的同时，牙轮钻机选型还要保证设计生产要求的钻孔直径、孔深、倾角及其他参数。
（4）根据矿区自然地理条件选择设备及配套部件。
（5）动力条件。
一般选用电动（经济）。
（6）工作可靠，寿命长，价格便宜，零部件供货周期长，应进行综合分析对比。
4.钻机预选：表二炮孔直径岩石硬度中硬坚硬极硬270-310 60-R（Ⅲ）YZ-5560-R（Ⅲ）KY-310YZ-2560-R（Ⅲ）KY-310YZ-25310-380 YZ-5560-R（Ⅲ）Z-5560-R（Ⅲ）YZ-5560-R（Ⅲ）根据以上选型原则以及已知条件可以预选钻机为KY-310型或YZ-55型5.钻机的工作参数：表三名称KY-310 YZ-55 钻孔直径/mm 250～310 310-380钻孔深度/m 17.5 19 钻孔方向/（°）90°90°最大轴压/KN 450 550钻进速度/m·min-1交流～0.98 0~1.2 直流0～4.5 0~2回转转速/m·min-10～100 0~120 回转扭矩/N·m 7210 8330 提升速度//m·min-10～11.87～20 30 行走速度/km·h-10～0.63 0~1.1 爬坡能力/（°）12 25 排渣风量/m3·min-140 37 排渣风压/MPa 0.35 2.74外形尺寸（长×宽×高）/m ×m×m 钻架竖起时13.838×5.695×26.326 14.25×6.11×27.08钻架放倒时26.606×5.695×7.620 27.03×6.11×7.55整机重量/t 123 140 1.轴压力fDP)07.0~06.0(=式中f----岩石坚固性系数；D----钻头直径(1)矿石中钻具的轴压力矿石的坚固性系数f为6～12，此时f取12P=0.07×12×310=260.4kN(2)岩石中钻具的轴压力岩石的坚固性系数为5～10，此时取10=P0.07×10×310=217kN2.钻具转矩M=29.6kD 1.5P式中 k-----岩石特性系数，见岩石特性系数表； P-----轴压力，kN (1)矿石中钻具的转矩M=29.6×10×-510×310× 1.5260.4=3855.8N.m (2)岩石中钻具的转矩M=29.6×10×-510×310× 1.5217=2933.2N.m表四 岩石特性系数表 岩石种类 最软 软 中软 中 硬 最硬 抗压强度 /M a P——17.5 56 210 475 k14×-510 12×-51010×-5108×-5106×-5104×-5103.排渣风量式中 b----岩渣的最大粒度，mm ；取5mm ρ----岩石密度，kg/3mQ= 22660πk (D d )v410-⨯ 式中 k----考虑漏风系数，取k=1.1～1.5,此时取1.3d----钻杆外径，mmQ=22660 3.14 1.5(310290)10.5410⨯⨯⨯-⨯⨯=8.93m /min 根据以上经验公式可以计算出钻出该大小的孔所需的钻机的工作参数表五 牙轮钻机工作参数钻孔扭矩/N ·m -1轴压力/KN排查风量/m ³·min -1矿石 3855.8 260.48.9岩石2933.2270根据计算的出的数据与钻机规格参数对比，可知选钻机KY-300较为合适5.选型计算： 1.钻孔速度v=3.75Pn fD式中 P----轴压力 D----钻孔直径f----岩石坚固性系数 n----钻具钻速2.台班生产能力0.6bb bV vT η=式中b V —— 牙轮钻机台班生产能力，m/(台.班)； v ——牙轮钻机的钻进速度，cm/min; b T ——每班工作时间，h ；ηb ——钻机台班时间利用系数，取0.4～0.5；3.台年综合效率3a b a V V Nη=⨯⨯⨯式中a V ——牙轮钻机的台年钻机效率，万m/台年；a η——牙轮钻机的年工作利用率，一般取，0.8； N ——一年所有的工作日，取360；4.设备数量N=1QQ q (1e)-式中 Q ---设计的矿山年采剥总量，t 1Q ---每台牙轮钻机的年穿孔效率。
地勘钻机型号如何选择
随着国家经济的持续发展，工程建设行业也不断发展着。
在工程建设中地勘钻机的地位也是十分重要的，地勘钻机型号如何选择呢？在众多型号的地勘钻机中，本文为大家介绍一下南探牌XY-200(YJ)型钻机的具体参数，可供选择参考。
1、基本参数钻孔深度：200、150、100m；终孔直径：75、91、110mm；最大开孔直径：300 mm钻杆直径：42,50 mm，钻孔倾角：90-75°钻机外廓尺寸（L×B×H)：1660×780×1560 mm，钻机重量(不包括动力机): 650kg2、回转器主动钻杆：六方带槽46*Φ51*4300mm,主机杆夹持方式：手动球卡式立轴转速(四档)：1010,505,236,118 r/min，立轴行程：450 mm立轴空载向上最大移动速度：3 m/s ，立轴空载向下最大移动速度：4 m/s立轴最大给进力：15 KN，立轴最大起重力：25 KN3、卷扬机最大起重量(单绳)：17 KN，卷筒转速：121,76,36 r/min卷筒圆周线速度(二层)：1.05,0.66,0.31 m/s，卷筒直径：140 mm 钢丝绳直径：10 mm，钢丝绳容量：35 m，抱闸直径：252 mm，闸带宽度：50 mm4、油泵 型号：YBC-20/125，额定压力：12.5 Mpa 流量：16 ml/r 额定转速；1500 r/min5、移动装置 移动油缸行程：450mm ，钻机离开孔口距离：300mm6、动力装置电动机型号：Y160L-4，额定功率：15 KW ，额定转速：1460 r/min柴油机型号：S1115，额定功率：16.2KW ，额定转速：2200 r/min 注:.本钻机动力标准配备柴油机,也可配备电动机,需由用户订货时提出。
建议选配钻机底座及钻塔(根据需求选择一项）：1、T-SJ-3型三角架钻塔；2、T2-SJ-3型两轮拖挂三角架钻塔；3、T-SJ-4型整体底座及四角架钻塔；4、T4-SJ-4型四轮拖挂底座及四角架钻塔；5、LP-4T-01-A 型履带底盘及四角架钻塔；6、LP-4T-01-B 型履带底盘及四角架钻塔；7、LP-4T-02-B 型履带底盘及井字形液压起落钻塔；8、LP-4T-02--B-STRZT 型履带底盘及人字形全液压起落钻塔；9、LP-4T-02-B-STZDT 型履带底盘及双塔架折叠式液压钻塔；10、LP-4T-02-B-SST 型履带底盘及全液压伸缩式钻塔（高度可调）。
潜孔钻机选型
露天矿潜孔钻机设备选型已知条件:（1）南露天煤矿2013年全年生产1780万吨原煤，煤的密度为1.48，硬度f ≥5。
（2）年剥离废岩8400㎡万，岩的综合硬度 f =6~8（3）全年爆破煤的孔径：150mm,岩石孔径：262mm（4）正常作业天数300天，以三班循环作业。
要求:（1）分别计算两种孔径的台班效率 m/台·班（2）计算所需钻机的数量（四舍五入）（3）通过查资料列出两种钻机的技术规格和工作参数（列表）参考项目：（1）岩石的类型（2）全年穿爆量（3）穿爆参数（4）参考同类型矿山的设备经验（5）查找厂家提供的设备技术规格及工作参数（6）要求维护方便一．钻具结构的选择1.钻头的选择选择的依据：（1）硬岩的凿岩比功较大，钻头又是直接和岩石接触的部位，要求钻头体和柱齿具有较高的强度，因此，钻头的排粉槽不宜过多，一般选双翼型钻头。
同时，钻头合金齿最好选球齿，且球齿的外露高度不宜过大。
（2）在软岩中钻进时，凿岩速度较快，相对排渣大，要求钻头有较强排渣能力，最好三翼型或者四翼型钻头，合金齿可选用弹齿或者楔齿。
（3）在节理比较发育的破碎带中钻进时最好选用导向性好的中间凹形或者中间突出型。
（4）在含黏土的岩层中钻进时，中间排渣孔易被堵死，所以最好选用侧排渣钻头。
（5）在韧性好的岩石中钻孔时，最好选用楔形齿钻头。
2.钻杆的选择（1）增大孔径-传爆效率高（2）环形截面积宽10-25mm,排渣效率高；3.冲击器选型冲击器的选择必须依据工作气压、钻孔尺寸和岩性特征等参数。
（1）依据工作气压等级合理选相应等级的冲击器。
（2）根据钻孔直径选相应型号冲击器。
（3）根据岩性选相应冲击器。
建议软岩使用高频低能型冲击器，硬岩使用高能低频冲击器。
4.钻机预选根据以上钻具的选择以及已知条件可以预选煤孔钻机为KQ-150,岩孔钻机为KQ-250二．钻机的工作参数合理的匹配表1 潜孔钻机主要技术规格和性能参数机型KQ—150 KQ—250孔径（mm）150-170 230-250垂直孔深（m）17.5 16孔向（°）60,75,90 90 钻杆直径（mm）133 194-219钻具回转转数（r/min）21.7,29.2,42.9 22.3钻具回转扭矩（N·m）2906,2447,2141 9427.6 轴压力（KN）0～5.8 0～29.4钻具提升速度（m/min）16 12～16孔底有效提力（KN）24.5 98辅助提升力（N）4900 19600工作压力（MP）0.49～0.69 0.49～0.69 除尘方式干或湿式干或湿式行走方式电动履带电动履带钻机重量（t）14 45表2 KQ—150的冲击器HDH360性能参数型号 HDH360钻孔直径（mm）152,165总长（mm）1450外径（mm）136重量（kg）1268.5—25耗风量（m3/min）冲击功（J）820冲击频率（次/分）820—1475与钻杆连接方式内AP13—1/2′′风压（kg/）7—21可配钻头 DHD360—19A ，DHD360—19B表3 KQ —250的冲击器CWG200性能参数型号CWG200 钻孔直径（mm ） 204,254 总长（mm ） 1734 外径（mm ） 180 重量（kg ）277 耗风量（m 3/min ）12—31冲击功（J ） 1560 冲击频率（次/分） 860—1510 与钻杆连接方式 内AP14—1/2′′ 风压（kg/） 7—21 可配钻头 CWG200—19A ，CWG200—19B 1.转速（1）要求：保证钻头每次冲击后进入新的工作面，不至于干磨钻头 （2）合理的与钻头的工作参数有关。
潜孔钻机选型
露天采矿潜孔钻机设备选型已知条件：（1）南露天矿2012年全年生产1850万吨原煤，煤的密度1.38，f ≧6。
（2）年剥离废岩7100万吨m3，岩的综合硬度f=6—10（3）全年爆破煤的孔径：150mm，岩石孔径：250mm，（4）正常作业天数300天，以三班循环作业。
要求：（1）分别计算两种孔径的台班效率m/台·班（2）计算所需钻机数量（四舍五入）（3）通过查资料列出两种钻机的技术规格和工作参数（列表）参考项目：（1）岩石的类型（2）全年穿爆量（3）穿爆参数（4）参考同类型矿山的经验（5）查找厂家提供的设备技术规格及工作参数（6）要求维护方便钻具的结构选择钻头的选择选择的依据：（1）硬岩的凿岩比功较大，钻头又是直接和岩石接触的部位，要求钻头体和柱齿具有较高的强度，因此，钻头的排粉槽不宜过多，一般选双翼型钻头。
同时，钻头合金齿最好选球齿，且球齿的外露高度不宜过大。
（2）在软岩中钻进时，凿岩速度较快，相对排渣大，要求钻头有较强排渣能力，最好三翼型或者四翼型钻头，合金齿可选用弹齿或者楔齿。
（3）在节理比较发育的破碎带中钻进时最好选用导向性好的中间凹形或者中间突出型。
（4）在含黏土的岩层中钻进时，中间排渣孔易被堵死，所以最好选用侧排渣钻头。
（5）在韧性好的岩石中钻孔时，最好选用楔形齿钻头。
钻杆的选择（1）增大孔径-传爆效率高（2）环形截面积宽10-25mm,排渣效率高；冲击器选型冲击器的选择必须依据工作气压、钻孔尺寸和岩性特征等参数。
（1）依据工作气压等级合理选相应等级的冲击器。
（2）根据钻孔直径选相应型号冲击器。
（3）根据岩性选相应冲击器。
建议软岩使用高频低能型冲击器，硬岩使用高能低频冲击器。
钻机的工作参数合理的匹配转速（1）要求：保证钻头每次冲击后进入新的工作面，不至于干磨钻头。
（2）合理与否与工作参数有关。
扭矩（1）要求：能够使钻头克服孔底的摩擦和剪切阻力，孔壁的阻力防止卡钻。
（2）扭矩与孔深。
岩土锚固工程钻机及钻孔机具的配套选型
岩土锚固工程钻机及钻孔机具的配套选型1．朱国平2．罗强内容提要：本文通过介绍锚固工程施工钻孔工艺方法，阐述了相应的设备机具配套方法，提供的锚固钻机设备和机具参数对从事岩土锚固工程施工的工程技术人员具有一定的实用参考价值。
关键词：岩土锚固，钻孔，锚固钻机，跟管钻具随着我国岩土锚固技术的不断发展，岩土锚固技术在水电、铁路、公路等基础工程建设以及滑坡、泥石流等地质灾害预防和整治工程中正得到日益广泛的应用。
经过岩土锚固工程界广大技术专家、工程技术人员的不懈努力，我国的岩土锚固技术从理论到施工工艺技术已经有了长足的发展。
新的施工工艺技术和方法的不断采用，更有力地促进了锚固钻机及钻孔机具的研究和开发。
新设备和新机具的采用，又为我们的岩土锚固工程施工提供了有力的工艺保证手段。
对于具体的锚固工程来说，能否合理地选用钻孔工艺方法和锚固钻机设备、机具配套，关系到锚固工程是否能经济有效地实施，甚至影响到工程施工质量和效果。
岩土锚固施工钻孔工艺方法概述依据岩土锚固对象的不同，常用的岩土锚固施工钻孔工艺方法有（1）风动潜孔锤空气钻进、（2）金刚石（合金）回转钻进、（3）干钻成孔、（4）振动成孔等。
见下图：在我们的工程施工中，重要的是要根据不同的施工对象选择合适的钻孔工艺方法以及设备、机具配套。
风动潜孔锤空气钻进风动潜孔锤空气钻进因其冲击破碎岩石的高效率而在岩石锚固工程施工中被广泛地采用，其一般的钻进方法是大家都熟知的。
但是由于锚固岩石地层的多变性和复杂性，需要采用一些基于一般钻进方法之上的特殊方法和手段。
例如：风动潜孔锤单动力头套管跟进钻进、双动力头双动双管套管跟进钻进、单动力头双管空气反循环钻进等。
选择或采用何种钻孔工艺方法来钻凿锚杆（索）孔，最基本的选择依据首先是要保证钻孔内钻出的岩渣能彻底排出孔外；其次是要能保持钻出的孔壁不会坍塌，这样才能保证在钻孔过程中不会产生埋钻、卡钻等事故，并能顺利地把锚杆（索）安装到位。
我们的客户有相当一部分在施工过程中遇到了成孔难的问题，必须通过采用相应特殊的工艺方法和手段才能使工程得以顺利实施。
钻机选型专项施工方案
目录1、编制依据及编制原则 (1)1.1编制依据 (1)2.2编制目的 (1)2、工程概况 (1)3、钻机的性能介绍 (2)3．1冲击钻 (2)3．2回转钻机 (2)3．3旋挖钻机 (3)4、钻机的技术经济分析与比选 (4)4．1地层适应性的应用比选 (4)4．2各类钻机经济性及综合性能的比选 (4)5、钻机配置 (5)钻机选型专项方案1、编制依据及编制原则1.1编制依据⑴.业主初步施工策划⑵.铁路桥涵设计基本规范（TB10002.1-2005）⑶.铁路桥涵钻孔桩施工技术规范（Q/CR9212-2015）⑷.客货共线铁路桥涵工程施工技术指南（TZ203-2008）⑸.混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）⑹.项目采用的有关技术指南、质量检验标准、规范、规程等2.2编制目的钻孔灌注桩施工中成孔设备的选择是比较关键的环节，钻机的选择是否得当，决定了整个桩基础工程的盈利指标，因此我标段对钻孔机械的比选尤为重要。
通过对几种常用钻孔机械的技术特点概括、地层适应性分析以及技术经济阐述来确定适合我标段的钻机型号。
2、工程概况新建蒙西至华中地区铁路煤运通道土建工程MHTJ-3标一工区里程为DK181+500～DK201+000,全长19.5km，地处内蒙古乌审旗及陕西省靖边县境内，途径乌审旗无定河镇，靖边县红墩界镇。
其中联合村特大桥起止桩号DK191＋370.5～DK192＋893.23，中心里程为DK192+132.87，全长1522.73m。
本桥设计为46孔，为双线桥，位于直线和缓和曲线上，缓和曲线半径R=1200m、缓和曲线长140m，简支梁按平分中矢布置，以左线为准。
基础采用桩基础，桩径分别为1.0m、1.25m、1.5m。
联合村特大桥主要工程数量见表2-1。
3、钻机的性能介绍3．1冲击钻冲击钻机是一种比较传统的钻进机具，依靠冲击锤进行冲砸，掏渣筒掏渣，上下往复冲击将土石劈裂、砸碎，部分被挤入孔壁之内，普通泥浆护壁。
钻孔桩设备选用及施工方法
设备、工艺的选用钻孔桩成孔的方法可分为冲击钻孔、回转钻孔和旋挖钻孔。
施工中常用的钻机为冲击钻机、回转钻机和旋挖钻机。
1、冲击钻机冲击钻孔主要适用于卵（漂）石土、岩层中钻孔。
其主要机具设备大致分为两类：一类为冲击钻孔整套设备，本身配有钻架、起吊及冲击等设备；一类为由带有离合器的双筒卷扬机组成的简易冲击钻具，其钻架由简易杆件组成。
按照泥浆的循环方式，冲击钻又可分为冲击正循环钻和冲击反循环钻。
2、回转钻机回转钻孔可分为正循环回转钻孔、反循环回转钻孔。
其特点是泥浆循环方式不同，压入泥浆为正循环，抽泥浆为反循环。
正循环适用于黏土，粉土，细，中、粗砂等各类土层；反循环适用于黏性土、砂性土、砂卵石和风化岩层，但卵石粒径不得超过钻杆内径的2/3，且含量不大于20%。
3、旋挖钻机旋挖钻机适用于砂性土、砂卵石和风化岩层，目前国内常用的为德国生产的BG系列旋挖钻机和意大利生产的R系列旋挖钻机。
二、方案比选冲击钻的垂直度比较好，但是由于冲击力较大，容易塌孔，充盈系数偏大，冲击振动对周围声音较大，影响人们休息。
动力功率大，耗电量高，再则钢丝绳消耗大。
成孔速度慢，效率低。
回旋钻施工无噪音，无震动，无挤压；机具设备简单，操作方便，费用较低，但成孔速度慢，效率低，用水量大，泥浆排放量大，污染环境，扩孔率较难控制。
旋挖钻成孔速度快、质量高。
该钻机为全液压驱动，电脑控制，能精确定位钻孔、自动校正钻孔垂直度和自动量测钻孔深度，最大限度地保证钻孔质量。
伸缩杆不仅钻孔传递回钻力矩和轴向压力，而且利用本身的伸缩性实现钻头的快速升降，快速卸土，以缩短钻孔辅助作业的时间，提高钻孔进效率。
环保特点突出，施工现场干净。
履带底盘承载，接地压力小，适合各种工况，在施工场地内行走移位方便，机动灵活。
自带柴油动力，缓解施工现场店里不足的矛盾，并排除了动力电缆造成的安全隐患。
同时该钻机配合不同钻具,适用于干式（短螺旋）或湿式（回转斗）及岩层（岩心钻）的成孔作业,还可配挂长螺旋钻、地下连续墙抓斗、振动桩锤等，实现多种功能。
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南昌市港口大道第二合同段（K2+071～K3+392,1.321km）钻机选型专项施工方案编制：复核：审核：中铁四局集团有限公司南昌市港口大道第2合同段项目经理部二〇一三年七月目录一、编制依据及编制原则 (3)1、编制依据 (3)2、编制目的 (3)3、工程概况 (3)4、水文地质 (3)二、钻机方案比选 (4)2．1 冲击钻 (4)2．2 回转钻机 (4)2．3 冲击反循环钻机 (5)2．4 旋挖钻机 (5)三、钻机的技术经济分析与比选 (6)3．1 地层适应性的应用比选 (6)3．2 各类钻机经济性及综合性能的比选 (6)四、钻机配置比例 (8)钻机选型专项施工方案一、编制依据及编制原则1、编制依据1.业主初步施工策划2.南昌市港口大道2标施工图；3.施工地的气候、交通、能源、环境、工程地质和水文条件；4.《混凝土结构设计规范》GB50010-2010；5.《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011；6.《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2-2008；7、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011；8、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008；2、编制目的钻孔灌注桩施工中成孔设备的选择是比较关键的环节，钻机的选择是否得当，决定了整个桩基础工程的盈利指标，因此我标段对钻孔机械的比选尤为重要。
通过对几种常用钻孔机械的技术特点概括、地层适应性分析以及技术经济阐述来确定适合我标段的钻机型号。
3、工程概况我标段位于南昌市北城区“十横十纵”干线性规划道路中南北向道路，南起洪都大桥北至福银高速七里岗互通。
我标段位于南昌市裘家码头与梅林大道之间，经双港码头、顺发码头，跨幸福前港至标段尾。
自主线桥53#墩至95#墩（ K2+071～K3+392）总计1.321km。
道路等级：干线性主干道。
主路采用高架桥形式宽32.5m，设计行车速度80Km/h（双向6～8车道），地面辅路在高架桥下布置宽55m，设计行车速40 Km/h(双向6车道）。
梅林大道前高架快速路设一对上下匝道接规划机场路，过梅林大道路口后高架快速路设一对上下匝道连接地面辅路。
主线桥钻孔灌注桩共388根，梅林匝道桩基152根，总计540.桩径1.0m：332根，桩径1.2m：72根，桩径1.5m：96根，桩径1.8m：40根，合计18703延米。
计划工期2013年6月到2015年6月。
4水文地质（1）赣江冲积平原区：属赣江冲积平原Ⅰ级阶地，地势平坦开阔，以冲积作用为主，地面高程为17.20～21.78米。
（2）据地勘显示，我标段多为中风化千枚岩，局部为微风化千枚岩。
上部多为杂填土、粘土及粉质粘土。
二、钻机方案比选钻孔灌注桩不受地下水位影响，可以穿越各种土质复杂或软硬变化较大的地层(如各类砂土、粘性土、碎砾石土、卵石层、风化岩及多夹层的岩层)对地基进行加固处理，具有承载力大、施工设备简单、方便快捷、安全性好等诸多优点。
我部把桩基础施工部分作为研究对象，钻孔灌注桩施工工艺过程繁多，在整个施工过程中，关键环节是钻孔，钻孔速度的快慢和成孔的质量在整个桩基施工过程中居于主导地位，钻孔机械就是灌注桩基础施工的主导机械，因此对钻孔机械的比选尤为重要。
在该地层哪些钻机可以成孔，成孔的效率、消耗如何，只有全面分析各类钻机的性能指标，才能找到该工程最为合适的施工钻机。
2．1 冲击钻冲击钻机是一种比较传统的钻进机具，依靠冲击锤进行冲砸，掏渣筒掏渣，上下往复冲击将土石劈裂、砸碎，部分被挤入孔壁之内，普通泥浆护壁。
适用于常见的所有填土层、粘土层、密实砂层、圆砾层及角砾复合夹层，但在大漂石、卵石层及微风化地层中进尺缓慢，且冲击锤容易损坏。
冲击钻具有地层适应范围广、施工速度快、场地环境要求小、造价较低等特点。
但同时冲击钻劳动强度大，泥浆循环要设立泥浆回流池占地大，产生的泥浆不易外运，施工震动噪音大。
2．2 回转钻机回转钻机是一种在我国应用时间最长、范围最广、市场保有量最大的成孔机具，该种钻机除在卵、砾石层钻进较为困难外，在其它各种常见地层均有良好的适用性。
回转钻机根据排渣方式的不同分为正循环和反循环两种，反循环又细分为泵吸、气举、孔底泵送(射流)三种。
在素土层、粘土层及砂土层常采用正循环，在卵石层、砂卵石夹层、岩石层及孔底清渣常采用反循环。
根据地层不同，钻头可采用不同形式，特别是在钻进坚硬岩石层时需配置滚刀钻头或牙轮钻头，回转钻机的钻孔直径可达2～5m，深度可达百米。
正、反循环回转钻机具有应用范围广、护壁效果好、成孔质量高，施工无震动、无噪音、机具操作方便、造价较低等特点。
但同时其在复杂地层成孔效率较低，施工现场用水量大、泥浆排放量大，扩孔率较难控制，又很难在卵石、漂石、基岩上施工，特别是在坚硬地层中进度缓慢，施工成本直线上升。
2．3 冲击反循环钻机冲击反循环钻机是一种将传统的冲击钻机与反循环排渣工艺相结合的新型大孔径钻机。
即利用冲击钻头对岩石进行较高频率的冲击，使岩石产生破碎，然后利用反循环排渣方式及时将破碎岩屑第一时间排出孔外，该种钻法既保留了传统冲击式钻机的施工成本低、清孔干净、沉渣量少、适应地层广的优点，又克服了其不能连续排渣、重复破碎多的不足，广泛适用于各种复杂地层施工。
冲击反循环钻机与回转钻机各有各的优点，一般在粘土、亚粘土、淤泥质土层、粉砂层施工时，回转钻机要比冲击反循环钻机施工快1．1～1．3倍，且成本消耗较低。
但在卵砾石层及基岩施工中，冲击反循环钻进明显比回转钻进要快2～3倍，尤其在一些丘陵山区地带，冲击反循环在施工复杂地层即卵石层及卵砾夹石层时成孔速度优越性更加显着，在成本消耗方面在卵、砾石层，漂石，基岩施工中，冲击钻进效率高，而回转钻机钻进速度慢，成孔周期长，成本比冲击钻进大3倍以上，如遇大漂石、大块石、硬度较高的花岗岩回转钻机很难钻进，只能用冲击反循环钻机来完成。
但同时冲击反循环钻进振动对周围环境影响很大，特别是冲击下部坚硬基础岩面时，冲击振动对周围产生很大噪音，另外钻机功率大、耗电量高、结构复杂、体积大、搬迁运输成本也较高。
2．4 旋挖钻机旋挖钻机是近年来发展最快的一种新型桩基成孔施工方法，它通过钻杆和钻斗的旋转，以钻斗自重并加液压作为钻进压力，使土屑装满钻斗后提升钻斗出土，通过钻斗的旋转、挖土、提升、卸土和泥浆置护壁，反复循环而成孔。
旋挖钻机适用于各类粘土、粉土、密实砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层，借钻具自重和钻机加压力，耙齿切入土层，在回转力矩的作用下钻斗同时回转配合不同钻具，适应于干式(螺旋)、湿式(回转斗)的成孔作业。
目前，旋挖钻机的最大钻孔直径为3m，最大钻孔深度达120m(主要集中在40m以内)，最大钻孔扭矩620kNm。
旋挖成孔的施工方法具有施工质量可靠、成孔速度快、成孔效率高、适应性强等特点，大大缩短了工期，废浆少，低噪音，污染小保护了环境，克服了机械成孔时孔底沉淤土多、桩侧摩阻力低、泥浆管理差的缺点，极大地提高了施工质量。
但其缺点是对于厚度较大的松散砂层在钻进时易塌孔，在卵石含量较大的卵石层钻进时速度慢，不适用于坚硬岩石层入岩施工。
旋挖钻机一次投入费用较大，但成孔费用消耗等经济技术指标比其他方法成孔费用低，应结合工程规模、工程量和施工进度综合考虑，从目前看该工艺在我国有着相当可观的经济效益。
三、钻机的技术经济分析与比选3．1 地层适应性的应用比选由于我国国土面积广大，地质地貌多种多样，地层情况复杂多变，不同地区间地层差异很大。
所以在具体工程确定后，通过实地踏勘结合岩土工程勘察报告对所要施工地层的地质年代构造和岩性做到详细了解，并详细分析各种土工试验指标，从而做到准确地对钻机进行初步适应性选型。
根据地层特点和各类钻机的特性，我们可作出如下比选：(1)对于填土层、粘土层、粉土层和密实砂层，可选用冲击钻机、正循环回转钻机和旋挖钻机；(2)对于粘土层、较松散砂层、淤泥质土层，可选用正循环回转钻机和旋挖钻机；(3)对于砂层、砾石层、砂砾夹层和卵砾夹层，可选用冲击钻机、反循环回转钻机、冲击反循环钻机和旋挖钻机；(4)对于密实砂层及卵石含量大于2O%粘土层或粒径大于15cm 的漂石地层及超过10cm 的卵砾夹层，可选用冲击钻机或冲击反循环钻机；(5)对于软岩、强风化岩、破碎岩，可选用冲击钻机、正循环回转钻机和冲击反循环钻机；(6)对于弱风化、微风化及坚硬岩石的入岩，可选用实心锤冲击钻、冲击反循环钻机、回转钻机(配牙轮或滚刀钻头)。
3．2 各类钻机经济性及综合性能的比选经济成本和消耗量指标在施工生产过程中的地位极其重要，为了努力达到效益最优化，在熟知各种钻机设备的功率、配套设施、消耗量和工作效率下再结合具体工程特点确定钻机类型。
为了方便理解和说明，下面对各种常用钻机的技术经济指标进行列表比较，各项数据详见表1。
表1 常用钻机的技术经济指标比较一览表（测算数据以φ1.2m桩为例）从表1中可以看出，对于同一种地层的桩基施工成孔，由于选用钻机设备的不同会产生不同的施工成本单价，有时还会相差很大。
例如某一钻孔桩所在地层上部主要为填土层和密实砂层，下部主要为砂卵夹层并有少量强风化岩层，按照以上所列各种钻机的性能，冲击钻机、回转钻机、冲击反循环钻机和旋挖钻机中的任何一种都能满足施工要求。
但从经济角度分析，他们的成本消耗却不尽相同，4种钻机在制浆、排浆和动力等基本相同的情况下，钻头的消耗和进尺速度的差别使得成本相差较大。
冲击钻机在上述地层的平均成孔速度在1．0～3．0m／h，施工平均成本在130元／m,正、反循环回转钻机在上述地层的平均成孔速度在1．5～3．5m／h，施工平均成本在160元／m,冲击反循环钻机在上述地层的平均成孔速度2．5～4．5m／h，施工平均成本在200元／m；旋挖钻机在上述地层的平均成孔速度在5．O～8．0m／h，施工平均成本在280元／m。
所以按照上述指标分析计算，旋挖钻机的成孔速度比冲击钻机的成孔速度快2倍多，但施工成本单价也要高出2倍多，因此在正常工期条件要求下，从经济指标出发应该优先选用普通冲击钻机，以降低施工成本。
另外结合地层情况、施工场地环境、施工工期、安全文明施工等因素对施工钻机进行综合性条件选择。
四、钻机配置比例根据施工工期安排，我标段首先施工60～69#墩3395m，80～95#墩4712m，第二阶段施工53～59#墩1100m，70～79#墩3780m。
通过以上比选我标段拟采用冲击钻机10台，回旋钻机10台进行我标段桩基施工。