钻孔灌注桩基础具有稳定性强、承载力高、设备相对简单、施工效率高的优点,在我国重大岩土工程中得到广泛应用。根据不同的地质条件,需要选择不同的钻井设备,以带来更好的经济效益和社会效益。
钻孔桩的设备主要有以下几种。
1.冲击钻机
利用钻头的冲击力在岩层中钻孔的机器是一种常见的钻机设备,它可以适应各种地质条件,尤其是卵石层。
优点:成本低,施工地层适应性更广,施工速度更快,对施工现场环境要求更低等。
缺点:劳动强度相对较高,需要设置泥浆循环用的泥浆回流罐,占地面积较大,因此产生的泥浆无法直接外运,施工过程中会产生较大的振动和噪音,对周围环境影响明显。
2.螺旋钻机(旋转钻机)
螺旋叶片钻机依靠液压马达的输出动力向下钻进,适用于地下水位以上的填料层、粘土层、淤泥层、砂层和小粒径砾石层。
优点:设备简单、钻孔速度快、机械振动小、噪音低、成本低、无泥浆污染、混凝土浇筑质量好等。
缺点:单桩承载力低于打入式预制桩,桩端存在虚土,应用范围有限。
3.旋转钻机
由动力装置驱动钻机旋转装置旋转,从而带动带钻头的钻杆旋转钻孔的机器,适用于填土、淤泥、粘性土、粉土、砂土等土层,在卵石层和砂岩层钻孔困难。
优点:护壁效果明显,成孔质量较高,施工过程中无明显振动、噪音等问题,操作更简单,成本更低;
缺点:在复杂的钻孔工作中,整体工作效率较低,经济消耗较大。施工现场用水量大,需要排出大量泥浆。同时,扩孔率无法得到有效控制,因此很难在卵石、漂石和岩石层的表面进行施工。
4.潜水钻机
本发明涉及一种将防水电机的变速机构与钻头直接连接并同时对外密封的机器。通过钻杆定位后,钻头直接潜入水底在泥浆中钻孔。适用于在淤泥、粘土、砾石层、风化页岩等各种地层中钻孔,尤其适用于地下水位较高的土层。
优点:成本低,自重轻,对地基承载力要求低,效率高,成孔精度高,钻孔时无需提钻清渣;
缺点:对非均质地层适应性差,不适合在基岩中钻进,泥浆护壁容易造成野外环境泥泞。
5.全套管钻机
液压驱动的抓管、摆管和压管机是一种集成设备,它将套管振动并压入土壤中,并与锤抓斗配合从套管中取出土壤以形成孔。它适用于除岩层以外的任何土层。
优点:成孔成桩质量高,排泥无污染,环保效果好,噪音低,振动小,可在各种土层和岩层中用各种型号的抓斗施工;
缺点:设备庞大,施工场地需求大,成套设备投资成本高,建设周期长。
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