超大直徑樁基建設中不同直徑截齒筒鉆組合施工技術

范 銘

（核工業南方工程總公司，廣東 佛山 528100）

樁基工程是建筑的基礎，施工的水平會直接的影響施工的進度以及工程的質量。對于不同直徑截齒筒鉆組合施工技術，主要應用在一些環境比較惡劣，或是地質中含有較多的花崗巖、建筑工程中。通過合理的對不同直徑截齒筒鉆進行組合，來進行施工的方法可以提高施工效率，在風化花崗巖地層中，原本的旋挖轉機入巖的施工效率特別的低，如今通過這種施工技術，不僅解決了效率低得難題還為許多類似的工程項目的建設提供了參考和經驗。

1 不同直徑截齒筒鉆組合施工的特點

關于這項施工技術是在我國近期發展起來的，其施工具有效率高、噪音低、環保、機械化質量高等特點。不分國內外，其設備機構形式和工作原理都差不多。但是對于不同的地質條件又有不同的選擇，施工的技術要求也不相同。因此，對于不同的樁基建設，選擇不同的直徑截齒筒鉆，來實現施工效率的最大化。這種施工技術能在一定程度上豐富筒鉆機的施工工藝，拓寬施工領域。

2 對以不同直徑截齒筒鉆組合施工方法的分析

2.1 截齒筒鉆破碎硬質基巖優勢

巖石在進行破碎時是以一種球式壓入式進行破碎，而剛好針對這種特點，截齒的前端是一種拋物線的形狀，所以在對巖石進行破碎時，十分的方便。對于巖石來講，在進入攪拌機內的時候，由于巖石的形狀，或者重量，可能會導致在進行巖石破碎的時候，許多的巖石會從攪拌機之內蹦出，這樣一來是對正在進行工作的員工的安全造成損害，同時巖石的破碎率也不是特別高，導致整個施工項目的效率低下。而截齒筒鉆剛好可以解決這個問題，由于截齒筒鉆的直徑不相同，所以巖石在進入之后，形狀不同，大的巖石會被不同的齒輪進行破碎。另外，截止前傾的角度和傾斜度不同，其鉆進的效率相差也會比較大，所以在進行施工的時候要選用合適的截齒傾斜度，截齒間距和布置方式都要考慮在內。

2.2 不同直徑截齒筒鉆組合施工方法優勢

不同的直徑截齒筒鉆，要對其布置方式進行優化，基于要對其布置方式進行優化，在巖石破碎的理論基礎上，同時在結合旋挖鉆機先進的技術，可實現延時躍進破壞，提高入巖效率。采用這種方法，在對巖石進行破碎時是逐級進行的，前一級的鉆在完成自己的工作之后，后續的轉還能得到充足的自由，來對接下來進入的巖石破碎。這是一種層級遞進的方法，巖石進入之后在不同的時間點和不同的是自由面被粉碎，既節省了時間又提升了效率。

3 不同直徑截齒筒鉆組合施工中遇到的困難

3.1 巖石的堅硬度

基巖的鉆進一直以來都是樁基施工中經常遇到的難題。對于巖石的可鉆性有不同的級別，破碎巖石所采用的到的截齒筒鉆來說要求還是十分的大。在實際的施工過程中，可能會出現的問題包括鉆齒損壞，入巖器具磨損大，施工的成本特別的高，甚至有的工地，在鉆巖石這一部分遭受了巨大的阻礙，僅僅是因為幾厘米的巖石厚度，就要被迫放棄整個施工項目，或者會采用最原始和暴力的方法來進行鉆研。這樣的做法，不僅對環境的破壞十分的大，對施工人員的安全也可能會遭到一定的威脅，施工的效率也是十分的低下。

3.2 截齒筒鉆的磨損

許多的工程的項目負責人為了減低施工中的成本，減少資金的使用，所以在選擇機械設備時，會為了便宜從而選擇價錢相對比較便宜的機器。一分價錢一分貨，雖然這機器在剛開始的時候節省了一大筆資金，但是質量問題在后來的施工過程中慢慢地顯現出來。由于不同直徑的截齒筒鉆通常是用在大型的工程建設之中，而且常年累月接觸的都是一些比較堅硬的，例如大塊巖石之類的東西，所以在施工的過程中，可能一小個鋸齒受到了損壞，如果扔掉會增加成本，但若保留在工地內，也會對施工的進程造成一定的影響。所以截齒筒鉆的磨損在工地中常見，時有發生。

3.3 技術人員操作不到位

在超大直徑樁基建設的過程中，不同直徑的截齒筒鉆組合技術使用頻率非常的高，主要針對一些難以破碎的巖石，但是這是一項對技術要求水平十分高的操作，在工地的施工人員，并不是人人都能準確的加以操作。因此在工地中時常出現因工作人員操作不到位，而發生的一系列危險，或者在施工過程中出現問題。許多的工作人員并沒有經過專業的培訓，只是依靠自己，多年在工地的經驗來對這項技術進性操作。但是不同直徑的截齒筒鉆組合技術，是近年來我國新崛起的一項高科技技術，對操作人員的技術水平要求非常高。

4 不同直徑截齒筒鉆組合入巖工藝特點

4.1 巖石破碎理論

第一階段是研磨破碎階段，第二階段是疲勞破碎階段，第三階段是躍進破碎階段。對于巖石破碎理論是傳統的巖石破碎時所產生的效果，將其不同的階段命名為不同的名稱來顯示不同的破碎效果。當然還有一些關于其他的破碎理論，如自由面破碎理論，這一理論認為鉆頭到自由面的距離有一定的關系，關系圖如圖所示：

圖1 自由面破碎理論關系圖

4.2 入巖施工難點及創新工藝思路

工程的主要難點就是如何以最快的速度來完成巖石的破碎，或者說是在巖石在風化過程中，鉆頭要達到一定的深度，怎樣才能讓鉆頭達到精準的位置以及需要的深度。提高鉆機進入巖石的效率，有主要的方法，一是結合一種中國最近幾年新進的技術，從而實現提高巖石的破碎效率這個目標。此外，在對不同直徑的截齒筒鉆進行組合施工時，合理的分配也是異常重要，不同重量和形狀的巖石對鉆機的要求的大不相同。爭取能夠做到前一次的鉆進能夠為后一次的鉆進提供自由面，從而能夠提高破碎效率。

4.3 多鉆頭組合施工方法的主要內容

本工程在進行具體的施工過程中基巖和基巖以上部分要采用不同的施工工藝和不同的鉆機鉆頭。對于基巖以上部分，這部分來說掩飾的堅硬程度和風化程度沒有特別的高，巖石的成分還是比較簡單的，因此對于這部分的基巖來講，選擇普通的撈砂斗進行鉆進。但是對于基巖下的部分來講，這部分的巖石成分比較復雜，堅硬度也比較的大，這時選擇普通的施工工藝對這部分的基巖來說就是不適合的。所以，相對比較復雜的工藝，截齒筒鉆就在這個時候發揮了巨大的作用，和普通的方法進行交叉使用，既能夠提高施工的效率，對于巖石的破壞力度也是比較的大。5 結語

超大直徑旋挖灌注樁在基巖中鉆進時，可以使用小直徑的截齒筒鉆。不同的施工步驟使用不同直徑的截齒筒鉆。本文通過了實踐證明，采用不同直徑的截齒筒鉆在大直徑的樁基建設中，是最有效的一種施工工藝，可以快速提高施工的效率。中國的陸地面積比較廣闊，地質條件也是特點的復雜，但為了發展那些偏遠地區，本來在地質環境方面，就比別的地方差很多，所以更高的機械技術和施工工藝更能在那些地方發揮更得功效。受自然環境的影響，巖石的存在本就經歷過幾千萬年的發展，其內部結構的復雜程度不可想象，因此，不同直徑的截齒筒鉆的施工工藝對中國貧窮地區的發展具有重要貢獻。