鉆進
關注創建者：一包榨菜?? 創建時間：2021-04-07
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鉆進的實例教程
在土質地層中鉆進，有時為有效地完整地揭露標準地層，還可以采用勺形鉆鉆頭進行鉆進。
沖擊-回轉鉆進
沖擊-回轉鉆進綜合了前兩種鉆進方法在地層鉆進中的優點，以達到提高鉆進效率的目的。其工作原理是：在鉆進過程中，鉆頭克取巖石時，施加一定的動力，對巖石產生沖擊作用，使巖石的破碎速度加快，破壞粒度比回轉剪切粒度增大。同時由于沖擊力的作用使硬質合金刻入巖石深度增加，在回轉中將巖石剪切掉。這樣就大大提高了鉆進的效率。
鉆進效率較高、適用于各種土體
孔深較淺，設備較復雜
半液壓傳動、回轉、沖擊、振動鉆具等功能齊全，可靜壓取土
大部分鉆具孔深較淺，堅硬巖層不適用
工程地質鉆探工作概況 表1-2
沖擊-回轉-振動鉆進
沖擊-回轉-振動鉆進綜合了前三種鉆進方法在地層鉆進中的優點，以達到提高鉆進效率的目的。采用機械動力所產生的振動力，通過連接桿和鉆具傳到圓筒形鉆頭周圍土中。由于震動器高速振動的結果，圓筒鉆頭依靠鉆具和振動器的重量使得土層更容易被切削鉆進，切鉆進速度較快。
（3）鉆孔地質柱狀圖
鉆孔地質柱狀圖是表示該鉆孔所穿過的地層而綜合成圖表表示（表1-3）。圖中表示有地質年代、土層埋藏深度、土層厚度、土層底部的絕對標高、巖土的描述、柱狀圖、地面絕對標高、地下水水位和測量日期、巖土怎樣選取位置等。柱狀圖的比例尺一般為1：100—1：500。
鉆孔柱狀圖表 表1－3
孔號：ZK1 孔口高程
（4）土試樣的采取
原狀土樣的概念
工程地質鉆探的主要任務之一是在巖土層中采取巖芯或原狀土試樣。在采取試樣過程中應該保持試樣的天然結構，如果試樣的天然結構已受到破壞，則此試樣已受到擾動，這種試樣稱為“擾動樣”，在工程地質勘察中是不容許的。除非有明確說明另有所用，否則次擾動試樣作廢。
展開 第六章 鉆探要求
一、鉆孔規格：
1、鉆孔口徑應根據鉆探目的和鉆進工藝確定。采取原狀土樣的鉆孔，口徑不得小于91mm，僅需鑒別地層的鉆孔，口徑不宜小于36mm；在濕陷性黃土中，鉆孔口徑不宜小于150mm。MCKN.f%lP
2、深度超過100mm的鉆孔以及有特殊要求的鉆孔包括定向鉆進、跨孔法測量波速，應測斜、防斜，保持鉆孔的垂直度或預計的傾斜度與傾斜方向。對垂直孔，每50m測量一次垂直度，每深100m允許偏差為±2°。對斜孔，每25m測量一次傾斜角和方位角，允許偏差應根據勘探設計要求確定。鉆孔斜度及方位偏差超過規定時，應及時采取糾斜措施。
二、鉆進與護壁
1、鉆進方法應符合下列要求：
① 對要求鑒別地層和取樣的鉆孔，均應用回轉方式鉆進，取得巖土樣品。遇到卵石、漂石、碎石、塊石等類地層不適用于回轉鉆進時，可改用振動回轉方式鉆進。
② 在地下水位以上的土層中應進行干鉆，不得使用沖洗液，不得向孔內注水，但可采用能隔離沖洗液的二重或三重管鉆進取樣。
③ 鉆進巖層宜采用金剛石鉆頭。對軟質巖石及風化破碎巖石應采用雙層巖芯管鉆頭鉆進。需要測定巖石質量指標RQD時應采用外徑75mm的雙層巖芯管鉆頭。
④ 在濕陷性黃土中應采用螺旋鉆頭鉆進，亦可采用薄壁鉆頭錘擊鉆進。操作應符合“分段鉆進、逐次縮減、堅持清孔”的原則。
2、 對可能坍塌的地層應采取鉆孔護壁措施。在淺部填土及其它松散土層中可采用套管護壁。在地下水位以下的飽和軟粘性土層、粉土層和砂層中宜采用泥漿護壁。在破碎巖層中可視需要采用優質泥漿、水泥漿或化學漿液護壁。沖洗液漏失嚴重時，應采取充值、封閉等堵漏措施。
展開 鉆進過程中，操作人員要密切注意鉆進情況，如遇卡鉆、鉆桿劇烈抖動、鉆機偏斜等異常情況，應立即停鉆，查明原因，采取相應措施后方可繼續作業。鉆進至設計標高后方可停鉆。
4、灌注及拔管 ：
CFG樁成孔到設計標高后，停止鉆進，壓灌之前幾分鐘，應開動混凝土輸送泵，提前將攪拌好的混凝土充滿輸送泵的料斗，同時備好一罐混凝土備用。壓灌時泵斗內要有一定的混凝土容量，混凝土容量要高出進料口50mm 以上，以防吸進空氣。當泵斗混凝土低于進料口時及時通知停止提升鉆桿，待混凝土攪拌好后再進行壓灌、提鉆。機手時刻保證管內充滿混凝土，鉆具內無混凝土嚴禁提升。
開始泵送混合料，當鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管，嚴禁先提管后泵料，成樁的提拔速度宜控制在每分鐘2-3m，提升壓灌過程中，如發現支腿下沉立即停止提升，并調節鉆機水平，方可繼續壓灌。灌注成樁完成后，用水泥袋蓋好樁頭，進行保護，施工樁頂高程宜高出設計樁頂標高不少于0.5m，以保證樁頂混凝土強度達到設計要求。鉆頭提升到孔口時，應防止樁周土掉入孔內。 如遇堵管或其它故障，應及時處理，若鉆頭提出原灌入混凝土料面，先將鉆頭蓋進行閉合處理，再將鉆頭插入混凝土面下1.0——2.0m 深度后再對樁體進行灌注。
5、移位、施工下一根樁 ：
當上一根樁施工完成后，重復以上步驟進行下一根樁的施工，在樁機移動過程中防止樁機本身和支腿對樁體的破壞。樁機移機至下一樁位施工時，應根據軸線或周圍樁的位置對需施工的樁位進行復核，保證樁位準確。
五、施工中常遇問題的預防及處理措施
1、進尺困難
（1）、進尺速度太快造成憋鉆：應控制鉆進速度，宜采用中、高轉速、低扭矩、少進尺的方法，使得螺旋葉片之間保持較大的空間，才能收到自動輸土，鉆進阻力小，成孔效率高的效果。
展開 ⑴當鉆孔傾斜時，可反復掃孔修正，如糾正無效，應在孔內回填粘土或風化巖塊至偏孔處上部0.5m，再重新鉆進；
⑵鉆進中如遇塌孔，應立即停鉆，并回填粘土，待孔壁穩定后再鉆；
⑶護筒周圍冒漿，可用稻草拌黃泥堵塞漏洞，并壓上一層泥、砂包。
10、沖孔樁施工若遇下列情況之一時，應立即停鉆處理。
⑴產生斜孔、彎孔和縮孔時，應停鉆拋粘土塊夾片石至偏孔開始處以上0.5——1m，重新鉆進、不得用沖孔鉆頭修孔，防止卡鉆；
⑵鉆進中如遇塌孔，應立即停鉆，回填夾片石的粘土塊，加大泥漿比重，反復沖擊造壁及鉆進；
⑶沿護筒周圍冒漿、造成孔口坍塌地表沉陷時，應立刻停鉆并防止鉆機傾倒，及時在護筒外圍回填粘土（用稻草拌和）；并加以夯實，必要時壓上一層泥、砂包后方可繼續鉆進。
11、若遇卡鉆、掉鉆，應按下列方法處理：
⑴卡鉆時應交替緊繩、松繩，將鉆頭緩緩吊起，不得硬提猛拉，必要時可使用打撈鉤、千斤頂等鋪助工具助提；
⑵掉鉆時應立即打撈，用打撈鉤鉤住鉆頭預設的打撈環，把鉆頭提上來。
12、樁孔排碴可采用泥漿循環或抽碴筒排碴等方法。如采用抽碴筒排碴，在鉆進4——5m深后，每鉆進0.5——1m應抽碴一次，并及時補給泥漿。
13、鉆大孔時可分級成孔，第一級鉆頭直徑宜為第二級鉆頭直徑的0.6——0.8m倍。
14、沖孔入巖后，每鉆進200mm要取一次巖樣，并妥善保存，以便終孔驗證。鉆孔樁入巖后宜每鉆進100mm取一次巖樣。
15、鉆孔樁清孔應按下列規定進行。
展開 2、跳鉆 Bouncing：
指鉆進中鉆頭鉆遇灰巖、白云巖或膠結致密礫巖等硬巖層時，不易鉆進、鉆具發生跳動的現象。
3、蹩鉆 Choke off drilling，Bit bouncing：
鉆進中鉆頭鉆遇軟硬交界地層，膠結差的礫巖、斷層、縫洞等，因鉆頭接觸面受力及反作用不均勻，發生轉盤轉速忽快忽慢，聲響時高時低的蹩跳現象。
4、停鉆stop drilling：
停止鉆進。
5、吊打easing the bit in：
在鉆頭上施加很小的鉆壓鉆進的過程。
6、放空 Loose downcast，Drilling run into vuggy or looseformation：
鉆進中遇到地下空洞、溶洞或極為疏松的巖層時，發生鉆壓突減趨于零，鉆速突增至極大，無須加壓具自行下放而有進尺的現象。
7、鉆頭選型bit selection:
在一定井身結構下，根據地層巖性和鉆井方法等確定鉆頭類型的過程。
8、鉆頭檢查bit inspection:
為保證入井鉆頭的型號、尺寸、質量等符合要求，在入井前進行的一些檢查。
9、鉆頭使用壽命bit life:
鉆頭在切削元件或軸承失效之前在井下正常工作的時間。
10、鉆頭合理起鉆時間 reasonable time to pull the bit:
在鉆頭使用壽命內,按鉆井技術經濟指標最優為標準確定的鉆頭起鉆時間。
11、鉆頭過度使用overuse of bit:
鉆頭在超過合理使用時間后繼續使用。
12、鉆頭正常磨損bit uniform wear:
指鉆頭在正常的鉆進過程中，因巖石的研磨作用而產生的切削元件、鉆頭外徑的磨損。
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、進給速度、鉆孔深度下的溫度場與應力場差異，總結關鍵參數對結果的影響規律。
本案例為CAE文件，鉆頭為常規麻花鉆，金屬為7075鋁合金，材料本構為JC，鉆孔過程中有切屑產生，通過本案例您可以學會7075鋁合金JC參數的設置，鉆孔過程中接觸的設置，以及鉆孔轉速和進給量等參數的設置。
C4
D1-D4
接管與平焊法蘭角焊縫
接管與殼體角焊縫
SMAW
A102
③
E1
支座與殼體焊接角焊縫
GMAW
（CO2焊）
TFW-308L
④
說明：
① 筒體直徑為800mm，焊工可以鉆進筒體內焊接
四、鉆頭事故
1、鉆頭事故：
在鉆進過程中所發生的包括：牙輪鉆頭抹脖子、掉牙輪、蹩斷牙爪、牙齒、牙輪；刮刀鉆頭蹩斷刀片、接頭；PDC鉆頭脫落或人造聚晶金剛石、天然金剛石脫落等事故。
2、跳鉆 Bouncing：
指鉆進中鉆頭鉆遇灰巖、白云巖或膠結致密礫巖等硬巖層時，不易鉆進、鉆具發生跳動的現象。
首先，在采用混凝土灌注樁技術進行水閘基礎的加固施工中，在進行混凝土灌注孔的鉆進施工時，通常情況下，為了保證混凝土灌注后鉆孔的孔壁保持平衡，通過使用鉆機進行鉆孔鉆進過程中，要保證鉆孔使用的鉆機泥漿的比重控制在1．2左右，而對于淤泥層的鉆孔施工中，鉆機的泥漿比重要控制在1．-3左右。
就目前的鉆探技術來看，最為先進的鉆探技術可以在地殼中鉆進千米以上，并且還可以把千米之下的地層樣本完整帶到地面上，這就給找礦勘查帶來了直接的分析依據。
在使用鉆探找礦勘查技術前，要先對地表環境進行分析，根據實際情況來選擇適合的鉆探設備和鉆探技術，從而最大限度降低鉆探過程對低下環境的影響。
⑵鉆進攪拌
樁機就位后， 啟動電機開始施工， 在下沉過程中注入水泥漿液， 提升攪拌樁體， 重復下沉噴漿提升攪拌樁體完成四攪兩噴。同時嚴格控制下沉和提升速度。根據設計要求和有關技術資料規定， 鉆機鉆進攪拌速度一般為 0. 5-0. 8m/min，重復攪拌提升速度一般為 1m/min， 在樁底部分適當持續攪拌注漿。前后臺有專人及時記錄原始資料， 前臺：下沉提升速度、 深度、 時間。
