大直径潜孔锤凿岩成孔技术 ppt课件
大直径潜孔锤与桩机的配合应用
大直径潜孔锤与桩机的配合应用
摘要：大直径潜孔锤钻头在嵌岩桩施工中碎岩效率很高，但潜孔锤钻头作为一种钻具必须跟桩机配合才能发挥其优势，本文结合工程实例介绍几种大直径潜孔锤与桩机配合的方式，并针对不同地质条件分析合适的潜孔锤与桩机组合方式。
关键词：大直径潜孔锤；嵌岩桩；拓展应用
abstract: large diameter dth hammer drill in rock-socketed pile construction of broken rock the efficiency is very high, but dth hammer drill bits as a kind of drilling tools must be piling machine can cooperate to exert its advantages, combined with the practical engineering examples of several large diameter dth hammer and pile machine manner with the according to different geological conditions analysis right dth hammer and pile units and way.
keywords: large diameter dth hammer; rock-socketed pile; developing
潜孔锤工作原理
潜孔锤工作原理
潜孔锤是一种常用的地质工程工具，它主要用于岩土层中的孔
洞开凿和取芯工作。潜孔锤的工作原理是利用压缩空气或液压力将
钻头或凿岩器具有高频率的冲击力，从而实现对岩土层的破碎和取芯。下面将详细介绍潜孔锤的工作原理。
首先，潜孔锤的工作原理是基于冲击力的传递。当潜孔锤接通
压缩空气或液压力源后，压缩空气或液压力会驱动潜孔锤内部的活
塞做往复运动，从而产生高频率的冲击力。这种冲击力会通过潜孔
锤的钻杆传递到钻头或凿岩器上，进而对岩土层进行冲击破碎或取芯。
其次，潜孔锤的工作原理还涉及到空气或液压力的控制。潜孔
锤内部的压缩空气或液压力源通过控制阀门的开合来实现对活塞的
往复运动控制，从而控制冲击力的产生。通过合理的控制阀门的开
合时间和频率，可以实现对冲击力的精确控制，以适应不同岩土层
的工作需求。
此外，潜孔锤的工作原理还包括对钻头或凿岩器的设计和选择。钻头或凿岩器的设计和选择直接影响了冲击力的传递效果和工作效
率。合理的钻头或凿岩器设计可以增加冲击力的传递效率，提高工
作效率和质量。
最后，潜孔锤的工作原理还与岩土层的物理性质有关。不同的
岩土层具有不同的硬度、韧性和断裂特性，因此需要根据具体的工
程要求选择合适的潜孔锤工作参数和钻头或凿岩器类型，以实现最
佳的工作效果。
综上所述，潜孔锤的工作原理是基于冲击力的传递，通过控制
压缩空气或液压力源和钻头或凿岩器的设计和选择来实现对岩土层
的破碎和取芯工作。这种工作原理在地质工程中得到了广泛的应用，为岩土层的工程开挖和取芯提供了高效、精准的技术支持。
气动潜孔锤钻进技术 ppt课件
我院自主研发的贯通式潜孔锤及反循环钻进技术、大直 径湿式反循环钻进潜孔锤技术相继研究成功，经生产性野外
ppt课件
10
1. 阀式气动潜孔锤
属于这类冲击器在我国使用最多的为J系列冲击器（如 J—80、J—100、J—150、J—200、J—250）和CZ系列冲击 器等。
（嘉兴J200型）
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11
J系列冲击器结构如图所示。 冲击器工作时，压缩空气由接头2 压开止逆阀19进入缸体。进入缸 体的压缩空气分成两路，一路是 直吹排粉气路，经阀座8、配气杆 22、活塞9的中孔通道以及钻头23 的中心孔进入孔底，直接用来吹 洗孔底岩屑；另一路是气缸工作 的配气气路，压缩空气进入具有 阀片7的配气机构，并借助活塞9 与配气杆22、内缸11上的孔及衬 套12上的槽进行配合，使阀片翻 转，实现上、下进排气的转换， 推动活塞往复运动。
某些矿产（如金矿）很多为砂矿床，并且往往赋存在卵砾石层以及含 漂砾的沉积层中，用潜孔锤结合反循环取样效果甚佳。 3．工程地质勘查
工程地质勘查包括陆地和水域，一般多在第四系覆盖层中钻进。当遇 到卵砾石层或漂砾时亦用潜孔锤钻进。 4．水井钻凿施工
大直径潜孔锤凿岩成孔技术
五、结束语
解决上软下硬的 复杂地质条件下 的钻进问题
完成长螺旋钻戒和潜 孔锤的结合，解决风 量、风速、风压等问 题。
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身处桩基施工的第一线，我们在不 停地进行施工技术、施工工法的探 索，力求节能、环保、高效是我们 的目标，以前我们做到了，今后还 会做的更好，欢迎更多志同道合的 朋友一起交流，共同发展。
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潜孔锤引孔技术概述
该技术以长螺旋多功能桩机（或旋挖桩 机）做桩架，以长螺旋动力头（或旋挖 桩机动力头）做旋转动力，在特制的钻
杆下悬挂风动式潜孔锤，潜孔锤冲击破
碎岩石的同时，动力头带动钻杆及潜孔 锤进行适度的钻压与回转钻进，既能研 磨刻碎岩石，又能使潜孔锤击打位置不 停的变化，使潜孔锤底部的合金突出点 每次都击打在不同位置，风动潜孔锤的 空气既能冷却钻头又能将破碎的岩屑吹
地质条件
嵌岩桩
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微风化灰岩层面标高等值线图
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地基中溶洞分布平面图
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潜孔锤施工现场
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工程实例1：连州市现代国际广场
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连州市现代国际广场
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工程实例2：湛江钢铁工程热轧单元
全套管护壁潜孔锤凿岩植桩施工工法
全套管护壁潜孔锤凿岩植桩施工工
法
全套管护壁潜孔锤凿岩植桩施工工法是一种在地下工程中使用的常见方法。本文将从前言、工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例等方面进行详细介绍。
一、前言地下工程中的锤击钻孔法是一种高效、经济的地下施工方法，在不同地质条件下都有广泛应用。全套管护壁潜孔锤凿岩植桩施工工法是一种补充改进的方法，可以解决一些传统方法难以应对的困难。
二、工法特点全套管护壁潜孔锤凿岩植桩施工工法具有如下特点：1. 应用范围广泛：适应于各种地质条件，包括岩石
地层、软土地层和淤泥地层等。2. 锤击能量大：通过使用潜
孔锤，使得凿岩植桩的工作效率更高，能够应对各种复杂地层。
3. 施工质量高：全套管护壁可以有效保护孔壁，并确保施工
过程中的稳定性和安全性。4. 施工速度快：通过合理的施工
工艺和机具设备，提高施工效率，缩短施工周期。5. 成本控
制好：较传统方法节约人工和材料费用，提高了经济效益。
三、适应范围全套管护壁潜孔锤凿岩植桩施工工法适用于以下地下工程项目：1. 建筑物基础工程2. 桥梁和隧道工程3. 地铁和地下车库工程4. 水利工程和环保工程5. 基坑支护和沉降控制工程
四、工艺原理全套管护壁潜孔锤凿岩植桩施工工法的工艺原理主要包括以下几个方面：1. 潜孔锤工作原理：通过锤击
方法传输能量，使钻头在地下岩石中切割并凿穿孔洞。2. 全
套管护壁原理：在孔洞中设置套管，保护孔壁不塌方，并增强桩身的承载能力。3. 锤击鼓风原理：通过鼓风机提供的压力，使空气通过管道传输到潜孔锤，产生冲击力。
工法-风动式潜孔锤快速凿岩引孔施工工法
风动式潜孔锤快速凿岩引孔施工工法
广西建工集团第一建筑工程有限责任公司
中建八局第二建设有限公司
谢鸿卫唐光暹葛智超王治滨邓程来
1、前言
随着社会经济的发展和科技的进步，
我公司通过产学研相结合，从理论分析、城市人口不断增多，工程建设项目随之增多，许多施工项目往往遇到的地质条件都比较复杂，所以嵌岩桩必将成为桩基础的一个重要发展趋势。目前嵌岩桩的施工方法主要有：冲孔桩、牙轮钻头、滚刀钻头、钢粒钻进以及人工挖孔桩。这些常规的冲击或者回转钻进工艺在嵌岩桩施工中钻进效率不高，通常要几天才能完成一根桩。风动潜孔锤技术的提出是在上世纪初，设备最最初出现于上世纪50年代，80年代广为发展的。最先开发的是小直径潜孔锤，主要应用在钻凿爆破孔、水井基岩孔、地质勘探孔以及锚索钻孔等。
在我司进行广西建工大厦1#楼、2#楼工程CFG桩地基处理施工时采用了潜孔锤凿岩引孔施工工艺。使用高风压带动潜孔锤锤击技术，在潜孔锤锤碎岩石的同时，高风压将破碎岩屑吹离孔底并排除孔口。潜孔锤引孔后，仍然采用长螺旋桩机灌注混凝土完成后续成桩。
生产试验、检测统计、资料收集等工作全面研究制定了风动式潜孔锤快速凿岩引孔施工企业级工法，并同步开展QC活动，获得了广西区QC成果一等奖，且得到了广西区质量安全协会的大力推广。本工法经广西壮族自治区科学技术情报研究所查新表示未见国内有编制发布上述风动式潜孔锤快速凿岩引孔施工的国家级或省（部）级工法的公开文献报道。
2、工法特点
2.1 潜孔锤可用直径多样，适用桩型范围广。
2.2 采用常见长螺旋桩机机械，工艺实施简单，技术成熟，安全可靠性高。
凿岩爆破工程精品课程讲义教程-6机械凿岩原理与凿岩机械
3 潜孔钻机由单独的旋转机构、冲击机构（也叫冲击 器）、钻具和推压机构组成
4 潜孔钻机的冲击器装于钻杆的前端，潜入孔底，而且 能随钻孔的延伸而不断推进。
5 破碎后的岩屑利用压缩空气或气水混合液的作用沿
钻杆与孔壁的间隙排出孔外。
6 钻机不象凿岩机接杆钻进那样随钎杆的加长而增加 能量损失，因而能打深孔。
第六章机械凿岩原理与凿岩机械
1
凿岩原理
2
凿岩机类型及其适用范围
3Baidu Nhomakorabea
炮孔种类的划分
4
了解装药机械
机械凿岩原理
工程爆破一般需将炸 药放入炮孔中，以期 炸药能均匀地分布到 岩(矿)石中，为此需先 钻凿炮孔。凿岩是指 在岩体中穿凿孔眼。 凿岩作业是岩石穿爆 作业主要工序之一， 工作量较大，花费时 间较多，对穿爆效率 影响很大，特别是在 难钻和特难钻的坚硬 岩石中更甚。
导轨式凿岩机
5
是一辆在车体上安装 数个钻臂用以架支凿 岩机的机械，钻臂可 以任意转向，以适应 工作面上任何位置、 任何方向的钻孔工作 ，台车的使用，可使 钻眼工作全部机械化 、自动化，劳动效率 很高。
凿岩台车
液压凿岩机
1 液压凿岩机都是用高压油推动活塞冲击钎子的钻机
2
工作原理与风动凿岩机相似
3
活塞的冲击功能改变供油压力或活塞冲程，可进行调节
潜孔锤桩
③长螺旋杆,联结动力头与潜孔锤，并排 出成孔形成的钻渣；④50-100T履带式起 重机，起吊钢筋笼，起拔钢护筒 ；⑤振 动锤，’选激振力大小由钢护筒长短、口
径而定，一般用60 -90型，即60-90T 激振力；⑥与桩机配套的Φ600以上口径 钢管一批，⑦液压挖掘机，用于平整场地， 清地下障碍物，其他配套电焊机等。
•
•一 5、快速施工工艺流程
• ①桩位放样：采用全站仪放样，按照測量要求和防
•
止測量失误或减小误差，采用双测制 。 ②桩机就位：主要要注意设备安装安全操作，桩机 就位后，检查各部件磨损程度，及时更换。诸如潜 孔锤头旁侧合金牙过度磨损或崩落，会造成进入中 风化岩时出现卡钻。 ③冲钻成孔及排渣 ：启动空气压缩机，当气压达 到1.2Mpa压力时，潜孔锤便旋转振动，开动钻机， 内外动力头进行冲击钻进。为防止偏离桩位，开孔 时慢速冲击，钢护管防止桩孔坍孔、卡钻或埋钻的 事故发生。钢护筒随潜孔锤钻进，而跟进
•
2、技术优点：
• 步履式气动潜孔锤钻孔灌注桩与冲击钻孔灌注桩相 •
比，具有如下优点： ①．冲击钻孔桩在桩身与卵石层之间存在一层有一 定厚度的泥皮，在卵石间也充盈了泥浆，降低了卵 石的侧阻力，而潜孔锤钻孔灌注桩干式施工，钢护 筒护壁，浇注混凝土，水泥砂浆渗入卵砾石层中的 缝隙，将桩身与卵砾石层用水泥沙浆固结一起，使 桩身表面在卵砾石层形成凹凹凸凸的接触面，加之 无泥浆施工，桩端零泥浆。通过大量的工程静载试 验，比冲击钻孔桩或设计的承载力提高25-35%；
气动潜孔锤技术
设备检查
在开始操作前，对气动潜孔锤 设备进行全面检查，确保设备 处于良好状态。
钻孔角度调整
根据需要调整钻孔角度，以实 现最佳的破碎效果。
排渣管理
合理安排排渣方式，确保钻孔 畅通，避免堵塞。
安全注意事项
个人防护
操作人员应佩戴合适的个人防护装备，如安 全帽、防护眼镜、耳塞等。
遵守操作规程
严格遵守气动潜孔锤的操作规程，避免违规 操作。
特点
气动潜孔锤技术具有高效、节能 、环保、低成本等优点，适用于 各种硬度的岩石和土层，钻孔深 度较大，钻孔质量较高。
工作原理
工作原理
气动潜孔锤技术利用压缩气体作为动力源，通过气动马达驱动冲击器，实现冲 击破碎岩石或土层。同时，通过钻杆将破碎的岩石或土层排出孔外。
工作流程
压缩气体通过气动马达驱动冲击器，产生冲击力，将岩石或土层破碎。破碎的 岩石或土层通过钻杆与孔壁之间的间隙被排出孔外。同时，为了保持钻孔的稳 定性和排渣顺畅，需要不断向孔内注入冲洗液。
提高钻孔精度
研究和发展新型的气动潜孔锤技 术，以减少钻孔过程中的震动， 提高钻孔精度。
优化气动系统
改进压缩空气的供应和调节系统， 提高压缩空气的压力和流量，从 而提高气动潜孔锤的钻孔效率。
04
气动潜孔锤的工艺流程与操作要 点
工艺流程
钻孔
使用气动潜孔锤钻机在岩石或土 层中钻孔。
新型潜孔锤及其施工方法
施工范围广 施工能力强
特点四：工作母机的选择性强， 对场地的要求低。
a、可选择的工作母机种类： ⊙ 大型三支点桩架； ⊙ 履带式起重机 + 悬臂式立柱； ⊙ 履带式起重机 吊打方式； ⊙ 轮式起重机 + 悬臂式立柱； ⊙ 轮式起重机 吊打方式； ⊙ 步履式桩架； ⊙ 其它类桩架或能起支撑导向作用 的装置；
a、排渣能力完全依赖空压机的气流量，要加强排渣能力， 就必须配置较大的空压机，从而使施工成本上升； b、排渣方式仅为气举正循环，大量的土渣或岩渣会给施工 周边环境造成极大的影响。
新型潜孔锤在气举正循环的基础上，增加了螺旋叶片的 排渣方式，具有两个优点：
a、相同的作业工况下，其空压机的气流量相对较小，成本 较低； b、由孔内直接通过气举正循环排出的土渣（或岩渣）量相 对较少，尘土飞散程度较低。 环保、经济
新型潜孔锤及其施工方法
目录
1 2 3 4 5 6
潜孔锤开发背景
潜孔锤工作原理
潜孔锤性能参数及施工体系
新型潜孔锤的特点 潜孔锤施工流程
深圳试验案例
一、潜孔锤的开发背景
1、岩土施工中令人头痛的问题：
☆ 硬质地层（岩层）
进展慢，损耗大！
☆ 易坍塌地层（卵石层）
埋钻、塌孔、超灌、垂直精度差！
☆泥浆
污染严重、后处理成本高！ 桩基质量存在隐患！
特点二：水泥浆或稳定液的注入功能
岩心钻探钻进方法4-冲击回转钻进
15 2024/4/7
③ 射吸式液动冲击器
结构：如图所示。 工作原理：由我国独创的利用高压液
流喷射时的卷吸作用，使冲锤活塞的上下 腔产生交变压力差推动冲锤活塞往复运动 实现冲击作用的新型钻具。
◆在坚硬、脆性的岩石中钻进，岩石破碎主要是冲 击力的结果。
静压力因为不可能达到压入破碎岩石的应力要求，所以， 它主要的作用是克服冲击反弹，保证冲击能量的传递。
回转扭矩所起的作用是将裂隙发育的岩石剪切掉，同时变 换切削具的冲击位置。
工程钻探
6 2024/4/7
◆在中硬、塑性的岩石中钻进，岩石破碎主要是 静压力和回转扭矩的结果。
结构：如图所示。
工作原理：冲锤活塞正冲程和反冲程
均由液体压力推动。
特点：结构较复杂。采用差动运动方式
，必须有既滑动又隔压的密封件，以使冲 击器内部能形成一个压力差，在铁砧部位 设有"节流环"、"下阀"等元件，在与冲锤活 塞中间部位和活阀上部对应的外壳处设有" 呼吸道"。从理论上讲，该冲击器的液流功 率恢复较高。
●气动冲击器也称为风动潜孔锤，是用压缩空气作为驱动介 质，多用于全面钻进。
工程钻探
1 2024/4/7
1 冲击回转钻进工艺原理
潜孔锤结合长螺旋钻机在孤石地区工程中应用
潜孔锤结合长螺旋钻机在孤石地区工程中应用
郁葱
【摘要】结合南安市中骏.四季康城二期工程,介绍了潜孔锤结合长螺旋钻机在孤石地区进行施工的桩基技术,尤其详细描述了其施工工艺流程、质量控制问题分析及控制要点,并通过桩基检测论证了方案的可行性.工程实践证明,该施工技术穿透硬质岩层能力强、钻进效率高、造价低、工期短、桩身质量好.
【期刊名称】《福建建筑》
【年(卷),期】2017(000)008
【总页数】3页(P70-72)
【关键词】潜孔锤;长螺旋钻机;孤石
【作者】郁葱
【作者单位】中国土木工程(澳门)有限公司中国澳门999078
【正文语种】中文
【中图分类】TU4
随着城市化进程的加快，城市中高层建筑越来越多，深基础工程发展迅速。为了充分利用地下空间，近年来，基坑开挖深度大的项目越来越多，进而在施工中经常遇到地质复杂、处理困难的问题。目前，在穿越较厚硬岩层时，通常采用冲孔桩、旋挖桩机成孔，其在成孔过程中存在容易出现偏孔、硬岩钻进难度大，综合成本高等问题。与此同时，冲孔桩、旋挖桩在成孔中采用泥浆护壁，成孔过程中会产生大量的泥浆，造成施工现场文明施工环境差[1]。
为了解决基坑支护桩在深厚硬岩层入岩效率低、工程造价高，减少支护桩施工时的泥浆排放，同时为了使建设资金充分发挥作用，满足建设单位施工工期，需要研发出一种新型的在深厚硬岩中的桩基成孔技术[1]。
潜孔锤自问世以来，以其卓越的凿岩能力、钻进效率高、施工安全无污染、成孔质量好等特点在基础施工行业中得到了广泛的应用和认可[2]。在国内外桩基工程领域，面对卵砾石层、风化孤石、岩石夹层、基岩地层等复杂地层，通过对长螺旋桩机配备大直径潜孔锤进行施工作业，不仅增强了设备的适应能力，而且解决了硬岩地层施工效率低下的问题，潜孔锤已经成为了坚硬地质地层桩基施工中必不可少的利器。
潜孔锤在硬岩钻进中的应用
潜孔锤在硬岩钻进中的应用
王科
（河南煤化集团城郊煤矿，河南永城476600）
摘要通过现场试验，得出了适用于井下破碎坚硬岩石钻进的潜孔锤风压、转速等性能参数，提高了钻进效率。实践证明，空气潜孔锤是提高破碎坚硬岩石钻进效率的有效途径。
关键词潜孔锤硬质砂岩钻进效率
中图分类号TD421．2+9文献标识码B
Application of DTH Hammer Drilling in Hard Rock
Wang Ke
（Lizuizi Coal Mine，Huainan Mining Industry Group Company．，Huainan232074，China）
Abstract Through the field test results，finding out the DTH air pressure，speed and other performance parameters applicable to broken hard rock to im-prove the drilling efficiency．Practice shows that the air actuated DTH hammer drilling is an effective way to improve drilling efficiency．
Key words DTH hammer hard sandstone drilling efficiency
潜孔锤钻进是继现代金刚石钻进之后新的钻进方法，它能较好的利用坚硬岩石脆性大而抗剪强度较低不耐冲击的弱点，在破碎较坚硬石英砂岩中比现有的旋转钻进的效率有着更好的提高，钻头的使用寿命得到了数倍的提升，降低了钻孔的单进成本［1－3］。
基坑支护桩大直径潜孔锤成桩综合施工技术(尚增弟)
4、终孔前，需严格判定入岩岩性和入岩深度，以确保桩端持力层满足设计要求。 5、终孔时，要不断观测孔口上返岩渣、岩屑性状，参考场地钻孔勘探孔资料，进行综 合判断，并报监理工程师确认。 6、终孔后，将潜孔锤提出孔外，桩机可移出孔位施工下一根桩。 7、终孔后，用测绳从护筒内测定钻孔深度，以便钢筋笼加工等。
基坑支护桩深厚硬岩大直径潜孔锤成桩 综合施工技术
深圳市工勘岩土集团有限公司 深圳市晟辉机械有限公司 二0一四年十二月三十日
第一章 工程概况
工程简介
第一章 工程概况
西乡商业中心4#地块基坑支护工程位于深圳市宝安区西乡街道麻布村， 场地西侧为海城路，东侧为码头路，南侧为深圳地铁一号线坪洲地铁站，北 侧为在建的3#地块基坑；基坑开挖深度10.8m～18m，采用“桩锚支护、桩+ 内支撑和桩+上部二道内支撑+下部锚索”三种支护形式。本次施工内容为基 坑支护桩的施工。
第三章 支护桩大直径潜孔锤成桩主要机械设备配置 空压机
第三章 支护桩大直径潜孔锤成桩主要机械设备配置
混气罐
第三章 支护桩大直径潜孔锤成桩主要机械设备配置
油雾器
第三章 支护桩大直径潜孔锤成桩主要机械设备配置
四、护筒的选择
1、选用普通单臂护筒，外径φ1255mm，壁厚 15mm。护筒长9m。
气动潜孔锤技术
5、风动潜孔锤钻进采用的无循环干式作业，空 气既作为动力又作为排渣介质，不污染环境。
6、风动潜孔锤工作时单次冲击功在瞬间即可生 产极大作用力，因而它可应用于软层冲击挤密 不排土钻进，也可用于非开挖铺管的夯管技术。
随着潜孔锤结构形式的发展，工作性能的优化， 钻研进工艺的完善以及应用时所显示出的优点， 使人们越来越认识到潜孔锤钻进在复杂地层、 矿产勘探及工程地质勘探、锚固工程、灌浆孔、 大坝钻孔中应用具有良好前景。
冲击器是一个能产生冲击作用的气功装置，其 基本结构一般由配气机构，内外缸、活塞几部 分组成。
其基本结构见下图。
1 上接头 6 阀垫
11 半圆卡
2 密封圈 7 内缸 12 胶圈
3 逆止阀 8 活塞 13 外管
4 弹簧 9 外缸 14 花键套
5 配气座 10 缓冲圈
通过不断改变进排气方向，就可实现活塞在气 缸内的不断往复运动，从而也能不断反复冲击 钻头，这就是气功冲击器工作的最简单原理和 过程。造成控制反复改变进排压缩空气方向的 机构叫配气机构，配气机构是冲击器的核心部 分，当压缩空气进入前气室时推动活塞上行， 当压缩空气进入后气室时推动活塞下行。活塞 是冲击器的一个能量转换装置，它依靠活塞运 动将压缩空气的能量转换为冲击的机械能，一 般是以冲击动态表示，冲击功的大小决定于活 塞的重量及运动速度。下面就以右图阐述冲击 器的基本工作原理。
扩孔式潜孔锤施工技术
扩孔式潜孔锤施工技术
陈翠良冯安琪
(中交三航局第二工程有限公司，上海200120)
[摘要】为达到船坞大直径锁扣钢管桩入岩要求，针对在恶劣的自然、地质条件下使用扩孔式潜孔锤达到
锁扣钢管桩随潜孔锤钻进同步跟进的效果，一次性解决了预钻孔、沉桩的问题，与冲击钻、旋挖钻等常规工艺相 比，具有较大的优势和推广价值。
[关键词]锁扣钢管桩潜孔锤同步跟进1
工程概况
本项目位于俄罗斯摩尔曼斯克商业港对 面，厂区地处丘陵地带。项目部承建的2号 干船坞长415 m ,上口宽179.2 m ,底板净宽 175 m ,净高19.83 m 。船坞示意图见图1。船
玛土乌墙结构采用01 020 mmx 16 mm 锁扣钢 管粧+锚杆结构，粧长8~38.5 m 不等，锁扣为 杯型锁扣，公、母扣间缝隙仅3 mm ,见图2。 钢管桩需入岩3 m ，岩基强度高达130 MPa , 共有各类粧基347根。
锁扣钢管桩
C -9
单位：r
(b )立面图 图1
船坞示意图
2工艺原理
2.1潜孔锤扩孔原理
潜孔锤主要由冲击器和钻头组成。本工
程采用有阀式冲击器，由配气结构的阀片控 制。工程前期选用Mincon (图3)钻头为旁侧 排气钻头，但其排渣时经常导致排气口堵塞，
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S _8S S i i 5f i S E B S 9i i a i _5S 5Z M _a _a i B 59K i f l S B _S K f i i S r f i _M a 5f i f i S B B S 35S i i B &S S
s k s s & v ^ ^ s ^ » s 5 a a a i ifl a i s 一一-
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四、设计方法
2、埋入式管桩 桩底是稳定的中风化、微风化岩石，一般桩径多大，引
孔的潜孔锤直径也是多大，成孔直径实际上稍大于桩径， 只有这样桩才能压到底。短时间内桩没有摩擦力，只有端 承力，是完全的端承桩。桩完成一定时间以后，桩周土也 可能会恢复一定摩擦力，但设计上难以考虑。
采用标准的开口桩尖，引孔后有少量渣土掉入，压桩时 将其挤入桩芯。
地质条件
地基为山区岩土混合地基，石灰岩出露浅，第四 层覆盖层薄，岩溶等不良地质作用发育，选用中 风化（破碎岩）灰岩或微风化灰岩为基础持力层
嵌岩桩
冲孔嵌岩桩应嵌入微风化灰岩全岩面不少于 0.5m，且桩底必须有3d或不少于5m的完整基岩 持力层。
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微风化灰岩层面标高等值线图
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地质条件
上部4-14米含块石杂填土、淤泥，覆盖层下有1-5 米厚破碎玄武岩，下部软塑、可塑、硬塑粘性土。
试验桩
采用800mm 灌注桩，或600mm管桩，分别进行 试桩。
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湛江钢铁
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湛江钢铁
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工程实例3：中石化茂名聚丙烯装置项目
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建筑概况
聚丙烯项目，工程占地面积约130.00×251.50m2， 拟建建(构)筑物有聚合反应框架、丙烯精制框架、 压缩机、其它框架及设备、挤压造粒厂房等。
地Leabharlann Baidu条件
场地钻孔揭露的地基土岩层自上而下有第四系人 工填土层、残积层、寒武纪变质岩等，局部含强 风化碎块或大块孤石。
嵌岩桩
长螺旋嵌岩灌注桩
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茂名聚丙烯装置项目
施工中可能遇到的问题
2、泥岩、泥质砂岩等软质岩石桩底、孔壁软化问题 （1）长螺旋灌注桩，潜孔锤引孔后，灌注前，间隔时间长， 桩端土、孔壁软化，形成软土薄层，使端承力、摩擦力达 不到预定要求；当时引孔当时灌注。 （2）管桩桩底软化，端承力降低。封底问题，先在孔中注 入水泥砂浆，再压桩。
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要求以稳定石灰岩层作为桩端持力层，设计要求穿透510m厚卵砾石层，局部有砂岩孤石
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施工录像
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工程实例1：连州市现代国际广场
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建筑概况
建筑物规模：1#~7#楼为30层高层建筑，地下为 二层地下室；最大单柱荷载预计在15000kN。
1997年后进入广州中煤江南基础工程公司工作；
现任职务 2003年创立广州市地平线岩土工程有限公司；
现任公司总经理；
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广州市地平线岩土工程有限公司
广州地平线岩土工程公司涉足桩基础及基坑支护各个 领域，尤其在长螺旋桩基的施工与研究领域，进行了 大量探索与尝试，申请有大直径潜孔锤与长螺旋多功 能桩机组合引孔技术、一体化长螺旋旋喷支盘桩钻具、 一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具等专利技术。目前，长 螺旋桩机潜孔锤引孔技术已得到广泛应用。
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混凝土管桩设计说明
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四、设计方法
1、长螺旋嵌岩桩 施工方法是潜孔锤引孔后，仍然采用长螺旋工法完成后
续成桩，其属于“干成孔钻孔灌注桩”，只是施工工艺采 用长螺旋工法。由于其也存在孔底清渣不彻底问题，设计 上建议桩端入岩深一些，即嵌固段长一些，施工时采用平 底钻头，减少孔底残渣遗留。
设计选择埋入式管桩
桩径500mm，引孔直径500mm，潜孔锤引孔后，直 接放入管桩锤击终桩。采用柱下承台布桩，单桩承载 力特征值250吨，相对造价低，大大节省施工工期。
结论
桩基检测全部满足设计要求。
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清远市碧海云天花园工程地质剖面图
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清远市碧海云天花园工程钻孔平面布置图
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带管钻头
套管管靴
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三、工程实例
地基为山区岩土混合地基，石灰岩出露浅，第四层覆 盖层薄，岩溶等不良地质作用发育
地基为第四系杂填土层、淤泥层、玄武岩等
地基为第四系人工填土层、残积层、寒武纪变质岩等
地基中溶洞分布平面图
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潜孔锤施工现场
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工程实例1：连州市现代国际广场
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连州市现代国际广场
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工程实例2：湛江钢铁工程热轧单元
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建筑概况
建筑物规模：1#~7#楼为30层高层建筑，地下为 二层地下室；最大单柱荷载预计在15000kN。
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已取得的发明专利和实用新型专利
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潜孔锤引孔技术概述
该技术以长螺旋多功能桩机（或旋挖桩 机）做桩架，以长螺旋动力头（或旋挖 桩机动力头）做旋转动力，在特制的钻 杆下悬挂风动式潜孔锤，潜孔锤冲击破 碎岩石的同时，动力头带动钻杆及潜孔 锤进行适度的钻压与回转钻进，既能研 磨刻碎岩石，又能使潜孔锤击打位置不 停的变化，使潜孔锤底部的合金突出点 每次都击打在不同位置，风动潜孔锤的 空气既能冷却钻头又能将破碎的岩屑吹 离孔底并排出孔口，达到快速破碎岩石 的作用。
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潜孔锤引孔技术概述
引 孔 直 径 300mm-1000mm, 引孔直径600mm以内，潜孔锤、 钻杆等设备采用国产既有设备 加自主创新，设备成本低，造 价低，具有广阔的发展前景。
地平线公司2012年施工多个 800mm潜孔锤引孔项目。
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大直径单管单动潜孔锤凿岩成孔技术
主讲：李慧生
广州市地平线岩土工程有限公司
汇报提纲
一、公司、个人简介 二、潜孔锤介绍 三、工程案例 四、设计方法 五、结 束 语
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一、个人简历
个人简历
李慧生，男，1964年出生，1988年毕业于成都理工大学； 高级工程师；
工作经历 1988年-1997年，在海南省建筑设计院工作；
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钻杆连接头
内六方加插销连接
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带护套管及杆衣钻杆
杆衣主要作用为减小钻杆 与孔壁之间的空隙，有利 于渣土吹出地表，降低能 耗。
护套管主要作用为防止复 杂地层孔壁坍塌掉块。
护套管与杆衣相对固定， 上端不与动力头相连。
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正确的润滑程序对 于钻掘过程是十分 重要，如不适当的 处理会导致潜孔锤 的磨损和故障。
风量计算，决 定风机数量
钻头上的下压力:每一 吋直径需要约五百磅， 即：32.7英寸 （830.58mm）的钻头 需要约7.432×106kg
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设备组成
桩机 根据引孔直径、深度决定60、90、120型桩机；
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五、结束语
解决上软下硬的 复杂地质条件下 的钻进问题
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完成长螺旋钻戒和潜 孔锤的结合，解决风 量、风速、风压等问 题。
身处桩基施工的第一线，我们在不 停地进行施工技术、施工工法的探 索，力求节能、环保、高效是我们 的目标，以前我们做到了，今后还 会做的更好，欢迎更多志同道合的 朋友一起交流，共同发展。
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二、潜孔锤介绍
单击添加标题文字
桩机
设备
潜孔锤
空压机
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设备组成
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设备组成
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设备组成
单击添加段落文字
适宜的转速需根据 地质、进透率、钻 头种类和重量控制 而定。最理想的进 透率应是钻杆每转 动一周，便能钻掘 9.525mm。
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施工中可能遇到的问题
1、上部覆盖土层太厚时，若直接用潜孔锤穿透，满地冒泡， 破坏原状土。潜孔锤是“吃硬不吃软”，上部粘性较大的 土层要用长螺旋钻杆先引孔。杆衣也不是越大越好，上部 覆盖层太厚时，要考虑钻杆与孔壁缝隙大小，否则也不利 于渣土排出，引起满场地冒泡。
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直径500mm以内采用低风压，设备及施工造价低；
潜孔锤
直径600mm以上必须使用高风压；
空压机 使用英格索兰高风压大风量空压机；
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潜孔锤
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钻杆
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茂名聚丙烯全风化层顶板标高等值线图
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茂名聚丙烯成桩效果检验
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茂名聚丙烯成桩效果检验
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1#单桩抗压载荷试验
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工程实例4：清远市碧海云天花园工程（ 28层）
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地质概况 石灰岩地区，覆盖层7-15m，长螺旋素砼桩复合地基 承载力不够；灰岩地区直接打管桩不适合，断桩率高； 采用冲孔桩不可预见因素多，造价高，工期长。