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旋挖钻机四大孔内事故及处理方案总结

旋挖钻机四大孔内事故及处理方案总结

产品标签:旋挖钻机

 
近年来国内大量引进旋挖钻机进行桩基施工,该类设备性能先进、成孔效率高,但在施工过程中同其他类型钻机一样不可避免的会发生各式各样的孔内事故,如果处理不当,则会造成严重的经济损失,现将事故情况和处理方案总结以下:
        一:掉钻
        旋挖钻进过程中,当钻进较深桩基会使用最后一节钻杆,有时会出现钻杆断掉现象但几率很小,导致余下的钻杆和钻斗遗留在空内,其中包括钻杆质量原因,或地质强度原因,以及操作原因
        图表 1为带杆掉钻斗
        
        处理方法:
        1潜水:如果桩径够大,甲方允许情况下,处理沉渣后可下潜水员挂上钢丝绳,通过此方法可以打捞,但费用较高
        2下套:用钢筋制作一个圆形骨架,然后使用细小的棉绳固定钢丝绳套,使用绳子在骨架上固定三点保持下放平衡,然后把骨架和钢丝绳一起顺下孔内
        3检测:在下套之前首先要确定钻杆断处所在孔内的深度,然后通过测绳来检测遗留在孔内的钻杆倾斜程度,确定钻杆断处是否贴在孔壁,以及孔内沉渣情况,上述各种因素必须都加以确定,否则导致骨架和绳套难以下到预定位置,即使套住钻杆因为沉渣原因也无法起拔
        4操作控制:如果确定钻杆贴在孔壁,用修复或新钻杆安装上钻斗,下放到断开处拨动钻杆,让断开钻杆与孔壁离开间距,然后就可下套。下套时至少需要7个人,三个人拉住下放骨架的三根绳子,下放速度要平均保持平衡,另外三个人随骨架下放钢丝绳,速度与骨架基本保持一致,一个人下放骨架测绳,另一个人下放钢丝绳测绳,目的是让骨架和钢丝绳下放速度保持一致,下放到预定深度,然后用力拉钢丝绳,使绳套脱离骨架套住钻杆。此方法存在运气和偶然性,因此需要多次操作才能增大套住几
        二:卡钻
        使用双底捞沙或入岩钻斗时,斗底打开后卡死在孔壁,钻杆无法回转,主卷不能上提,钻杆无法下放的状态既是卡钻。卡钻与地质、钻斗和操作都有关系,因此几率较小。一旦发生却令很多机手难以费解,造成巨大损失。
        1:卡钻原因
        ○1钻斗:钻斗磨损过度,没有及时保养维护,造成间隙过大,弹簧力度不足,挂钩不牢靠,钻进震动强烈的地质,都能导致斗底打开
        ○2地质:发生卡钻都是在孔壁较硬的地质,因为孔壁坚硬不容易被扩孔和压缩。比如:密实的沙层,沙砾、泥岩、砂岩、风化岩,特别是振动大的卵石层,斗底打开都有卡钻的概率。
        ○3机手:操作经验少,对地质了解少,工作没责任心,不顾惜钻斗,挂钩没有完全回位而下钻,提升时不能第一时间感知负载变化,得知负载重后硬钻硬提,都会提升卡钻几率。
        ○4缩孔:硬度与桩径成反比,地质越硬钻出的孔径越小,如果此时斗门打开将很危险
        2:预防处理
        ○1经常检查钻斗并维修维护,特别是斗底与挂钩的间隙增大后,下钻后斗底重量被孔底承重,导致挂钩很容易被渣土推开或震开
        ○2关闭斗底后,用主卷颠动或左右转动冲击钻斗,如果斗门能经常被振开,说明挂钩不牢固,应检查原因及时维修,以免钻进振动大的地质时斗底被震开
        ○3如果钻进震动较大的地层,应采用低转速轻加压的方式减小振动,钻进硬地层时,注意钻斗磨损情况,及时更换边齿,以免造成缩孔
        ○4提升主卷时,由于负载能改变主卷声音,提升速度变慢,而且负载增大后桅杆会下沉,通过听、看可以第一时间得知负载变化,及时改变操作
        ○5如果上提负载增大,应减速或停止上提主卷,通过深度仪显示而得知钻斗所在的深度及地质情况,同时也可低速转动钻杆看是否有负载,从而得知斗底是否打开
        ○6即使确定斗底已经打开,要沉着沉着,把发动机转速降到最低,通过低流量小扭矩的输出提升主卷,通过听来感觉负载,一旦负载增加马上停止上提,在原地旋转利用打开的斗底扩孔,如果扩孔负载增大,应反转或下放主卷,继续扩孔,以防被卡死。
        ○7斗底打开时,一定要得知所在深度的地质情况。比如斗底打开在35米深的卵石层,而30以上就都是泥层,所以你只要坚持提升5米,就能排除危险
        ○8无论使用的是摩阻式和是机锁式钻杆,带杆造成的钻杆下落具有很大的冲击力,如果这股冲击力砸落在钻杆托盘上会把斗门震开
        ○9钻斗被卡后,首先用测绳慢慢试探出钻斗的状况,斗内是否有渣土,斗底是否打开,如果确定斗底没有打开,那应该是夹钻
        ○10避免硬钻硬提,预防主卷钢丝绳被拉断,钻杆被扭断,丧失最佳解决机会,而导致巨大损失
        ○11卡钻后需一定的处理时间,因此应保持泥浆粘和水压,预防塌孔保护钻机
        ○12即使被卡死,也有很好的解决办法,如果不确定原因,没有处理经验,请不要轻举妄动
三:夹钻
        使用锥形双底捞沙或双底入岩时,上提主卷过程中,在斗底没有打开而孔壁较硬时,上面掉下渣土进入钻斗外侧,由于钻斗呈锥形,所以越提越紧被夹住,直到无法上提转动,下放的状态为夹钻。国产钻机使用的钻具多为意大利式锥形钻斗,锥形钻具主要有利于倒渣,但同时也有个缺陷,存在夹钻的可能性。
        1:夹钻因素:
        ○1钻斗呈锥形,如意大利式双底捞沙斗和双底入岩,由于形状导致夹钻
        ○2孔壁较硬的地层,如密实的沙层、沙砾、卵石、砂岩、泥岩和风化岩,这类地质比较坚硬,孔壁不可压缩形变
        ○3没有按照地质属性和地下水情况配制泥浆,或者直接用清水钻进,导致侵蚀软化孔壁,局部塌方而掉下渣土
        ○4回填孔时所用的回填渣土内含较多的石块和卵石,清渣钻进时,部分渣土及卵石会被旋转到钻斗侧面,当提钻时会越提越紧导致夹钻
        ○5经验不足的机手,没有及时得知负载变化,出现异常惊慌失措,硬钻硬提等
        2 :预防夹钻:
        ○1只要操作控制的好,锥形与直筒钻斗没有什么区别,一样钻进,一样好倒渣,而直筒钻斗夹钻的几率小
      
        ○2根据地质和地下水情况调制泥浆,孔内上部的地质,特别是回填土或杂填土,应注意泥浆的粘度及护臂效果
        ○3特别是钻进卵石层时,经常出现漏浆现象,因此需要回填土护壁,而回填土可能就是钻进此桩的渣土,由于里面掺杂着卵石,有导致夹钻的可能性
        ○4有经验的机手可以第一时间感觉到主卷上提负载的变化,随之改变操作,预防钻斗被夹死
        ○5钻斗即使被夹死,也没什么可怕的,没有弄清楚原因之前,请不要硬钻硬提,以免提断钢丝绳或扭断钻杆,错过最佳处理方式
        四:埋钻
        钻斗在孔底处被渣土埋住,无法上提和转动的状态下为埋钻。  生产过程中由于没有遵守施工规范,存在埋钻的可能性,埋钻事故通常都可以排除,但会当误时间影响进度,而且造成不好的影响。通常埋钻事故都与泥浆都有着重要联系,因此要想预防埋钻必须从治理泥浆入手。
        1:埋钻的因素:
        ○1没有按照地质情况,地下水情况调制泥浆,导致塌孔掉下的渣土把钻斗埋住
        ○2泥浆质量问题,导致沉渣太多,机手没有经验,清渣时负载轻钻进太深导致埋钻
        ○3钻杆方头断,钻杆销脱落或断掉导致钻斗遗留孔内时间长,由于泥浆质量因素导致沉渣埋钻
        ○4由于机器故障或没柴油了,导致钻斗在孔底时间太长,由于泥浆因素导致埋钻
        ○5由于钻斗为锥形,沉渣进入夹角空隙里,能加剧埋钻
        2:埋钻的预防:
        ○1首先了解地质属性和地下水情况,调制出相应需求的泥浆,并严格控制质量,预防塌孔
        ○2即使沉渣太多也没有关系,虽然负载轻,但注意钻进深度就可以预防埋钻
        ○3钻机长期施工过程中,避免左右甩动钻斗,钻不动时避免硬钻,钻进振动大的地质应降低转数和加压力,避免巨大的惯性力和扭矩伤害钻杆,经常检查维护钻杆,特别是钻杆方头焊接处,断掉之前应先有裂痕,因此可以通过检查方式及早发排除;每斗倒渣时需观察钻杆销情况,特别是防脱保险销, 不要随意使用一根电焊条做保险,而钻杆销上应有金属垫片,最好使用胶皮垫片,利用胶皮的弹性紧紧地固定把钻杆销,防止左右移动,再加上保险销的存在,达到双级保险的作用
        ○4发现机器有故障需及早处理,避免钻进过程中出现故障导致钻斗停留在孔内;注意柴油使用情况,需要停钻或停机时请把钻斗提出孔内
        3:埋钻的处理:
        ○1洗孔:无论那钟埋钻,都可以通过调配质量高的泥浆,用自吸泵、水泵、气泵、和铁管通过抽吸或冲吹埋住钻斗的沉渣,
        ○2爆破:如果洗孔后还不能提起,可以通过爆破方式,把钻斗炸掉,把钻杆提起
        ○3下套:如果是第四节钻杆断,连钻杆带钻斗遗留在孔内,先通过洗孔方式清理沉渣,然后可以通过下套的方式,套住第四节钻杆,也可下潜水员套住钻杆钻具
        ○4套筒:如果是钻杆方头断或钻杆销脱落,导致钻斗遗留在孔内,修复钻杆后,可以使用钻斗把孔扩大,然后使用钻斗清理扩孔沉渣,在使用洗孔方式清理被埋钻斗沉渣,最后下套筒把钻斗取出
        ○5下勾:钻斗遗留在孔内,也可直接使用捞沙斗清理沉渣到被埋钻斗上方,然后使用焊接好的打捞工具,直接下钻勾住被埋钻斗的大梁,此处理方法适用于直筒钻斗,而且对钻斗大梁结构和空间有要求
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