[其他]何种型号的旋挖钻机可穿透漂石层？ [复制链接]

第1章  工程概况 xZQg'IT  
    北京地铁9号线第1合同段工程位于北京市丰台区，线路呈南北走向。本合同段工程项目包括丰台科技园站、郭公庄站～丰台科技园站区间。丰台科技园车站包括2个风道、5个出入口（含1个安全出口）。1号风道位于车站东南端3号出入口以南，2号风道位于车站东北端4号出入口以北；1、2号出入口位于车站西侧，3、4号出入口位于车站东侧，5号出入口（安全出入口）位于车站东侧4号出入口及2号风道之间。车站主体结构设计为地下双层双柱岛式车站，明挖法施工。车站主体总长170.15m，标准段宽度20.9m，车站顶板覆土厚度4.6m，底板埋深18.2m，盾构井位置为19.7m。车站主体围护桩采用φ1000钻孔灌注桩223根，4160 m，桩端深度：25.6m 。车站附属围护桩采用φ1000钻孔灌注桩336根，5376 m。 VA9Gb9  
e#Z$o($t  
    1号风道为单层箱形框架结构，风道口及风道与主体接口位置宽12.87m，斜长17.42m，南北向长34.2m，基坑深13.8m，钻孔桩65根，东侧距离新改移马草河3.6～4.1m，围护结构采用围护桩+钢支撑体系。 Yb/i{@AJ  
)EL!D%<A  
    2号风道为双层局部单层箱形框架结构，与主体接口位置宽15.35m，风道口宽15.1m，东西向长38.3m，南北向长32.65m，钻孔桩68根，双层段基坑深18.8m，单层段基坑深14.3m，周围场地开阔，风道施工范围内没有控制性管线，采用围护桩+钢支撑体系。 MH{GR)ng:9  
.hba*dV  
    1号出入口与主体接口位置宽7.1m，出口位置宽6.7m，东西向长34.52m，南北向长38.16m。钻孔桩48根。 )@L'wW  
e?Ho a$k  
    2号出入口与主体接口位置宽7.1m，出口位置宽6.7m，东西向长31.72m，南北向长41.64m。钻孔桩54根。 $zyIuJN#  
A
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    3号出入口与主体接口位置宽7.1m，出口位置宽6.7m，东西向长29.55m，南北向长39.6m，钻孔桩59根。基坑最深处为地面向下16.16m，宽11.4m；东侧距离新改移马草河约2.5～3m，4号出入口南侧为旧马草河，施工期间将废弃。为了减少对新改移马草河影响出入口围护结构主要采用围护桩+钢支撑支护体系，出入口地面位置采用土钉墙支护体系。 rc/nFl6#  
#SX8=f`K5  
    4号出入口与主体接口位置宽7.1m，出口位置宽6.7m，东西向长37.32m，南北向长37.76m，钻孔桩42根。基坑最深处为地面向下14.06m，宽11.4m；横向通道位置采用围护桩+钢支撑支护体系，出入口地面位置采用土钉墙支护体系。 :k3Nt5t!  
qOUqs'7/]  
    车站附属结构采用明挖法施工。车站南侧为明挖区间，北侧为盾构区间，车站北端设盾构始发（左线）/接收（右线）井，左线盾构机始发时，后配套设施可放置于车站内。 7hi"6,  
V\{tmDE  
    基坑部份采用上部土方放坡开挖、挂钢筋网片喷射砼支护，下部钻孔灌注桩＋挂钢筋网片喷砼＋钢支撑复合支护措施。部分采用土钉墙支护体系。
]6{*^4kX  
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第2章  工程地质情况及周边情况调查 (vB<%l.&  
2.1工程地质情况 &3$z4df  
    丰台科技园站位于永定河冲洪积扇的中上部，地层根据地勘报告，依次为粉土填土层、杂填土层、粉土层、粉细砂层、砂砾卵石层，砂砾卵石层大部分粒径在30cm以下，最大粒径超过30cm，从探孔挖出卵石看，大粒径呈扁平细长型。 2con[!U  
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91#桩 L W;heO"  
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98#桩 >TP7 }u|  
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2.2周边情况调查 Ga^Zb^y  
    丰台科技园车站主体结构位于基地中环路(五圈路)与规划万寿路南延路交叉路口下,呈南北向布置,现状基地中环路路宽约40m,至站位西侧30m止。站位西侧为大片荒地，东侧为少量树木。站位西侧5m为现状南北向马草河，宽约6m，深约2m，至站位中心处折向东行。马草河需要在车站第二期施工前改移至站位东侧。车站周边多为荒地，基本无影响车站及附属设施施工的地面建筑物、地下构筑物。有一条排污用的马草河穿越车站及出入口；西侧地面现有一处雨水泵站。 Xu>r~^w=S  
1I*7SkgKv  
    为了解该车站施工区域是否存在地下空洞现象，给施工提供参考资料，保障工程顺利安全地进行。项目部将空洞探测方案报监理工程师批准后，并委托北京雅友通路政管网技术有限公司对指定区域地下20m范围内进行空洞探测，及对周边的地下管线进行调查和探测，测区内探测结果为：侧线布置的范围内，排除地下管线的异常、地面现场干扰的异常，没有发现明显的空洞异常。  (:";i&  
PmR~c,  
Y)$ ;Ax-D  
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地下空洞探测 qt3PXqR7:  
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    探井分布： Ik[s  
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    丰台科技园1号探井： C-?%uF  
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|hO~X~P  
sT/c_^y  
A#W?2k9  
   结论： #!9S}b$  
[ G e=kFB  
       1、地层：卵石颗粒对成孔影响较小；据调查塌孔现象严重； rx5B=M  
_kdL'x  
       2、环境：周边环境简单，环境因素对施工影响小； 78Aa|AJU  
.iQT5c  
       3、水位：位于桩底以下，对成孔没有影响； `-\/$M9s=  
U^.4Hy&D  
       4、成孔机械：丰台科技园站采用旋挖钻机存在漏浆和塌孔等严重问题。 N~?{UOZd  
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第3章  各种成孔工艺分析 +,&O1ykY  
     各种工艺对比： nZ_v/?O  
2~*Ez!.3  
工艺 iz~ pGkt  
特点 A+&xMM2Wj  
优点 S8l1"/?aHE  
缺点 37q@rDm2  
6AP~]e 8  
高频液压振动取土成孔 x%<  
通过高频液压振动锤将外套管下沉至设计标高，然后用取土仓或人工取出套管内的土石，待下入钢筋笼、灌注混凝土后拔出外管。 w]_zp?\^ }  
无泥浆污染，外套管穿透能力强，速度较快。 yg2uC(2  
桩位附近有振感；遇大块卵石时，存在安全隐患。 e }*0ghKI  
Y9=(zOqv  
冲抓成孔 M@(^AK{mU  
通过冲抓型的抓斗将槽内的土石块抓出，配合重凿使用，在卵石地层中具有很强的成孔能力。适合於复杂地层如沙卵石、嵌岩及含有较大漂石的地层。 4_D@ST%  
垂直偏差小、成孔精度高，墙体表面平整光滑，桩的施工质量有保证。适用地层广，能确保在含有大粒径的卵石地层中成孔。 >F@qpjoQE  
湿作业，如处理不当有可能造成环境污染。 >?]_
<:  
`Bw9O%]-S  
旋挖钻 4#(ZNP  
1TM~*<Jb  
机成孔 8$c bVMjh  
适用于填土、淤泥、粘土、粉土、砂土、砂砾等地层，当采用圆锥钻头时可进入软岩，并且钻挖速度快。适合上部第四纪全新世冲洪积层施工。 )g|xpb
 
成孔能力强，适用范围广。 zi'Jr)n  
遇到较大粒径的卵石层或漂石较难适用。 a|BcnYN  
97,rE$bC  
Super Top 6ATtW+sN]  
KZbR3mi,  
工法 ZO7&vF}  
通过一台液压装置转动外套管，使之达到设计标高，配合冲抓工具或短螺旋或人工将套管内的土取出。 }%-t+Tf,  
成孔能力强，无污染。 #-"VS-.<  
移动孔位较困难。 X]y)ZF26  
ai
'4_  
;oNhEB:F  
    各工艺问题评价： M0' a9.d  
Fa epDjY8  
问题 JTqq0OD}  
axk"^gps  
工艺 nq19Q)  
钻进 1 Vy,&[c~"  
cM&2SRBZ  
困难 M('d-Q{B7L  
安全 Dw2Q 'E  
\@~UDP]7  
风险 hAqg Iu*  
设备 *<'M!iRC  
/:\3 \{?0m  
资源 =l9T7az  
工效 $ C0TD7=  
塌孔 @+Y8*Rj\3  
漏浆 +-
a&2J;J'  
噪音 !$g+F(:(c  
泥浆  Q2p)7G  
3SBZ>  
污染 B(DrY1ztj  
成本 }K(o9$V ^!  
}4>JO""  
旋挖钻机法 D\~e&0*  
★★ Ao7`G':  
★★ AY SSa 1}  
★  UkfB^hA  
★★★ {S<>&?XB  
★★★ 70B)|<$  
★★★ y\F=ui  
★ {C
^@Q"I  
★★★ ;U`X 6d  
★★ XMRNuEU  
kzq29S  
乌卡斯冲击法 '(#g1H3  
★★ 8z<r.joxC  
★★ U
,lJ"$'  
★ l+y}4k=/  
★★ Hwm?#6\5  
★★★ 'ZQWYr9R  
★★★ ~JuKV&&}K  
★ Q0{z).&\(e  
★★★ zQH]s?v  
★ t/Z:)4Z  
=C f(B<u  
冲抓法 X['2b78k  
★★ L7mz#CMWf
 
★★ &kQ!KA28  
★★ fA! 6sB  
★★★ DJQglt}~  
★★★ BwJuYH7QJ$  
★★★ JeY'8B  
★ }4nT.!5  
★★★ uO >x:*^8  
★★ 'FzN[% K"  
Ae?e 7
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冲击反循环法 s(&;q4|  
★★ NNa1EXZ[  
★★ l SkEuN  
★ `BnP[jF  
★★★ #^&jW  
★★★ }t>q9bZ9z  
★★★ GI
v){[i  
★ =f:(r'm?r.  
★★★ L|^o71t|  
★★ &!y]:CC{  
mEQ!-p  
高频液压振动取土成孔 3]n0 &MZAR  
★ Jbp5'e _  
★★ {6xPdUhw  
★★★★ .h;Se  
★ {5Eyr$  
★ RP(/x+V  
★ TRKgBK$,  
★ nDlO5 pe"d  
★ aEx(rLd+  
★★★★ =V|Nn0E  
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?7j_p#  
全套管全回转法 ?Ay3u^X  
★ V+w u  
★★ F* #h9 Y  
★★★★★ sIm#_+Y  
★ \~X&o% y  
★ w}M3x^9@  
★ 'H FKBp  
★ j[P8  
★ =M
hg  
★★★★ FBsn;,3<W  
5#_tE<uM  
人工挖孔法 B;-2$ 77  
★★★ rF'R>/H  
★★★★ agaq`^[(P  
★ l_v*7d  
★★★ @+^c"=d1S  
★★★★ M^H90GN)X  
★ %{STz  
★ #@Ujx_F  
★ 7aQcP  
★ MB*u-N0v  
KtTza5aF  
备注 >;i\v7  
评价方法，采用5★ 分级评价，其中： D{AFL.r{  
Z~3u:[x";  
1个★表示没有问题；2个★表示问题一般；3个★表示问题较严重；4个★表示问题严重 ^t78jfl  
*`KrVu 6s  
5个★表示工法不可行 fQQ|gwVki  
=ef1XQ{i*  
*=vlqpG  
第4章  成孔工艺的选定 wO"GtVd  
    针对丰台科技园车站各种工法问题评价，确定成孔方法。钻孔桩施工常规施工方案基本上只有两种，旋挖钻成孔和冲击钻成孔，其它方案如高频液压振动取土成孔、全套管全回转法等施工方法，由于施工机具较少，施工成本太高，、不考虑。施工前北京市轨道公司多次组织论证会，我标段内部也多次就施工方案展开研究，并对周边地质情况多方面进行调查。通过对两种施工方法的比较：冲击钻机施工进度慢、成本高、对周边环境污染较大，但对地层的适应性较强。旋挖钻机施工进度快，对周边环境污染较小，但对地层的适应性较差，粒径超过0.3米卵石钻进困难。根据我们对周边地层的调查，及对地质资料的分析，丰台科技园站大粒径较少，超过0.3米卵石每根桩不超过10块，而且大粒径呈扁平细长型，由于存在两个面尺寸较小，旋挖钻机可以克服。通过比选，最终确定旋挖钻为丰台科技园站的主要施工方案，冲击钻施工方案为替补施工方案。 =w<VT%  
Q-R}qy5y  
第5章　旋挖成孔工艺的难点及对策 n9fk,3  
5.1难点 VjTe4$ *  
    旋挖钻机施工对地层的适应性较差，粒径超过0.3米卵石钻进困难，遇到较大粒径的卵石层或漂石较难适用。 i=8UBryr'e  
KtMbze  
    工程特点主要是砂卵石层中机械成孔较为困难，机械成孔特别是旋挖成孔难度较大，主要存在以下影响： O3!d(dY=_  
/84bv=  
    １、砂卵石层对钻头磨损较大； V:\]cGA{  
U1Yo7nVf  
    ２、大粒径漂石影响旋转钻机施工，桩径为１米的旋挖钻施工，漂石粒径超过0.25米施工极为困难，粒径超过0.３米时必须将石块破碎方可钻进； X&\o{w9%  
tF`MT%{Va  
    ３、砂卵石层漏浆现象严重。 m1e b8yX  
JIUtj7HQ  
     4、砂卵石层中成孔容易塌孔。 >
%c*Xe  
Z5>V{o  
5.2对策 GOW"o"S  
     针对旋挖钻成孔的几个困难因素拟采用以下措施克服： IT1PPm  
/S/aUvN  
      1、采用增加钻头储备； M7VID6J.  
/Dw@d,&[  
      2、采用增加泥浆浓度，除采用膨胀土泥浆外，储备一定量的黄泥，必要时加入泥浆内，加大泥浆粘度，加大泥浆池体积，增加泥浆储备； ozxYH],  
Tiprdvm<  
      3、漂石粒径较大时普通钻头更换为螺旋钻头。 (/fT]6(  
C6)R#  
      4、增加泥浆浓度，增加护筒长度，采用双护筒。 ,U%=rfB~  
,#aS/+;[)  
M5Wl3tZL  
 5T/J%  
增加泥浆浓度后的双护筒 j@C0af  
+Pw,Nl\KD  
第6章　施工准备 *mV&K\_  
6.1旋挖机械选型 aRKv+{K  
    根据工程施工实际进展情况，并及时总结了施工中出现的问题，本项目使用了三种旋挖机械， 2008年1月17日FR622C型号钻机进场，2008年6月22日SR150型号钻机进场、工作质量45t、上车体回转角度360度、主卷扬单绳拉力16t，2008年9月18日NSR220C型号钻机进场。 Ofm5[q=  
a`38db(z  
aFG3tuaKrQ  
XOxB (0@  
旋挖钻机作业 zKJ.Tj W  
NV#')+Ba  
6.2吊车选型 n4>cERfa  
    据工程施工实际进展情况，并及时总结了施工中出现的问题，本项目使用了三种吊车， 2007年7月18日XZJ5240JQZ16型号吊车进场、最大起重量16t、起升高度29.5m、幅度30m，2007年11月5日XZJ264JQZ25E型号吊车进场、最大起重量25t、起升高度39m、幅度30m， 2008年6月3日QZ25E型号吊车进场、最大起重量25t、起升高度31.5m、幅度3～28m。 gUGOHd(A  
aQmfrx  
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!~d'{sy6  
吊车作业 1CiA 8  
bpMl =_  
6.3泥浆池 {{E jMBg{  
    1、由测量组放出泥浆池位置后，进行泥浆池施工。 6To:T[ z#  
QSmJ`Bm  
    2、泥浆池设在车站东北角场地开阔位置，顺车站方向放置。 ]-KV0H  
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fru4  
    3、泥浆池规格尺寸为平均长×宽×高---6m×3m×2m，边坡坡度为1：1，采用厚塑料布铺底防止漏浆及边坡防漏。 +\U]p_Fo3  
RH=$h! 5  
    4、形状如下图所示 .\)k+ R  
V5Xi '=  
&Y=.D:z<  
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    5、泥浆池周边防护栏设置形式如图所示 )]A9~H  
y.fs,!|%@  
\[k%)_  
A^cU$V%?W  
6.4泥浆 leIy|K>\m  
    旋挖钻机对地层扰动较小，只用护壁稳定液即可施工。在孔口一定距离内挖设6×3×1.5米的泥浆池及循环水沟,并采用清水加膨润土制备护壁稳定液，加强试验，择优选择配合比，加强质量控制。泥浆比重控制在1.1～1.3。当钻入砂层等易坍地段时，可视情况往稳定液内加入粘土，增大泥浆稠度，提高泥浆护壁能力。 hBoP=X.~  
6oA~J]<  
    泥浆配合比: 2C{
/`N
 
IM$0#2\  
        膨胀土：碱：黄土：水=100kg ：20kg：50：2000kg; *]'qLL7d  
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    黄泥:约5立方米; ^
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<p)Z/  
    泥浆检验报告表如下： ixzTJ]yu  
n
Fj-<!  
检测项目 NGj"ByVjx  
单位 !Y|8z\Q  
技术指标 :K;T Q  
检测结果 4 iKR{P6  
单项判定 I<xy?{s  
T\cR2ZT~  
水分 v D&Kae<  
% >3+FZ@.iT  
≤13 @9<S*  
6.8 2)?  
合格 '&)D>@g  
NZ)b:~a  
粒度干法（-0.075mm） oc((Yo+B  
% 08O7F  
≥95 mb~./.5F  
96.1 u6p5:oJj,  
合格 77^ "xsa  
W'V@  
吸蓝量 wH#-mu#Yl<  
g/100g [NZ-WU&&LP  
≥20 E+Im~=m$  
24.0 nIR*_<ow  
合格 WT?bBf  
~z>BfL  
湿态抗压强度 a(5y>HF  
Kpa t5n2eOy~T  
≥20 [5!'ykZ  
24.0 RZe#|k+ 8  
合格 IyT?-R  
[]rT? -  
热湿拉强度 }/49T  
Kpa aSTFcz"  
≥0.4 OFIMi^@  
0.80 h*G#<M  
合格 &:q[-K@!  
'}T;b}&s  
膨胀 L!&$c&=xf  
ml/g土 }R`Irxv4  
------- ^aT;aP^l  
30 e"PMvQ  
合格 7:h<`_HT(X  
|&Au63  
胶质 '1]+8E `Z  
ml/15g土 l3BD <PB2S  
------- KCl &H  
100 xHm/^C&px  
合格 61L7 -~  
}}s8D>;G~  
jjX'_E  
6.5钻头 ^W5>i[  
    根据施工需要，增加普通钻头和螺旋钻头的储备。当采用普通钻头成孔中遇到漂石密度较大时，换螺旋钻头会破碎部份扁平漂石，破碎后在用普通钻头取出。 &7fY_~)B  
rQn{L{  
Esb?U|F4  
T^N L:78  
普通钻头 -!i;7[N  
H/pcXj  
^g-Fg>&M  
z;ULQ  
螺旋钻头 W\'Nv/L  
D9,e
3.?p  
第7章　施工情况介绍 xkF$D:sP  
7.1不同深度的钻进情况 `(!W s\:  
     2008年1月18日,上午10点正式开始第一根桩施工,到20日下午，共施工围护桩四根（编号分别是91、94、98、104，位于主体车站的西北角，其中91、94与98、104成90度角），桩长20.12米，位于地面下 23.3～23.5米。通过现场记录分析： _IC
,9bbg  
{zY`h6d  
    钻孔过程中，前10米钻进速度较快，地层为砂层及砂砾石层，分层高度约在地面下5米处，施工过程中无明显漏浆现象。进入10米后，钻进较为困难，缓慢钻进，从出料看，地层应为砂卵石层，卵石最大粒径约为 14厘米（每次出料后表面有2～7块）。 u>81dO]H  
!8we8)7  
    进入16米后，钻进较为困难，卵石最大粒径大于22厘米（每次出料后表面有1～5块）。 tK*%8I\s  
Q6eN+i2 ;  
    进入18米后，普通钻头很难钻进，换为螺旋钻头，目前发现的该卵层最大完整粒径为 40厘米（91号桩18米深处）。 Is<x31R  
Y:rJK|m  
    其中98号桩钻至17米深处时，泥浆用量太大，用铲车往钻孔内投入一次粘土（约0.5方）。 g;(_Y1YQ  
0GS{F8f~,  
    完成这四根桩螺旋钻头6次，检修钻具3次，换齿4个。 bd}
r#^'K  
-J{Dxz  
    从混凝土浇筑来看，98号桩，超设计数量较为严重，设计数量为15.8立方，实际浇筑18.5立方，扩孔系数约为1.17，扣除桩底超深0.3米，桩顶超灌0.5米，扩孔系数约为1.13，其中下面6米，扩孔系数略大。其它桩位扩孔系数均在1.15以内。从混凝土浇筑看，四根桩基本无塌孔现象。但是在后续施工中部分钻孔桩在地面以下10m范围内遇到了严重塌孔现象，对于地面下10m范围内塌孔可以采用双护筒及增大泥浆比重来克服。 vJ~4D*(]l  
@l)\?IEF@f  
7.2结论 -g9^0V`G  
\y[Bu^tk  
+O
&RBEa[  
砂卵石土层 DakLD~H;  
3Ca \`m)l  
    自2008年1月18日,上午10点正式开始第一根桩施工,到20日下午，共施工围护桩四根。从钻孔桩施工出料情况看，虽然有部份超过0.3米，甚至有超过0.4米的大块漂石，但漂石普遍存扁平、细长状，而且含量较小，包括超过0.1米的漂石含量应该都不会超过20%，在这种地层中，旋挖钻机能够成功进行钻进，部份超过0.3米，甚至有超过0.4米的扁平漂石可直接从短边，或扁平面用旋挖钻头直接取出，漂石密度较大时，换螺旋钻头会破碎部份扁平漂石，破碎后在用普通钻头取出。对于漏浆现象可采用增加泥浆浓度，除采用膨胀土、加黄泥拌制泥浆外，储备一定量的黄泥，必要时直接加入孔内。对于地面下10m范围内塌孔可以采用双护筒及增大泥浆比重来克服。从近期施工中可以看到，在砂卵石层特别是卵石含量不大，仅有个别粒径偏大的漂石的砂卵石层施工，旋挖钻机在辅以适当措施时能够克服一定困难进行作业，使用旋挖钻机作业对施工进度及环境污染均有明示改善，对城市内施工较为有利。

  确实不好办啊 我以前也遇到过

多积累经验

本人干过这样的活，到卵砾石层加大泥浆比重，50CM的卵石旋挖斗捞不上来只能用筒钻提上来。说实话1.5M到2M径的桩遇到卵砾石好对付。可这个卵石比旋挖斗大，用冲击钻能搞定。

引用第23楼li80123于2009-04-29 14:35发表的 回 楼主(土老帽) 的帖子 : f%bc64N(  
我介绍你一种jxs型卵砾石钻取器，能解决这个问题。 fKPiRlLS  
孔径大小，砾径大小都能用，还不怕大漂石。 I(z>)S'7r  
联系人：李怀智 9=Y,["br$_  
电话：13563766938 ^t\kLU  

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我看北京的地层很适合用机械手卵砾石钻进取芯器，漂石大小都无碍，孔深浅也没关系，大孤石探头石都好对付，因为是机械手，钻进时手收回在内外管之间，当提钻时机械手伸出捧取岩芯，克取面占20%左右，内管空间内的80多的面内的砾石，不用克取就直接进入内管。进尺效率提高几倍，十几倍，而且；因为是筒状钻具，不破坏井壁对护壁有好处。进尺快时间短，钻孔不易塌方。

我看北京的地层很适合用机械手卵砾石钻进取芯器，漂石大小都无碍，孔深浅也没关系，大孤石探头石都好对付，因为是机械手，钻进时手收回在内外管之间，当提钻时机械手伸出捧取岩芯，克取面占20%左右，内管空间内的80%多的面内的砾石，不用克取就直接进入内管。进尺效率提高几倍，十几倍，而且；因为是筒状钻具，不破坏井壁对护壁有好处。进尺快时间短，钻孔不易塌方。

有点难～～

  

先下套管，在地下水位以上还是要人工挖孔，卵石层钻探难度太大了

普通的桩机比较难啊

应该使用冲孔桩，但要特别注意配泥浆护壁效果,否则容易塌孔失败

到处逛逛  学习学习。