哈大铁路客专钻孔桩旋挖钻机施工及钻头研究

论文摘要

随着道路和桥梁工程建设的蓬勃发展,城市和环境保护对地基处理施工技术及工艺的要求越来越高标准,以及地质和环境条件的限制,传统的泥浆反循环成孔施工工艺,愈来愈不适应城市地基处理及大工程量、紧工期工程的施工需要。近年来,随着旋挖钻机对摩擦桩施工在一批大型工程中的成功应用,其高效、快捷、环保的优势被大家公认。旋挖钻机也由依靠进口转变为大部分为国内生产。文章详细阐述了旋挖钻机在哈大铁路客运专线的施工及其钻头的选择研究;岩石在静、动载条件下的破碎机理、旋挖土阻力理论以及钻进过程中钻头的磨损特性。在此基础上,文章还分析了旋挖钻头在井底的碎岩过程,并对旋挖钻斗掘削土体的功率进行分析;对旋挖钻机前期在哈大客专施工工效效果不好,不能满足工期和成本要求,做了研究分析,针对泥岩夹砂岩地质,总结了旋挖钻机的施工工艺,归类分析了旋挖钻头的选择应用,并描述了为该地质情况改进钻头的具体做法,旋挖钻机施工取得比前期好的效果。这些内容都为旋挖钻头的选用提供了理论依据。最后,文章按照旋挖钻头结构的不同进行了分类,并根据钻遇地层情况,回答了在钻遇不同地层时,旋挖钻头如何选择的问题。但是在今后具体钻遇的更复杂地质情况,怎样更好的改进和合理选用及配置钻头,还有待于更进一步的研究和探索。在旋挖钻头选用以后,如何评价旋挖钻头选用的合理性,需要实际的生产验证,作者结合地质钻探,提出了评价旋挖钻头选用合理性的方法,作为讨论性问题进行阐述。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 工程背景
• 1.2 哈大铁路客运专线工程简介
• 第二章 曲家屯特大桥概况及旋挖钻机的前期使用
• 2.1 曲家屯特大桥工程概况
• 2.1.1 工程简介
• 2.1.2 结构形式
• 2.1.3 施工自然条件
• 2.2 曲家屯特大桥施工总体部署
• 2.2.1 工程施工目标
• 2.3 哈大铁路使用旋挖钻机施工的前期效果
• 2.3.1 推广使用旋挖钻机的必要性
• 2.3.2 曲家屯特大桥前期使用旋挖钻机的进度效果
• 第三章 旋挖钻机的基本工作原理及分析研究
• 3.1 旋挖钻机及其钻头的发展及其工作原理
• 3.1.1 旋挖钻机国内外发展状况
• 3.1.2 旋挖钻头发展现状
• 3.1.3 研究目的及意义
• 3.1.4 研究方向及内容
• 3.2 岩石在外载作用下的破碎机理
• 3.2.1 岩石的分级
• 3.2.2 钻头碎岩刃具与岩石作用的主要方式
• 3.2.3 静载作用下岩石的破碎过程
• 3.2.4 动载荷作用下的岩石破碎机理
• 3.2.5 影响碎岩效果的因素
• 3.2.6 旋挖钻头的分类
• 第四章 旋挖钻头切削土及碎岩的理论分析研究
• 4.1 旋挖切削土阻力理论
• 4.2 钻进过程中钻头的磨损特性
• 4.2.1 同岩石摩擦时钢磨损的基本规律
• 4.2.2 硬质合金研磨性磨损的特点
• 4.2.3 硬质合金切削具在孔底磨损的实际状况
• 4.3 旋挖钻头的碎岩过程
• 4.3.1 钻进时机械方式碎岩的基本原则
• 4.3.2 旋挖钻头在井底的碎岩过程
• 4.4 旋挖钻斗掘削土体的功率分析
• 4.4.1 切削机构
• 4.4.2 装载机构
• 4.4.3 摩擦机构
• 4.4.4 回转斗在掘削过程中的功率消耗
• 第五章 旋挖钻头的正确选用与改进
• 5.1 选用旋挖钻头的一般原则
• 5.1.1 根据底层选用旋挖钻头
• 5.1.2 根据旋挖钻机的功能来选择钻头
• 5.1.3 根据其他一些因素选用钻头
• 5.2 钻头选用对地层适用性的评价方法
• 5.3 针对曲家屯特大桥地质情况对钻头的改进
• 5.4 钻头选用及改进后的桩基施工组织方案
• 5.4.1 施工方案
• 5.4.2 施工投入
• 5.4.3 施工方法及工艺
• 5.5 质量保证措施
• 5.5.1 钻孔过程事故预防及处理
• 5.5.2 钻孔桩砼灌注过程事故预防及处理
• 5.6 施工验收标准
• 5.7 正确选择钻头和对钻头改造的成效与结论
• 5.7.1 成效
• 5.7.2 结论
• 第六章 未来的展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
• 个人工作简介