旋挖鑽機在二戰(zhàn)以前首先在美國卡爾維爾特公司問世,二戰(zhàn)之後在歐洲得到發(fā)展,1948年意大利邁特公司首先開始研製,接著意大利、德國開始發(fā)展,到了70~80年代在日本得到快速發(fā)展,當時日本稱之為回轉鬥成樁,也叫阿司特利工法(Earth DriII),在德國、日本這類工法相當普遍。我國在80年代初從日本引進過工作裝置,最近幾年我國旋挖鑽機取得了快速發(fā)展。
旋挖成孔的工藝優(yōu)勢
1、廣泛的適應性 在硬土地層,由於傳統(tǒng)鑽機的自重有限,不可能給鑽頭施加更大的進給壓力。而旋挖鑽機由於采用動力頭裝置,動力頭的給進力加上鑽桿的重量,鑽進能力強。據(jù)統(tǒng)計,在相同的地層中,旋挖鑽機的成孔速度是轉盤鑽機的5~10 倍。
2、良好的環(huán)保性 目前國內傳統(tǒng)鑽機多采用連接鑽桿形式和掏渣桶掏渣,在鑽進過程中多采用泥漿循環(huán)方式,泥漿對於這類鑽機起潤滑、支護、置換和攜帶鑽渣的作用。隨著環(huán)保對城市建設愈加嚴格,傳統(tǒng)鑽機麵臨更大危機,而旋挖鑽機采用動力頭形式,其工作原理是用短螺旋鑽頭或旋挖鬥,利用強大的扭矩直接將土或砂礫等鑽渣旋轉挖掘,然後快速提出孔外,在不需要泥漿支護的情況下,可實現(xiàn)幹法施工,即使在特殊地層需要泥漿護壁的情況下,泥漿也隻起支護作用,鑽削中的泥漿含量相當?shù)?,這使汙染源大大減少,進而降低了施工成本,也改善了施工環(huán)境,成孔效率高。
3、提高灌注樁的承載力 由於旋挖鑽機的特殊成孔工藝,它僅需要靜壓泥漿作護壁,所采用的泥漿一般用膨潤土、火堿、纖維素等配置,在孔壁不形成厚的泥皮。此外由於鑽頭的多次上下往複,使孔壁粗糙、不易產(chǎn)生縮徑。與傳統(tǒng)的鑽孔灌注樁相比,旋挖鑽孔灌注樁的承載能力提高。
4、提高勞動生產(chǎn)率 由於采用旋挖鑽機成孔質量好,樁的垂直度可控製在很小的範圍內,而且工期可大大縮短。以直徑1.5m、深50m的樁孔為例,采用反循環(huán)施工方法約需30h左右,而采用旋挖鑽機則僅需6~7h左右,因此大口徑、大功率、大扭矩的旋挖鑽機成為施工的首選。