旋挖鉆機在二戰(zhàn)以前首先在美國卡爾維爾特公司問世,二戰(zhàn)之后在歐洲得到發(fā)展,1948年意大利邁特公司首先開始研制,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(zhuǎn)斗成樁,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,最近幾年我國旋挖鉆機取得了快速發(fā)展。
旋挖成孔的工藝優(yōu)勢
1、廣泛的適應(yīng)性 在硬土地層,由于傳統(tǒng)鉆機的自重有限,不可能給鉆頭施加更大的進給壓力。而旋挖鉆機由于采用動力頭裝置,動力頭的給進力加上鉆桿的重量,鉆進能力強。據(jù)統(tǒng)計,在相同的地層中,旋挖鉆機的成孔速度是轉(zhuǎn)盤鉆機的5~10 倍。
2、良好的環(huán)保性 目前國內(nèi)傳統(tǒng)鉆機多采用連接鉆桿形式和掏渣桶掏渣,在鉆進過程中多采用泥漿循環(huán)方式,泥漿對于這類鉆機起潤滑、支護、置換和攜帶鉆渣的作用。隨著環(huán)保對城市建設(shè)愈加嚴格,傳統(tǒng)鉆機面臨更大危機,而旋挖鉆機采用動力頭形式,其工作原理是用短螺旋鉆頭或旋挖斗,利用強大的扭矩直接將土或砂礫等鉆渣旋轉(zhuǎn)挖掘,然后快速提出孔外,在不需要泥漿支護的情況下,可實現(xiàn)干法施工,即使在特殊地層需要泥漿護壁的情況下,泥漿也只起支護作用,鉆削中的泥漿含量相當?shù)?,這使污染源大大減少,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 由于旋挖鉆機的特殊成孔工藝,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。此外由于鉆頭的多次上下往復(fù),使孔壁粗糙、不易產(chǎn)生縮徑。與傳統(tǒng)的鉆孔灌注樁相比,旋挖鉆孔灌注樁的承載能力提高。
4、提高勞動生產(chǎn)率 由于采用旋挖鉆機成孔質(zhì)量好,樁的垂直度可控制在很小的范圍內(nèi),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,而采用旋挖鉆機則僅需6~7h左右,因此大口徑、大功率、大扭矩的旋挖鉆機成為施工的首選。