水磨鉆機(jī)是在地表進(jìn)行鉆洞的機(jī)械設(shè)備,可以是大型戶外的水井、油井、天然氣井鉆探設(shè)備,或者是單人可移動(dòng)的小型設(shè)備,稱為螺旋鉆。鉆機(jī)可以對(duì)地下礦藏進(jìn)行取樣,或者用于安裝地下生產(chǎn)設(shè)備,例如地下機(jī)器、儀器、管道和井道??梢允前惭b在卡車、拖車、軌道上的移動(dòng)設(shè)備,或者是較為固定的安裝在陸地、海上結(jié)構(gòu)(如鉆井平臺(tái),一般稱為“海上石油鉆機(jī)”,盡管設(shè)計(jì)上并不含有鉆機(jī))?!般@機(jī)”這個(gè)詞一般指鉆探地球的地殼層的設(shè)備。
由于巖土鉆掘工程的目的與施工對(duì)象各異,因而鉆機(jī)種類較多。鉆機(jī)可按用途分類,如巖心鉆機(jī)、石油鉆機(jī)、水文地質(zhì)調(diào)查與水井鉆機(jī)、工程地質(zhì)勘查鉆機(jī)、坑道鉆機(jī)及工程施工鉆機(jī)等。
旋挖鉆機(jī)的鉆進(jìn)效率是指在正常工作時(shí),所鉆樁孔的總深度與所費(fèi)總時(shí)間之比。影響旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)效率的因素有:孔深、孔徑、地層情況、鉆具選配及鉆桿型式等。
旋挖鉆機(jī)施工中每當(dāng)鉆頭裝滿土后都要提鉆卸土,然后再把鉆具下到孔底。顯然孔深越小,效率越高。鉆進(jìn)效率V=H,八t,+t2+2H/V,)
從上式可知,當(dāng)其他參數(shù)不變時(shí),H越大則V越小,當(dāng)孔深超過(guò)100m后,鉆進(jìn)效率急劇下降,當(dāng)孔深超過(guò)120m時(shí)鉆進(jìn)效率會(huì)低于其他工法的效率,且事故率大幅升高。因此建議進(jìn)行超深孔施工時(shí),盡量選用正反循環(huán)等其他工法。
目前旋挖鉆機(jī)常用的是旋挖鉆斗,桶體中空,下部有2個(gè)進(jìn)土斗門。在鉆進(jìn)時(shí),鉆碴通過(guò)鉆齒切削從斗門進(jìn)人桶體內(nèi),在下部鉆碴的推力下,上部碴土逐漸上升進(jìn)入桶內(nèi),直至裝滿桶體。鉆孔直徑大小影響鉆進(jìn)效率的主要有兩點(diǎn),一是碴土進(jìn)入斗門的速度,二是碴土在桶體內(nèi)上升的速度。首先碴土進(jìn)人斗門速度與斗門進(jìn)土面積有關(guān),鉆孔直徑越大,斗門進(jìn)土面積越大,進(jìn)土速度越大;