套管施工工艺详解—捷泰豪力

全套管构造及施工艺分享

一、套管构造

1、连接器

驱动盘①通过螺栓与动力头驱动套管筒底面连接，作用是传递扭矩与加压力。连接盘②通过销轴与驱动盘连接，并预留与护筒驱动器连接销轴。

2、驱动花管（护筒驱动器）

驱动花管器上部通过销轴与连接盘连接，下部与套管连接。驱动花管直径需与套管直径相符合；驱动花管下部有定位凹槽及止口，便于与套管连接。驱动花管器的作用是将扭矩和加压力传递给套管及套管靴。

3、套管中节

套管上端通过销轴可与护筒驱动器驱动花管或套管连接，套管下端可与筒靴或套管连接。套管有防护支撑及导向作用。

4、套管靴

套管靴前段镶嵌合金钻齿，通过旋转及向下加压，环切各类地层及岩石，减缓套管阻力，提升套管钻入能力。

 

5、连接螺栓

锥形环和丝环固定在套管上，套管对接定位后，承托环安装密封圈扭入丝环及锥形环，实现连接。

二、施工工艺

1、旋挖钻机驱动套管

       通过动力头与驱动盘、连接器、套管驱动花管及套管、筒靴连接，将扭矩及加压力传递给套管、筒靴，边旋转边下压钻入地层，套管钻入与钻机取土交替进行，降低了埋设套管阻力。

2、搓管机

当套管直径增加或长度延长时，埋设套管阻力增加，使用搓管机埋设套管。搓管机一端固定在旋挖钻机底盘上，通过夹钳紧缩与套管环抱产生摩擦力，左右两侧回转油缸反复推动，实现套管转动，并通过加压/举升油缸（搓管机自重）实现加压或起拔，将套管钻入或起拔。

根据套管直径选配搓管机，搓管机由底架、夹钳、升/压缸、回转缸、钳夹、连接杆、滑块和箱体组成，通过外外接动力源，驱动回转油缸和升/压油缸将套管钻入或拔起。

 

3、振动锤

       履带吊起振动锤，振动锤下部的液压钳夹住钢护筒顶端，通过内部偏心轮旋转产生的垂直振动力作用在套管上，将钢套管沉降或拔出。

3、拔管机

拔管机是各类岩土钻掘工程中钻机的配套辅助设备，适用于灌注桩、地下连续墙、全套管工艺等，用于起拔钻孔护壁套管和钻杆。也可用于各类钻具事故处理中起拔套管和钻杆。

三、使用工况

1、法律法规

       在欧美地区或国家，相关法律法规要求，由于泥浆污染环境，对泥浆管理非常严格，由此为了避免麻烦，采用套管施工工艺。

2、城市施工

      在城市里面施工，特别是发达城市，对施工要求严格，如：噪音、环境保护等，受到场地局限及不能随便开挖，以及承装泥浆设备必选是移动的，因此泥浆静压工艺，便可一一解决上述问题。

3、野外施工

       在野外施工图采用泥浆静压工艺前提是必选有水有电，因此套管工艺具有较大优势，使用护筒驱动器或搓管机便可施工，不但保证桩孔质量，无需水电支持。

四、复杂地层

1、淤泥层

       旋挖钻机施工于流塑地址时，由于地址含水量高且强度低，易出现缩径现象，严重时可引发塌孔。此时采用套管工艺施工，通过套管对流塑地层支撑，防止缩径塌孔。

2、松散地层

       旋挖钻机施工于松散地址且地下水丰富时，可采用套管工艺，听你哥哥套管支撑孔壁防止塌孔及防护地下水。

3、大粒径孤石

       旋挖钻进遇到大粒径孤石，与地质软硬不均容易造成偏孔，筒靴环切并穿越孤石。

4、无充填物溶洞

       旋挖钻进无填充溶洞地址时，如采用泥浆静压工艺施工，钻进至无充填且容积较大的溶洞时，泥浆瞬间流失，桩上部失去泥浆压强及护壁，如若是松散地址会造成塌孔；同时无充填物溶洞没有孔壁导向容易造成偏孔。采用套管工艺，套管防护导向，防止塌孔、偏孔。

五、特殊基础

1、咬合桩：

基坑防护桩，不但侧向支撑还要防水，咬合桩工艺可满足基坑防护要求，通过套管强制导向，精确环切咬合，实现桩基紧密联合，实现支护防水作用。

2、斜桩

某些基础工程桩，并不仅仅只需轴向承载力，同时也需侧向支撑力，如：海上钻井是有平台、港口钻孔桩等，旋挖钻机施工于斜桩时，必须在套管导向作用下进行施工，否则难以成孔，甚至造成部件破坏。

结束语：

通过查看资料及现场验证，套管工艺应用较多的要属德系品牌，如：德国宝峨（BG）、利勃海尔（LB），出厂时护筒驱动器甚至都是标配，这可能与欧洲的法律法规或水文地质有关，不管是何因素，毕竟上述两个品牌在施工工法方面具有较高水准，同时套管工艺也是旋挖钻机三大施工工艺（干成孔、泥浆静压、套管工艺）之一，足可以反应套管工艺的重要性。

在我国多数旋挖钻机施工都采用泥浆静压工艺，除非有特殊需求下，如：淤泥层缩径塌孔不能钻进了才想起套管工艺...

采用全套管工艺施工，不仅对孔壁进行支撑防止塌孔、缩径，还可防护地下水，以及定位导向，大大提升了成孔质量，不但可满足城市环保施工，更适合野外施工需求。

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