旋挖的“十八般兵器”

钻斗和钻头

旋挖是目前应用最广泛的钻孔桩成孔施工方法。旋挖钻机利用伸缩钻杆带动回转短螺旋钻头、钻斗或其他作业装置成孔，就像厨师要用不同的刀来处理不同的食材，旋挖施工也需要根据不同地层条件，选用不同形式的钻斗和钻头。

目前国内所使用的旋挖钻斗和钻头大致可以划分为：螺旋钻头、旋挖钻斗、筒式环状钻头、扩底钻头四大类。下面我们就简单介绍一下不同旋挖钻具的特点及适用地层。

01、螺旋钻头特点

螺旋钻头结构形式有直螺和锥螺，分别有单头单螺、双头单螺、双头双螺三种。岩石螺旋钻头的切削刃具为截齿，土层螺旋钻头切削刃具为铲形耐磨合金斗齿或斗齿加截齿。直螺较锥螺导向性好，携渣能力强，但回转阻力矩较大。单螺钻头钻进速度快，清渣容易，回转阻力小。双螺钻头导向性能好，携渣能力强，但回转阻力大。岩石螺旋钻头有锥螺和直螺两种，土层螺旋钻头均为直螺。

螺旋钻头分类图

单头单螺锥螺岩石螺旋钻头

双头双螺直螺土层螺旋钻头

适用地层

岩石螺旋钻头适用于风化基岩、胶结较好的卵砾石地层及硬质永冻土层。土层螺旋钻头适用于地下水位以上的土层、砂土层、含少量黏土的密实砂层以及粒径不大的砾石层，单螺钻头适合钻进卵砾石层及胶结性好的土层。双螺钻头适合钻进松散地层及软硬互层地层。

02、旋挖钻斗特点

钻斗既是钻进工具又是钻渣装载工具，钻斗底部有单层底板和双层底板，单层底板结构简单，双层底板的两层底板可以相对旋转，在提钻时封闭开口防止钻渣滑落。进土口有单开口及双开口两种，单开口开口面积较大。针对不同地层在钻斗底部布设斗齿或截齿。为方便卸渣，可安装底板开合锁止机构，为实现静音排渣，钻斗内还可增加推土板等排土装置。另外还有可以分开两瓣的半合钻斗。

单层底板单开口（上）、双开口（下）旋挖钻斗

双层底板双开口截齿旋挖钻斗

半合钻斗（两瓣式开体钻斗）

适用地层

旋挖钻斗可用于地下水位以下砂土、淤泥、黏土、淤泥质亚黏土、砂砾层、卵石和风化软基岩地层。单层底板钻斗适用于黏性及胶结性强的地层等钻渣不宜滑落的地层，双层底板钻斗适合钻进砂土层及胶结性差的卵砾石层。单开口钻斗由于开口大，适合于钻进较大粒径的砾石层及大的卵石层、漂石层等。

03、筒式环状钻头特点

筒式环状钻头根据是否取芯可分为取芯环状筒式钻头和不取芯环状筒式钻头两类。又根据所钻地层不同分为可用于风化基岩及永冻土层钻进的截齿式环状钻头及用于较硬基岩钻进的牙轮环状筒式钻头。

筒式截齿钻

钻筒卡钻取芯

筒式三叉戟截齿钻

筒式双层截齿钻

筒式牙轮钻

适用地层

对于比较硬的基岩地层、大的漂石层及硬质永冻土层，用旋挖钻斗或螺旋钻头钻进比较困难，需要筒式环状钻头配合螺旋钻头及捞渣钻斗钻捞结合钻进。

04、扩底钻头特点

扩底钻头可分下推式扩底钻头和上压式扩底钻头。上开式扩底钻口扩底角大，回转扭矩小；下开式扩底钻头，扩底角小，回转扭矩大。扩底钻头本身不带装渣机构。

上压式扩底钻头和下推式扩底钻头

上压式扩底钻头

适用地层

扩底钻头可用于一般土层、各类岩层和硬质冻土层的扩底钻进。上开式扩底钻头适用于稳定地层，下开式扩底钻头适用于较复杂地层。

搭配不同的钻斗和钻头，旋挖工法可用于绝大多数地层的桩基钻孔施工。另外，如果搭配长螺旋钻头，旋挖钻机就变成了长螺旋钻机。在黄土等特殊地层，需要挤土钻进施工时，旋挖钻机还可以搭配挤土钻头。