螺旋鑽進在工程地質鑽探和工程施工鑽中，常用在鬆軟地層的鑽進方法。它是一種乾式迴轉鑽進方法，鑽進時電動機通過減速器帶動螺旋鑽桿（螺旋鑽桿是在圓柱桿上焊以螺旋葉片形狀如麻花鑽桿連線翼狀鑽頭）在鑽壓作用下鑽頭迴轉吃入地層，將地層按螺旋線切削下一層，切刮下的土質碎屑沿螺旋葉片上返輸送到孔口。
基本介紹
- 中文名：螺旋鑽進
- 外文名：auger drilling
- 學科：鑽探工程
- 鑽進方法：乾式迴轉
發展,優勢,特點,類型,鑽進參數,
發展
螺旋鑽進最早用於露天煤礦中鑽爆破孔，於20世紀50年代末開始在工程鑽探中廣泛使用。70年代以來，螺旋鑽進的設備和工藝有了很大發展，生產了許多不同類型的螺旋鑽機和螺旋鑽具，研究出了振動螺旋、衝擊螺旋、套管螺旋和空氣螺旋鑽進等新的鑽進技術，使螺旋鑽進效率不斷提高，使用範圍不斷擴展。
優勢
螺旋鑽鑽進效率高,不用沖洗,設備簡單。螺旋鑽進又有長螺桿和短螺桿之分,短螺桿使用小型螺旋鑽機,用於工程地質勘察；長螺桿用大型螺旋鑽機,用於工程施工鑽,口徑大,深度大。
螺旋鑽進使用迴轉式鑽機、螺旋鑽頭和螺旋鑽桿進行。螺旋鑽桿由實心軸或空心管和逐個焊接在其外側的壓製成形的螺旋葉片構成，鑽桿之間多採用穿銷連線。
特點
使用螺旋鑽具破碎岩土並輸送岩屑的迴轉鑽進方法。
它具有鑽進中不使用沖洗液、無振動、低噪音、鑽進效率高、取樣及時、成本低等特點，適用於鑽進不含水和微含水的各種鬆軟地層。螺旋鑽進一般為全面鑽進，也有能採取柱狀岩土樣品的環狀螺旋鑽進。
類型
螺旋鑽進有長螺旋鑽進和短螺旋鑽進兩種基本類型：
(1)長螺旋鑽進。鑽頭以上至地表的全部鑽桿均為螺旋鑽桿，鑽頭迴轉破碎岩土的同時，鑽屑由螺旋葉片連續不斷地輸送到地表上來，又稱連續螺旋鑽進。長螺旋鑽進時碎岩和排粉連續不斷地同時進行，直至終孔。它是單回次成孔，生產效率高，但功率消耗大，多用於鑽進直徑不大於1m、深度不超過15～20m的孔；
(2)短螺旋鑽進。所使用的螺旋鑽具僅底部有1～4個螺距的螺旋葉片，在每一回次的鑽進過程中，鑽屑積聚在長度不大的螺旋葉片上，回次終止後將鑽頭提出孔口清除鑽屑，然後再向孔內下入鑽具開始另一回次的鑽進。短螺旋鑽進需要多回次成孔，為節省升降鑽具擰卸鑽桿的時間，常使用由一套尺寸不同的方管或圓管組成的伸縮鑽桿，一般為3層，內層管可以在外層管內軸向滑動，可以傳遞扭矩和軸向壓力。短螺旋鑽進是斷續進行的，因此鑽進效率不如長螺旋鑽進的高，但鑽進的功率消耗較小，鑽機功率一定時可鑽進的孔徑和孔深均較長螺旋鑽進為大。短螺旋鑽進的孔徑多在2m以內，最大可達3m；鑽進深度一般在30m以內，最深達50m。
鑽進參數
有軸向壓力和轉速。
(1)軸向壓力。包括給進力、鑽具重力、螺旋葉片上鑽屑的重力等。對於軟土層，鑽具重力等構成的軸向壓力已能滿足鑽進要求；對於較硬地層，尚需施加給進力。
(2)轉速。在螺旋鑽進中，它既影響碎岩效率又影響排粉效果。只有當螺旋鑽具的轉速達到某一值時，滯留在螺旋葉片上的鑽屑才能自動上升而不是被後續鑽屑推擠著移動。使位於螺旋葉片上的鑽屑開始出現垂直向上輸送的趨勢而尚未出現相對速度時的螺旋鑽具的最低轉速，稱為臨界轉速，它與鑽具的結構、尺寸、岩層性質等有關。長螺旋鑽進時鑽具轉速必須高於臨界轉速，短螺旋鑽進的轉速可以低於臨界轉速。
