旋挖钻机和回旋钻机在多个方面存在本质的区别,以下是对这两者的详细对比:
一、工作原理及成孔方式
旋挖钻机:通过机械挖土的方式成孔。它利用桅杆导向下放钻杆,将底部带有活门的桶式钻头下放至孔位,通过钻机动力头装置为钻杆提供扭矩,加压装置将加压力传递给钻杆钻头,钻头回转破碎岩土,并直接将其装入钻头内。再由钻机提升装置和伸缩式钻杆将钻头提出孔外卸土,循环往复直至钻至设计深度。
回旋钻机:通过回旋钻机钻孔,孔内有泥浆,通过泥浆护壁成孔。它利用压缩空气转换成机械能量来破碎岩石,或者通过钻头的切削作用来破碎地层。泥浆在钻孔过程中起到携带钻渣、冷却钻头和润滑钻杆的作用。
二、施工效率
旋挖钻机:成孔速度非常快,较高能比回旋钻机快10倍,施工周期缩短,降低了施工的成本。
回旋钻机:成孔速度相对较慢,特别是在硬岩地层中,施工效率更低。
三、泥浆用量及环境影响
旋挖钻机:泥浆用量较少,甚至可以实现干式钻进。在熟练操作的情况下,旋挖钻成孔所需泥浆与钻渣相比基本上是等量带换,还可以循环利用。
回旋钻机:泥浆用量较大,与钻渣相比可达5:1或更高。需要专门设置泥浆沉淀池收集泥浆,对环境造成一定影响。
四、适用地层及功能多样性
旋挖钻机:适用地层广泛,包括粘土、粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层。对于具有大扭矩动力头和自动内锁式伸缩钻杆的钻机,还可以适应微风化岩层的施工。此外,旋挖钻机功能多样,可以配合多种作业装置进行不同类型的施工。
回旋钻机:主要适用于粘土、粉土、砂土、淤泥质土等地层。虽然也可以配置不同的作业装置进行施工,但功能多样性相对旋挖钻机较差。
五、设备成本及经济效益
旋挖钻机:设备成本较高,但钻进单价相对更便宜(这一说法可能因具体情况而异,但总体上旋挖钻机的高效性可能使其在总成本核算上具有优势)。
回旋钻机:设备成本相对较低,但在长周期、大规模施工中,由于效率较低,可能导致总成本上升。
综上所述,旋挖钻机和回旋钻机在工作原理、施工效率、泥浆用量、适用地层及功能多样性等方面存在本质的区别。在实际施工中,应根据具体工程需求、地质条件和经济性等因素综合考虑选择合适的钻机类型。