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长螺旋钻机对地基处理的目的与影响钻进效率的因素一、履带式钻机对地基处理的目的
由于对高速铁路路基“零沉降”理念认识的不足，在有碴轨道设计时，路基工后沉降的标准值规范规定过高，导致原路基设计的措置难以满足铺设无碴轨道的要求，故采用无碴轨道后，路基处理措施较以前有较高的要求。
地基处理的目的是为了提高地基承载力，减少地基沉降。当天然地基不能满足构筑物稳定或变形控制要求时，就要对天然地基进行处理，地基处理方法非常多，严格分类非常困难。我们可将铁路路基地基处理简单分为浅层处理和深层处理(排水固结法和复合地基法)，一般可以分为以下几类：
(1)排水固结法(排水砂井、塑料排水板、超载预压、真空预压等)。
(2)置换法双层地基或复合地基(浅层换填、深层搅拌桩、碎石桩)(3)刚性桩基础(履带式钻机、混凝土管桩等)。
(4)振密、挤密法(强夯、振冲挤密、爆破挤密、灰土桩等)。
(5)其他方法(如加筋、灌浆、强夯等)。
其中履带式钻机复合地基承载力提高幅度大，沉降量小，加固软土地基，具有广泛的适应性，适用于各种基础形式；就土性而言，可用于填土、饱和及非饱和粘性土，既可用于挤密效果好的土，又可用于挤密效果差的土。
客运专线无碴轨道的高平顺性和均匀一致性的特点，对路基设计、施工提出了很高的要求，严格控制工后沉降和差异沉降。
武广客运专线由于建设工期等原因，排水固结法地基加固的使用受到较大的限制，所以该客运专线基本上以复合地基为主，一般采用履带式钻机、水泥搅拌桩及强夯加固，但当压缩层厚度较大时，强夯和水泥搅拌桩等措施无法满足工后沉降控制标准要求，改为桩身强度较大的履带式钻机，所以武广客运专线全线路基基础处理措施采用以环保挤密桩机加固为主，共设计履带式钻机约1526万m，是本线加固路基、控制沉降的主要措施之一。因此，全线履带式钻机的质量控制就是路基工程质量控制和沉降控制的工作。路基加固履带式钻机在武广客运专线的采用是我国铁路建设中的大规模应用，其质量的好坏直接影响无碴轨道铺设成败，对武广客运专线建设的成败意义重大。
二、影响履带钻机钻进效率的因素
钻进效率在物理上指的是输出功与总功之间的比值。钻进效率的比较可以通过在钻进相同的土质、相同的钻孔直径、相同的输入总功下比较钻出土体的总量或者钻头、钻杆的钻进。
1、动力头上的输出扭矩小则会使履带钻机杆钻进速度慢或者是转不动，输出扭矩过大容易使钻杆变形断裂且过大的功率影响立柱和整机的稳定性能。在第1章节中知道研究人员采用大扭矩减速机和采用大功率液压马达驱一动虽会大大提高钻进效率但都产生了难以解决的技术问题；2、叶片螺旋角度与输送的钻出土体有直接联系，角度设计合理与否直接决定土体导出钻头的一快慢。螺旋角度的设计在研究人员较开始做效率优化时就已经研究过，目前长螺旋，钻头钻进所使用的钻杆螺旋角度已经过优化设计，这里将不再做过多的讨论；3、钻进和旋转转速的合理匹配能使钻出的土量和导出的土量成较优比例，使效率较高，但钻进和旋转转速的匹配关系也已经过优化，这里将不再做过多的讨论。
切削性能主要是履带钻机头在单位时间内切削土体的量。传统的长螺旋打桩钻机尖对土体只有挤压定心作用，不对土体产生切削作用，而钻头上又只有两刀齿切削土体，切削的量比较少。另外被刀齿打散后的土体不能及时排入叶片上，在叶片下部产生堆积，形成较大的阻力阻止向下钻进。这两方面的原因直接影响了定心型履带钻机的钻进效率，导致钻进效率不高。
因此，要提高履带钻机头的钻进效率，在钻头结构设计上，主要从两个方面进行考虑：一是在单位时间内有多的刀齿切削土体；二是及时将钻散后的土体排出，从而使单位时间内输入相同功下排出的土体多，或钻进深，这样才能提高钻头的钻进效率。
由分析可知要设计出效率较高的履带钻机头要具备的条件为：一，在相同时间内有多的刀齿切削土体，且能及时将钻散后的土体排入叶片上带出孔外，就能提高钻孔的效率；二，土体与钻尖处有足够大的面积S发生挤压接触力才能克服或较大程度减弱履带钻机头受力不均匀，产生轴线倾斜的偏斜力。
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