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依靠摩察力打撈福州尤溪洲閩江大橋KPG3000A型鉆機鉆頭的方法及工作原理，提出了鉆頭打撈新方法。實踐證明此種方法是行之有效的，可供處理同類問題時參考。福州尤溪洲閩江大橋主橋為80+120+80m空腹式剛架拱，15#、16#墩為主墩其基礎采用8根Φ2.2m鉆孔樁。鉆孔樁采用水上平臺加KPG3000A型鉆機施工。正橋15#墩Y15-1樁終孔提鉆后，發(fā)現(xiàn)鉆鋌距法蘭盤1.46m處斷裂，鉆頭及鉆鋌、8塊半圓配重、6塊圓配重、風包總重約40t，總高度5.24m留在孔內(nèi)。
該樁護筒頂口標高+9.3m，微風化巖面-62.78m，終孔標高為-64.78m，孔深74.08m。施工水位為+5.5m。由于該鉆頭重，掉鉆位置深，給打撈工作帶來不小的難度，本文詳細介紹了鉆頭打撈方法、原理。
1、鉆頭打撈方案
根據(jù)文獻[1]鉆頭打撈可選用下列方法：套繩法、鉤取法、平鉤法、打撈鉗法、撈錐器法、電磁打撈法。根據(jù)本例特點初步提出：套繩法、人工打撈法、打撈器法。
1.1套繩法
用3根直徑為Φ28長80m的鋼絲繩，沿直徑Φ2.0m長7.2m的鋼護筒均布，下口做成圓圈形用鐵絲固定在護筒底口。垂直、平穩(wěn)吊放鋼護筒，鋼護筒套住鉆鋌，逐根拉緊鋼絲繩迫使鋼絲繩勒緊鉆鋌托盤。zui后利用KPG—3000A型鉆機水（1200KN提升力）同時提升3根鋼絲繩，提升鉆頭。
由于鉆頭重，掉鉆深度深，反復試驗時都無法套住鉆鋌托盤，zui后棄用此方案。
1.2人工打撈法
由潛水員下潛到圓配重頂面，在鉆桿上端開一圓孔，穿鋼絲繩，將鋼絲繩雙頭引出護筒，然后提升鉆頭。
由于該橋泥層及砂層較厚，易塌孔，潛水員下潛近-65m左右，考慮壓力過大且停鉆后易塌孔，潛水員下潛時極不安全，故此方案作為當其它方案*失效時再考慮此方案。本橋未采用此方案。
1.3打撈器法
根據(jù)力學原理，利用斜面內(nèi)外磨擦差，當打撈器插入鉆鋌內(nèi)往上提升時，打撈器撐緊鉆鋌內(nèi)壁，然后將其整體提升。
2、打撈器工作原理
2.1打撈器結(jié)構(gòu)
打撈器由導向裝置、主體工作結(jié)構(gòu)及連接裝置三大部分組成。詳見圖2。
2.1.1導向裝置
由于鉆鋌內(nèi)徑為Φ300㎜在Φ2.2米鉆孔樁內(nèi)打撈器極不容易對準鉆鋌孔，為方便打撈器插入鉆鋌內(nèi)，打撈器前端設導向裝置。導向裝置呈上大下小的圓錐形，圓錐底部直徑Φ280㎜高1.2m。
2.1.2主體工作結(jié)構(gòu)
主體工作結(jié)構(gòu)由工字型滑道、滑塊及加勁板組成。主體工作結(jié)構(gòu)上端與連接裝置焊接，下端與導向裝置焊接。詳見圖3
滑道上小下大，外表面磨光，保證滑塊能順利地上下滑動。
滑塊卡在滑道上，滑塊內(nèi)側(cè)與滑道同坡度，內(nèi)側(cè)亦需磨光?；瑝K外側(cè)按Φ300圓弧加工，外側(cè)表面加工成粗糙面以增大磨擦系數(shù)。
加勁板焊在工字型滑道兩側(cè)，增加滑道穩(wěn)定性和增加上下連接強度。
2.1.3連接裝置
 連接裝置下端與主體結(jié)構(gòu)焊接，上端設法蘭盤與鉆桿連接。
3、打撈器工作原理
當打撈器下放時，用細繩將滑塊收緊，使其滑塊外徑為Φ296㎜小于鉆鋌內(nèi)徑。待打撈器插入鉆鋌一定深度后，松開滑塊連接繩，滑塊在重力作用下略為下滑與鉆鋌內(nèi)壁接觸。當提升打撈器時，滑道向上滑動，由于滑塊與滑道的磨擦力小于滑塊與鉆鋌內(nèi)壁的磨擦力，滑道繼續(xù)上滑，滑塊外徑逐漸加大，對鉆鋌內(nèi)徑產(chǎn)生環(huán)向壓力，同時由于鉆鋌內(nèi)徑約束滑塊，使滑塊外徑增大到一定程度后無法繼續(xù)增大，使得滑塊在滑道上停止滑動，滑塊與鉆鋌間產(chǎn)生提升鉆頭所需的磨擦力，從而達到打撈鉆頭的目的。
4、打撈器受力分析
鉆頭及配重等總重400KN，設荷載G作為鉆頭提升的啟動力來設計打撈器。
4.1打撈器受力
打撈器受力圖詳見圖4。提升打撈器的必要條件
T=G   ———（1）
4.2鉆鋌受力
提升鉆頭時*靠滑塊與鉆鋌內(nèi)壁間的磨擦力來起動鉆頭，詳見圖5。其方程為：
N2μ2≥G———（2）
N2：滑塊與鉆鋌間的正壓力
μ2：滑塊與鉆鋌的磨擦系數(shù)
4.3滑塊受力
滑塊受到鉆鋌內(nèi)壁的約束力和滑道對滑塊產(chǎn)生的正壓力和摩察力，見圖6。其在水平方向平衡方程為：
N2=N1cosθ- N1μ1 sinθ———（3）
4.4滑道受力
滑塊對滑道產(chǎn)生的正壓力和摩察力，詳見圖7。其在豎直方向平衡方程為：
T=N1μ1cosθ+ N1 sinθ ———（4）
由（1）、（2）、（4）得：
N2μ2≥N1（μ1cosθ+ sinθ） ——（5）
4.5打撈器必須滿足的力學條件
由（3）、（5）得：
N1（cosθ-μ1 sinθ）μ2≥N1（μ1cosθ+ sinθ）—（6）
由式（6）得
μ2≥（μ1cosθ+ sinθ）/（cosθ-μ1 sinθ）——（7）
式（7）中：
根據(jù)設計的滑道斜面其傾角θ=1.1679弧度
滑道及滑塊均磨光摩察系數(shù)為μ1=0.05
則μ2≥0.07
由于滑塊外表面粗糙，其摩擦系數(shù)µ2＞＞0.07，因此在理論上無論鉆頭多重，只要鉆桿提升力足夠即可保證打撈器與鉆鋌的摩察力大于鉆頭啟動荷載，從而將鉆頭打撈出來。
4.6滑道上滑過程中滑塊運動趨勢
由圖6知滑道上滑過程中滑塊向下合力F為：
F= N2μ2- N1μ1cosθ- N1sinθ ———（8）
將（3）式代入（8）式得
F=（N1cosθ- N1μ1 sinθ）μ2- N1μ1cosθ- N1sinθ
= N1（μ2cosθ-μ1μ2sinθ-μ1cosθ- sinθ）
式中：
θ=1.1679弧度
μ1=0.05
μ2=0.10
F=0.0295N1＞0
故當滑道上滑時，滑塊合力向下，滑塊不會隨滑道上滑。當鉆桿逐步提升時滑塊與鉆鋌內(nèi)壁的摩察力逐步增大，zui后達到平衡，使滑道、滑塊、鉆頭無相對滑動成為整體。
5．打撈器加工要求
根據(jù)力學計算，為確保提升鉆桿時滑塊不隨滑道上升，打撈器加工時，滑塊與滑道接觸面應盡量光滑以減小摩察系數(shù)μ1，使μ1＜0.05，同時將與鉆鋌內(nèi)壁接觸的滑塊面作成粗糙面以增大μ2值。
6．鉆頭打撈方法
打撈前鉆渣已沉入孔底將鉆頭埋住，先用φ2.0m鋼護筒做成上小下大的鍾型吸泥罩。吸泥罩上端與鉆桿相連，下端插入沉渣內(nèi)，利用鉆機進行反循環(huán)清渣，直至鉆頭露出沉渣外，然后取下吸泥罩，換上打撈器。
在原掉鉆位置附近下放打撈器，至鉆頭標高，緩慢移動打撈器，當打撈器碰到鉆鋌后，下插打撈器，若打撈器未插入鉆鋌內(nèi)，則調(diào)整位置再下放打撈器，當打撈器插入鉆鋌內(nèi)后，松開滑塊，使滑塊在重力作用下下滑與鉆鋌內(nèi)壁接觸，逐步提升鉆桿，滑塊外徑逐漸變大直至與鉆鋌內(nèi)壁撐緊產(chǎn)生足夠的摩察力。
當打撈器插入鉆鋌內(nèi)后，提升鉆桿時，其負荷明顯加大，由于負壓太大，致使鉆機無法啟動鉆頭，因此在鉆桿兩側(cè)焊牛腿，用兩臺1000KN千斤頂同時頂升鉆桿，以松動鉆頭，然后再利用鉆機提升鉆頭。
7．施工體會
本橋利用力學原理，采用此方法在不到7天的時間內(nèi)，較為簡便、快速、有效地將大直徑、重噸位（400KN）的鉆頭及其配重從74.08m深處整體打撈上來，無論在打撈方法、打撈速度還是打撈重量上，在類似情況下都創(chuàng)下了新的記錄。實踐證明此種方法投入小且行之有效，可以作為打撈鉆頭的一種推廣方法。
由于打撈器靠摩察力將鉆頭提升，因此對鉆鋌環(huán)向應力較大，施工時應注意。鉆頭埋置后再提升時，負壓較大，宜在打撈器前端開孔以邊提升時利用鉆桿壓縮空氣進入鉆頭，以減小負壓。