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旋挖钻机的选取.doc

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旋挖钻机的选取.doc
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为什么人们对旋挖机钻头的选择会这样随意,而通过互联网等也查不到相关的信息和资料,我们究竟又应该怎样正确选择合适的旋挖机钻头呢?带着问题,我们走访了西北地区最权威的旋挖机钻头研发、生产、维修厂家“西安长雁钻探机械厂”,该厂的领导热情的接待了我们,得知我们的来意后,特地请来了一位老者。在攀谈中我们了解到,老者姓尹,今年已经 60 多岁的高龄了,尹老以前是西勘维修车间的高级工程师并担任着车间主任一职,退休后一直在西安长雁钻探机械厂担任总工程师和技术顾问也是该厂的技术厂长,和旋挖机钻头打了一辈子的交道。在听完尹老的一番话后,使我们茅塞顿开。由于目前国内专业从事旋挖机钻头产生的企业很少,绝大多数的旋挖机钻头购买者其实是没得选择,只能购买旋挖机生产厂家的配套钻头产品,而厂家的主营是旋挖机,钻头只是附带的配套产品,配套产品追求的就是通用性,不可能针对客户的具体需求进行加工,更谈不上对钻头选择使用来进行介绍了,这样上面的一些问题就自然的凸显出来了。关于怎样选择旋挖机钻头,尹老也给我们做了详细介绍,下面我们就具体的给大家将下,希望对大家有所帮助。选择旋挖机钻头时,应从以下几方面入手:影响旋挖钻头选用的因素很多,从专业的技术应用上概括起来主要有三个方面:地层情况;钻机功能;孔深、孔径、沉碴厚度、护壁措施等具体要求。要想选对钻头首先要认识旋挖钻头的分类常见的旋挖钻头有螺旋钻头、旋挖斗、筒式取芯钻头、扩底钻头、冲击钻头、冲抓锥钻头和液压抓斗,下面逐类简单介绍。1、 螺旋钻头(1)锥形:双头双螺,适用于坚硬基岩。双头单螺,适用于风化基岩、卵石、含冰冻土等。以上钻头配装各种截齿,通过齿型、螺距、螺旋升角的变化又可派生出很多类型的钻头。(2)直螺旋钻头:a、斗齿直螺双头双螺,适用于砂土,胶结差的小直径砾石层;双头单螺,适用于砂土、土层;单头单螺,适用于胶结差的大直径卵石,粘性土及硬胶泥。b、截齿直螺:有双螺、三螺和四螺,适用于是硬基岩或卵砾石。2、 旋挖钻斗按所装齿可分为截齿钻斗和斗齿钻斗;按底板数量可分为双层底斗和单层底斗;按开门数量可分为双开门斗和单开门斗;按桶的锥度可分为锥桶钻斗和直桶钻斗;按低板形状可分为锅底钻斗和平底钻斗。以上结构形式相互组合,再加上是否带通气孔、开门机构的变化,可以组合出几十种旋挖钻斗。一般来说双层底钻斗适用地层范围较宽,单层底的只适用于粘性较强的土层,双门钻斗适用地层范围较宽,单门钻斗只是用于大直径的卵石及硬胶泥。3、 筒式取芯钻头目前常见的有两种:截齿筒钻(适用于中硬基岩和卵砾石) ,牙轮筒钻(适用于坚硬基岩和大漂石) 。在筒式取芯钻的两大类钻头中,又带取芯装置和不带取芯装置之分,主要取决于取芯的难度。因为牙轮取芯钻头主要用于硬岩钻进,且钻取的环状面积大,如果有条件的还可以通在在钻头部分加装反循环钻进,以提高钻进效率。4、 扩底钻头在桩径不增大桩深不增加的基础上,为了提高单桩的承载力,设计部门往往通过扩底桩来实现,旋挖钻机施工扩底是无需任何改动就可施工,只需选用扩底钻头即可。扩底钻头常用的以机械式为主,这种钻头使用和维护都比较简单,有上开式和下开式的,张开机构一般为四连杆的,用于土层、强风、中风化地层甚至坚硬基岩。由于旋挖钻进是非循环钻进,扩底完成后用清渣桶清渣即可。5、 冲击钻头、冲抓锥钻头在钻进大直径卵石、大漂石和坚硬基岩,使用冲击钻头、冲抓锥钻头配合旋挖钻进特别有效,这类钻头的使用是通过旋挖机副钩吊挂来作业,因为要有冲击作用,所以要求副钩具有自由放绳功能效果才能更好。6、 液压抓斗目前连续墙和防渗墙的施工工程日趋见多,如果对旋挖钻机稍作改动就可作业,液压抓斗的开闭是通过液压来驱动的,液压抓斗上只有一根油缸,所以只需进出两个油管,一个控制阀即可。根据地质情况选用钻头旋挖钻机主要的功能是在地表形成孔槽,工作对象是岩石,由于所施工的桩孔深度较浅,岩石经过构造运动、自然界的机械和化学的作用,结构、粒度、孔隙率、胶结状况、产状、抗压强度等发生了复杂的变化,加上我国幅原辽阔,所以旋挖钻机工作的对象是特别复杂的。归纳起来有以下几类。按岩性分(常见)为泥页岩、砂岩、灰岩、花岗岩等;按成因分岩浆岩、沉积岩、变质岩;按力学特性分为坚固、塑性和松散。那么如何根据地层情况来选用钻头呢?下面分类介绍。(1)粘土:选用单层底的旋挖钻斗,如果直径偏小可采用两瓣斗或带卸土板的钻斗。(2)淤泥、粘性不强土层、砂土、胶结较差粒径较小的卵石层,可配用双层底的钻挖钻斗。(3)硬胶泥:选用单进土口的(单双底皆可)旋挖钻斗,或斗齿直螺。(4)冻土层:含冰量少的可用斗齿直形螺钻斗和旋挖钻斗,含冰量大的可用锥形螺旋钻头,需要说明的是,螺旋钻头用于土层(除淤泥外)皆有效,但一定有在没有地下水的情况下使用,以免产生抽吸作用造成卡死。(5)胶结好的卵砾石和强风化岩石:需要配备锥形螺旋钻头和双层底的旋挖钻斗(粒径较大的用单口,粒径小的用双口)(6)中风基岩:配备截齿筒式取心钻头 ——锥形螺旋钻头——双层底的旋挖钻斗,或者截齿直形螺旋钻头—— 双层底的旋挖钻斗。旋挖钻机主要的功能是在地表形成孔槽,工作对象是岩石,由于所施工的桩孔深度较浅,岩石经过构造运动、自然界的机械和化学的作用,结构、粒度、孔隙率、胶结状况、产状、抗压强度等发生了复杂的变化,加上我国幅原辽阔,所以旋挖钻机工作的对象是特别复杂的。归纳起来有以下几类。按岩性分(常见)为泥页岩、砂岩、灰岩、花岗岩等;按成因分岩浆岩、沉积岩、变质岩;按力学特性分为坚固、塑性和松散。那么如何根据地层情况来选用钻头呢?下面分类介绍。(1)粘土:选用单层底的旋挖钻斗,如果直径偏小可采用两瓣斗或带卸土板的钻斗。(2)淤泥、粘性不强土层、砂土、胶结较差粒径较小的卵石层,可配用双层底的钻挖钻斗。(3)硬胶泥:选用单进土口的(单双底皆可)旋挖钻斗,或斗齿直螺。(4)冻土层:含冰量少的可用斗齿直形螺钻斗和旋挖钻斗,含冰量大的可用锥形螺旋钻头,需要说明的是,螺旋钻头用于土层(除淤泥外)皆有效,但一定有在没有地下水的情况下使用,以免产生抽吸作用造成卡死。(5)胶结好的卵砾石和强风化岩石:需要配备锥形螺旋钻头和双层底的旋挖钻斗(粒径较大的用单口,粒径小的用双口)(6)中风基岩:配备截齿筒式取心钻头 ——锥形螺旋钻头——双层底的旋挖钻斗,或者截齿直形螺旋钻头—— 双层底的旋挖钻斗。(7)微风化基岩:配备牙轮筒式取心钻头 ——锥形螺旋钻头——双层底的旋挖钻斗如果直径偏大还要采取分级钻进工艺。根据旋挖钻机的功能来选择钻头如果旋挖钻机具有做连续的功能,可以选配液抓斗或双轮铣进行连续施工。如果副卷扬有自动放绳功能,可选择冲击钻头和冲抓钻头钻进大直径卵石或漂石。如果配备有气室和水龙头可进行气液钻进。如果配备有双动力头或搓管机的可进套管钻进,这是解决流砂、破碎卵砾石、淤泥层的有效工法。根据其他一些因素选用钻头如果沉碴厚度要求比较严格或在进行扩底钻进时,需要配备专门的清碴斗。在进管套钻进时,钻头与套管的间隙小,为了防止钻头挂碰套管和减少抽吸作用,选配钻头时应带有通气孔,钻头上配带有导向装置,开合装置尽量靠近钻头中心,最好是机手一体的。还可以通过选用组合形式的钻头来解决这一特殊问题除了从技术应用的角度考虑外,我们还应考虑以下 3 点1、 有无售后保证2、 产品做工工艺3、 产品的性价比中 型 机扭 矩 180kN·m, 发 动 机 功 率 200kW, 钻 孔 直 径 0.8~ 1.8m, 钻 孔 深 度60m 左 右 , 钻 机 整 机 质 量 65t 左 右 。 旋 挖 钻 机中 型 机 的 应 用 市 场 定 位 : ( 1) 各 种 高 速 公 路 、 铁 路 等 交 通 设 施 桥 梁 的 桥 桩 ; ( 2) 大 型 建 筑 、 港 口 码 头 承 重 结 构 桩 ; ( 3) 城 市 内 高 架 桥 桥 桩 ; ( 4) 其 他 适 用 桩 。 中 型 机 的 市 场 工 作 量 覆 盖 比 例 达 到 90%以 上 。施 工 步 骤旋 挖 钻 机 就 位 →埋 设 护 筒 →钻 头 轻 着 地 后 旋 转 开 钻 !当 钻 头 内 装 满 土 砂 料 时 提 升 出孔 外 →旋 挖 钻 机 旋 回 , 将 其 内 的 土 砂 料 倾 倒 在 土 方 车 或 地 上 →关 上 钻 头 活 门 , 旋 挖 钻机 旋 回 到 原 位 , 锁 上 钻 机 旋 转 体 →放 下 钻 头 →钻 孔 完 成 ,清 孔 并 测 定 深 度 →放 入 钢 筋 笼和 导 管 →进 行 混 凝 土 灌 注 →拔 出 护 筒 并 清 理 桩 头 沉 淤 回 填 , 成 桩 。 编 辑 本 段 质 量 控 制 措 施桩 位 放 样在 进 行 场 地 整 平 后 , 组 织 有 资 格 的 测 量 放 样 人 员 将 所 有 桩 位 放 出 , 钉 好 十 字 保 护桩 , 做 好 测 量 复 核 , 并 记 录 放 样 数 据 备 案 。 埋 设 护 筒用 拉 线 法 检 查 桩 位 偏 差 , 应 满 足 规 范 要 求 。 成 孔采 用 钻 头 钻 进 , 根 据 不 同 层 次 的 土 质 结 构 选 择 不 同 的 转 盘 转 速 和 进 尺 进 行 控 制 。 在砂 层 钻 进 和 进 入 强 风 化 层 后 , 因 土 层 太 硬 会 引 起 钻 锥 跳 动 及 偏 斜 、 加 大 钻 杆 摆 动 , 故应 选 择 低 档 慢 速 , 转 盘 转 速 参 数 取 值 13~ 40v/ min, 成 孔 深 度 按 设 计 要 求 进 行 控 制 。 钢 筋 笼 制 安旋 挖 机 挖 土 清 渣 达 到 设 计 要 求 后 , 开 始 下 放 钢 筋 笼 , 其 制 安 必 须 严 格 按 照 设 计 图纸 进 行 , 主 筋 、 箍 筋 应 焊 接 均 匀 , 搭 接 长 度 及 焊 缝 应 符 合 规 范 要 求 , 安 装 时 应 安 装 护块 , 以 确 保 周 正 及 保 护 层 厚 度 , 钢 筋 笼 的 制 作 偏 差 应 符 合 设 计 及 规 范 要 求 。 混 凝 土 浇 筑在 导 管 接 驳 完 毕 后 , 将 混 凝 土 隔 水 栓 吊 放 在 临 近 泥 浆 面 的 位 置 , 导 管 底 端 到 孔 底距 离 控 制 在 0.4m 左 右 , 以 便 能 顺 利 排 出 混 凝 土 隔 水 栓 。 开 始 灌 注 前 储 料 斗 内 储 备 的混 凝 土 量 应 不 少 于 1.0m3, 以 便 在 混 凝 土 隔 水 栓 被 挤 出 导 管 后 能 将 导 管 底 端 一 次 性 埋入 水 下 混 凝 土 中 0.8m 以 上 , 适 时 提 升 或 拆 卸 导 管 , 确 保 导 管 底 端 埋 入 混 凝 土 面 以 下 1~ 4m, 灌 注 应 连 续 进 行 。 一 旦 发 生 机 具 故 障 或 停 电 停 水 及 导 管 堵 塞 或 进 水 等 事 故 时 , 应 采 取 有 效 措 施 进 行 处 理 , 以 便 尽 快 恢 复 灌 注 混 凝 土 , 同 时 做 好 记 录 。 孔 内 事 故 预 防 措 施①选 择 有 经 验 、 责 任 心 强 的 施 工 队 伍 , 保 证 操 作 人 员 的 素 质 ; ②加 强 钻 具 检 查 , 对 加 工 不 良 的 钻 具 严 禁 使 用 ; ③对 孔 内 水 头 高 度 , 泥 浆 的 相 对 密 度 和 粘 度 经 常 观 察 和检 测 , 发 现 问 题 及 时 解 决 , 尤 其 在 钻 孔 排 渣 、 提 锥 除 土 或 因 故 停 钻 时 应 保 持 孔 内 规 定水 位 和 规 定 的 泥 浆 性 能 指 标 , 以 防 坍 孔 ; ④钻 孔 作 业 应 分 班 连 续 进 行 , 在 土 层 变 化 处捞 取 渣 样 判 明 土 层 , 并 与 地 质 资 料 核 对 , 根 据 土 层 情 况 采 取 相 应 措 施 , 保 证 施 工 质 量 ; ⑤升 降 钻 锥 须 平 稳 , 钻 锥 提 出 井 口 应 防 止 碰 撞 护 筒 或 孔 壁 , 防 止 钩 挂 护 筒 底 部 , 钻 杆的 拆 装 应 迅 速 。 编 辑 本 段 注 意 问 题⑴ 土 层 中 成 孔 与 钢 护 筒 安 设 的 垂 直 度 对 桩 体 垂 直 度 影 响 巨 大 ; ⑵ 定 位 用 的 混 凝 土 护 筒 与 钢 护 筒 合 理 配 套 使 用 , 能 有 效 缩 短 钻 机 定 位 时 间 , 提高 施 工 效 率 ; ⑶ 软 岩 及 土 层 中 使 用 旋 挖 斗 一 次 成 孔 ; 硬 岩 中 先 用 螺 旋 钻 头 成 小 孔 , 然 后 用 旋挖 斗 进 行 扩 挖 成 孔 。 旋 挖 钻 用 于 地 铁 工 程 钻 孔 桩 施 工 优 势 明 显 , 适 用 性 强 ; 自 动 化 程 度 高 , 劳 动强 度 低 ; 钻 进 效 率 高 ; 成 桩 质 量 好 ; 环 境 污 染 小 。 能 显 著 地 提 高 工 程 施 工 效 率 和 工 程 质量 。 在 合 理 选 取 施 工 方 法 与 施 工 工 艺 时 , 能 最 大 限 度 地 节 省 物 力 , 财 力 , 人 力 等 资 源 。对 企 业 效 益 和 社 会 安 全 具 有 双 赢 意 义 。
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