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大口径旋挖钻机在桩基施工中的技术优势
由于国产转盘回转和冲击反循环桩基施工钻机,存在效率低,转移孔位繁琐,对环境污染大,钻孔成本高等缺点。因此,在城市,尤其是北京、天津等一些大城市,逐渐被意大利、德国一些公司生产的旋挖钻机挤出了桩基工程市场。旋挖钻机机械化、自动化程度高,现场移位灵活方便,成孔效率高、质量好,对环境污染小,在桩基施工中,有着常规钻机无法比拟的技术优势,因而,越来越受施工单位的青睐及业主和设计部门的欢迎。对旋挖钻进工艺及各类旋挖钻机的技术性能、结构特点、选型及使用注意事项作一简要介绍。
1 旋挖钻进成孔工艺旋挖成孔首先是通过底部带有活门的桶式钻头的回转破碎
2、岩土,并直接将其装入钻头内,然后再由钻机提升装置和伸缩式钻杆将钻头提出孔外卸土,这样循环往复,不断地取土%D卸土,直至钻至设计深度。对粘结性好的岩土层,可采用干式或清水钻进工艺。而在松散易坍塌地层,则必须采用静态泥浆护壁钻进工艺。旋挖钻进工艺与正反循环钻进工艺的根本区别是,前者是利用钻头将破碎的岩土直接从孔内取出,而后者是依靠泥浆循环向孔外排除钻渣。旋挖钻进工艺的主要优点是:
(1)由于钻头直接从孔内提取岩土,故成孔速度快;(2)孔壁泥皮薄,有利于增加桩侧摩阻力,保证桩基设计承载力,孔底沉渣少,易于清孔,故成桩质量好;(3)使用较少的泥浆(仅为正反循环钻进所需泥浆量的1/20～1/10),即
3、可满足钻孔护壁的需要,因而,施工现场整洁,对环境造成的污染小,并且节省了造浆和排污费用,降低了施工成本。
2 旋挖钻机性能结构简介
2.1 目前,国内常见的旋挖钻机基本都是由国外引进的基本组成及工作原理：各型旋挖钻机均为全液压履带自行式,结构大同小异,都是由主机、履带式底盘、钻架、动力头、加压油缸、主副卷扬等部分组成,并全部安装组合在履带式底盘上。其工作原理也完全相同,都是由全液压动力头产生扭矩,由安装在钻架上的油缸提供钻压力,并通过伸缩式钻杆传递至钻头,钻下的钻渣充入钻头,由主卷扬提拔出孔外。
2.2 主要特点
意大利、德国制造的各类旋挖钻机虽然能力大小有别、结构上略有差异,但总
4、体性能和质量
都比较先进、可靠,有以下特点:
①机、电、液一体化高度集中,结构紧凑,操纵灵活方便,自动化程度高,采用伸缩式钻杆,节省了人力和加接钻杆的时间,施工中
只需一人即可操纵整台钻机,工人劳动强度低;
②可自行移动,自立桅杆,整个工作机构可在履带底盘上做±360°回转。因而,现场转移、对孔位灵活方便,辅助时间少;
③与施工能力相同的常规钻机相比,回转扭矩大,并可根据地层情况自动调整。
④钻架采用“平行四边形连杆机构+三角形”的支撑结构,非常适合城市狭窄场地的施工;
⑤履带底盘可以伸缩。
⑥钻架上装有垂直度检测仪,可以检测和显示钻架的偏斜度,并可通过钻机的“微动”系统调整钻
5、架的垂直度;
⑦驾驶室控制面板上装有孔深和钻架垂直度显示仪,以及反映发动机、液压系统工作状态的仪表、显示屏及报警装置,有的还装有全电脑操作系统,使操作手能实时掌握钻进深度、钻架垂直度,保证钻孔准确到达设计深度和良好的垂直度;实时掌握各系统工作情况,便于及时采取维修措施,保证钻机正常运转;
⑧可实现多工艺钻进,能适应不同地层、不同桩基础处理方法施工的需要。一般类型的旋挖钻机除能进行旋挖钻进外,通过更换工作装置,还可实现跟管钻进和长螺旋钻进。
3 旋挖钻机选型应重点考虑的几个问题目前,国外进入我国市场的旋挖钻机种类较多,且价格都比较昂贵,若想买到性能、价格都比较理想,适合自己开拓市场需要的机
6、型,笔者认为选型时应重点考虑以下几个问题。①根据本企业所要重点开拓施工的桩基领域,选择钻孔能力适宜的机型。
②对不同厂家同等钻孔能力,要重点对比动力头额定回转扭矩、主卷扬单绳提拔力、机器重量三个参数,选择三者都较大的机型。
③认真分析钻机的性能价格比。
④尽量选择哪些建有完备售后服务系统的厂家的产品。
⑤向厂家问清楚动力头额定输出扭矩、液压系统额定工作压力、主卷扬安全系数等衡量钻机实际能力和工作可靠性的重要参数。
⑥土层和沙层钻头最好不随主机进口。
4 旋挖钻机使用注意事项
①设备到货前,预先对操作手进行技术培训。
②尽量不要让钻机经常在极限状态
③承揽工程时,要充分了解地层情况
④严防发生卡钻事故。
5 旋挖钻机是一种高效能,且价格昂贵的施工设备,若选型合理、使用得当,它将会给企业带来较大的经济效益和社会效益,反之,则可能给企业造成很大损失。因此,在选购与使用时一定要慎之又慎,万万不可马虎。
（西部探矿工程-2002-3）
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