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小型旋挖钻机的工艺结构和技术特点
时间:2020-03-17 15:53 点击次数:
(一)广泛的适应性
在硬土地层,由于传统钻机的自重有限,不可能给钻头施加更大的进给压力。而旋挖钻机由于采用动力头装置,动力头的给进力加上钻杆的重量,钻进能力强。据统计,在相同的地层中,旋挖钻机的成孔速度是转盘钻机的5~10倍。
(二)良好的环保性
目前国内传统钻机多采用连接钻杆形式和掏渣桶掏渣,在钻进过程中多采用泥浆循环方式,泥浆起润滑、孔壁支护、置换和携带钻渣的作用。随着城市建设对环保要求愈加严格,传统钻机面临更大危机。而旋挖钻机采用动力头形式,其工作原理是用短螺旋钻头或旋挖斗,利用强大的扭矩直接将土或砂砾等钻渣旋转挖掘,然后快速提出孔外,在不需要泥浆支护的情况下,可实现干法施工。即使在特殊地层需要泥浆护壁的情况下,泥浆也只起孔壁支护作用,钻削中的泥浆含量相当低,这使污染源大大减少,改善了施工环境,同时降低了施工成本。
(三)提高灌注桩的承载力
由于旋挖钻机的特殊成孔工艺,它仅需要静压泥浆作护壁。所采用的泥浆一般用膨润土、火碱、纤维素等配置,在孔壁不会形成很厚的泥皮。此外由于钻头的多次上下往复,使孔壁粗糙度较高、且不易产生缩径。与传统的钻孔灌注桩相比,旋挖钻孔灌注桩的承载能力提高。
旋挖钻机的结构及技术特点
(一)旋挖钻机的底盘
底盘可分为专用底盘、履带液压挖掘机底盘、履带起重机底盘、步履式底盘、汽车底盘等。履带专用底盘结构布置合理、运输方便、外形美观、但造价较高。履带起重机底盘,工作装置采用附着形式,主臂分为可伸缩箱型结构和珩架结构,可兼作旋挖钻机和履带式起重机,节约设备投资。步履式底盘,一般为三支点液压步履式行走支架,稳定性好,但移动运输不够方便、造价低,目前国内少数厂家采用。在 80 年代国外曾采用过汽车底盘,是以重型载重汽车底盘为基础,工作时放下支腿。目前国外生产的旋挖钻机绝大多数采用的是专用底盘,只有少数采用挖掘机底盘或起重机底盘,这些底盘在设计上没有兼顾旋挖钻机施工特点,在稳定性方面存在着一定缺陷。
(二)钻杆、钻具
钻杆是一个关键部件,分为内摩阻式外加压伸缩钻杆和自动内锁互扣式加压伸缩钻杆。内摩阻式钻杆在软土层钻进效率高,锁扣式钻杆提高了动力头施于钻杆并传到钻具的下压力,适于钻进硬岩层,对操作的要求也较高。为了提高作业效率,一台钻机大多配备两套钻杆。钻具则多种多样,目前有长螺旋、大直径短螺旋钻头、回转钻斗、捞砂斗、筒形钻斗、扩底钻头、岩心钻头等。
(三)动力头
动力头主要有液压传动、电机传动、发动机传动,无论何种都具备低速钻进、反转高速甩土功能。目前大都采用液压驱动,有双变量液压马达、双速减速机驱动或低速大扭矩液压马达驱动。动力头的钻进速度一般都具有多档,适合在多种工况下作业。电机驱动一般采用特制的恒功率双速电机,力矩大、过载能力强。80年代在履带起重机上附着工作装置,单设一台发动机驱动,目前由于液压技术和底盘制造技术的进步,此种方式一般已不采用。
(四)电子控制技术
 90 年代国外旋挖钻机的控制技术逐步实现智能化,目前国外旋挖钻机普遍具备发动机和泵的电子控制系统,能指导主泵输出,使液压负载与发动机转速相匹配,从而利用发动机的最大功率。发动机转速可在负荷较小或无负荷时实现自动控制,自动降低发动机转速,减少油耗、降低噪声和废气的排放量。桅杆垂直度自动调平系统能对桅杆进行实时监控,可实现手动和自动切换,在一定范围内自动调整角度,保证施工中桩孔的垂直度要求,提高施工质量。还具备回转倒土控制、钻孔深度测量及显示、车身工作状态动画显示及虚拟仪表显示、故障检测、报警及信息显示、整机启动前预先自动检测功能。国外旋挖钻机还设有GPS 定位系统和移动电话数据传输系统。
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