旋挖鑽機

旋挖鑽機

施工機械
旋挖鑽機是一種适合建築基礎工程中成孔作業的施工機械,主要适于砂土、粘性土、粉質土等土層施工,在灌注樁、連續牆、基礎加固等多種地基基礎施工中得到廣泛應用。[1]一般采用液壓履帶式伸縮底盤、自行起落可折疊鑽桅、伸縮式鑽杆、帶有垂直度自動檢測調整、孔深數碼顯示等,整機操縱一般采用液壓先導控制、負荷傳感,具有操作輕便、舒适等特點。
    中文名:旋挖鑽機 外文名: 用途: 英文名:rotary drilling rig 應用領域:工程成孔作業 特點:成孔快,适合多種地層 别名:旋挖機、打樁機

簡介

主、副兩個卷揚可适用于工地多種情況的需要。該類鑽機配合不同鑽具,适用于幹式(短螺旋)或濕式(回轉鬥)及岩層(岩心鑽)的成孔作業,還可配挂長螺旋鑽、地下連續牆抓鬥、振動樁錘等,實現多種功能,主要用于市政建設、公路橋梁、工業和民用建築、地下連續牆、水利、防滲護坡等基礎施工。國内的專家認為:旋挖鑽機在國内今後幾年仍有很大的市場。

類型

小型機

選擇旋挖鑽機的原則應該是能滿足用戶主要工程需求,兼顧可能發生的工程需求。旋挖鑽機根

據其主要工作參數:扭矩、發動機功率、鑽孔直徑、鑽孔深度及鑽機整機質量可以分為三種類型:

扭矩100kN·m。發動機功率170kW,鑽孔直徑0.5~1m,鑽孔深度40m左右,鑽機整機質量40t左右。小型機的應用市場定位:

(1)各種樓座的護坡樁;

(2)樓的部分承重結構樁;

(3)城市改造市政項目的各種直徑小于1m的樁;

(4)适用于其他用途的樁。小型機的市場工作量複蓋比例達到30%以上。

中型機

扭矩180kN·m,發動機功率200kW,鑽孔直徑0.8~1.8m,鑽孔深度60m左右,鑽機整機質量65t左右。

中型機的應用市場定位:

(1)各種高速公路、鐵路等交通設施橋梁的橋樁;

(2)大型建築、港口碼頭承重結構樁;

(3)城市内高架橋橋樁;

(4)其他适用樁。中型機的市場工作量複蓋比例達到90%以上。

大型機

扭矩240kN·m,發動機功率300kW,鑽孔直徑1~2.5m,鑽孔深度80m。鑽機整機質量100t以上。大型機的應用市場定位:

(1)各種高速公路、鐵路橋梁的特大橋樁;

(2)其他大型建築的特殊結構承重基礎樁。大型機的市場工作量複蓋比例達到10%以上。

國内現狀

旋挖鑽機在二戰以前首先在美國卡爾維爾特公司問世,二戰之後在歐洲得到發展,1948年意大利邁特公司首先開始研制,接着意大利、德國開始發展,到了70~80年代在日本得到快速發展,當時日本稱之為回轉鬥成樁,也叫阿司特利工法(EarthDriII),在德國、日本這類工法相當普遍。中國在80年代初從日本引進過工作裝置,配裝在KH-125型履帶起重機上。1984年,天津探礦機械廠引進美國RDI公司的旋挖鑽機并進行消化吸收。1987年在北京展覽館首次展出了意大利土力公司(SOILMEC)産品,1988年北京城建機械廠根據土力公司的樣機開發了1.5m直徑的履帶起重機附着式旋挖鑽機。

1994年鄭州勘察機械廠引進英國BSP公司附着式旋挖鑽孔機的生産技術,但都沒有形成批量生産。1992年寶峨公司在中國北京設立了代表處,開始了對華業務。并于1995年在天津成立了獨資子公司寶峨天津機械工程有限公司,組裝适合中國市場的寶峨BG20型旋挖鑽機。

1998年在上海又成立了中德合資上海寶峨金泰工程機械股份有限公司,生産組裝BG15型、BG24型旋挖鑽機。1998年,徐工集團開始自主開發研制RD18旋挖鑽機,于99年試制成功并投入批量生産,最近幾年中國旋挖鑽機取得了快速發展。後來,北京經緯巨力、三一重機等也紛紛涉足旋挖鑽機的生産,國内外生産旋挖鑽孔機廠商有近二十家。

旋挖鑽機行業由于2003年青藏鐵路工程以及北京奧運工程等的帶動,市場認知度迅速提高,市場容量急劇擴大。市場需求的高漲吸引了國内大型工程機械企業的進入,三一、徐工、中聯重科和山河智能等紛紛涉足,并迅速擴大了市場份額。2005年後,國内品牌旋挖鑽機已基本替代了國外品牌。2006年以來,旋挖鑽銷量連年呈跨越式增長。特别是2009年,國内旋挖鑽機制造企業多達30家,推出近200個型号産品,市場保有量達到近4000台,市場競争空前激烈。

制造廠家

徐工

徐工基礎主要産品有XR150D、XRS680、XR220D、XR280D、XR360D、XRS1050、XR460D旋挖鑽機,是國内較早專業生産大口徑液壓旋挖鑽機的廠家。該系列鑽機是在廣泛吸收國外同類産品先進技術的基礎上設計開發的高新技術産品,主要性能指标達到了當代國際同類産品的先進水平,液壓等關鍵零部件采用國際化配套,保證整機的可靠性。整機采用液壓伸縮式履帶底盤,自行起落折疊式鑽桅、伸縮式自鎖鑽杆,采用國際先進的PLC智能控制技術,CAN總線控制系統,具有鑽孔定位自動對正、鑽桅垂直度自動控制、孔深自動檢測顯示、鑽孔速度扭矩自适應系統、故障診斷等多種智能化功能。采用彩色屏翻屏顯示,優化了界面,方便人工操作,控制器傳感器等主要電氣元件采用進口件,提高了産品可靠性。采用液壓先導控制,操作方便舒适。該系列鑽機采用進口CUMMINS系列發動機,XRS680還采用了電噴發動機,最大扭矩220kN·m,最大成孔直徑2000mm,具有充足的功率儲備,完全可以滿足在中國高原地區的施工。徐工鑽機目前主要采用進口鑽杆,整機具有主副卷揚防過卷安全保護、變幅安全限位、駕駛室内先導控制切斷等可靠的安全保護裝置。操縱室視野開闊,裝有冷暖空調并最大限度地滿足操作人員的舒适要求,整機外型美觀大方,主要結構件采用高強度低合金結構鋼焊接而成,機械強度高,剛度大,工作安全可靠。

湖南山河公司

山河智能多功能旋挖鑽機是一種新型灌注樁孔成孔施工設備,融合了現代液壓樁工機械新技術和新工藝,發動機等關鍵配套件國際化采購,采用自己研制的可伸縮式履帶專用底盤,穩定性明顯優于采用通用底盤的同類鑽機;自主研發的控制系統集成度高、功能強大,反應快、精度高;可實現鑽杆自裝自卸;變幅機構結構新穎,變幅幅度大,穩定性好;可配多種鑽具,适應粘土層、沙層、卵石層和中風化岩層等複雜地質條件下的施工。廣泛應用于公路、鐵路立交橋、高架橋的大直徑樁墩和高層建築樁基的施工。

北京經緯巨力公司

北京經緯巨力工程機械有限公司是香港中國基礎工程有限公司(CFC)100%投資控股企業,生産的産品主要有ZY120、ZY160、ZY200三種機型,其産品主要元件采用進口件,包括鑽杆在内的結構件均為自制件,功能及技術性能與國内外同類産品相似,動力頭采用雙速減速機及單級平行軸齒輪減速增扭,所選發動機功率較大,可在高原等惡劣條件下作業。

石家莊煤礦機械公司

河北石家莊煤礦機械公司最新推出的XZ-20旋挖鑽孔機是該公司在引進芬蘭永騰公司技術的基礎上,采用技貿結合的方式生産的新産品。該機動力頭、鑽杆等均從永騰公司進口,制造成本較高,因此售價大大高于國内同類産品機型,市場競争力有待提高。

内蒙古北方重汽公司

内蒙古北方重型汽車股份有限公司經過缜密的市場調研,與吉林大學聯合研制了ZY-200型旋挖鑽機,ZY-200型旋挖鑽機底盤選用卡特彼勒公司履帶底盤,發動機選用美國康明斯發動機,可以旋挖直徑2m,深60m的樁孔,是一種技術密集、資金密集的高新技術産品。

天津寶峨公司

天津寶峨公司是德國寶峨公司設在天津的一家獨資企業,主要組裝寶峨BG系列旋挖鑽機和連續牆施工設備,并提供在中國所有寶峨公司産品的售後服務。主要機型為BG20旋挖鑽機,該機最大的特點是動力頭為雙級扭矩輸出,當小扭矩輸出時,最大鑽進速度可達到60r/min,大大提高了施工效率,該機可配5種自鎖式或摩擦式6鍵鑽杆,長度從30~58m,發動機額定功率為145kW,耗油量小,主要适于在平原施工。

福田雷沃重工

福田雷沃國際重工股份有限公司是一家以工程機械、農業裝備、車輛為主題業務的現代化大型産業裝備制造企業。福田雷沃重工重型裝備事業部,是以樁工機械設備的制造、銷售和服務為主體的業務部門,緻力為客戶提供高附加值的産品和精細化的服務。作為工程機械的知名品牌,雷沃重型裝備長期以來緻力于開發和生産品質精良、性能安全可靠的産品,産品入市以來良好的市場表現深受用戶好評。目前,雷沃旋挖鑽機業務擁有FR612、FR615、FR618、FR620、FR622、FR626、FR628、FR636八大系列十餘種産品組合。

雷沃旋挖鑽機底盤采用卡特彼勒系列加強型底盤,液壓系統全部元件采用德國力士樂原裝産品,動力傳動采用智能控制,控制系統采用力士樂角位移傳感器及控制技術,驅動裝置動力頭采用力士樂馬達、布雷維尼減速機等國際知名品牌産品,動力更強勁。全封閉駕駛室,可調節式懸浮座椅,配備冷暖空調,保證駕駛員的操作舒适性,處處體現了雷沃重工“以人為本”的設計理念。

應用

目前廣州采用旋挖鑽機施工的項目較多,如廣州新光快速六标樁基,廣州東方重機樁基,地鐵小北站、五羊邨站等,現對廣州某地鐵車站圍護結構施工應用實例進行介紹。該工程位于環市中路下方,西臨環市中路、麓景路、小北路交叉口,其中環市中路正上方有高架橋和人行天橋。車站西北側與廣九鐵路、内環路高架相臨近,周邊高樓林立。

施工步驟

旋挖鑽機就位→埋設護筒→鑽頭輕着地後旋轉開鑽!當鑽頭内裝滿土砂料時提升出孔外→旋挖鑽機旋回,将其内的土砂料傾倒在土方車或地上→關上鑽頭活門,旋挖鑽機旋回到原位,鎖上鑽機旋轉體→放下鑽頭→鑽孔完成,清孔并測定深度→放入鋼筋籠和導管→進行混凝土灌注→拔出護筒并清理樁頭沉淤回填,成樁。

質量控制

樁位放樣

在進行場地整平後,組織有資格的測量放樣人員将所有樁位放出,釘好十字保護樁,做好測量複核,并記錄放樣數據備案。

埋設護筒

用拉線法檢查樁位偏差,應滿足規範要求。

成孔

采用鑽頭鑽進,根據不同層次的土質結構選擇不同的轉盤轉速和進尺進行控制。在砂層鑽進和進入強風化層後,因土層太硬會引起鑽錐跳動及偏斜、加大鑽杆擺動,故應選擇低檔慢速,轉盤轉速參數取值13~40v/min,成孔深度按設計要求進行控制。

鋼筋籠制安

旋挖機挖土清渣達到設計要求後,開始下放鋼筋籠,其制安必須嚴格按照設計圖紙進行,主筋、箍筋應焊接均勻,搭接長度及焊縫應符合規範要求,安裝時應安裝護塊,以确保周正及保護層厚度,鋼筋籠的制作偏差應符合設計及規範要求。

混凝土澆築

在導管接駁完畢後,将混凝土隔水栓吊放在臨近泥漿面的位置,導管底端到孔底距離控制在0.4m左右,以便能順利排出混凝土隔水栓。開始灌注前儲料鬥内儲備的混凝土量應不少于1.0m3,以便在混凝土隔水栓被擠出導管後能将導管底端一次性埋入水下混凝土中0.8m以上,适時提升或拆卸導管,确保導管底端埋入混凝土面以下1~4m,灌注應連續進行。一旦發生機具故障或停電停水及導管堵塞或進水等事故時,應采取有效措施進行處理,以便盡快恢複灌注混凝土,同時做好記錄。

孔内事故預防措施

①選擇有經驗、責任心強的施工隊伍,保證操作人員的素質;②加強鑽具檢查,對加工不良的鑽具嚴禁使用;③對孔内水頭高度,泥漿的相對密度和粘度經常觀察和檢測,發現問題及時解決,尤其在鑽孔排渣、提錐除土或因故停鑽時應保持孔内規定水位和規定的泥漿性能指标,以防坍孔;④鑽孔作業應分班連續進行,在土層變化處撈取渣樣判明土層,并與地質資料核對,根據土層情況采取相應措施,保證施工質量;⑤升降鑽錐須平穩,鑽錐提出井口應防止碰撞護筒或孔壁,防止鈎挂護筒底部,鑽杆的拆裝應迅速。

注意問題

土層中成孔與鋼護筒安設的垂直度對樁體垂直度影響巨大;

定位用的混凝土護筒與鋼護筒合理配套使用,能有效縮短鑽機定位時間,提高施工效率;

軟岩及土層中使用旋挖鬥一次成孔;硬岩中先用螺旋鑽頭成小孔,然後用旋挖鬥進行擴挖成孔。

旋挖鑽用于地鐵工程鑽孔樁施工優勢明顯,适用性強;自動化程度高,勞動強度低;鑽進效率高;成樁質量好;環境污染小。能顯着地提高工程施工效率和工程質量。在合理選取施工方法與施工工藝時,能最大限度地節省物力,财力,人力等資源。對企業效益和社會安全具有雙赢意義。

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旋挖鑽機在施工中遇到的問題及解決辦法

旋挖鑽機施工作為一種新興的施工工藝,是一種适合建築基礎工程中成孔作業的施工機械。在建築行業中應用越來越廣泛,施工中遇到問題也越來越多,未來保證成樁質量,為後期施工奠定基礎,我們需要了解鑽機施工中遇到的問題,知道如何解決,小編總結分析了旋挖鑽機在施工遇到的各種不良的成因及其防治措施。

1、坍孔

在灌注過程中如發現井孔護筒漿内泥漿位忽然上升溢出護筒,随即驟降并冒出氣泡,應懷疑是坍孔征象,可用測深錘探測。如測深錘原系停挂在砼表面未取出的現被埋不能上提,或測深錘探測砼面時達不到原來深度,相差很多,均可證實确為坍孔。

坍孔原因可能是護筒底腳周圍漏水,孔内水位降低或在潮汐河流中,當漲潮時孔内水位差減小,不能保持原有靜水壓力,以及由于護筒周圍堆放重物或機器振動等均可引起坍孔。

發生坍孔後應查明原因,采取相應的措施,如保持或加大水頭、移開重物、排除振動等,防止繼續坍孔,然後用吸泥機吸出坍入孔中的泥土,如不繼續坍孔可恢複正常灌注。坍孔不嚴重時可回填至坍孔位置以上,并采取改善泥漿性能、加高水頭、埋深護筒等措施,繼續鑽進。坍孔嚴重時應立即将鑽孔全部用砂或小礫石夾粘土回填,暫停一段時間後查明坍孔原因,采取相應措施重鑽。坍孔部位不深時可采取深埋護筒法,将護筒周圍土夯實重新鑽孔。

2、孔身偏斜

遇有孔身偏斜、彎曲時應分析原因,進行處理。一般可在偏斜處吊住鑽錐反複掃孔,使鑽孔正直;偏斜嚴重時應回填粘性土到偏斜處,待沉積密實後再鑽進。來源:考試大的美女編輯們

3、擴孔、縮孔

遇有擴孔、縮孔時應采取防止坍孔和防止鑽錐擺動過大的措施。縮孔是鑽錐磨損過甚、焊補不及時或因地層中有遇水膨脹的軟土、粘土泥岩造成的,前者應注意及時焊補鑽錐,後者應采用失水率小的優質泥漿護壁。已發生縮孔時宜在該處用鑽錐上下反複掃孔以擴大孔徑。

4、糊鑽、埋鑽

糊鑽、埋鑽常出現于正循環(含潛水鑽機)内回轉鑽進和沖擊鑽進中。遇此應對泥漿稠度、鑽渣進出口、鑽杆内徑大小、排渣設備進行檢查計算,并控制适當的進尺;若已嚴重糊鑽,應停鑽提出鑽錐,清除鑽渣。

5、卡鑽

卡鑽常發生在沖擊鑽孔。卡鑽後不宜強提隻宜輕提,輕提不動時可用小沖擊鑽錐沖擊或用沖、吸的方法将鑽錐周圍的鑽渣松動後再提出。

6、掉鑽落物

掉鑽落物時宜迅速用打撈叉、鈎、繩套等工具打撈,若落體已被泥沙埋住,應按前述各條,先清除泥砂,使打撈工具接觸落體後再打撈。

在任何情況下,嚴禁施工人員進入沒有護筒或其它防護設施的鑽孔中處理故障。當必須下護筒或其它防護設施的鑽孔時,應檢查孔内無有害氣體,并備齊防毒、防溺、防坍埋等安全設施後方可行動。

對于旋挖鑽機施工這種新的工藝來說,我們還需要積累更多的經驗,特别是對于施工中遇到的各種問題,都需要我們認真的總結,分析,确保以後遇到相同情況不會茫然不知所措。相信随着旋挖鑽機的深入推廣,我們學到的會越來越多,處理問題會越來越來簡單,工作也會越來越順利。

存在問題

新産品研發能力相對不足

現在幾乎所有的旋挖鑽機制造商都實現了産品的系列化,但是在向小型化和大型化方向發展的同時,國内的生産企業研發創新能力不足日益凸顯,制造商普遍缺乏對旋挖鑽機基礎性和适應性的研究,建立在工程實際情況和客戶需求上的模拟工況研究和産品多功能化的研究更是乏善可陳,使得研發出來的小型鑽機或者超大鑽機缺乏實用性與先進性。

集體性不适應

在國際化的背景下,旋挖鑽機取得了國内市場的成功,但是,面對複雜多變的國際市場競争很多企業仍然表現得無所适從。以高品質服務代替産品質量的做法并不符合國際慣例,此外,價格戰的陰影仍然困擾中國企業。

基礎性資源領域的缺失

在目前行業火爆熱銷的背後,是高檔材料短缺,産品和工藝相對落後、進口外購件依然緊缺的現實,是原始創新、集成創新和引進消化吸收再創新能力缺乏的現實。

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