旋挖钻机是一种用于建筑基础工程成孔作业的桩工机械,具有施工速度快、成孔质量好、环境污染小、操作灵活方便、安全性能高及适用性强等优势,已成为钻孔灌注桩施工的主要成孔设备,旋挖钻机是一种高度集成的桩基施工机械,源于国外矿山机械,采用一体化设计、履带式360°回转底盘及桅杆式钻杆,一般为全液压系统。的桶型钻头直接取土出渣,不需接长钻杆,钻孔时孔口注浆以保持孔内泥浆高度即可,因而能大大缩短成孔时间。由于带有自动垂直度控制和自动回位控制,成孔垂直度和孔位等能得到保证。桶钻取土上提过程中对孔壁扰动较小,桶钻周边设有溢浆孔,溢出泥浆可起到护壁作用。对于具有大扭矩动力头和自动内锁式伸缩钻杆的旋挖钻机,可适应我国大部分地区的土壤地质条件,包括淤泥层、粘性土、泥土、粉质土、(泥)砂层、卵砾石、卵(漂)石层、强风化岩层、冻土、风化基岩等地层。目前旋挖钻机施工孔径已达4.0m,深度在达到90m。
小型旋挖钻机是基建基础施工的重要设备,在基础施工中有着不可替代的作用,也是桩机基础的设备!
1、一机多用,实现多种钻进方式。
在国外,大型桩孔和基础施工用钻机的设计充分利用液压传动技术,采用模块化组合设计方法,在主机不变的情况下,实现一机多用,以满足大型施工机械对不同施工方法的适应性。在我国,把利用短螺旋钻头或钻斗进行干钻或无循环泥浆钻进技术成孔制桩的的设备称为旋挖钻机,实际上它就是一种适应不同施工方法的大型工程钻机,除可进行旋挖钻进外,还可进行套管或管钻进,配备地下连续墙抓斗施工地下连续墙,双动力头切割桩墙施工,以及进行长螺旋钻进(CFA工法)等,真正做到一机多用。
2、设备性能,自动化程度高,劳动强度低。
旋挖钻机为履带式全液压自行式钻机,采用液压系统,有些还配备的电脑操作系统。为了确保旋挖钻机的优能,大部分旋挖钻机制造商世界范围内选购零部件,如美国卡特比勒(CAT)的底盘、德国的液压系统、日本的电器等,这样可延长旋挖钻机的整体寿命,不致因某一个部件损坏而影响其使用。旋挖钻机机、电、液一体化高度集中,结构紧凑,操纵灵活方便,机械化、自动化程度高,施工现场内可自行移动,自立桅杆,移动、对孔位方便、快捷。采用伸缩式钻杆,节省了人力和加接钻杆的时间,时间少,时间利用率高。
3、钻进效率高。
旋挖机可根据地层情况配置不同的钻头,在粘性土层可使用长钻筒,加快钻进速度;对于砂卵石含量较大的地层可使用短钻筒,配臵泥浆护壁,控制钻速;对于含孤石、漂石及较硬岩石地层可换用长、短螺旋钻头进行处理,松动后再换上钻筒继续钻进。与常规钻机相比,旋挖钻机回转扭矩大,并可根据地层情况自动调整。钻压大,并易于控制。同时由于旋挖钻进钻头直接从孔内提取岩土,故其钻进速度非常高。一般情况下,在土层、砂层的钻进速度可达10m/h,在粘土层可达4-6m/h,是普通回转钻进的3-5倍,甚至更高L23。
4、成桩质量好。
小型旋挖机钻进对地层扰动小,护壁泥皮薄,形成的孔壁为粗糙型L23,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,提高桩端承载力。
5、环境污染小。
旋挖钻机为干式或无循环泥浆钻进,所用泥浆量仅为正反循环钻进的l/10—1/20t31。因而,施工现场整洁,对环境造成的污染小。同时旋挖钻机振动小,噪声低。
旋挖钻机动力头扭矩不足
故障现象:旋挖机在钻孔施工时动力头扭矩不足,动力头正转、反转转速都不够,动力头马达和减速机运转时有异响。
故障分析:动力头扭矩不足,可以从液压和机械两方面考虑:1.液压系统液压油压力不足;2.动力头马达故障、减速机故障或齿轮箱故障等。
故障原因:
1.先导压力不足或者溢流阀调定压力过低;
2.动力头马达损坏或者液压油泄漏量大;
3.动力头减速机零部件受损;
4.动力头齿轮箱机械装置损坏。
排故方法:
1.检测液压系统主系统压力正常,说明液压系统没有问题,考虑机械损坏;
2.在检查液压系统的过程中,发现动力头运转时减速机和马达存在小范围的周期性异响。拆卸动力头马达,检查马达及输出轴,正常;
3.拆下减速机,拆卸减速机。注意:拆卸时,应当保持拆卸环境的清洁,注意拆卸顺序,以便安装。仔细检查减速机内部,结果发现齿轮损伤。拆卸减速机时应注意零部件排列顺序,所有螺栓垫片和零部件都要清洗一遍,同时在安装时要保持减速机内部清洁;
4.更换损坏的齿轮,重新安装减速机和马达,恢复钻机动力头,钻机恢复正常工作。
排故体会:动力头减速机机械损坏会引起动力头输出扭矩不足,而且能听见异响,一定要注意及时发现问题,避免损坏范围扩大。
旋挖钻机是我国近年来才引进发展起来的一种施工设备,该钻机以其机、电、液一体化的高度集中、工作系统的优化设计、转场和现场移位灵活等优点,使建筑领域特别是灌注桩领域的面貌焕然一新;同时以其率、高质量、无污染等特点占领市场,为多数和设计单位所接受。
在近年的钻机使用过程中,各使用单位均采取了行之有效的措施,经济效益和社会效益较为可观,但也出现了个别问题。本文针对钻机在施工过程中易发生的、危害较大的事故卡钻的原因作一些分析,并提出相应对策,与同行们共同探讨。
卡钻的原因:
所谓卡钻,是指旋挖钻机在钻进或提升过程中,由于非钻机本身的原因,即钻机的各系统工作正常时,出现正反转动作均无法进行、且主卷扬无法将钻杆提起,然后反复重复以上动作,也无法恢复正常工作的情况。
根据近几年一些卡钻事故的调查分析,初步认为卡钻的主要原因有以下几方面:
1、在钻进和提升过程中,孔壁发生大面积塌方而造成埋钻,使钻头既无法进行正反转,也无法提起。这种情况在密实度不太大的砂卵层或流砂层较易发生。
2、由于操作手在钻进时操作有误,一次进尺太深,造成孔壁缩径,使钻头筒壁与孔壁间的间隙消失而造成卡钻。此种情况在粘泥层或砂层变为粘泥层时易为发生。
3、钻头边齿、侧齿磨损严重,成孔直径无法保证尺寸要求,使钻筒外壁与孔壁间无间隙,同时钻进过深而造成。
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