旋挖機入巖知識講解

1、旋挖機施工概述
旋挖機是一款新型的樁工機械,具有成孔質量好、施工速度快、操作靈活方便、環境污染小、安全性能高實用性強等特點,已成為鉆孔灌注樁施工的主力成孔機械,該機器是一種高度集成的樁基施工機械,源自國外的礦山機械,采用一體化設計、履帶式360度回轉底盤及桅桿式鉆桿,通常為全液壓系統。特制的桶型鉆具直接取土出渣,不需接長鉆桿,施工時樁口注漿以保持孔內泥漿高度即可,因而能大大縮短成孔時間。由于帶有自動垂直度控制和自動回位控制,成孔垂直度和孔位等能得到保證。桶鉆取土上提過程中對孔壁擾動較小,桶鉆周邊設有溢漿孔,溢出泥漿可起到護壁作用。對于具有大扭矩動力頭和自動內鎖式伸縮鉆桿的旋挖機,可適應我國大部分地區的土壤地質條件,包括粘性土、淤泥層、泥土、粉質土、(泥)砂層、卵礫石、卵(漂)石層、風化基巖、強風化巖層、永久凍土等地層。目前旋挖機最大施工孔徑已達4.0m,深度在達到90m。
2、旋挖機的入巖原理
2.1 旋挖機破巖的原理是:依靠大加壓力將鉆具截齒壓入巖石,在強大的動力頭輸出扭矩的作用下,使巖石產生剪切破碎。鉆機在施工過程中,通過動力頭的旋轉驅動鉆桿,帶動旋挖機鉆頭旋轉,在加壓載荷與旋轉扭矩的作用下,鉆具與巖石的接觸面之間就會產生剪切力,實現剪切破巖。
鉆桿上一般會有三至四個鎖點,通過機鎖點可把每節鉆桿鎖住,完全把加壓力傳遞給鉆具,加壓載荷的傳遞效率較高,能在鉆具與巖體之間產生較大的剪切力,實現硬巖的鉆進。
2.2 鉆具截齒的合理布置
從巖石剪切破碎的原理可知,鉆機在進行剪切破巖時,鉆具截齒的既要受到鉆具旋轉時的運行阻力,又要受到加壓載荷的壓入阻力,如下圖所示。在相同加壓載荷的作用下,如果減小截齒的切入角度,使截齒由線接觸或面接觸改為點接觸,就能大幅降低鉆具與巖體的接觸面積,提高截齒切入巖石能力。經過對大量試驗數據的分析,斗齒的切入角度應稍大些,以45°~60°為宜;鉆入比較硬的地層(花崗巖層)時斗齒的切入角度應稍小些,以25°~45°為宜。
截齒布置型式:

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3、巖石特性及巖石破碎理論
3.1 巖石特性
巖石是巖塊與巖體的總稱,是一種各向異性、非均質、不連續的物質。大多數巖石在常溫常壓下是脆性材料,但是隨著壓力與溫度的增加,巖石的強度會由脆性向韌性轉化。
巖石的強度是指巖體在外部載荷作用下,整體抵抗變形的能力。巖石的強度一般用單軸抗壓強度、抗拉強度、抗剪強度來表示,其中抗剪強度和抗壓強度是確定巖石工程穩定性的主要因素。
巖石在無圍壓的情況下,受縱向壓力出現壓縮破壞時,單位面積上所承受的載荷稱為單軸抗壓強度。而抗剪強度是指巖石在外力作用下達到破壞時的極限剪應力。庫倫-納維準則通過大量的試驗證明,巖石在受壓時會表現出最大的抵抗破壞的能力,而巖石的抗剪強度極限僅為抗壓強度極限的10%左右。下表列出了常見巖石不同強度的對比關系:349另外,巖石的強度受加載速度的影響也比較明顯,主要表現在隨著加載速度的增加,巖石的強度會有大幅提高。但目前一般認為:在鉆具沖擊巖石的速度不大于5m/s時,巖石的力學性能不會發生本質性的改變。

3.2 巖石的破碎

目前施工中巖石破碎的主要方法有三種型式:沖擊破巖、磨削破巖、剪切入巖。沖擊破巖:根據理論分析,只有當作用在巖石上的壓力超過了巖石單軸抗壓強度極限的30%~50%時,巖石才會順利實現破碎。所以在壓力沒有達到巖石的破碎強度極限以前,可通過鉆具與巖石的多次沖擊,使巖石產生裂紋,降低其強度,當巖石強度降低到一定程度就能實現巖石破碎。目前常用的設備為沖擊錘。
磨削破巖:在較小的壓力載荷下,依靠旋轉的鉆具與巖石接觸所產生的摩擦力的作用,來引起巖石破損(該方法實際上為一種研磨作用)。此種方法巖石的破碎速度比較慢,巖石破碎顆粒較細,鉆具磨損嚴重。目前市場上常用的設備為正(反)循環鉆。
剪切破巖:根據庫倫-納維準則巖石的抗剪強度極限僅為抗壓強度極限的10%左右,所以用剪切的方法破碎巖石最為有效。以回轉鉆進為主要方法的施工設備,如果在鉆進的同時,在鉆具上實現壓力加載,使鉆具截齒切入巖石(旋挖機進行硬巖施工時,以配套截齒鉆進為主),那么在回轉扭矩的作用下就能實現巖石的剪切破碎。
根據巖石剪切破碎的條件,旋挖機具備巖石剪切破碎的基本條件。旋挖機的鉆具在加壓載荷的作用下,依靠動力頭的驅動,就能實現鉆具的剪切破巖。加壓系統的加壓力經過鉆桿的傳遞,使鉆具截齒切入巖土,利用鉆具旋轉產生的扭矩使巖石產生剪切破碎,巖石的破碎顆粒比較大,破巖效率高。
4、結束語
旋挖機在根據土層鉆進至淤泥層、粘性土、泥土、粉質土、(泥)砂層時采用普通鉆具抓斗進行旋挖作業,當遇至卵(漂)石層、強風化巖層、永久凍土、風化基巖等地層時換為金剛石截齒鉆具進行切割鉆進。當鉆進至設計孔深后,金剛石截齒鉆具取下調換成可閉合式抓斗進行碎石抓取,直至達到設計沉渣厚度后即可成孔報驗完成鉆孔任務。
樁基礎是目前各類工程中常用的重要基礎形式之一,其中鉆孔灌注樁由于施工工藝成熟、安全性高、地層適應性強等優點,被廣泛應用于高層建筑、大中型橋梁工程施工中。但由于傳統的鉆孔機械主要為回轉循環類鉆機和沖抓類鉆機,受鉆機自身結構特點及施工工藝特點,鉆進速度較慢,并且在施工過程中循環泥漿、噪聲等的污染較大。近年來,在許多工期要求較緊的項目或者環保要求較高的市區重要建筑施工中,一種新型的鉆機――旋挖機正逐步取代傳統鉆機,在高層、超高層建筑等地基基礎工程施工中發揮著重要的作用。

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旋挖機虛擬樣機設計技術

近年來隨著國家經濟持續發展、固定資產拉動以及國家振興裝備制造業戰略的實施,我國工程機械行業處于平穩上升狀態。作為工程機械行業重要設備,旋挖機也保持了快速增長態勢。
雖然我國旋挖機等工程行業已經具備了較強的實力,但與國外先進水平相比,仍存在高端產品開發創新能力不足,關鍵零部件質量與可靠性與國外差距較大,企業技術開發過分依賴于“模仿開發模式,行業產學研合作機制還有待加強等―系列問題
虛擬樣機設計技術是提升旋挖鉆機等工程機械研發設計水平和產業競爭力的重要手段。工程機械的研發是一項難度高、投資大、周期長的復雜系統工程。目前,新產品的研發主要有傳統設計、模塊化設計和虛擬樣機設計3種設計方法,傳統設計方法基本上還是按照“產品規劃”、“施工圖設計”、“物理樣機制造”和“試驗驗證”的模式進行,模塊化設計的方法主要是將產品進行模塊劃分后,通過對某些模塊進行重新設計或變異設計得到不同技術性能的新產品。但這兩種方法在設計過程中都存在旋挖機性能、質量在設計過程中難以確定研發測試周期長、研發成本高等缺陷。

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近年來,運用數字化虛擬技術進行工程機械產品的設計與制造成為—個重要發展趨勢。運用虛擬設計的方法,可以彌補傳統設計和模塊化設計方法存在的不足,在產品設計初期,設計分析和評估產品的性能,確定和優化物理樣機參數,從而降低新產品的開發風險,縮短開發周期,提高產品性能。
目前采用虛擬樣機技術進行復雜工程機械產品的研發已經成為行業發展的重要趨勢。根據國外應用情況表明,采用虛擬樣機技術進行工程機械產品設計,大約能縮短30%~40%的產品研制周期,同時降低至少25%的產品研制費用,卡特彼勒、約翰·迪爾等世界著名工程機械制造廠商已經將虛擬樣機設計技術應用于挖掘機、裝載機、礦用汽車等產品的研發。近年來,虛擬樣機技術在我國工程機械領域也逐步開始得到了推廣和應用,如廣西柳工集團已選擇MSC Adams作為其工程機械產品研發的虛擬測試工具,以提升新產品設計性能和質量:縮短研發周期. 旋挖機虛擬樣機設計技術主要包括:旋挖機虛擬樣機設計技術和旋挖機綜合試驗驗證技術。

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旋挖機都有那些優點?

旋挖機都有那些優點?
1)鉆機有自帶的行走功能,移位迅速,機動性大,使用方便。獨立作業性強,機器轉場中無需吊裝。能適應惡劣的施工現場,一切吊裝作業可由自帶的吊裝系統處理。
2)成孔質量度高。鉆機底盤可伸縮并帶有推鏟可自動整平,鉆孔垂直度及鉆孔深度均有儀表顯示,因此,鉆進時能隨時了解施工狀況,能有效保證樁孔的垂直度,提高鉆孔質量。
3)鉆機行走、移動全部由自帶的旋挖機發動機輸出動力完成,無需現場提供大功率電源,節約大量的配電增容費用。
4)成孔效率高。旋挖機的鉆桿為抽拉式與鉆頭相連,在油缸的加壓下經過提升快速回轉倒土,大大提高了鉆孔效率。但在施工中,應充分考慮相關的配套工作。如鋼筋籠安放、水下混凝土澆筑等。若配套工作不到位,將無法發揮鉆機成孔快的優點。
5)地質適應性強。鉆頭與鉆桿的連接用鋼銷固定,鉆頭拆卸簡便,可根據不同地層迅速更換鉆頭,從而實現不同的施工要求。
6)環保、無污染。旋挖機在工作過程中,震動小,嗓音低,泥漿用量少。該機僅用泥漿護壁,不用泥漿排渣,故鉆液流動性小,可進行集中堆放或用翻斗車外運。
7)可提高灌注樁的承載力。因鉆機在成孔過程中,僅要靜壓泥漿護壁,所使用的泥漿在孔壁不形成厚的泥皮。此外。旋挖機鉆頭多次上下往返,使孔壁粗糙,提高了樁的側摩阻力。此外,鉆頭可形成平底鉆孔,有利于樁端阻力的發揮。
從整體上看,國內的旋挖機與發達國家的同類產品相比還有一定的差距。目前國內使用的鉆機中,意大利馬公司的AF系列、天銳公司的Tr5ve系列、土力公司的R系列的整機直接進口;德國寶峨公司的BG系列鉆機在國內組裝;徐工RD18鉆機、北京巨力公司的ZY系列國內生產,鉆機的關鍵部件仍從國外進口。
這些旋挖機價格、性能等方面各有優勢,各個旋挖機廠家的主導產品的孔徑均是最大鉆孔直徑在1-3m之間,為用戶提供了很寬的選擇范圍。
綜上所述,每種鉆機都有其不同的優點,有的價格較為便宜,有的自動化程度較高,但對操作的要求也主同,有的旋挖機性能優異但價格比較貴。用戶可根據自己的資金情況及常用的工程情況,綜合考慮性價比,選購不同價格、不同性能優勢的鉆機。

旋挖機在施工中常見的六大問題

旋挖機在施工中常見的六大問題:
各地區的地質不同,甚至在同一個地區也會出現地質差異,旋挖機在施工中,面對這些不同的地層經常會碰到這樣、那樣的問題。在此小編給大家介紹一下旋挖機在施工中常見的六大問題。
(1)鉆進不進尺、速度超慢
在硬可塑粘土層中鉆進速度極慢
原因分析:旋挖機鉆頭選型不當,合金刀具安裝角度不正確,刀具切土淺,鉆頭配重過輕,鉆頭被粘土糊滿。
預防措施:旋挖機鉆頭選型要正確,重新安排刀具形狀、角度、排列方向,加大配重、加強排渣、改用鉆進方式或降低泥漿比重,采取反循環鉆進方式。
(2)護筒冒水
護筒外壁冒水,嚴重的會造成地基下沉、護筒傾斜和位移,造成樁孔偏斜,甚至無法施工。
預防措施:埋護筒時坑底與四周要選用最佳含水量的粘土分層夯實;在護筒適當高度開孔,使護筒內保持有 1~1.5m 的水頭高度;起落鉆頭時防止碰撞護筒;初發現護筒冒水時可用粘土在四周填實加固,如護筒下沉嚴重或位移則應返工重埋。
(3)樁孔孔壁坍塌
鉆進過程中或成孔后,孔壁不同程度塌落。成孔中排出的泥漿不斷出現氣泡,有時護筒內的水位突然下降,均為塌孔的前兆。
原因分析:主要是由于泥漿護壁不好,加之土質松散;筒內水位不高,護筒埋設不好;提住鉆頭鉆進;鉆頭鉆速過快或空轉時間太長都易引起鉆孔下部坍塌;成孔后待灌時間和灌注時間過長。
預防措施:在松散易坍土層中適當深埋護筒,密實回填土,使用優質泥漿,提高泥漿比重和粘度,升高護筒,終孔后補給泥漿,保持要求的水頭高度,保證鋼筋籠制作質量,防止變形;吊設時要對準孔位,吊直扶穩,緩緩下沉,防止碰撞孔壁;成孔后待灌時間一般不超過 3h,并盡可能加快灌注速度、縮短灌注時間;在鋼筋籠未下孔內的情況下,漿砂、粘土混合物回填至坍塌孔深以上 1~2m,或全孔回填并密實后再用原鉆頭和優質泥漿掃孔;在鋼筋籠碰孔壁而引起輕微坍塌的情況下,用直徑小于鋼筋籠內徑的鉆頭以優質泥漿掃孔或用導管清孔。
(4)樁孔局部縮頸
局部縮頸是指局部孔徑小于設計孔徑。
原因分析:泥漿性能欠佳,失水量大。引起塑性,土層吸水膨脹,或形成疏松,蜂窩狀厚層泥皮;鄰樁施工間距不當,土層中應力尚未消散,新孔孔壁軟土流變;鉆頭直徑磨損過大。
預防措施:采用優質泥漿,合理控制泥漿粘度和比重,降低失水量;當設計樁距<4D 時應跳隔 1-2 根樁施工;新樁盡可能在鄰樁成樁 36h 后開鉆;選用雙導正環保徑的籠狀鉆頭;用泥漿和足尺寸鉆頭掃孔;掃通清孔后盡快灌注砼。
(5)樁孔傾斜偏移
成孔后樁孔出現較大垂直偏差或彎曲。
原因分析:鉆機安裝不平或鉆臺下有虛土產生不均勻沉陷;樁架不穩,鉆桿導架垂直,鉆機磨損,部件松動;護筒埋設偏斜,鉆桿彎曲,主動鉆桿傾斜;遇舊基礎或大石等地下障礙物,土層軟硬不均或基巖傾斜。
防治措施鉆機安裝周正、水平、穩固、無束前緣切點,轉盤中心和護筒中心三點面一線;護筒不偏斜,鉆桿不彎曲,主動鉆桿保持垂直,增添導向架,控制提引水龍頭,盡可能采用鉆挺加壓;清除地下障礙物;除軟硬互層采用輕壓慢轉技術參數外,從軟塑粘土層,尤其流塑粘土層和砂層進入硬塑粘土層或從粘土層進入基巖時,籠裝鉆下端的錐形導向小鉆頭需改用平底導向小鉆頭,或者直接用不帶導向小鉆頭的平底鉆頭鉆進;采用沉井、控孔樁等方式清除地下障礙物;在硬塑料粘土層發生偏斜時,用砂、料土混合物回填偏斜以上 1~2m,待密實后用平度合金鉆頭輕壓慢轉傾斜;在基巖面發生偏斜時,可投入 20~40mm 粒徑碎石,略高于偏斜處,沖擊密實后用平底合金鉆頭、牙輪滾刀鉆或平底鋼粒鉆頭糾斜。
(6)孔底沉渣過多
孔底沉淤,殘留泥砂過厚或孔壁泥土塌落在孔底。
原因分析:清孔未凈,清孔泥漿比重過小或清水置換;鋼筋籠吊放未垂直對中,碰刮孔壁泥土坍落孔底;清孔后待灌時間過長,泥漿沉淀;沉渣厚度測量的孔底標高不統一。
預防措施:鉆孔結束時鉆頭提高孔底 15~25cm,保持慢速空轉,維持循環清孔時間不少于30秒;清孔采用優質泥漿,控制泥漿比重和粘度不要直接用清水置換,鋼筋籠垂直緩放入孔;用平底鉆頭時沉渣厚度從鉆頭底部所達到的孔底平面算起;用底部帶圓錘的籠頭鉆頭時沉渣厚度從鉆頭底部所達到的孔底平面算起;或采用導管二次清水,沖孔時間以導管內測量的孔底沉渣厚度達到規范要求為準;提高砼初灌時對孔底的沖擊力,導管底端距孔底控制在 30~40cm,初灌砼量須滿足導管底端能埋入砼中 1.0m 以上的要求,利用隔水塞和砼沖刷殘留沉渣。

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旋挖機操作規程知識總綱

一、旋挖機操作人員須經過專業機構培訓,持證上崗;禁止非操作技術人員上機操作。
二、旋挖機操作人員在保養機器或鉆進時時,禁止穿拖鞋,吸煙、打鬧、嬉笑,應穿上工作鞋帽、防護眼鏡、安全工作服等。
三、操作機器前,操作人員應熟知旋挖機操作規程、禁止違章作業。
四、在鉆進施工中,必須對做好以下旋挖機維護保養工作:
每班施工以前都應給鉆桿提引器(鋼絲繩連接體)加注潤滑油;
每次交接班都應給鉆桿隨動導向架(鉆桿上支架)軸承加注黃油;
經常檢查旋挖機鋼絲繩、掛鉤是否完好,當鋼絲繩在卷揚滾筒上出現錯亂,應重新排繞;
鋼絲繩最少有三圈保留在卷筒上,當鋼絲繩出現扭曲、纏繞現象,應檢查提引器,出現故障應及時更換,切莫帶病工作;
經常觀察是否有旋挖機液壓系統漏油現象發生,檢查密封圈、高壓油管的破損情況,備用配件應齊全以備急需時使用;
鉆桿提引器軸承是易損配件應勤檢查,如果轉動不靈活或是損壞應立即更換;
五、旋挖機發動機起動前:
應先鳴喇叭,確認工作區域及機器周圍是否有人;
檢查蓄電池、發動機、散熱器是否有灰塵臟物,若有則清除;
檢查儀表顯示是否有異常,應確保機器上已配備照明系統,所有的燈工作正常,電器線路有無短路或斷路現象;
連續起動時間不能超過9秒,兩次起動時間不應少于1分鐘的間隔,連續三次均不能起動時應檢查各系統是否正常;
六、鉆機操作前的主注意事項:
非工作人員離開機鉆機施工區域;
清除旋挖機運行通道上的所有障礙物;
特別要注意回填土、電纜溝等危險場地和其它復雜地形;
檢查各窗玻璃、后視鏡是否能提供良好的視野;
確保機器上的儀表和警報裝置工作正常;
鉆機在松軟地面上行進時要格外小心(如果地面易下陷時,要在履帶下面鋪墊鋼板或木板);禁止在超過18゜的斜面上跨越溝槽或行走;
鉆機操作人員應知道施工現場地下埋設的電纜、高壓管線、煤氣、自來水等管線的埋深及走向;
鉆機司機應知道鉆機的寬度、高度、回轉半徑,遠離避高壓電,避免碰撞到周圍物體。

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七、旋挖機的停放:
旋挖機必須停放在堅實平坦的地面,盡量不要在客流量大的地方停機;
停機后,必須降下前推鏟到地面上,發動機怠速空運轉三分鐘,停機并拔出開關鑰匙,并鎖定駕駛室。
在迫不得已停機于坡上時,在兩邊履帶的下方均應設置足夠的阻擋物;確保停機的安全;
應使鉆機上的所有部件處于卸載和穩定狀態。例如,放下旋挖機鉆頭,鉆桿、使其著地;使桅桿后傾到合適位置,以便增加它的穩定性。
豎起桅桿會降低整機的穩定性;若長時間停機時,應放倒桅桿.
不準在懸掛有載荷的地方停放鉆機。
八、防止自然災害:遇有雷雨天氣、冰雪天氣或刮大風時,應放下桅桿、禁止作業、切斷電源。
九、操作旋挖機
當鉆機行進時,尤其是不平路面或巖石上行走時,桅桿可能會左右或上下擺動。要注意桅桿的擺動幅度,不可超過規定值。
施工過程中注意觀察各部位指示燈,發現異常應立即停車檢查,排除故障后,方可繼續作業。
鉆機運轉時,禁止操作人員以外的任何人在鉆機上,不準帶人乘坐。
在旋轉回轉平臺和已立起的桅桿前,要使下桅桿高出地面十厘米以上。
駕駛鉆機時,保持附件離地面大約四十厘米。不要將機器開近挖掘基坑、突出物的邊緣,并與之保持安全的距離。
禁止將鉆機配置的主副卷揚機作為起重機或裝載設備進行其它作業。
副卷揚機工作時,要充分考慮副卷揚機的提升能力,還應考慮鉆機結構強度、鋼性和穩定性是否許可。
起吊重物,不可斜吊側吊,否則會引起旋挖鉆機翻車等重大事故的發生。
鉆機施工前應確認地質勘察資料,及時制定鉆孔工藝,防止塌孔掉鉆和卡鉆等事故的發生。
旋挖機鉆孔時若鉆到不明物體,應及時通知施工單位。

旋挖機的下車底盤行走和上車鉆孔作業的工作原理

旋挖機的主要功能包括下車底盤行走和上車鉆孔作業,上下部分功能是通過換向閥互鎖得以實現,下面小編講解一下其工作原理:
旋挖機底盤行走的工作原理
旋挖機發動機運轉,驅動雙聯液壓泵傳動液壓油,,高壓油帶動行走馬達轉動,驅動行走減速機運作,從而實現旋挖機底盤轉向,制動,行走等功能。
變幅原理
左右動臂變幅液壓缸同步動作,帶動動力臂轉動,由于旋挖機連桿和動臂平行且等長,因此鉆桅做平動,從而實現鉆桅的水平起落及鉆孔作業半徑的調整,左右鉆桅變幅液壓缸同步動作,帶動旋挖鉆機鉆桅繞其與三腳架的鉸點轉動,從而實現鉆桅垂直度的調整,大部分旋挖機的鉆桅可前傾6度,后傾90度,左右傾±4度。
鉆孔作業工作原理
鉆孔作業過程中,主卷揚浮動,動力頭液壓馬達經減速機減速及大小齒輪減速后帶動旋挖機鉆桿旋轉,同時加壓液壓缸經動力頭向鉆桿提供垂直向下的加壓力,從而實現鉆進作業,待鉆具內鉆渣容量達到規定后,動力頭的驅動馬達停止運轉,主卷揚回轉,提升鉆具至地面,回轉平臺回轉至地點卸渣位置卸渣,回轉平臺回轉至鉆孔位置,主卷揚回轉,下方鉆具至孔底,開始下一循環作業。

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鉆桿下放和提升的工作原理
旋挖機的鉆桿為多節伸縮式,鉆桿在完全縮進狀態下被安裝到旋挖機上,鉆桿下放時,主卷揚鋼絲繩下放,鉆桿由于自重整體下降,再由外向內逐節伸出,鉆桿提升時,主卷揚鋼絲繩提升,最內一節鉆桿,帶動鉆具一起提升,再通過最內一節旋挖機鉆桿底端的托盤將其其他各節鉆桿由內向外依次托起。
扭矩傳遞和加壓力傳遞工作原理
旋挖機鉆孔作業時候,需向鉆具提供提供圓周方向的旋挖扭矩和軸向的加壓力,扭矩傳遞原理為液壓泵供油帶動動力頭液壓馬達,經減速機和驅動齒輪的兩級減速后,以低俗大扭矩的形式,通過套管式驅動軸和最外節鉆桿間的內外鍵配合傳遞給最外鉆桿,各節鉆桿再通過內外鍵的配合將扭矩逐節傳遞到最內節鉆桿,從而將動力頭產生的旋挖扭矩傳遞給旋挖機鉆頭,鉆頭軸向加壓力來源于兩部分,一部分倆源于加壓液壓缸產生的加壓力,一部分來源于動力頭,鉆桿,鉆具,和鉆具內鉆渣等的自重,液壓泵供油給加壓液壓缸產生向下的加壓力,加壓液壓缸的下部和動力頭的托架相連,從而將加壓液壓缸的加壓力傳遞給動力頭,此外,已全部伸出旋挖機鉆桿的自重也施加在動力頭上,從未全部伸出的各節鉆桿的自重,鉆具,和鉆具內鉆渣等的自重則全部轉化為鉆具的軸向加壓力,施加在動力頭上的加壓液壓缸的加壓力以及動力頭,已全部伸出鉆桿等自重向鉆具軸向加壓力的轉換視鉆桿種類的不同而有所不同,和旋挖機配套使用的鉆桿分為摩阻式鉆桿,機鎖式鉆桿,和組合式鉆桿三種,摩阻桿各節桿上的外鍵是圓周方向上均布的三條或六條通常鋼條,無臺階,動力頭和已全部伸出鉆桿間通過相互嚙合的內外鍵齒側間的摩擦傳遞軸向壓力,旋挖機機鎖桿各節桿上的外鍵是圓周方向上均布的三條或六條帶有加壓端面或齒面的鋼條。動力頭和已全部伸出鉆桿間通過加壓端面傳遞軸向壓力,因此旋挖鉆機機鎖桿傳遞加壓力的能力遠超過摩阻桿。

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旋挖機在厚卵石地層施工應注意的技術要點

由于反循環樁基施工鉆機存在移位繁瑣,效率低,鉆孔成本高,環保差等缺點。因此,在城市、道路橋梁、電力施工中逐漸的被旋挖機所取代。旋挖機自動化程度高,投資低,轉場移位方便靈活,成孔效率高、質量好,對環境污染小,在樁基施工中,有著常規鉆機無法相比的諸多優勢,很多施工單位對旋挖機在粉土、粘土、回填土層中施工應用比較多,而在卵石地層中的應用比較少。
下面就旋挖機在厚卵石地層施工應注意的技術要點做一下講解:
一、旋挖機鉆頭選型與應用
在工程中厚卵石地層施工時多采用砂鉆和開巖鉆。挖砂鉆頭的特點:
首先,筒體的下方有兩塊底板,有效的防止鉆渣脫落,上下底板通過中心懸掛軸相連,兩者之間可以相對回轉一定角度,以實現斗底進土口的開啟和關閉。保證了鉆進效率;
其次,鉆頭斗齒角度比粘土鉆頭角度要小,通常為小于 38度,這樣可以保證有足夠的強度擾動卵石。當遇到卵石密集且堅硬的地質情況時,采用開巖鉆擾動破壞地層結構,再用挖砂鉆頭撈出渣物。 要對挖砂鉆頭進行加固加強。
二、施工過程中操作時的注意事項
1、孔內安全注意檢查護筒內泥漿液、周圍地形變化情況,發現護筒周圍出現異常要停止鉆進,查明原因防止事故的發生。
卵石層施工時,鉆頭提升、放下都要緩慢,以防止由于鉆頭運動速度過快,形成局部真空造成塌孔事故。卵石層施工時進尺速度不宜過快,要采用正反相結合法有效地形成護壁。
2、操作安全使用機鎖鉆桿加壓時,要注意鉆機壓力變化,不要超過液壓系統設計承受能力。提升鉆桿必須完全解鎖才能提鉆。司鉆人員在施工時經常檢查旋挖機鋼絲繩、提引器,發現鋼絲繩磨損超過說明書時要及時更換。
3、鉆頭提升、放下都要緩慢,以防止由于鉆頭運動速度過快,形成局部真空造成塌孔事故。施工時進尺速度不宜過快,要采用正反相結合法有效地形成護壁。要記清楚每一次鉆頭提升前的進尺深度,與再次下鉆后深度相比較,這樣可以及時發現到孔內變化情況,有效的預防孔內事故。
三、結論
因此,在地質較復雜的情況下疏密不均的厚卵石層中采用旋挖機施工,需要在施工過程中逐步積累經驗,同時還應全面了解旋挖機性能以及構造特征,掌握旋挖機操作規程,從地質條件、設備因素、操作要素等各個方面進行系統的分析,制定具有針對性的預防措施,以減少質量安全事故的發生,確保樁基施工質量。