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【摘 要】旋挖钻机是目前基础建筑施工中比较常见的设备，适用于多种土层，施工速度快、成孔质量高、环境污染小、操作灵活方便、安全性能高等特点，是桩基施工中的主要成孔设备。本文主要介绍旋挖钻机的施工技术，并且对施工中出现的技术问题进行了讨论。
【关键词】旋挖钻机 地基 施工技术
1 引言
旋挖钻机施工技术又称作钻斗钻成孔技术，它是大口径桩基础工程的高端机械设备，该技术在建筑基础工程的成孔作业中具有广泛的应用。它主要利用回转斗、短螺旋钻头以及其它形式的钻斗进行钻进、取土、反复循环作业成孔，旋挖钻机施工技术不仅具有装机功率大、轴向压力大、工作效率高、灵活性强等特点，而且对于粘土层、淤泥层、粉土层、沙土层、填土层和含有卵石以及碎石等不能适用短螺旋钻进的土层都可以使用，因此，我国绝大部分地区的土质都适用；同时它具有高效、高质、无污染、现场转移快、不用额外配电源等特点，因此深受使用单位的喜爱，被广泛采用，具有广阔的发展前景。
2 旋挖钻机的工作原理
上车钻孔作业和下车移动行驶是旋挖钻机的两个主要功能，主要是利用液压控制系统来实现两个主要功能的互锁。上车在执行钻孔作业时，利用钻杆上端的钢丝绳回转接头和主卷扬钢丝绳进行连接，通过主卷扬机转动来实现钻杆的升降功能。为了实现正常的钻进作业，双液压马达通过动力头多级减速，来驱动钻杆旋转钻进，加压油缸或者卷扬机带动动力头向下给钻杆施加向下的压力实现旋挖钻机的钻进作业。当钻杆提升的时候，对于不同的钻头则需要采用不同的方式来实现抛土作业，对于回转斗来说，要将钻杆的位置提升到和动力头的下挡板平衡的位置，从而实现利用钻杆撞击下挡板打开回转斗的底盖，这样就可以采用回转急停方式以及快速抛土两种方式实现抛土作业；而对于短螺旋钻头来说，可以直接利用这两种方式来完成抛土作业。当下车执行行驶功能时，可以通过以下方式来实现底盘的行走、转向以及制动等功能，首先，可以直接通过控制底盘的液压缸从而改变履带轨距来实现转向功能；其次，可以通过给双联液压泵供油，使其驱动行走马达从而实现行走功能。
3 旋挖钻机施工技术介绍
3.1 关于施工钻具的选择
在进行施工钻具的选择时，要严格按照施工图纸进行，钻孔直径一般比钻头的直径小1～2cm，而且对不同的地质要选择不同的钻具。
首先，像一些含水量比较高的沙土层、比较松散的沙砾石层、强风化的软基岩地层以及淤泥质粘土地层等，比较适合于双底捞沙钻斗的使用。其次，对于黏土层、淤泥质亚黏土层来说，单底层钻斗比较适用，而对于那些沙砾石层、泥质胶结的砾石土层来说，嵌岩螺旋钻头比较适合。最后，在使用过程中，要定期检测易磨损、易变形的钻头部位，对于磨损严重的钻齿以及刮刀等部件要及时修补更换，以便提高工作效率。
3.2 关于不同地层的施工技术
3.2.1 黏土层的钻进技术
对于黏土层来说，其阻力比较小，吸附性较大，难脱落，因此，要进行低速钻进并且动力头的转速不要太大，一般控制在10r/min。在施工过程中，如果黏土的吸附力较大可能会造成钻渣残留，这时可以采用动力头正反转的方法快速的甩出钻斗中的黏土，也可以采用快速插入泥土中使其局部真空的方法吸出黏土。钻斗打滑、倒土困难和缩径问题是黏土层钻进时最容易出现的三个问题，所以，在钻斗钻进时，为了避免缩径问题，一定要保持好钻孔的速度，并且泥浆护壁的浓度要适宜。为了解决倒土困难的问题，我们可以采用“带推土板”式的钻头，利用动力头下压推土板的方法来实现倒土，从而可以加快施工速度，提高施工效率。
3.2.2 沙土层的钻进技术
对于沙土层来说，十分松散不具有胶结性，十分容易稀释，在钻斗钻进过程中沙土流失比较严重，因而其阻力也比较大。为了提高施工效率，在钻头钻进过程中要注意稳定而持续的对其进行加压而不能强行加压，而且当动力头的压力值达到经验值时，要及时的提钻并且倒出渣土，当再次开始工作时，要轻提轻放钻头。沙土层施工特别容易发生埋钻事故，因此，施工者在操作过程中要小心谨慎，尤其要注意钻孔的直径比较大的情况，为了最大程度避免事故的发生，一般都是选择双层底门的捞沙钻斗，而且，在沙土层施工过程中，也极容易出现塌孔事件，尤其是在流沙层中，出现的问题更严重，有可能会使钻机倒翻。
3.2.3 卵石层的钻进技术
卵石层是一种岩石地层，本身具有一定的胶结性，在施工过程中，要始终保持对钻头持续施加较大的压力直到加压钻进到不能移动为止。对于卵石层来说，其地质比较复杂，经常会出现突发状况，所以说，施工人员应时刻注意安全，小心应对各种情况。
3.2.4 强风化岩石的钻进技术
对于强风化岩石地层来说，它的上层比较软，跟黏土相似，因此，在施工过程中要注意动力头的转速，不要超过其中等数值，并且需要采用点加压的方式进行，每次钻进到30～40cm时就要提钻，然后准备进行第二次钻进。对于强风化岩石地层的下层来说，比较硬，接近中度风化，可以先采用短螺旋钻进，再利用钻斗清底的方式进行钻进，防止地层太硬，钻斗钻不进去。
4 总结
旋挖钻机是目前被广泛采用的一种工程施工设备，对我国的建筑工程施工的工期保证、效益提升起到了非常重要的作用，随着施工设备以及施工工艺的不断进步，旋挖钻机被广泛采用，使得施工企业在保证了施工效率和施工质量的前提下，获得了更好的经济效益，这将更有利于促进旋挖钻机技术改进以及市场推广。
参考文献：
[1]张忠海，陈以田.旋挖钻机国内外技术现状与趋势[J].工程机械与维修，2004（5）.
[2]张忠海.组合式钻孔机及施工特点[J].建筑机械化，2001（3）.
[3]张新军，刘华.浅谈旋挖钻机施工工艺及质量控制[J].科技信息，2012（07）.
作者简介：
郑会芬（1979-）女，汉，天津人，天津建筑机械厂，产品设计工程师，本科学历，产品设计方向。
吴新会（1981-）女，汉，天津人，天津建筑机械厂，产品设计工程师，本科学历，产品设计方向。
王金喜（1976-）男，汉，天津人，天津市祥威传动设备有限公司，产品设计工程师，本科学历，产品设计方向。
【关键词】旋挖钻机 地基 施工技术
1 引言
旋挖钻机施工技术又称作钻斗钻成孔技术，它是大口径桩基础工程的高端机械设备，该技术在建筑基础工程的成孔作业中具有广泛的应用。它主要利用回转斗、短螺旋钻头以及其它形式的钻斗进行钻进、取土、反复循环作业成孔，旋挖钻机施工技术不仅具有装机功率大、轴向压力大、工作效率高、灵活性强等特点，而且对于粘土层、淤泥层、粉土层、沙土层、填土层和含有卵石以及碎石等不能适用短螺旋钻进的土层都可以使用，因此，我国绝大部分地区的土质都适用；同时它具有高效、高质、无污染、现场转移快、不用额外配电源等特点，因此深受使用单位的喜爱，被广泛采用，具有广阔的发展前景。
2 旋挖钻机的工作原理
上车钻孔作业和下车移动行驶是旋挖钻机的两个主要功能，主要是利用液压控制系统来实现两个主要功能的互锁。上车在执行钻孔作业时，利用钻杆上端的钢丝绳回转接头和主卷扬钢丝绳进行连接，通过主卷扬机转动来实现钻杆的升降功能。为了实现正常的钻进作业，双液压马达通过动力头多级减速，来驱动钻杆旋转钻进，加压油缸或者卷扬机带动动力头向下给钻杆施加向下的压力实现旋挖钻机的钻进作业。当钻杆提升的时候，对于不同的钻头则需要采用不同的方式来实现抛土作业，对于回转斗来说，要将钻杆的位置提升到和动力头的下挡板平衡的位置，从而实现利用钻杆撞击下挡板打开回转斗的底盖，这样就可以采用回转急停方式以及快速抛土两种方式实现抛土作业；而对于短螺旋钻头来说，可以直接利用这两种方式来完成抛土作业。当下车执行行驶功能时，可以通过以下方式来实现底盘的行走、转向以及制动等功能，首先，可以直接通过控制底盘的液压缸从而改变履带轨距来实现转向功能；其次，可以通过给双联液压泵供油，使其驱动行走马达从而实现行走功能。
3 旋挖钻机施工技术介绍
3.1 关于施工钻具的选择
在进行施工钻具的选择时，要严格按照施工图纸进行，钻孔直径一般比钻头的直径小1～2cm，而且对不同的地质要选择不同的钻具。
首先，像一些含水量比较高的沙土层、比较松散的沙砾石层、强风化的软基岩地层以及淤泥质粘土地层等，比较适合于双底捞沙钻斗的使用。其次，对于黏土层、淤泥质亚黏土层来说，单底层钻斗比较适用，而对于那些沙砾石层、泥质胶结的砾石土层来说，嵌岩螺旋钻头比较适合。最后，在使用过程中，要定期检测易磨损、易变形的钻头部位，对于磨损严重的钻齿以及刮刀等部件要及时修补更换，以便提高工作效率。
3.2 关于不同地层的施工技术
3.2.1 黏土层的钻进技术
对于黏土层来说，其阻力比较小，吸附性较大，难脱落，因此，要进行低速钻进并且动力头的转速不要太大，一般控制在10r/min。在施工过程中，如果黏土的吸附力较大可能会造成钻渣残留，这时可以采用动力头正反转的方法快速的甩出钻斗中的黏土，也可以采用快速插入泥土中使其局部真空的方法吸出黏土。钻斗打滑、倒土困难和缩径问题是黏土层钻进时最容易出现的三个问题，所以，在钻斗钻进时，为了避免缩径问题，一定要保持好钻孔的速度，并且泥浆护壁的浓度要适宜。为了解决倒土困难的问题，我们可以采用“带推土板”式的钻头，利用动力头下压推土板的方法来实现倒土，从而可以加快施工速度，提高施工效率。
3.2.2 沙土层的钻进技术
对于沙土层来说，十分松散不具有胶结性，十分容易稀释，在钻斗钻进过程中沙土流失比较严重，因而其阻力也比较大。为了提高施工效率，在钻头钻进过程中要注意稳定而持续的对其进行加压而不能强行加压，而且当动力头的压力值达到经验值时，要及时的提钻并且倒出渣土，当再次开始工作时，要轻提轻放钻头。沙土层施工特别容易发生埋钻事故，因此，施工者在操作过程中要小心谨慎，尤其要注意钻孔的直径比较大的情况，为了最大程度避免事故的发生，一般都是选择双层底门的捞沙钻斗，而且，在沙土层施工过程中，也极容易出现塌孔事件，尤其是在流沙层中，出现的问题更严重，有可能会使钻机倒翻。
3.2.3 卵石层的钻进技术
卵石层是一种岩石地层，本身具有一定的胶结性，在施工过程中，要始终保持对钻头持续施加较大的压力直到加压钻进到不能移动为止。对于卵石层来说，其地质比较复杂，经常会出现突发状况，所以说，施工人员应时刻注意安全，小心应对各种情况。
3.2.4 强风化岩石的钻进技术
对于强风化岩石地层来说，它的上层比较软，跟黏土相似，因此，在施工过程中要注意动力头的转速，不要超过其中等数值，并且需要采用点加压的方式进行，每次钻进到30～40cm时就要提钻，然后准备进行第二次钻进。对于强风化岩石地层的下层来说，比较硬，接近中度风化，可以先采用短螺旋钻进，再利用钻斗清底的方式进行钻进，防止地层太硬，钻斗钻不进去。
4 总结
旋挖钻机是目前被广泛采用的一种工程施工设备，对我国的建筑工程施工的工期保证、效益提升起到了非常重要的作用，随着施工设备以及施工工艺的不断进步，旋挖钻机被广泛采用，使得施工企业在保证了施工效率和施工质量的前提下，获得了更好的经济效益，这将更有利于促进旋挖钻机技术改进以及市场推广。
参考文献：
[1]张忠海，陈以田.旋挖钻机国内外技术现状与趋势[J].工程机械与维修，2004（5）.
[2]张忠海.组合式钻孔机及施工特点[J].建筑机械化，2001（3）.
[3]张新军，刘华.浅谈旋挖钻机施工工艺及质量控制[J].科技信息，2012（07）.
作者简介：
郑会芬（1979-）女，汉，天津人，天津建筑机械厂，产品设计工程师，本科学历，产品设计方向。
吴新会（1981-）女，汉，天津人，天津建筑机械厂，产品设计工程师，本科学历，产品设计方向。
王金喜（1976-）男，汉，天津人，天津市祥威传动设备有限公司，产品设计工程师，本科学历，产品设计方向。