我国旋挖钻进技术及设备的应用与发展.doc

我国旋挖钻进技术及设备的应用与发展 摘?要：简述了我国旋挖钻进技术的发展概况及旋挖钻进设备及技术的优点、旋挖钻进施工过程中容易发生的事故及解决措施，分析了旋挖钻进技术发展的制约因素，同时认为目前是我国发展旋挖钻进技术的大好时机。20世纪80年代开始，钻孔灌注桩在我国被广泛应用于高层建筑、地铁车站、城市立交桥、公路及铁路桥梁、大坝基础等领域，其成孔工艺技术及设备也不断发展、改进。先后采用的成孔工艺有冲击钻进、冲抓钻进、正循环回转钻进、反循环回转钻进、冲击回转钻进、冲击反循环钻进，以及旋挖钻进等。所使用的设备也逐步发展，从最初的乌卡斯冲击钻机、冲抓钻机、岩心钻机加装转盘改装成大口径回转工程钻机，到研制出专用的回转桩孔施工钻机、大口径冲击反循环钻机等，以及从国外引进并逐渐自行生产先进的旋挖钻机。在上述钻孔灌注桩成孔施工技术中，旋挖钻进工艺代表了当今的先进水平，是今后基础处理施工技术的发展方向之一。下面谈一谈旋挖钻进技术及设备在我国的应用情况及今后的发展。1.?我国旋挖钻进技术的发展概况’?早在1984年，天津探矿机械厂就首次引进美国RDI公司的旋挖钻机并进行消化吸收‘11。20世纪80年代末至90年代初，一些施工企业看到了旋挖钻进技术在施工中体现出的巨大优势，逐渐从国外引进旋挖钻机。此时，一些国外的旋挖钻机制造商也纷纷在中国设立办事处，向中国的基础工程施工行业介绍、宣传旋挖钻机及旋挖钻进施工技术。但由于种种原因，这一先进技术在我国的发展比较缓慢，到90年代末期，我国旋挖钻机的拥有量也就100台左右，而且就是这为数不多的钻机，也没有完全用于生产施工，许多企业购置施挖钻机后，由于运行成本较高，并未用于生产施工中，仍然采用一些传统的方法进行施工。????最近二三年来，随着我国基础工程行业的投资不断加大，市场竞争不断加剧，基础工程施工行业逐渐认识到了旋挖钻进技术的优越性，使得这一技术在我国的发展非常迅速。据悉，仅2001年一年，某国外旋挖钻机制造商在我国就销售了近20台旋挖钻机，而在前几年，其每年的销售数量只有几台；某国内旋挖钻机生产企业也销售了十几台，这一数量对于刚刚起步的国内旋挖钻机生产企业来说，预示着非常好的前景。在北京五环路的基础施工中，旋挖钻机已占了绝大多数，最多时达到了30多台；而在青藏铁路格拉段的冻土施工中，中铁集团要求必须采用旋挖钻进施工工艺，2002年上半年在该工地．施工的旋挖钻机数量已达到80台左右。????由此可见，旋挖钻进技术在我国的发展前景是非常大的，据有关人员预测，在今后几年内，我国旋挖钻机的拥有量将达到目前的3倍以上。2.??旋挖钻进设备及其技术优点与传统的冲击或回转钻进、泥浆循环护壁成孔技术相比，旋挖钻进无论从技术上还是设备上都具有很多优点。2.1??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，还可进行套管或全套管钻进，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。2.2??设备性能先进，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??用全套液压系统，有些还配备先进的电脑操作系统。为了确保旋挖钻机的优异性能，大部分旋挖钻机制造商都在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，辅助时间少，时间利用率高。2.3??钻进效率高????旋挖钻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，配置泥浆护壁，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。2.4??成桩质量好????旋挖钻进对地层扰动小，子L壁泥皮薄，形成的孔壁为粗糙型L23，有利于增