摘要：挖掘鉆機成孔速度快、質量好、環保、施工現場干凈、行走方便、對地層適應能力強等特點,文中重點介紹旋挖鉆機的使用方法,性能特點，以及在機械工程中的應用。
　　關鍵詞：性能特點，工作參數，鉆桿，鉆孔，鉆機扭矩
　　挖掘鉆機的概述：
　　旋挖鉆機是一種適合建筑基礎工程成孔作業的樁工機械。旋挖鉆機具有噪聲低、振動小、扭矩大、多功能、成孔速度快、機動靈活、施工效率高、多種速度調節、電子自動監控等特點,克服了以往電動式鉆孔機的不足,并將逐步取代電動式鉆機。
　　旋挖鉆機的性能特點
　　旋挖鉆機通過底部帶有活門的桶式鉆頭的回轉破碎巖土,直接將其裝入鉆頭,由鉆機提升裝置和伸縮式鉆桿將鉆頭提出孔外卸土,這樣循環往復,不斷取土、卸土,直至鉆至設計深度。對粘結性好的巖土層,可采用干式或清水鉆進工藝。
　　它的主要特點是:
　　(1)成孔速度快。
　　我國的公路、鐵路、橋梁和大型的建筑物的基礎樁施工大多采用傳統的循環鉆機或沖擊鉆機,生產效率比較低。但采用旋挖鉆機可因為鉆頭直接從孔內提取巖土,使成孔速度快。孔底沉渣少,清孔更容易,故工程質量獲得充分的保證。
　　(2)干凈環保。
　　旋挖鉆機是用鉆頭旋挖取土,鉆桿將鉆頭提出孔內然后卸土。旋挖鉆機的泥漿用量很少且用來保護鉆機壁,而不用于排渣,且泥漿經過沉淀和除砂可多次反復使用。因而,旋挖鉆機施工現場整潔,對環境造成的污染小,降低了施工成本。
　　(3)移動方便、機動性強。
　　旋挖鉆機底盤采用履帶式挖掘機底盤,可自行行走,準確定位鉆孔。此外,鉆機的安裝、拆卸無需輔助設施來完成,占用空間小,能靠墻操作，旋挖鉆機能獨立作業,機動性強,可以適應復雜地形,
　　(4)適應地層能力強。
　　旋挖鉆機配備不同的鉆頭,包括(1)短螺旋鉆頭。(2)單層底旋挖鉆斗。(3)雙層底旋挖鉆斗。
　　旋挖鉆頭主要以短螺旋鉆頭主要靠螺旋葉片之間的間隙來容納從孔底切削下來的土、砂礫等。在地下水位較高,或含砂礫較多的地層,目前多數旋挖鉆機均采用鉆斗鉆進,用靜壓泥漿護壁。這種鉆孔工藝已明顯優于短螺旋鉆頭鉆孔。雙層底旋挖鉆斗可以相對回轉一個角度,以實現斗底進土口的打開與關閉在復雜地層中,雙層底鉆斗的鉆進效率及孔底清潔度明顯優于單層底鉆斗。即可用于對付沙層、土層、卵礫石、巖層等不同地質,不受地域限制。
　　(5)使用方便、維修簡單。
　　旋挖鉆機結構簡單,故障率極低，旋挖鉆機的主要部件均為較為普遍的原產地部件廠家提供(如泵、發動機、馬達、減速機等)
　　(6)孔口回填土對鉆孔樁的影響少。
　　旋挖鉆機一般配備2m左右的孔口護筒(如孔口回填土較厚可加長),而且鉆機本身可埋設護筒,這樣可盡量避免孔口回填土對鉆孔樁的影響。
　　(7)孔口掉泥、產生的沉渣少。
　　旋挖鉆機采用水下導管灌注混凝土。這是一種灌樁工藝,可避免孔口掉泥、灌注過程中產生的沉渣帶來的影響。
　　鉆機的工作系數：
　　旋挖鉆機根據其主要工作參數:扭矩、發動機功率、鉆孔直徑、鉆孔深度及鉆機整機質量可以分為三種類型:
　　(1)小型旋挖鉆機。
　　小型旋挖鉆機的應用:各種樓座的護坡樁、樓的部分承重結構樁、城市改造市政項目的各種小于1m的樁、適用于其他用途的樁。
　　小型旋挖鉆機的技術參數:扭矩100kN•m、發動機功率170kW、鉆孔深度40m左右、鉆機整機質量40t左右。
　　(2)中型旋挖鉆機。
　　中型旋挖鉆機的應用:各種高速公路、鐵路等交通設施橋梁的橋樁、大型建筑、港口碼頭承重結構樁、城市內高架橋橋樁、其他適用樁。
　　中型旋挖鉆機的技術參數:扭矩180kN•m、發動機功率200kW、鉆孔深度60m左右、鉆機整機質量65t左右。
　　(3)大型旋挖鉆機。
　　大型旋挖鉆機的應用:各種高速公路、鐵路橋梁的特大橋樁、其他大型建筑的特殊結構承重基礎樁。大型旋挖鉆機的技術參數:扭矩240kN•m、發動機功率300kW、鉆孔直徑1??2.5m、鉆孔深度80m、鉆機整機質量100t以上。
　　施工步驟：
　　旋挖鉆機就位→埋設護筒→鉆頭輕著地后旋轉開鉆!當鉆頭內裝滿土砂料時提升出孔外→旋挖鉆機旋回,將其內的土砂料傾倒在土方車或地上→關上鉆頭活門,旋挖鉆機旋回到原位,鎖上鉆機旋轉體→放下鉆頭→鉆孔完成,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。.2挖掘鉆機的參數
　　旋挖鉆機器需要考慮的參數有以下幾個:
　　1鉆機扭矩選擇鉆機扭矩要依據工程需要,確保鉆機能夠可靠地工作在鉆機的高效區
　　2動力、液壓、電器系統
　　動力系統要求工作可靠,無故障工作時間長。液壓系統和電氣系統則考慮其可靠性,液壓和電子元件應性能可靠,服務好、國內備件好解決。
　　3鉆桿
　　鉆桿可以分為摩擦鉆桿和鎖緊鉆桿兩大類。摩擦鉆桿是指鉆桿上的鍵只能傳遞扭矩而不能傳遞鉆壓的鉆桿,而鎖緊鉆桿是指鉆桿之間通過加壓平臺可以鎖成一個剛性體對地層加壓鉆進的鉆桿。摩擦鉆桿在提鉆時不需要解鎖,操作簡單,但由于加壓能力有限無法鉆進較硬地層。鎖緊鉆桿的地層適應能力強,但需要解決提鉆時可能對鉆桿造成強烈沖擊的問題。鎖緊鉆桿又可分為簡單的加壓式鉆桿和六鍵式嵌巖鉆桿。簡單加壓式鉆桿可以實現加壓,但加壓平臺較窄,壓強較大,容易磨損造成加壓失效,因此不能真正適應堅硬地層的施工;而六鍵式嵌巖鉆桿的加壓平臺寬大,可以穩定地傳遞大鉆壓,又因為是六鍵結構,鉆桿本身抗失穩的能力很強,可以有效地克服鉆桿的細長桿效應。目前從鉆桿形式上,可分為牙楔式、半牙楔式、摩阻式3種。選擇鉆桿形式應該按照牙楔式、半牙楔式、磨阻式的順序。
　　4鉆桅調整結構
　　鉆機的鉆桅調整結構目前有三角形和平行四邊形兩類。從鉆機現場安裝、拆卸以及施工中穿越空中障礙等情況看,平行四邊形的鉆桅調整結構,具有更大的實用優勢。
　　5輔助功能
　　(1)鉆桅垂直度自動檢測控制功能。
　　旋挖鉆機在工作時,鉆桅要經常隨著上車回轉移動,因油缸泄漏,鉆桅受沖擊等原因,在工作過程中易造成鉆桅的傾斜,影響成孔質量,因此為了保證鉆桅在工作過程中的垂直度,滿足旋挖鉆機工作時鉆桅垂直度要求,需考慮旋挖鉆機的鉆桅垂直度自動檢測控制功能。

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