关于旋挖钻机施工带杆的详细解说
旋挖钻机操作方法

旋挖钻机操作方法
旋挖钻机是一种用于土方工程和基础工程中的大型建筑机械设备,它主要用于挖掘直径较大的地下孔洞和基坑,以及进行深度较大的土钻探工作。
以下是旋挖钻机的基本操作方法。
1. 车辆检查与驾驶:在使用旋挖钻机之前,要先进行车辆检查和试运行,确保各部分设备工作正常。
然后,根据现场地形和要求,选择合适的机位和方向,进行驾驶。
2. 钻杆安装:在旋挖钻机上安装钻杆前,要先将其部分解体。
将钻杆固定在旋转驱动器上,然后使用缆绳或其他装置将钻杆安装在钻井塔上,并将固定装置拧紧。
3. 钻头安装:根据要求选择适合的钻头,并将其安装在钻杆底部。
钻杆必须要向下推送,然后将钻头与钻孔对准。
4. 钻井操作:启动旋挖钻机后,用旋转机构将钻杆旋转到适当的速度,将钻头插入地下开始钻孔。
通过调整旋转速度和推进力度,控制钻孔深度。
5. 钻岩操作:如遇到坚硬的岩石,需要更改钻头进行钻岩作业。
6. 挖土卸料:当钻孔深度到达一定程度时,需要将钻杆和钻头提出,并使用挖
泥斗对井孔进行清理和卸料。
7. 安全操作:在操作旋挖钻机时,一定要关注附近人员的安全,并根据地质情况和设备状况合理安排作业程序。
8. 维护清洁:使用完毕后,要对旋挖钻机进行维护和清洁,包括清理和润滑钻杆、钻头、钻孔塔、驾驶室等各部分设备,确保设备长期稳定运行。
旋挖钻机的工作原理

旋挖钻机的工作原理
旋挖钻机是一种常用的地基施工设备,主要用于钻孔和土壤取样工作。
它的工作原理如下:
1. 钻杆下压:旋挖钻机通过液压系统提供一定的推力,将钻杆垂直向下推入地面。
钻杆通常由多节连接而成,可以根据需要进行延伸或缩短。
2. 钻头旋转:旋挖钻机配备有旋转机构和驱动装置,可以使钻杆和钻头在垂直向下的同时进行旋转。
旋挖钻机通常采用连续螺旋钻杆,通过旋转来完成钻孔作业。
3. 土屑排除:在钻孔过程中,旋挖钻机会特别配备土屑抽出装置,即离心泵。
离心泵通过旋转产生的离心力将钻孔中的土屑抽出,确保钻孔正常进行。
同时,泵出的土屑会通过管道排出机外。
4. 钻孔深度控制:旋挖钻机具备钻孔深度控制系统,可以精确控制钻杆下压深度和孔深。
系统会根据工作需要自动调整下压力和旋转速度,并通过传感器实时监测钻孔深度。
5. 钻杆提升:完成一定的钻孔深度后,旋挖钻机会逆向操作,将钻杆逐节提升,同时继续旋转,确保已钻的杆段顺利拔出土层。
以上是旋挖钻机的工作原理。
它的高效性和便捷性使其在建筑工程和地基处理中得到广泛应用。
桩基施工旋挖钻机的正确了解姿势

桩基施工旋挖钻机的正确了解姿势旋挖钻机是一种取土成孔灌注桩施工机械,应用非常广泛。
用了那么久的旋挖钻机其实对于旋挖钻机你到底了解多少?它的主要部件是哪些?你又知道吗?旋挖钻机主要部件1、钻杆、钻具钻杆、钻具钻杆是一个关键部件,分为内摩阻式外加压伸缩钻杆和自动内锁互扣式外加压伸缩钻杆。
内摩阻式钻杆在软土层钻进效率高,锁扣式钻杆提高了动力头施于钻杆并传到钻具的下压力,适于钻进硬岩层,对操作的要求也较高。
为了提高作业效率,一台钻机大多配备两套钻杆。
旋挖钻机钻头种类很多,目前有长螺旋和大直径短螺旋钻头、回转钻斗、捞砂斗、筒形钻斗、扩底钻头、岩心钻头等。
2、动力头动力头是钻机重要部件,作用是输出扭矩,由变量液压马达、行星减速机、动力箱和一些辅助部件组成,工作原理:通过液压泵输送的高压油驱动液压马达输出扭矩,通过行星减速机和动力箱减速并增大扭矩。
动力头有液压传动、电机传动、发动机传动,无论何种都具备低速钻进、反转高速甩土功能。
目前大都采用液压驱动,有双变量液压马达、双速减速机驱动或低速大扭矩液压马达驱动。
动力头的钻进速度一般都具有多档,适合在多种工况下作业。
3、卷扬机卷扬作为旋挖钻机的重要组成部分,包括主卷扬和副卷扬。
主卷扬用于提升和下放钻杆,副卷扬用于辅助工作。
在工作过程中主阀为卷扬液压马达提供液压油,主阀换向实现卷扬液压马达左右转动作,从而提动钻杆和钻具进行上升、下降动作。
主卷扬是钻机重要组成部件,作用是提升或下放钻杆,由液压马达、行星减速机、制动器、卷筒及钢丝绳组成,工作原理:由液压泵输出高压油驱动主卷马达,同时打开油路和机械制动,通过减速机减速增大扭矩,驱动卷筒旋转来提升或下放主卷。
主卷扬对钻孔效率的高低、钻孔事故发生的几率,钢丝绳寿命的长短都密切相关。
4、加压装置加压装置作用:给动力头施加压力,压力由加压装置传递→动力头→钻杆→钻头→齿尖,实现切削、破碎或碾磨的目的。
加压形式分为两种:油缸加压、卷扬加压油缸加压:加压油缸固定在桅杆上,加压油缸活塞连接动力头滑架上,工作原理由钻机辅助液压泵提供高压油,进入油缸无杆腔,推动油缸活塞运动,给动力头施加压力,停止时由单项平衡阀锁油,防止动力头下滑。
旋挖知识图解旋挖钻机锁杆的使用原理

旋挖知识图解旋挖钻机锁杆的使用原理机锁杆的使用1.下放钻杆,使钻头到工作面。
2.钻头放到孔底后,操作动力头使钻杆缓慢正转,一边操作动力头加压油缸向下加压寻找加压锁,动力头负载明显上升(出现动力头马达压力突然上升、动力头转速明显下降等现象),此时动力头加压油缸停止加压,动力头继续正转1-2转,务必使驱动套内键板下端面与钻杆外压面完全贴合(完全进锁)。
再继续继续加压钻进,直至装满钻头。
完全进锁示意图3.提升钻具。
(1)上提动力头使动力头上端面与钻杆减震垫接触释放加压油缸加压力。
上提动力头原理图(2)再上提动力头H=N*50(当第二节钻杆完全伸出第一节时N=1;当第三节完全伸出第二节时N=2,依次类推),使上节内键上端与下节活动环接触(托起下节避免悬空反转解锁后出现砸杆现象)。
如果最里节钻杆未完全伸出,提升量H可适当增加100-200mm,因为这样钻头不会离开孔底,不影响反转关闭斗门;如果最里节已完全伸出,则提升量H根据公式算得,如果增大H值钻头会离开孔底,反转阻力减小,解锁和关闭斗门都会困难。
继续上提动力头原理图(3)然后反转动力头2-3周,确保每节钻杆之间完全解锁同时关闭了钻头斗门。
继续反转动力头,启动主卷扬上提钻杆,保持动力头位置不变以便下一个工作循环快速找到锁点上锁。
上提钻杆过程中应不停地缓慢反转动力头,防止上提过程中意外上锁造成带杆、砸杆。
4.将土倒掉。
5.一个工作循环结束,重复循环,直至成孔。
(经多个工作循环后,加压油缸行程接近终点时,应将加压油缸向上拉起约一个加压行程,以便快速找到钻杆的下一个加压锁点,继续向下钻进)。
加压行程原理图注意事项上提主卷扬过程中,应不停地缓慢反转动力头,以防钻头刮碰孔壁时钻杆突然上锁。
机手通过主卷扬压力表显示或个人经验,发现钻杆上提过程中未完全解锁,应将钻杆重新放入孔底,反转动力头重新解锁。
严禁在半空中通过正反转晃动解锁,此操作会造成严重的砸杆,导致钻杆的损坏!。
旋挖钻机及施工方案

旋挖钻机及施工方案旋挖钻机是一种施工机械,广泛应用于地基桩基施工领域。
本文将介绍旋挖钻机的基本原理和施工方案。
旋挖钻机是一种通过回转钻杆的旋转和推进钻杆的推进来实现钻孔的一种机械。
它由钻塔、回转座、钻杆、钻头等组成。
旋挖钻机通过旋转钻杆和推进钻杆的方式,将钻头推进地下,同时通过旋转钻杆使钻头实现钻孔作业。
旋挖钻机的施工方案可以分为以下几个步骤:1. 地面预处理:施工前需要对地面进行预处理,清理杂物和碎石,确保施工现场平整。
2. 安装旋挖钻机:将旋挖钻机运送到施工现场后,按照操作手册的要求进行吊装和安装。
3. 钻杆组装:根据需要的钻孔深度和直径,组装好相应长度的钻杆,然后将钻杆与旋挖钻机连接。
4. 钻孔操作:根据设计要求和施工图纸,在选定的位置开始进行钻孔作业。
在钻孔过程中,需要根据土层情况选择合适的钻头类型和钻孔参数。
5. 孔壁处理:在钻孔完成后,需要进行孔壁处理,清理钻孔中的碎石和泥浆,以保证后续工作的顺利进行。
6. 钢筋安装:根据设计要求,在钻孔完成后,进行钢筋的安装。
钢筋的安装需要根据孔壁的深度和直径进行计算,确保钢筋的稳固性。
7. 灌注浆液:在钢筋安装完成后,通过管道将浆液注入钻孔中。
浆液的选用和注入量需要根据设计要求和施工图纸进行确定。
8. 钻杆拆除:在浆液固化后,需要将钻杆拆除。
拆除时要注意保护孔壁和钢筋的完整性。
9. 清理施工现场:在施工完成后,需要对施工现场进行清理,清除杂物和泥浆,保持施工现场的整洁。
以上就是旋挖钻机的施工方案。
通过合理的施工方案和正确的操作,可以保证钻孔的质量和施工的安全性。
旋挖施工工艺

旋挖施工工艺标题:旋挖施工工艺详解一、引言旋挖施工工艺,又称为旋挖钻孔灌注桩施工技术,是一种新型的钻孔灌注桩施工方法。
该工艺以其高效、环保、安全等优点,在建筑基础工程中得到了广泛应用。
二、旋挖施工工艺原理旋挖施工工艺的基本原理是利用钻机的钻头在地层中进行旋转切削,同时通过钻杆将切削下的土石渣料提升到地面,形成孔洞。
然后在孔洞内放置钢筋笼,并灌注混凝土,形成桩体。
三、旋挖施工工艺流程1. 工地准备:清理施工现场,平整场地,设立临时设施,布置施工设备。
2. 钻孔定位:根据设计要求,准确确定桩位,并做好标记。
3. 钻孔施工:启动钻机,钻头开始旋转切削地层,同时通过钻杆将土石渣料提升到地面。
在此过程中,需要随时调整钻机的垂直度和深度。
4. 清孔换浆:钻孔完成后,需要进行清孔操作,以清除孔内的浮渣和泥浆。
然后用新的泥浆替换原有的泥浆,以保证孔壁的稳定性。
5. 安放钢筋笼:在清孔完成后的孔内安放钢筋笼。
6. 灌注混凝土:将混凝土通过导管灌入孔内,直至孔口溢出为止。
7. 养护:待混凝土凝固后,进行必要的养护工作。
四、旋挖施工工艺的优势1. 施工效率高:旋挖施工工艺可以连续作业,大大提高了施工效率。
2. 环保性能好:旋挖施工工艺产生的噪音和振动小,对环境影响小。
3. 安全性能高:旋挖施工工艺操作简单,安全性高。
4. 质量可控:旋挖施工工艺可以通过控制钻孔深度和直径,确保桩体的质量。
五、结论旋挖施工工艺是一种高效的钻孔灌注桩施工方法,具有施工效率高、环保性能好、安全性能高、质量可控等优点。
随着科技的发展,旋挖施工工艺将会得到更广泛的应用。
旋挖钻机施工原理

旋挖钻机施工原理
旋挖钻机是一种用于土壤钻探和基础施工的机械设备。
它主要由底盘、旋转驱动装置、液压系统和钻具等组成。
使用旋挖钻机进行施工时,首先需要将机械设备安置在施工现场,并确保底盘稳固。
接下来,通过操作控制台,将旋转驱动装置启动并控制钻杆旋转。
同时,液压系统将提供动力,使钻孔设备沿着所需路径垂直下降。
在钻孔过程中,旋挖钻机会利用高速旋转的钻杆和钻头来穿透土壤。
同时,通过液压系统提供的高压液体,将底部产生的土壤排出钻孔。
在完成钻孔后,旋挖钻机会继续使用液压系统提供的力量,将钻孔设备提升至地面。
同时,旋转驱动装置会停止旋转,以便操作人员取出钻具。
总的来说,旋挖钻机的施工原理是通过机械力和液压力的协同作用,将钻杆和钻头通过旋转和垂直运动来进行土壤钻探和基础施工。
这种机械设备可以高效地进行土层钻探、土方开挖和灌注桩等工作,广泛应用于建筑工程、地质勘探和水利工程等领域。
旋挖机钻杆使用说明

摩阻钻杆使用规程一、使用条件1、所选钻杆的额定扭矩要大于钻机的最大扭矩。
钻机转速要小于钻杆承受转速(钻具转动惯量形成对钻杆的冲击小于钻杆的额定扭矩)。
2、在某一地层,当完全未伸出钻杆的重量之和不能使钻具钻齿吃入原生土层时,不准许用摩阻钻杆钻进。
3、使用摩阻钻杆钻斜孔时,必须用护筒和钻具时钻杆伸缩方向进行良好导向,管节间中心线夹角不准超过0.4度。
4、钻竖直孔,钻孔倾斜超过“JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范”对孔斜的规定时,容易造成对摩阻钻杆的损坏。
二、连接安装注意事项1、连接注意事项(1)各部位连接螺栓一定要拧紧,避免松脱掉入钻杆内引起卡杆。
(2)重型节环及钢丝绳卡质量要可靠,以免崩碎碎片节入钻杆内引起卡杆。
2、安装注意事项(1)安装钻杆时动作要慢,不得使钻杆碰撞动力头和桅杆等,以免钻杆管体由于磕碰变形造成卡杆。
(2)安装钻具时,不得用方头推动钻具。
(3)下护筒时,不得用钻杆推动护筒。
(4)不得将钻杆安装在钻机上长距离运输和移动工地。
三、操作规程1、对孔位。
不形成对钻杆的操作,但要注意不要“别”钻杆。
2、放钻。
在钻杆和钻具重力作用下,克服孔壁磨擦力和泥浆浮力,实现钻杆伸展的过程叫放钻。
正确的放钻顺序为:外杆下放到位,相邻内杆才开始从外杆内伸出,由外到内,逐个完成。
3、钻进,加压,以适宜的旋转速度正转钻进。
4、卸土全底。
卸土合底要注意不要“别”钻杆。
注意:在使用摩阻钻杆钻进时,每次都包括“对孔位、放钻、钻进、提钻、卸土合底”五个顺序。
要做到“不落序”,“不乱序”,“不随意增序”。
四、存放注意事项1、防异物落入:短期在工地上贮存的钻杆应放在较高的地方,不要埋在渣土堆中。
钻杆两端头不要进入渣土,泥水及其它杂物。
不要用钻杆作为支撑来切割和焊接其它制件。
2、防腐蚀,防变形:长期不用的钻杆要贮存在干燥、通风的库房内,不得与酸、碱性和其他腐蚀性物质接触,并防止被水侵蚀和火烧,贮存时水平支撑外管,防止钻杆变形。
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关于旋挖钻机施工“带杆”---史上最详细解说前言旋挖钻机成孔灌注桩工法近几年在我国取得了广泛的应用。
旋挖钻机作为钻进成孔设备,其施工作业共有定位、下钻、钻进、提钻、回转、抖土和回位等7个基本动作。
在提钻作业中,钻杆将按照从内到外的顺序逐节提升。
但是由于各种原因,可能会出现非正常顺序提升收缩的现象。
只要任意外节杆先于其内节杆收缩,就证明其与内节杆之间发生了卡滞或接合,这就是所谓的“带杆”。
如图1.1所示意。
从外部看,就是提升过一节钻杆的长度后,钻机没有出现“点头”现象,就可以判断为发生了“带杆”。
这时,提引器还没有露出钻杆,钻杆最外一节即被提起,离开动力头缓冲装置开始上升,是“带杆”最直接的表现,可作为“带杆”发生的判断标准。
“带杆”虽然发生在钻杆上,但其改善改进却不止于钻杆本身,其对钻机各个系统部件的破坏作用十分广泛而突出。
研究“带杆”产生机理,针对性地进行改进和优化,减少其破坏作用,并努力寻求彻底避免其发生的技术方案,十分必要而紧迫。
本文对“带杆”的内部发生机理、破坏力和改善等方面进行探讨,分析,找到并提出改进方案,以期减少和杜绝“带杆”及其破坏作用。
一、“带杆”产生机理机锁式钻杆和摩阻式钻杆都可能产生“带杆”,前者概率更高。
两者产生机理并不相同。
1.1、机锁式钻杆可实现较大的加压力,故通常用于钻进比较坚硬的地层。
由于工作原理不同,相对摩阻式钻杆在提升操作时必须注意解锁,就是提升钻杆前反转钻斗,使加压台接合副脱开。
机锁杆解锁可分为完全解锁、部分解锁和未解锁三种状态,见图1.2所示。
正常操作提升时加压台接合副完全脱开,钻杆由内到外逐节收缩并伴随逐节“点头感”,称为完全解锁(图1.2 A),这种状态不会产生“带杆”。
如果根本没有脱开就提升,钻杆并不收缩而是逐节带动直接升起,没有任何“点头感”,则称为未解锁。
未解锁状态(图1.2 C)作用位置与钻进加压完全相同,唯一区别在于,前者由内杆驱动外杆提升,属于非正常状态;后者则是外杆向下加压驱动内杆,属于正常工作需要。
最外节钻杆直接被提升,这个现象很容易被发现,只要停止提升,缓慢下放后再来完成解锁操作即可。
除非意外,未解锁产生的“带杆”通常并不造成损坏。
而部分解锁状态(图1.2 B)危害性最大。
由于加压台没有完全脱开而部分接合,并且可能出现在第一、二、三、四、五节的任意两节之间,也可能多节之间都出现部分解锁,造成“点头感”或有或无,这样的“带杆”不容易察觉,随着提升过程中各种干扰因素的不断作用,加压台部分接合面极有可能松脱,外节杆突然自由下落,砸向动力头,造成不同程度的破坏,严重时可发生重大施工事故。
当然,完全解锁操作并非一次完成即可一劳永逸高枕无忧。
机锁杆每节杆的外键上通常都设置有3处加压台,四节钻杆就有12个加压点。
在起拔过程中,有两个因素可能驱动内节杆反转:一个是钢丝绳因拉力变化产生的“回旋”释放趋势,另一个是钻具特别是螺旋钻头受泥浆扰动产生的“反转”。
因此完全解锁的钻杆提升过程中有可能在后面的任何一个加压台重新接合,出现部分解锁或未解锁状态,从而发生“二次带杆”。
因此,钻杆提升过程中必须连续不断地缓慢反转钻头。
这不但可以减少“二次带杆”的发生,还可以减小因提升而产生的“吸空”阻力,还可减小泥浆扰动,利于提高成孔质量。
1.2、摩阻式钻杆通过内、外键条加压面承受动力头驱动扭矩产生的正压力所形成的摩擦阻力来传递加压力,该种钻杆由此而得名。
其发生“带杆”的机理是卡滞,不同于上述的机锁式钻杆。
这种钻杆为便于通过,其内、外键条之间预留有一定的间隙,见图1.3所示,Δ1、Δ2通常在10-20mm之间。
钻杆在加压钻进过程中还会有不同程度的磨损和变形,因此键条间隙并非完全均匀整齐,而是存在所谓的“锲形缝”。
这给钻杆内部的各种“粒子”提供了进入和卡滞的机会。
这些“粒子”包括沙粒、碎石块、毛刺和各种坠落物例如小螺钉螺母、铁片等,广泛浮游于泥浆中,游离在钻杆的内腔和键条间隙。
当然,并非所有粒子都会造成卡滞而发生“带杆”。
尺寸太大的粒子被“拒之门外”不能进入,尺寸太小的则“畅行无阻”顺利通过,两者都不会造成危害。
只有那些接近间隙尺寸的粒子才有可能造成卡滞而引发“带杆”,这些粒子可称为“机会粒子”。
另外,这些“机会粒子”还包括钻杆因长期使用,在键条和加压台等位置出现的飞边、毛刺和塌陷等缺陷,如未定期进行清除和打磨,缺陷出现积累效应,同样会引起“带杆”。
这种卡滞式“带杆”也有可能发生在机锁式钻杆上,因为两个加压台之间的键条间隙与摩阻式钻杆相似。
所以,保持泥浆清洁,定期检查和保养钻杆不但可延长其使用寿命,也可减少“带杆”故障的发生。
二、“带杆”破坏原理及危害2.1、“带杆”分级在施工现场,“带杆”随时都有发生,但其影响有大有小,并非所有“带杆”都会产生明显或直接的破坏,相反,绝大多数“带杆”影响甚微,似乎不具备任何破坏作用,可以忽略不计。
最内部两节在最下方加压台的“带杆”破坏力最大,这时外节钻杆被依次逐节提升,如果可能,直至最高位置,见图2.1所示。
由于各种振动或扰而意外解锁,则除了最内节钻杆外的所有钻杆整体靠自重自由下落,巨大能量冲向动力头,势必造成故障。
据此,可将“带杆”分为三个等级:1级重度带杆、2级中度带杆和3级轻微带杆。
2.2、重度带杆可作如下分析。
以22吨米钻机常配置的钻杆φ440-5×14摩阻杆为例,其各节杆的重量参见表2.1。
最严重状况,1-4节杆的落体高度为12.9米,则其到达动力头缓冲装置时的势能转化的冲击能为Wd=87365.2 kg·m,其速度为Vd=954.1 m/min,约等于57.2 km/hr。
正常工作主卷扬理论下钻速度为35 m/min,由此计算下钻冲击能量为Wx=151.3 kg·m。
动力头缓冲装置的力学模型见图2.1所示。
由10个圆柱形压缩弹簧K1和5个橡胶缓冲器K2组成。
作用机理是先由弹簧组吸收,接着作用在缓冲器上。
这两个弹性组件的缓冲能量总和为Wh=1517.2 kg·m。
这个数值是下钻冲击能量Wx的10倍,这是足够的;但是仅占1级重度“带杆”冲击能量Wd的1.7%,不能满足换冲冲击的能量需求。
可见,钻杆从最高位置掉落到最低位置产生的势能直接作用在钻机动力头上,间接作用到桅杆、动臂上。
据传统计算,桅杆承受的负载按KNFt240»,即主卷扬的提升力。
另据冲量定理,假设缓冲制动时间为0.1~0.5s,则1级“带杆”所产生的冲力tcFF>>,tcFF/=h可称作冲击倍数,冲击倍数η随冲击制动时间t变化的曲线如图2.2所示。
由图2.2分析可得,冲击倍数η在14.6~364之间。
估计冲击制动时间在0.1s左右(需以实际检测结果进一步验证),则最大冲击倍数364max=h。
由此可见,“带杆”对旋挖钻机工作装置安全性构成了极大的威胁,是结构破坏(特别是动力头部分破坏)的主要原因之一,应引起足够的重视。
2.3、加压油缸旋挖钻机“带杆”最早最直接的破坏发生在动力头缓冲装置上,将重型橡胶减震套砸扁,外护圈被冲击挤压变形。
而后动力头自身的重量加上“带杆”冲击能量全部作用在加压油缸活塞杆上。
由于加压油缸有杆腔被液压锁锁住,其内部液压油液柱具有相当的“刚度”,一般认为不可压缩。
在多次2级、3级带杆冲击作用下,除了可能的缸头密封被破坏而造成泄漏外,活塞因冲击震动而被拉脱的事故并不罕见,甚至出现油缸的铰接耳轴断裂,油缸整体脱落事故。
2.4、动力头最严重的是1级重度带杆将动力头减速机连接套震裂震断,巨大的冲击能量进一步将加压油缸活塞拉脱后,急剧下落,桅杆下端的机械限位块不能阻挡而被砸脱,动力头带着活塞杆直接落入大直径的桩孔,造成严重的施工事故。
2.5、大构件对包括桅杆、桅杆油缸、三角形和动臂等大构件都会产生一定的破坏作用。
其中较严重的是动臂两端连接副的撕裂破坏,如图2.5所示。
常规分析是焊接质量所致,并不怀疑设计,这是因为常规静态计算该构件强度没有问题。
实际上焊接质量并不是全部或根本原因,由带杆产生的巨大冲击能量才是“罪魁祸首”。
桅杆油缸活塞杆端耳被拉开的故障也可以认为是“带杆”所致。
由以上计算可见,它是常规受力-主卷扬提升力的十几甚至几百倍,并且连续不断发生,必然引起断裂。
2.6、疲劳破坏2级中度带杆和3级轻微带杆对整机各个零部件产生冲击疲劳破坏,包括钢丝绳、螺栓副和销轴类等零部件。
较高位置发生重度“带杆”可能直接砸落到钢丝绳上,严重时将钢丝绳直接砸断。
较轻度的“带杆”引起的振动,可导致螺栓副等松动。
三、“带杆”改善3.1、当“带杆”不可避免,应提供专门的设计或足够强度的结构,力争吸收或减小其破坏作用,这方面可叫做被动预防。
3.2、5级减振技术:第1级-钻杆橡胶垫减震;第2级-重型弹簧减震;第3级-高弹橡胶减震;第4级-特种减震器(豹式坦克减震技术);第5级-大型挠性减震系统。
这些缓冲减震技术应用的原始目的是为了吸收下钻作业冲击能量,减轻其破坏作用。
动力头缓冲装置见图3.1所示。
从以上计算可知,该装置不足以“消化吸收”“带杆”冲击能量。
从理论上说,这部分结构能力应该加强,但在实践中却有很多困难。
3.3、动力头减速机安装应采取更大强度的结构,包括“天方地圆”和减速机座,设计时都必须特别注意。
3.4、加压油缸活塞连接结构需要考虑动态强度;油缸的铰接耳轴也必须加强;油缸的单向平衡阀溢流压力可采用双级或多级方式,以达到阶梯式吸收冲击能量,实现有效缓冲。
3.5、下限位块设计的目的并非用于承受和限制“带杆”冲击,只是为了动力头的临时存放定位,该位置不大可能提供足够的强度来承受和限制“带杆”所造成的冲击。
3.6、大构件如桅杆、三角形和动臂等都受到“带杆”冲击能量的破坏。
例如桅杆导轨焊缝质量必须很好保证,特别是中下部。
动臂两端连接副强度静态没有问题,关键要预防动态冲击的破坏作用。
对动臂两端结构形式的加强是当务之急。
图3.2为某厂家对动臂两端结构的补强方式。
3.7、良好的操作习惯是目前预防和减少“带杆”的最重要方面。
操作手应养成“提升+反转”的习惯:钻进动作完成,提升钻杆的同时缓慢地反转动力头,可有效减少机锁杆“带杆”几率。
同时,操作技能和责任心同样需要提升和加强。
操作习惯、技能和责任心构成了操作手的综合职业素质。
3.8、钻杆是“带杆”发生的主体。
第一入手点应该是钻杆自身的改善,在设计上避免“带杆”的发生,这方面叫做主动预防。
这方面有大量的工作要做,德国宝峨钻杆产品仍然是我们继续学习的标杆。
另外,将提引器涂装成特别醒目的颜色,安装可视化视频监视装置,以便于操作手判断,也可算作主动预防措施。
随着先进控制技术在旋挖钻机上的应用,北京市三一重机有限公司已经总结出能够比较彻底的根除“带杆”的技术方案。