旋挖钻机钻臂机械设计(工程钻机设计)

重卡之家 2022-12-19 21:41 编辑:Admin 243阅读

1. 工程钻机设计

非开挖式铺管钻机。

非开挖施工技术

:就是在不开挖(或者少开挖)地表的情况下进行铺设、探测、维修和更新各种地下管线,解决城市管线施工中的难题。城市地下管线的铺设方式是工程建设技术水平的体现,是城市现代化的标志之一,也是社会文明进程的重要体现

水平导向钻机的工作原理是

:在施工时,按照设计的钻孔轨迹(一般为弧形),采用可从地表钻进的钻机先钻一个近似水平的导向孔,然后在导向钻头后换上大直径的扩孔钻头和直径小于扩孔钻头的待铺设工作管线,然后进行反向扩孔,同时将待铺管线回拉入钻孔内,当全部钻杆被拖回时,铺管工作同时也就完成了

施工工艺为:地质勘察→穿越曲线设计→测量磁方位角→钻机就位→钻导向孔→扩孔→回拖→环境保护→地貌恢复

2. 钻机工程钻机

水钻机是用水循环,也就是泥浆循环,钻头搅动往下钻探,多用于钻探和钻孔灌注桩。

水钻机主要是用于开孔钻墙,开机后双手拿稳缓慢推压,不断加水。

水钻机只是在钻的时候用水通过钻头,目的是可以降低钻头的温度,同时可以将钻掉的渣冲出来。

电锤是带冲击作用,就像用锤子一样,只是用压缩空气或电来做动力。普通的电钻只是打金属或木头。上面说的主要用于工程,打石头洞。

3. 工程地质钻机介绍

正循环和反循环都适用于比较松软的地质情况,入岩就很困难,我说的是回旋钻;如果是配合冲击反循环就可以入岩。

但是正循环和反循环最主要的是携渣能力的区别,如果越到卵石或块径大的石头,正循环带不出来,就要用反循环。也就是说,反循环可以把较大的石头带出来,正循环不行,如果遇到卵石的话就要用反循环!我不是桩基专家,如有错误希望指正!

4. 工程钻机的设计

冲孔灌注桩的桩头高出图纸500mm。

适用范围冲孔灌注桩适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层、碎石土层、砾卵石层、岩溶发育岩层或裂隙发育的地层施工,桩孔直径通常为600~2500mm,最大直径可达2500mm,冲孔深度最大可达300m左右。

应控制最后一次灌注量,超灌高度宜为0.8~1.0m,凿除泛浆高度后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计等级。每根桩灌注到顶后应注意超高800mm的质量,承包人应检查标高。标高按设计标高加800mm进行检查。

钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时,在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。

钻孔内若能保持比地下水位高的水头,增加孔内静水压力,能为孔壁平衡孔外地下水压力或者加大孔内向水力、防止坍孔。护筒除起到这个作用外,同时还有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。

钻好的孔应及时清孔,下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应该事先规划好,既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔,又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。

5. 工程钻机设计规范

旋挖钻机成孔首先是通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土,并直接将其装入钻斗内,然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土,这样循环往复,不断地取土卸土,直至钻至设计深度。对粘结性好的岩土层,可采用干式或清水钻进工艺,无需泥浆护壁。而对于松散易坍塌地层,或有地下水分布,孔壁不稳定,必须采用静态泥浆护壁钻进工艺,向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。我们针对旋挖桩施工规范作了如下相关信息的介绍:

1.设置护筒护筒采用钢筒下埋式,护筒埋设时应遵守下列规定:

1)桩位经施放验收确定后方可挖设护筒。

2)利用十字交汇法将定位点引至护筒外侧,然后进行开挖,护筒埋设完成后,再用十字交汇法从定位点将桩位引至护筒内,并与相邻桩位重新测量定位,以保证桩位的准确,其偏差不得大于50mm。

3)护筒内径较钻头直径大100mm,埋入土中深度应大于1.0米。

4)护筒外环应用无杂质的粘土夯实。

2安装钻机

1)潜水电钻、卷扬机及其配套设备的电缆均应接入配电箱,以便于控制,并注意通入潜水电钻的电缆不得破损、漏电。

2)安装时将钻杆卡在导向轮内,以承受反扭矩,并使钻杆不旋转。

3钻头选择选择三翼单腰带钻头,钻头中心管底端加焊一尖形铲头,起超前钻进和定心的作用,为增加回转的稳定性,在翼板端焊一导正圈,此类钻头稳定性好,且成孔孔壁光滑,翼片下镶焊梳齿状合金刀头,用以切削土层钻进,此类钻头适用于大口径中软地层的成孔。

4成孔

1)钻进速度应根据地层变化、供水量及电流大小来控制,在淤泥质土中钻进速度不宜大于1米/分,而且应注意控制钻进速度,保证钻头切削下的碎屑,便于泥浆携带能够返出地面。

2)钻进速度应均匀,保证成孔孔径、孔壁的圆滑,并防止水敏地层的缩径。

3)随时注意钻进中有无异常,应根据电流值大小,钻具的摇摆程度等及时分析孔内的情况,控制钻进速度。

4)钻进成孔为特殊工序,其操作必须按公司的作业指导书进行,各作业班组按规定填写特殊工序控制表。

5泥浆循环系统。

1)泥浆循环系统由泥浆池、泥浆循环槽、沉淀池、泥浆泵等组成。

2)为保证泥浆的储备及供应,现场应配备1-2个清水储备箱。

3)定期由专人负责清理泥浆循环系统的沉积物,保持循环系统的畅通及泥浆的清洁。

4)设立的泥浆池的容积应保持大于单孔体积的1.5-2倍(视场地情况尽可能加大),保证有足够的储备供于泥浆循环,同时,视场地情况应适当延长循环槽的长度,增加泥浆循环途径中的沉演时间,利于保证泥浆质量。

5)泵量应保持105立方米/小时。

6泥浆冲洗液鉴于本场地的地层土质情况,成孔采用地层土自然造浆,泥浆指标的调整采用排稠浆兑清水的方式,对泥浆的性能要求如下:含砂量:<6%比重:1.15~1.25粘度:10~25S

7清孔换浆工艺

1)正循环清孔钻进至设计深度后,先将钻头提离孔底80-100mm,输入比重小于1.20新泥浆进行循环,把孔底沉渣及孔内悬浮碎碴置换出来。

2)清孔完成后,应保证泥浆比重1.25,同时确定与钻孔深度相符后,方可进行验收、提钻。

6. 旋挖钻机设计

不需要,只要达到设计桩底标高并清好沉渣就可以了

7. 工程施工钻机

1、水平定向钻机施工原理:钻导向孔是利用定向钻进设备在入口处开始定向钻进,钻进过程中通过监控和控制手段使钻孔按设计轨迹延伸。并从另一端钻出地表,完成导向孔的施工。扩孔指定向钻机如果欲安装的管线较大,不能同时完成扩孔和回拖作业时,进行逐级扩孔,根据设备能力、地层条件和现场情况来确定每次扩孔直径。一般可以采用回拉扩孔。管线回拖是说定向钻机在出口处将管线通过回拉头和扩孔钻头与分动器连接到钻杆上,利用钻进设备一边回转,一边回拉,同时通过钻杆输送冲洗液到扩孔钻头,扩孔回拖过程连续进行。中间不许有长时间的非作业停顿等。

2、定向钻机技术是从石油钻井领域发展起来的先进技术,是利用岩石钻掘、定向钻机测控等技术手段,在地表不挖槽和地层结构破坏极小的情况下,对诸如供水、煤气、天然气、污水、电信电缆等公用管线进行铺设的施工工艺。定向钻机适用范围很广,可以采用孔底马达或刚性钻杆带动钻头回转钻进成孔,在硬岩或卵石层中也可以进行施工。

3、注意事项:首先要根据穿越的地质情况,选择合适的钻头和导向板或地下泥浆马达,开动泥浆泵对准入土点进行钻进,定向钻施工时,钻头在钻机的推力作用下由钻机驱动旋转切削地层,不断前进,每钻完一次要测量一下位置,以便及时调整钻头的钻进方向,保证所完成的钻孔导向曲线符合设计的要求,如此反复操作直到钻孔完成作业,这样可以避免由于钻头的位置偏移从而影响到机器的工作效率的问题。一般情况下,使用小型钻机时,当直经大于200毫米时,就要进行预扩孔,使用钻机时,当产品管线直径大于350mm时,就需进行预扩孔,预扩孔的范围和次数,具体视钻机型号和地质情况而定。这样使用水平定向钻,即减少了阻力,又保护了管线的防腐层。节约了施工的成本,并且提高了机器的工作效率。

8. 旋挖钻机钻头结构设计

按外形可分为两大类一、筒式钻头1、双底钻头2、单底钻头3、嵌岩筒钻4、牙轮筒钻5、体开式钻头二、螺旋钻头1、单头单螺旋2、双头双螺旋3、双头双螺旋按地质可分为两大类一、土斗1、双底捞砂钻头2、单底钻头3、体开式钻头4、单头土螺旋5、双头土螺旋6、单底土斗二、岩石钻头1、单头单螺旋2、双头双螺旋3、双头双螺旋4、嵌岩筒钻5、牙轮筒钻6、体开式岩石钻头

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