2013-06-20 623 0
一、旋挖鉆機概況
1旋挖鉆機的三種類型
旋挖鉆機根據(jù)其主要工作參數(shù)：扭矩、發(fā)動機功率、鉆孔直徑、鉆孔深度及鉆機整機質(zhì)量可以分為三種類型：
1.1小型機
扭矩100kN?m。發(fā)動機功率170kW，鉆孔直徑0.5～1m，鉆孔深度40m左右，鉆機整機質(zhì)量40t左右。
小型機的應(yīng)用市場定位：
(1)各種樓座的護坡樁；
(2)樓的部分承重結(jié)構(gòu)樁；
(3)城市改造市政項目的各種小于1m的樁；
(4)適用于其他用途的樁；
小型機的市場工作量覆蓋比例達到30%以上。
1.2中型機
扭矩180kN?m，發(fā)動機功率200kW，鉆孔直徑0.8～1.8m，鉆孔深度60m左右，鉆機整機質(zhì)量65t左右。
中型機的應(yīng)用市場定位：
(1)各種高速公路、鐵路等交通設(shè)施橋梁的橋樁；
(2)大型建筑、港口碼頭承重結(jié)構(gòu)樁；
(3)城市內(nèi)高架橋橋樁；
(4)其他適用樁。
中型機的市場工作量覆蓋比例達到90%以上。
1.3大型機
扭矩240kN?m，發(fā)動機功率300kW，鉆孔直徑1～2.5m，鉆孔深度80m。鉆機整機質(zhì)量100t以上。
大型機的應(yīng)用市場定位：
(1)各種高速公路、鐵路橋梁的特大橋樁；
(2)其他大型建筑的特殊結(jié)構(gòu)承重基礎(chǔ)樁。
大型機的市場工作量覆蓋比例達到10%以上。
二、旋挖鉆機的發(fā)展
2.1國外目前旋挖鉆機的狀況
旋挖鉆機在二戰(zhàn)以前首先在美國卡爾維爾特公司問世，二戰(zhàn)之后在歐洲得到發(fā)展，1948年意大利邁特公司首先開始研制，接著意大利、德國開始發(fā)展，到了70～80年代在日本得到快速發(fā)展，當(dāng)時日本稱之為回轉(zhuǎn)斗成樁，也叫阿司特利工法(EarthDriII)，在德國、日本這類工法相當(dāng)普遍。國外目前旋挖鉆機在國內(nèi)的公司主要有：
德國寶峨公司，其產(chǎn)品系列為BG12～BG25；意大利土力公司，其產(chǎn)品為R412～R618；MAIT公司的HR130～HR240；IMT公司的AF6～AF50；CMV公司的TH12～TH25等。
國外產(chǎn)品最大扭矩可達360kN?m，發(fā)動機功率達448kW，鉆孔直徑4m，鉆深90余米等，品牌主要集中于土力、寶峨、意馬、麥特、卡薩格蘭第、巨力、日本產(chǎn)小扭矩旋挖鉆機。
目前國外的旋挖鉆機一般都設(shè)有搖管裝置、由兩個或三個液壓馬達驅(qū)動的大扭矩動力頭(可配套管連結(jié)器)、液壓系統(tǒng)采用恒功率變量自動控制、自鎖互扣鉆桿、先進的監(jiān)控儀表(如發(fā)動機和液壓系統(tǒng)自動監(jiān)測和報警系統(tǒng)、鉆孔深度顯示、鉆桅自動測斜糾偏裝置)，同時配有各種保險裝置(如防止帶負(fù)載起動，卷揚機超高限位等)，但各家公司的旋挖鉆機都有自己的技術(shù)特點。
2.2國外旋挖鉆孔機發(fā)展趨勢
（1）電動式向液壓式方向發(fā)展。
（2）向多功能鉆機方向發(fā)展。國外產(chǎn)品越來越多地與連續(xù)墻抓斗、長螺旋等配合使用，動力頭為雙作用驅(qū)動箱，既可進行鉆孔，又能安放套管，一機多用。鉆機的多功能化。即鉆機采用的是多用途模塊式設(shè)計。
以上不同工法的施工，只需要選裝不同的工作附件，便可做到一機多用，節(jié)約使用成本。
（3）大都采用電液比例伺服控制系統(tǒng)，具有鉆孔深度、鉆桅垂直度自動化檢測、熒屏顯示，提高了定位鉆孔精度。
（4）機電一體化控制、智能化作業(yè)。國外產(chǎn)品大都實現(xiàn)了負(fù)載反饋的自動控制，并顯示、記錄、打印成樁的外形，大大提高了成樁質(zhì)量。
（5）采用孔深、發(fā)動機、油壓、主副卷拉力等參數(shù)的自動化檢測，熒光屏顯示；
（6）安全保護。鉆機的設(shè)計充分考慮操作人員的安全，并采取了一些措施。
（7）上、下車獨特的水平調(diào)節(jié)系統(tǒng)。鉆機的上車與下車的連接機構(gòu)采用了獨特的設(shè)計形式，通過左右特別的兩個液壓缸，可進行上下車傾斜調(diào)節(jié)，當(dāng)下車底盤傾斜時（施工場地為斜面時），上車駕駛室仍為水平，此功能既保證了鉆孔時的垂直度，又可使操作手在舒適的位置長時間工作而不會感到疲倦。
（8）動力頭MCS系統(tǒng)──套管鉆進增扭裝置。增加套管跟管鉆進增扭系統(tǒng)，可減省擺管機的應(yīng)用，大幅度降低使用成本。
2.3國內(nèi)產(chǎn)品發(fā)展現(xiàn)狀
我國在80年代初從日本引進過工作裝置，配裝在KH-125型履帶起重機上。1984年，天津探礦機械廠引進美國RDI公司的旋挖鉆機并進行消化吸收。1987年在北京展覽館首次展出了意大利土力公司(SOILMEC)產(chǎn)品，1988年北京城建機械廠根據(jù)土力公司的樣機開發(fā)了1.5m直徑的履帶起重機附著式旋挖鉆機。
1994年鄭州勘察機械廠引進英國BSP公司附著式旋挖鉆孔機的生產(chǎn)技術(shù)，但都沒有形成批量生產(chǎn)。1992
年寶峨公司在中國北京設(shè)立了代表處，開始了對華業(yè)務(wù)。并于1995年在天津成立了獨資子公司寶峨天津機械工程有限公司，組裝適合中國市場的寶峨BG20型旋挖鉆機。
1998年在上海又成立了中德合資上海寶峨金泰工程機械股份有限公司，生產(chǎn)組裝BG15型、BG24型旋挖鉆機。1998年，徐工集團開始自主開發(fā)研制RD18旋挖鉆機，于99年試制成功并投入批量生產(chǎn)，最近幾年我國旋挖鉆機取得了快速發(fā)展。后來，北京經(jīng)緯巨力、三一重機等也紛紛涉足旋挖鉆機的生產(chǎn)，目前國內(nèi)外生產(chǎn)旋挖鉆孔機廠商有三十多家。
2.4目前，國產(chǎn)旋挖鉆機的主要不足之處表現(xiàn)在以下幾個方面：
一是產(chǎn)品同質(zhì)化傾向相當(dāng)嚴(yán)重。在國內(nèi)從事旋挖鉆機制造和銷售的20多家企業(yè)中，既有徐工、三一這樣的大型集團公司，又有上海金泰這樣的長期從事基礎(chǔ)及勘探設(shè)備制造的專業(yè)公司，也有以基礎(chǔ)施工為主業(yè)，最近幾年才進入旋挖鉆機制造領(lǐng)域的施工企業(yè)，如山東鑫國和鄭州川島(上海三凰)。這些企業(yè)中的絕大部分來自于原樁工機械以外的行業(yè)，它們的進入極大地改變了樁工機械行業(yè)的格局。但是，由于各公司進入旋挖鉆機領(lǐng)域的時間、規(guī)模、投入程度、運作模式、開發(fā)及資金實力、公司背景等差異較大，呈現(xiàn)出來的成長速度及經(jīng)營業(yè)績也有極大不同?？傮w來看，由于大部分企業(yè)進入的時間都比較短，其產(chǎn)品尚未形成規(guī)模化和系列化，超過20家的企業(yè)產(chǎn)品規(guī)格型號僅僅接近30個。據(jù)統(tǒng)計，扭矩在200kNm級別上下的產(chǎn)品比例高達75%以上，而100kNm級別及以下的產(chǎn)品型號僅僅2個，其比例僅占8%。由此可見，產(chǎn)品的同質(zhì)化傾向相當(dāng)嚴(yán)重。
二是國產(chǎn)旋挖鉆與國外相比，差距較明顯。
首先表現(xiàn)在整體的液壓系統(tǒng)與配置還達不到國外產(chǎn)品的先進水平，特別是與世界先進水平的寶峨旋挖鉆機相比還存在很大差距。國外的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品液壓系統(tǒng)一般都采用恒功率系統(tǒng)，或負(fù)荷傳感系統(tǒng)，液壓元件采用國際先進成熟的產(chǎn)品；其次，國產(chǎn)旋挖鉆機的關(guān)鍵件如鉆桿，特別是機鎖式加壓鉆桿還不能滿足主機的要求，主要原因是國產(chǎn)鋼管在鋼管加工時，圓度和直線度達不到設(shè)計要求，無論是強度還是精度都不能滿足要求；鉆桿的加工工藝還處在摸索之中，焊接質(zhì)量不能保證，焊后易變形，而且變形難以調(diào)整。
另外，國產(chǎn)旋挖鉆機的整機外觀及操作室內(nèi)儀表盤的布置不如國外；國外的旋挖鉆機有的裝有全電腦操作系統(tǒng)，使操作手能實時掌握鉆進深度、鉆架垂直度，保證鉆孔準(zhǔn)確到達設(shè)計深度和保持良好的垂直度；實時掌握各系統(tǒng)工作情況，便于及時采取維修措施，保證鉆機正常運轉(zhuǎn)。而國產(chǎn)旋挖鉆機的鉆桿牙嵌與動力頭嚙合情況和鉆桿狀態(tài)無顯示功能，操作手只能憑經(jīng)驗判斷。
施工中，旋挖鉆機在進行鉆孔作業(yè)時，有一個鉆進—提升—回轉(zhuǎn)—拋土—再回轉(zhuǎn)至原孔口—對準(zhǔn)—再鉆進的過程。國產(chǎn)旋挖鉆機因沒有回位定位功能，所以在對準(zhǔn)時耗費相當(dāng)多的時間和精力，而且，人工對準(zhǔn)精度低。而德國寶峨、意大利CMV公司的鉆機都具有回位定位功能。所謂回位定位功能是指機器回轉(zhuǎn)時能記錄回轉(zhuǎn)角度，待拋土后再回轉(zhuǎn)回來時，一旦達到記錄的角度后，自動停止。這樣，保證其回到第一次回轉(zhuǎn)前的位置。大大減輕了勞動強度、提高了生產(chǎn)效率及作業(yè)精度。
三是國產(chǎn)旋挖鉆機的規(guī)格品種與市場的實際分布脫節(jié)嚴(yán)重。
據(jù)統(tǒng)計，樁徑較小，樁孔深度較淺的一般工業(yè)及民用建筑的樁基礎(chǔ)量約占整個樁基礎(chǔ)工程量的65%以上，而橋梁樁等單樁承載要求高的樁基礎(chǔ)量僅占30%左右。但是，在國產(chǎn)旋挖鉆機中，扭矩為200kNm級別上下的產(chǎn)品比例高達75%以上，而最適合于建筑樁基礎(chǔ)的中小型旋挖鉆機卻鮮有市場投入。由此造成的局面是：一方面，絕大部分企業(yè)擁擠在較小的市場空間內(nèi)互相大力廝殺，另一方面，實際需求較大的市場又嚴(yán)重缺乏適合的產(chǎn)品。旋挖鉆機的規(guī)格品種與市場的實際分布脫節(jié)嚴(yán)重
三、國內(nèi)外旋挖鉆機結(jié)構(gòu)特點
1、組成
旋挖鉆機的結(jié)構(gòu)主要由底盤機構(gòu)、鉆桅、自行起落架、主副卷揚、動力頭、鉆桿、鉆頭、轉(zhuǎn)臺、發(fā)動機系統(tǒng)、駕駛室、覆蓋件、配重、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等組成，其工作原理也完全相同，都是由全液壓動力頭產(chǎn)生扭矩，由安裝在鉆架上的油缸提供鉆壓力，并通過伸縮式鉆桿傳遞至鉆頭，鉆下的鉆渣充入鉆頭，由主卷揚提拔出孔外。
2、主要結(jié)構(gòu)特點
2.1底盤的結(jié)構(gòu)
旋挖鉆機的底盤一般為液壓驅(qū)動，軌距可調(diào)，剛性焊接式車架，履帶自行式的結(jié)構(gòu)。底盤主要包括車架及行走裝置，行走裝置主要包括履帶張緊裝置、履帶總成、驅(qū)動輪、導(dǎo)向輪、承重輪、托鏈輪及行走減速機等組成。國內(nèi)外生產(chǎn)的旋挖鉆機大多數(shù)應(yīng)用的是專用底盤，軌距可調(diào)，能根據(jù)施工情況對底盤進行寬度調(diào)整，以增加鉆機的整體穩(wěn)定性，駕駛室前窗配有防墜物保護;也有少數(shù)廠家應(yīng)用的是起重機底盤或挖掘機底盤。
2.2發(fā)動機系統(tǒng)
旋挖鉆機的發(fā)動機系統(tǒng)一般包括發(fā)動機、散熱器、空濾器、消音器、燃油箱等。一般旋挖鉆機設(shè)計時發(fā)動機選用國外
的增壓中冷式水冷發(fā)動機，選用進口CUMMINS發(fā)動機，為了適應(yīng)不同用戶的需求，也可選裝國內(nèi)二汽東風(fēng)的康明斯發(fā)動機。其水散熱器、空濾器等附件選用國產(chǎn)配套件，燃油箱自制。
2.3變幅機構(gòu)及鉆桅的結(jié)構(gòu)
目前國內(nèi)旋挖鉆機的變幅機構(gòu)一般采用兩級變幅油缸，平行四邊形連桿機構(gòu)，上端一級變幅油缸兩端具有萬向節(jié)頭便于調(diào)整，鉆桅截面形式為梯形截面，鉆桅下端有液壓垂直支腿，上端有兩套滑輪機構(gòu)，上下兩端均可折疊，鉆桅左右可調(diào)整角度為士50，前傾可調(diào)整角度為50，后傾可調(diào)整角度為150。三一SYR220型旋挖鉆機的桅桿采用大箱形截面，為動力頭和鉆桿提供導(dǎo)向作用，具有良好的剛性和穩(wěn)定性，抗沖擊、耐振動、無需拆卸的可折疊式結(jié)構(gòu)能減少整機長度和高度，便于運輸。
采用流行的平行四邊形結(jié)構(gòu)，通過其上油缸的作用，可使桅桿遠(yuǎn)離機體或靠近機體。通過桅桿角度的調(diào)整，可實現(xiàn)桅桿工作幅度或運輸狀態(tài)桅桿高度、桅桿相對地面角度的調(diào)節(jié)，使其動作機動靈活，施工效率高。意大利、德國制造的各類旋挖鉆機可自行移動，自立桅桿，整個工作機構(gòu)可在履帶底盤上做土3600回轉(zhuǎn)。因而現(xiàn)場轉(zhuǎn)移、對孔位靈活方便，輔助時間少；鉆架采用“平行四邊形連桿機構(gòu)十三角形的支撐結(jié)構(gòu)，非常適合城市狹窄場地的施工;鉆架上裝有垂直度檢測儀，可以檢測和顯示鉆架的偏斜度，并可通過鉆機的微動系統(tǒng)調(diào)整鉆架的垂直度。
2.4動力頭的結(jié)構(gòu)
動力頭是螺旋鉆孔機的關(guān)鍵工作部件，其性能好壞直接影響鉆孔機整機性能的發(fā)揮。動力頭的功能:動力頭是鉆孔機工作的動力源，他驅(qū)動鉆桿、鉆頭回轉(zhuǎn)，并能提供鉆孔所需的加壓力、提升力，能滿足高速甩土和低速鉆進2種工況。動力頭驅(qū)動鉆桿、鉆頭回轉(zhuǎn)時應(yīng)能根據(jù)不同的土壤地質(zhì)條件自動調(diào)整轉(zhuǎn)速與扭矩，以滿足不斷變化的工況。國內(nèi)的動力頭為液壓驅(qū)動，齒輪減速，可實現(xiàn)雙向鉆進和拋土作業(yè)，主要包括回轉(zhuǎn)機構(gòu)、動力驅(qū)動機構(gòu)及支撐機構(gòu)?；剞D(zhuǎn)機構(gòu)主要有齒輪與鉆桿互鎖的套管，兩端支撐采用回轉(zhuǎn)支承、密封等組成。動力驅(qū)動機構(gòu)采用雙變量馬達帶動減速機及小馬達小減速機同時驅(qū)動鉆進。拋土作業(yè)時，大減速機脫離，小馬達小減速機工作，實現(xiàn)高速拋土。
另外，支撐機構(gòu)由滑槽、支座上蓋與油缸連接件等組成，均為焊接結(jié)構(gòu)件，應(yīng)充分考慮其內(nèi)部潤滑，應(yīng)有潤滑油高度顯示，加油口、放油口等，易于保養(yǎng)、維修。從國際知名大公司的鉆孔機產(chǎn)品我們可以看出帶有離合機構(gòu)的鉆孔機是比較普遍的機型。采用恒功率泵與變量液壓馬達配合，使動力頭可根據(jù)地質(zhì)條件自動改變其排量和壓力，從而改變了輸出扭矩及轉(zhuǎn)速，即使動力頭具有土壤自適應(yīng)特性；采用帶三擋或離合器的減速機，用遠(yuǎn)程液壓操縱換檔來實現(xiàn)鉆孔機的低速鉆進和高速拋土；液壓換檔，操作簡單方便，提高了機器的作業(yè)效率。
采用2個小齒輪同時驅(qū)動I個大齒輪且3個齒輪處于同一水平面，有利于倍增大齒輪所能傳遞的扭矩；齒輪中心連線為銳角三角形，使動力頭結(jié)構(gòu)緊湊。大齒輪與空心軸被聯(lián)接為一體；空心軸內(nèi)壁上均布有3條牙嵌板，其牙嵌鉆進時與鉆桿上的外牙嵌嵌合，可有效地傳遞扭矩和加壓力；空心軸反轉(zhuǎn)時，牙嵌即可分離。此結(jié)構(gòu)不僅實現(xiàn)了軸的功能，也加強了軸的強度和剛度。動力頭上、下箱體均為焊接結(jié)構(gòu)，外形輪廓為一條包括幾條圓弧及幾條切線的封閉曲線；此結(jié)構(gòu)不僅具有足夠的強度和剛度，而且具有良好的工藝性。
2.5轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)
目前國內(nèi)旋挖鉆機的轉(zhuǎn)臺為整體焊接式結(jié)構(gòu)，主縱梁為“工字梁”形截面，主要包括回轉(zhuǎn)支承、轉(zhuǎn)臺主體、鉆桅后支撐、配重組成，鉆桅后支撐位于配重前與轉(zhuǎn)臺主體用螺栓固定，便于拆卸，配重采用分體鑄造大圓弧結(jié)構(gòu)，運輸時可拆卸。
2.6鉆桿的結(jié)構(gòu)
決定設(shè)備地層適應(yīng)能力的主要因素在于旋挖鉆機所使用的鉆桿形式、鉆頭類型以及與之相適應(yīng)的設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)，其中采用什么樣的凱式伸縮鉆桿是最重要的因素。這是因為鉆桿要將動力頭的全部扭矩一直傳遞到孔底的鉆頭上，并且還要將加壓液壓缸的壓力、動力頭自重和鉆桿自重等鉆壓穩(wěn)定地傳遞到幾十米以下的鉆頭上，因此當(dāng)鉆進較堅硬的地層時，鉆桿可能要同時承受大扭矩和大鉆壓，還要克服很大的彎矩，這樣使得鉆桿的受力條件變得非常復(fù)雜，如果鉆桿本身的能力達不到要求，則很容易損壞。
凱式鉆桿可以分為摩擦鉆桿和鎖緊鉆桿2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(yīng)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(xiàn)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(yīng)堅硬地層的施工。
六鍵式嵌巖鉆桿的加壓平臺寬大，可以穩(wěn)定地傳遞大鉆壓，又因為是六鍵結(jié)構(gòu)，鉆桿本身抗失穩(wěn)的能力
很強，可以有效地克服鉆桿的細(xì)長桿效應(yīng)。
國內(nèi)外的六鍵式嵌巖鉆桿和簡單鎖緊式鉆桿都可以實現(xiàn)加壓，但是這類鉆桿也有不足，就是在提鉆時必須先反轉(zhuǎn)解鎖，然后再卸土。正常的提鉆順序應(yīng)該是鉆桿由內(nèi)向外依次上升，但是如果反轉(zhuǎn)解鎖不完全，就會造成某相鄰兩節(jié)鉆桿尚未解鎖就一起縮進外層鉆桿，一般稱為掛鉆。而這兩節(jié)鉆桿繼續(xù)往上運動時，受到輕微的擾動就會自動解鎖，這樣外面的鉆桿就會懸空，對鉆桿和動力頭會形成強大的沖擊。通常單節(jié)鉆桿的質(zhì)量約為2t，假如鉆桿從3m甚至8m高度自由落體沖擊下來，沖擊能量將非常大，如果沒有保護裝置，很容易造成動力頭和鉆桿的嚴(yán)重破壞。
因此使用六鍵式或其他鎖緊式加壓鉆桿必須配置動力頭減振器。
減振器包括彈簧裝置和液壓減振裝置，能有效緩沖并吸收鉆桿對動力頭的沖擊以及鉆桿之間的沖擊，保證鎖緊式鉆桿的安全使用。目前國內(nèi)外旋挖鉆機的鉆桿采用4節(jié)或5節(jié)伸縮內(nèi)鎖式鉆桿，每節(jié)長度大約為13m，裝配后總長不小于48m，采用高強度合金鋼管，鉆桿與動力頭采用長牙嵌內(nèi)鎖式連接方式。頂端與上滑動板用010系列無齒回轉(zhuǎn)支承相連，下端帶有彈簧緩沖，第4節(jié)上端用可滑轉(zhuǎn)萬向節(jié)與主卷鋼絲繩相連，下端采用方形截面桿通過銷軸與鉆頭相連，每只鉆頭應(yīng)與方形截面桿相配，具有互換性。
2.7鉆頭的結(jié)構(gòu)
鉆頭是決定旋挖鉆機能否較好適應(yīng)復(fù)雜地層、提高工效的重要部件，目前國內(nèi)外旋挖鉆機的鉆頭共分3種常用的結(jié)構(gòu)：短螺旋鉆頭(0600-02500mm)、回轉(zhuǎn)斗鉆頭(0800-02500mm)和巖心鉆鉆頭(0800-02500mm)。
目前國內(nèi)外旋扮鉆機鉆頭的3種常用的進土結(jié)構(gòu)如下：
(1)短螺旋鉆頭旋挖鉆頭主要縱短螺旋鉆頭為主，他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，這種鉆頭結(jié)構(gòu)簡單、造價低。地層較好時，使用他也可達到好的效果，如果地下砂礫石較多或含水較多時，在提鉆時很容易掉塊，鉆進效率低，甚至于不能成孔。
(2)單層底旋挖鉆頭在地下水位較高，或含砂礫較多的地層，目前多數(shù)旋挖鉆機均采用鉆頭鉆進，用靜壓泥漿護壁，這種鉆孔工藝已明顯優(yōu)于短螺旋鉆頭鉆孔。
最早的旋挖鉆頭是單層底，在底下方有對稱的2扇僅可向頭內(nèi)方向打開的合頁門。當(dāng)鉆頭鉆進時，孔底切削下來的土、砂經(jīng)合頁門壓入頭內(nèi);在提鉆時，在頭內(nèi)土砂的重力作用下，兩扇門向下關(guān)閉，以阻止砂土漏回孔內(nèi)。
由于這種重力作用不是十分可靠，時常發(fā)生合頁門關(guān)閉不嚴(yán)，造成砂土漏回孔內(nèi)，降低了鉆進效率，還會影響孔底清潔度。
(3)雙層底旋挖鉆頭自20世紀(jì)90年代以來，國外的一些鉆機制造公司，在原單層底鉆頭的基礎(chǔ)上，開發(fā)出雙層底的旋挖鉆頭。其特點是2層底可以相對回轉(zhuǎn)一個角度，以實現(xiàn)頭底進土口的打開與關(guān)閉。即在順時針旋轉(zhuǎn)切削時，底部的進土口為開放狀態(tài)，當(dāng)鉆完一個回次后，將鉆頭逆時針旋轉(zhuǎn)一個角度，致使進土口強行關(guān)閉，從而使切削物完整地保存在頭內(nèi)。實踐表明，在復(fù)雜地層中，雙層底鉆頭的鉆進效率及孔底清潔度明顯優(yōu)于單層底鉆頭。
2.8卷揚的結(jié)構(gòu)
國內(nèi)外旋挖鉆機的卷揚有主副卷揚2種，卷揚的結(jié)構(gòu)采用卷揚減速機，具有卷揚、下放、制動功能，卷筒自行設(shè)計，主卷揚應(yīng)具有自由下放功能，且實現(xiàn)快、慢雙速控制。主、副卷揚應(yīng)配有壓繩器。
2.9液壓電器系統(tǒng)
意大利、德國制造的各類旋挖鉆機的機、電、液一體化高度集中，結(jié)構(gòu)緊湊，操縱靈活方便，自動化程度高。他采用伸縮式鉆桿，節(jié)省了人力和加接鉆桿的時間，施工中只需一人即可操縱整臺鉆機，工人勞動強度低。鉆架上裝有垂直度檢測儀，可以檢測和顯示鉆架的偏斜度，并可通過鉆機的微動”系統(tǒng)調(diào)整鉆架的垂直度。駕駛室控制面板上裝有孔深和鉆架垂直度顯示儀以及反映發(fā)動機、液壓系統(tǒng)工作狀態(tài)的儀表、顯示屏及報警裝置，有的還裝有全電腦操作系統(tǒng)，使操作手能實時掌握鉆進深度、鉆架垂直度，保證鉆孔準(zhǔn)確到達設(shè)計深度和良好的垂直度。
2.10旋挖鉆機的電液比例伺服控制系統(tǒng)
國內(nèi)外旋挖鉆機采用電液比例伺服控制系統(tǒng)PLC,CAN總線控制等，提高了定位鉆孔精度，具有鉆40髯黔及Cd2004.10孔深度的自動化檢測，熒光屏顯示功能等，當(dāng)鉆桅發(fā)生傾斜時，鉆機會自動報警，并進行自動調(diào)整。采用能顯示多種信息的多功能液晶顯示器，能進行起鉆桅控制、自動垂直調(diào)平、回轉(zhuǎn)倒土控制、發(fā)動機的監(jiān)控、鉆孔深度測量及顯示、車身工作狀態(tài)動畫顯示及虛擬儀表顯示、故障檢測與報警等信息的顯示。
2.11安全保護
國內(nèi)外鉆機的設(shè)計充分考慮操作人員的安全，并采取了一些措施，例如：駕駛室前窗配有FOPS(防墜物保護)；卷揚的高度限位；駕駛室內(nèi)操作臺安全控制；發(fā)動機、液壓等參數(shù)顯示、報警等。
四、旋挖鉆機的常見故障
1發(fā)動機：起動困難、功率不匹配、機油油面升高、水中有柴油
2液壓系統(tǒng)：動作慢、無力、油溫高
3電控系統(tǒng)：指示不正確
4機械部分：磨損、裂紋、變形
5減速機：漏油、損壞
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