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1 、设备的主要技术参数及性能
反循环钻机冲击频率40次/min,主副卷扬提升能力为30kN,电动机功率45kW,不含反循环6BS泵 。冲击钻头重量4t,钻头为整体铸造,耐冲击 、冲击量大、钻进效率高,适应于反循环冲击直径为800～1500mm桩。CJF—20型冲击反循环钻机 。主副卷扬机提升能力50kN,最大钻机直径为2.0m钻孔深度为80m,卷扬冲程1.5～3.0m,冲击频率46次/min,主要机功率75kW,反循环泵组为3PNL和6BS泵可配液压步履纵横移位,其钻头除冲击尖头为耐磨材料外,其余为50mm以上钢板焊制而成,也可配备多种规格钻头,此系列冲击反循环钻机,适用于卵砾石 、胶结卵砾石和嵌岩等复杂的基础工程施工,广泛应用于桥梁钻孔灌注桩,地下连续墙基础工程 。
2 、施工工艺
冲击反循环破碎入岩工艺的破碎机理是利用冲击钻头对岩石进行较高频率的冲击,使岩石产生破碎,然后利用反循环排渣方式及时将破碎岩屑第一时间排出孔外。冲击钻头由两根钢绳平衡连接,无论起、下钻都非常方便,大大缩短了辅助时间 。
因此,冲击反循环钻头是冲击钻进的主要工具,其结构的合理与否直接影响到钻进效率和质量 。在冲击钻进过程中,关键是冲击和吸渣量是否匹配,也是确保孔壁稳定正常钻进最基本最重要条件。在钻进过程中吸渣工作应根据钻进地层和情况而定,不应过量汲渣以免造成孔壁失稳坍孔。发生埋钻事故 。另外,在冲击过程中,必须经常检查钢丝绳的磨损情况以及转向装置的灵活性和连接的牢固性,以防磨断或因转向不灵而扭断钢丝绳,发生掉钻事故 。
根据地质情况,钻头出量研磨材料提钻时要应经常检查,一般地层每小班至少提钻一次检查,复杂地层提钻头次数要增加,往往钻头底量和外出量在砂卵石和基岩中磨损严重,所以应及时进行修补,这样就增加了修补钻头的铺助时间,降低了纯钻进冲击时间,又减少了修补钻头的辅助时间,再则在提升钻头时,要小心谨慎,尤其是在快到护筒底部将钻头慢慢提起,防止碰撞孔口护筒以免造成护筒底部坍孔或护筒错位或变形事故。
3 、冲击反循环钻机与回转钻机在施工过程中的优缺点
根据已施工的工程,不同的地层 、不同的区域但钻进口径相同来对比,发现冲击反循环与回转正循环各有各的优点,一般在粘土、亚粘土、淤泥质土层 、粉砂层施工时,通过小班报钻孔记录报表,取各程平均数据分析,回转钻机要比冲击反循环钻机施工快1.2倍,且因冲击反循环钻机自重大搬迁困难 、时间长等因素,在土层中施工不如回转正循环钻机快,但在卵砾石层、基岩施工中,冲击反循环钻进明显比回转钻机要快3倍,一般5cm以下砾石要快2倍以上,5～10cm砾石要快3倍以上,而且冲击反循环钻进5级以下的岩石,钻进速度比回转钻进要快5～6倍,从上述情况分析来看,冲击反循环在施工复杂地层即卵石层,嵌岩钻孔桩成孔速度上优点明显,尤其在一些丘陵山区地带较为适用,优越性更加显着 。如:福建福宁高速霞浦段就是一个典型的例子,整个桩成孔时间比回转钻机快3倍以上 。
对桩孔成型方面,冲击反循环施工孔径一般在粘土 、亚粘土 、淤泥质土层、粉砂层施工时为防止坍孔,仍然采用正循环冲击钻进,但易缩径,但桩的垂直度比较好。在卵 、砾石层施工中都采用冲击反循环钻进,由于冲击力较大,容易坍孔,充盈系数偏大,根据我公司已施工的几个工程数据表明,在回转钻机进段的平均充盈系数为1.15;而冲击反循环钻进段的充盈系数则为1.25,在土层中的充盈系数冲击和回转基本接近在1.1 。
在成本消耗方面:在粘土 、亚粘土、淤泥质土层 、粉砂层施工,冲击反循环的成本消耗要比回转钻机消耗大,主要冲击钻机动力功率大 、耗电量高 。再则钢丝绳消耗大,因冲击耗绳、自身重量大,搬迁运输成本大等,但在卵 、砾石层 、漂石、块石、基岩施工中,冲击钻进效率高,而回转钻机研磨材料消耗大,钻进速度慢,成孔周期
长,成本比冲击钻进大5倍以上,如遇大漂石 、大块石 、硬度较高的花岗岩回转钻机是无法钻进,只用冲击反循环钻机来完成。
在环境影响方面,冲击反循环钻进振动对周围环境影响比回回转钻进要大,特别是冲击下部坚硬基础岩面时,冲击振动对周围产生声音较大,影响人们休息 。
4、体会
总之,在施工基础时,设备的选型非常重要,对不同的地层采用不同的施工工艺方法,从我们多年来的施工经验和设备使用情况来看,在粘土 、亚粘土 、淤泥质土层、粉砂层施工,采用回转钻进,其成本低,成孔质量好,桩机自重轻,搬迁方便等优点较为适应;而在卵砾石 、漂石 、块石、基岩等复杂地层及旧基处理方面施工,使用冲击反循环钻进较为适应,因可加快施工周期,提高钻进效益,确保工程质量 。因此我们在施工钻孔桩时,要根据现场条件 、工期要求 、地制质情况及成本分析等,用科学的方法来选择设备和工艺手段,用最佳的施工工艺,在保证质量、工期 、安全的情况下产出最佳的效益。
摘要：冲击钻机是一种利冲凿钻孔的机械 ，它能适应各种不同地质情况 ，特别是卵石层中钻孔常用于露天矿山钻凿爆破孔和打桩施工，冲击钻机的工作原理是以空气作为压气活塞与冲击缸头的中间介质 ，压缩气体推动冲击活塞缸锤头 ，从而使工具向前冲打 。冲击钻机的功率一般在40-90kW左右，具体功率要看吨位大小 。下面一起来了解一下冲击钻机的工作原理和功率大小吧。一 、冲击钻机工作原理是什么
冲击钻机是一种利用钻头的冲击力对岩层冲凿钻孔的工程钻机设备，其工作原理类似于凿岩的锤子 ，具体的原理是：
使用冲击钻机时 ，由电动机经齿轮传动，带动曲柄、连杆 ，使压气活塞在冲击活塞缸中做往复运动 ，压缩气体推动冲击活塞缸锤头，以较高的冲击频率打击工具的尾端 ，使工具向前冲打（旋转运动为一般的齿轮传动 ，由电动机经齿轮传动而带动六角形的工具尾端使工具产生旋转运动）；活塞在缸中形成的真空作用使冲击缸头返回，恢复到原来位置 ，从而补气以进行第二次冲击。
这种以空气作为压气活塞与冲击缸头的中间介质 ，形成两者弹性结合，因而减小了对工作机构的有害作用 ，使工具具有结构简单、使用寿命长 、加工方便等优点 。
二 、冲击钻机功率一般多大
冲击钻机常用于打桩施工 ，是一种大型机械，其功率也是比较大的 。冲击钻机有不同的型号和吨位，功率也有所不同。
一般常见的打桩用冲击钻机 ，其功率在40-90kW左右 ，具体功率要看吨位大小，比如6吨的冲击钻机 ，功率通常为45kW ，8吨的为55kW，10吨的为75kW 。
三、冲击钻机的操作注意事项
1 、穿戴好安全防护用品是工程施工建设基本且重要的注意事项 。
2 、操作者需要经过严格的培训合格后才能上机操作。
3、冲击钻机是依靠冲击力钻孔的 ，所以其底座的摆放一定要稳定可靠 ，有需要的话可以使用一些木垫保持其固定 。
4 、使用任何设备前都需要对设备进行油液 、油路、油管以及各部件的检查 。
5 、如果冲击钻机上有裂纹或者其他安全隐患，应该停止使用并做好相应维修和更换。
6 、操作人员和施工人员在钻机施工的时候应该在安全范围内作业 ，如果有特殊情况应做好相应的防护准备 。
7、如遇恶劣天气应该根据天气情况进行作业 。
8 、操作人员在意识不清醒的情况下严禁操作设备。
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我是倍英博的签约作者“全世英”
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