必威电竞|足球世界杯竞猜平台

旋挖機
來源:互聯網

旋挖機(Rotary excavator)別名:旋挖鉆機,是一種適用于樁基礎成孔施工的高效施工鉆機。主要應用于鐵路、公路、橋梁和建筑的工程樁基礎施工。

旋挖機開始生產是在第二次世界大戰前,美國最早,其次意大利德國歐洲國家開始研制,并逐步發展。20世紀70年代傳到了日本,得以繼續發展。20世紀80年代初,該設備傳到了中國。

旋挖機設備主要部件包括發動機、馬達、液壓系統、控制系統、底盤等,是一種新興的鉆孔灌注樁的施工設備。其能適用于黏土、淤泥質土的土層,也能適用于部分中微風化巖層。根據旋挖機輸出功率的大小,可將其分為小型機、中型機、大型機三類。三類設備的發動機功率、鉆孔的直徑、鉆孔的深度及機身質量等方面都不同。

發展簡史

世界

旋挖機開始生產是在第二次世界大戰前,美國最早,其次意大利德國歐洲國家開始研制,并逐步發展。20世紀70年代傳到了日本,得以繼續發展。由于國外對旋挖鉆機的研究較早,所以國外的相關技術是要優于國內相關技術的,這些優勢可以從旋挖鉆機的結構和功能方面看出。在該項技術領域內比較出名的國外旋挖鉆機生產企業包括德國的寶峨公司,意大利的土力公司等,這些公司都研制出了標志性的旋挖鉆機產品,都有自己的技術特點,廣泛應用于建筑工程施工中。國外研制的旋挖鉆機存在一些共同點,首先,他們的機械內部都沒有配備搖管裝置,但是普遍配備了需要兩三個液壓馬達才能驅動的扭矩動力頭。其次,機械內部的液壓系統都是采取恒功率變量進行控制,配有專業的檢測系統和自動報警系統,這樣就能幫助檢修人員及時發現機械本身存在的問題,并及時解決問題,保證施工進程。最后,還配備了先進的監控儀表,能夠對施工過程中的各項數據進行監控和記錄,例如鉆孔的深度和直徑,通過分析這些數據能夠實現對機械的有效管理,保證了施工效率和施工質量。從客觀角度來看,我國當前的鉆機制造技術和國外先進水平還存在一定差距。

中國

國產旋挖鉆機起步于上世紀80年代,1988年北京城建工程機械廠開發了履帶起重機附著式旋挖鉆機,20世紀90年代中期鄭州勘察機械有限公司從英國BSP公司引進附著式旋挖鉆機的生產技術,但由于此技術比較落后,配套起重機協調困難,沒有形成批量生產。1998年徐工集團開發成功了國內第一臺真正意義上的旋挖鉆機,但受到當時國內發動機、液壓件、鉆桿、動力頭等配套件及使用的限制,也沒有批量生產。

2003年以前我國的旋挖鉆機主要以進口為主,價格昂貴,只有少數有實力的基礎施工企業購買。青藏鐵路的建設一方面展示了旋挖鉆機的優越性,另一方面也提醒了國內的生產廠家,基礎施工機械也有很大的發展空間。其后一些企業紛紛開發旋挖鉆機,如北京三一重機有限公司、北京南車、湖南山河智能、福田雷沃國際重工股份有限公司等,國產旋挖鉆機的開發成功大幅度降低了旋挖鉆機的價格,打破了進口旋挖鉆機一統天下的局面,使更多的用戶買得起旋挖鉆機,并且通過購買旋挖鉆機也取得了較好的經濟效益,這種相輔相成的關系極大地推動了旋挖工法在我國的應用。

國產旋挖鉆機整機的主要性能已接近或達到國際先進水平。中國已能生產從6tm到40tm大中小型多種規格的旋挖鉆機。根據市場需要,山東鑫國重機、鄭州川島、浙江振中等公司開發的小型旋挖鉆機在工民建樁基礎施工領域取得了非常好的業績,小旋挖定位準確,使用成本低、維修方便、回報快,非常適合小型施工單位。中國中車集團徐工集團、三一等公司開發的大型旋挖鉆機應用在長江黃河大型橋梁樁基礎施工,大大提高了施工效率,縮短了工期。從2006年開始國產旋挖鉆機占領了國內市場。據樁工機械分會統計,2006年中國旋挖鉆機的銷量350臺左右,2007年450臺左右,2008年900臺左右,2009年1200臺,2010年達到1700臺。目前中國已是世界上最大的旋挖鉆機生產國和使用國。

基本原理

旋挖機是一種適用于樁基礎成孔施工的高效施工鉆機,目前在國內被越來越廣泛地使用。旋挖機成孔是在泥漿護壁的條件下,旋挖鉆機上的轉盤或動力頭帶動可伸縮式鉆桿和鉆桿底部的鉆頭旋轉,用鉆斗底端和側面開口上的切削刀具切削巖土,同時切削下來的巖土從開口處進入鉆斗內。待鉆斗裝滿鉆屑或巖塊后,通過伸縮鉆桿把鉆頭提到孔口,自動開底卸渣,再把鉆斗下到孔底繼續鉆進。如此反復,直至鉆到設計孔深。旋挖機成孔具有效率高、泥漿用量少、入巖能力強的顯著優點。

基本構造

旋挖機采用了先進的液壓新技術和新工藝,設備主要部件包括發動機、馬達、液壓系統、控制系統、底盤等,是一種新興的鉆孔灌注樁的施工設備。其能適用于黏土、淤泥質土的土層,也能適用于部分中微風化巖層。

底盤和卷揚

旋挖機底盤設計為可伸縮型,整體厚重,采用履帶式液壓底盤的重心低,履帶作用面寬,因此機械整體穩定,不易傾翻。卷揚采用能確保鋼絲繩壽命的大滾筒卷揚平臺,其能將主卷揚和副卷揚在回轉系統上安裝,減小了傾翻的作用力,降低了傾翻的風險。

旋挖鉆機的底盤一般都是采取液壓驅動技術,以剛性焊接車架和履帶為基礎進行驅動。總體來說,鉆機底盤包含了兩個部分,車架和驅動裝置。驅動裝置主要是由履帶張緊裝置、履帶總成、不同類型的輪子和制動器所組成的,這些結構之間的關聯協作,實現了鉆機的驅動和制動。

旋挖鉆機的底盤類型較多,根據功能進行分類可以分為液壓底盤、起重機底盤、汽車底盤等等,這些底盤分別對應不同的地形,通過合理更換底盤能夠讓旋挖鉆機更好的進行工作。例如,液壓底盤的伸縮性較好,能夠適應多種復雜地形,更加方便進行施工;起重機底盤則是在設備上配備了專門的伸縮性結構和框架結構,通過應用這些設備就能讓旋挖鉆機兼做履帶式起重機,這樣不僅能夠節約施工成本,還能降低施工難度,提高施工效率;采用履帶式底盤的旋挖鉆機運行速度較慢,且在運行過程中還會對路面造成損害,這個時候就運用專門的汽車底盤就能有效解決這些問題,提高鉆機的行動力。

鉆桿

鉆桿是旋挖鉆機的重要組成部分,根據結構特點和功能特點可以將其分為兩種類型,內摩阻式外加壓伸縮鉆桿和自動內鎖互扣式外加壓伸縮鉆桿。第一種類型的鉆桿更加適用于軟土層施工,具有較高的工作效率。而第二種類型的鉆桿具有較強的動力,這樣就能提高鉆桿傳達到鉆具的壓力,所以這種類型的鉆桿更適用于硬巖層施工。為了提高施工效率,現在的旋挖鉆機一般都會配備兩套不同類型的鉆桿,以便滿足各類地質的施工要求。但是如果要將壓力通過鉆桿傳遞到鉆頭上,對工作人員的操作也是有一定要求的,只有采取合理的施工方式才能發揮出更好的施工效果。

輔助支腿

普通鉆孔設備不配備輔助支腿,但國內多種類型的旋挖機已經開始設計支腿系統。支腿為液壓系統,采用變形結構,可以自動伸縮,當收縮時,正常作業將看不見。適用該設備,能確保維修保養時設備的穩定。

運輸和拆裝

旋挖機需從工廠運輸到工地,其長度大,重量重。若每次完全卸掉,然后重新安裝,必然浪費大量的時間、人力和物力。因此部分旋挖機設計的桅桿能伸展和收縮,甚至可以折疊,這使得不用大量的拆卸就可以實現用平板車運輸的功能。

液壓系統

液壓系統,安全節能。整機操縱采用專用的組合式先導控制,配合電控系統實現鉆孔與移位變幅功能動作互鎖,操作靈活,控制精確,施工安全。鉆桅起落,動力頭加壓等動作采用獨特的小流量LS控制和電比例控制;操作平順性好;微動性能和自動控制功能強。動力頭采用自動變量馬達,能自動根據負載改變輸出扭矩與速度,自適應性強。

控制系統

采用嵌入式工程機械電控系統,功能齊全,先進可靠,維護方便。針對旋挖鉆機施工工藝,應用863科技成果,采用高可靠性的嵌入式工程機械控制器和真彩LCD顯示屏,融合虛擬儀表技術的電子控制系統,控制平穩、快速、精確,系統升級自主,維護便捷。全中英文人機交互友好、操作簡便、使用可靠。

動力系統

采用高壓共軌、電控直噴、渦輪增壓、空中冷技術的發動機,油耗低、排放低、噪聲低、振動小。

動力頭系統

動力頭設計潤滑可靠,動力強勁。其具有超強的鉆進扭矩,配備減速機和馬達。其強化迅速散熱和高度潤滑,因此配備了循環的潤滑系統和冷卻裝置;其對易損件材料用料考究,合理設計易損件的結構,確保動力頭的易損件不會破壞,從而保證工作可靠。控制系統采用變量泵,根據不同地質,自動改變其扭矩和鉆進速度。采用高速拋土功能的動力頭,對于鉆黏土層、鉆小孔、長螺旋鉆進,拋土效果更為明顯。

基本分類

綜述

根據旋挖機輸出功率的大小,可將其分為小型機、中型機、大型機三類。三類設備的發動機功率、鉆孔的直徑、鉆孔的深度及機身質量等方面都不同。

小型旋挖機

從市場上廠家了解,小型旋挖機現在市場上已很少使用,因為其能成孔的孔徑受限,基本在0.6~1 m,常用的是0.6 m,深度最大不超過30 m,常用的是25 m,因此不太適應于當今市場上廣泛采用的樁型,小型旋挖機的市場占有率僅為10%。

中型旋挖機

中型旋挖機現在市場上使用很多,主流規格是20-30機,孔徑基本在1~2m,常用的是Im,深度最大不超過60 m,常用的是48 m,當前在公路、鐵路、港口、碼頭、建筑工程等地方使用,中型旋挖機的市場占有率達到70%以上。

大型旋挖機

大型旋挖機現在市場上使用也不多,因為其主流規格是30-46機,孑L徑基本在2~3m,常用的是2m,深度最大不超過90 m,常用的是75 m,當前僅在大型橋梁、大型建筑等地方采用,大型旋挖機的市場占有率20%左右。

技術參數

以上參考資料:

特點

技術特點

低成本

由于采取了非水介質取土,只需要少量泥漿護壁和清孔,減少了泥漿的需求和排放,減少了環境污染,降低了施工成本。

成孔速度快

與傳統的循環鉆孔機相比優勢明顯,這樣就有效地保證了工程的進度。旋挖鉆機的履帶機構可將鉆機方便地移動到所要到達的位置,而不像傳統循環鉆機移位那么煩瑣。由于鉆頭的拆卸方便,可以根據土層的變化和鉆進的需要隨時更換鉆頭,加快了鉆進速度,擴大了工藝的適用范圍。

樁孔對位方便準確

這是傳統循環鉆機根本達不到的,在對位過程中操作手在駕駛室內利用先進的電子設備就可以精確地實現對位,使鉆機達到最佳鉆進狀態,有效地保證了成孔的各項指標。

施工效率高

伸縮式鉆桿的使用,避免了鉆桿的頻繁裝配,減輕了勞動強度,加快了工程進度。

安裝簡單

鉆孔機的安裝比較簡單,在施工場地移動比較快捷方便。

環保

噪聲低、振動小、污染小。

性能特點

旋挖鉆機主要適宜砂土、黏性土、粉質土等土層施工,在灌注樁、連續墻、基礎加固等地基基礎施工中應用。綜合國內外成功的案例可以得出,旋挖機能成孔的孔徑有:0.7、0.9 m、1m、1.2 m、1.25 m、1.5 m、1.8 m、2.2 m、2.5 m;孔深最大可達60 m以上,入巖能力超過100 MPa。

破土能力

旋挖機具備破巖能力,可以高達100 MPa以上,因此對抗土體,旋挖是非常容易的。

破巖能力

旋挖鉆機的額定功率為125~ 450 kW,動力輸出扭矩為120~ 400 kN·m,最大成孔直徑可達1.0~4 m,最大成孔深度為60~ 90 m。

應用領域

旋挖鉆機是一種適合建筑基礎工程中成孔作業的樁工機械,主要應用在鐵路、公路、橋梁和建筑的工程樁基礎上,適于砂土、黏性土、粉質土等土層施工,在灌注樁、連續墻、基礎加固等多種地基基礎施工中得到廣泛應用。隨著經濟發展,社會進步,科學研究的深入,用旋挖樁法代替傳統的人工挖孔樁、沖孔樁等工藝成為了工程技術發展的必然趨勢。

標準規范

制造商與品牌

中國品牌

徐工集團

徐工集團前身是1943年創建的八路軍魯南第八兵工廠,是中國工程機械產業奠基者和開創者。據該集團官網產品中心可查,截止2023年,徐工集團現有樁工機械產品分為旋挖鉆機、地下連續墻液壓抓斗、雙輪銑槽機、雙輪銑削攪拌機、靜壓樁機、全回轉套管鉆機等,各類產品型號豐富。

三一重工

三一集團始創于1989年。三一重工于2003年7月3日上市,是中國股權分置改革首家成功并實現全流通的企業。2023年7月,中國工程機械《2022年最具影響力產品》榜單火熱出爐,三一SR435-S旋挖鉆機榮登榜單,獲得2022年度最具影響力產品稱號。

中聯重科

中聯重科創立于1992年,主要從事工程機械、農業機械等高新技術裝備的研發制造。中聯ZR系列旋挖鉆機,秉承經濟、高效、可靠和智能的設計理念,采用先進成熟的液壓系統、國際知名品牌的動力傳動及控制元器件和中聯多項專利技術,具有作業范圍廣、施工效率高、動力強勁、性能穩定、可靠性高、安裝簡便等特點,是目前基礎工程**理想的施工設備。

國外品牌

意大利土力公司

意大利土力公司(SOILMEC S.p.A.)隸屬于當今世界上兩大跨國基礎工程承建商之一的意大利TREVI集團,是從事基礎地基施工設備開發、制造的專業公司,產品包括大直徑鉆孔機、錨固鉆機、地下連續墻液壓抓斗、振動錘、隧道施工機械等。

發展趨勢

樁工機械是我國對地基基礎機械的傳統稱呼,泛指用于樁基礎工程施工的專用技術設備。樁工機械在各類建筑物的地基改良、地下工程施工、土木建筑、交通運輸、水利防汛、環境保護等各種基礎設施的建設中均有廣泛的用途。旋挖鉆機是一種適合建筑基礎工程中成孔作業的樁工機械,主要適于砂土、黏性土、粉質土等土層施工,在灌注樁、連續墻、基礎加固等多種地基基礎施工中得到廣泛應用。國內外大型旋挖鉆機發展趨勢良好,在設計大型旋挖鉆機中會遇到很多的難題,針對大型旋挖鉆機吊錨架的設計,用新型的桁架式結構替代了傳統的板式結構,提高了吊錨架的剛性,減輕了吊錨架的重量,對整車的穩定性和輕量化起到了積極的作用。

注意事項

旋挖樁施工前,工程項目經理或技術負責人必須向承接旋挖樁的專業分包商進行安全技術的口頭和文件交底。

所有旋挖樁施工用電設備的用電負荷總值必須要小于總配電柜所能承載的總值。

施工前分包公司應提前把各用電設備的負荷總值統計好報給我項目部工程負責人。

現場機械設備必須要保證一個合閘控制一臺機器,一臺機器設置一個漏電保護器,所有用電設備必須保證好接地接零保護。

作業前,必須整理好地面機械的纜線,嚴禁成堆堆放和就地隨意鋪設,必要時,要進行架空處理。

旋挖樁施工前,鉆孔場地在旱地且施工期間地下水位在原地面以下大于1m時,應平整場地,清除雜物,更換軟土,夯填密實。

參考資料 >

ROTARY EXCAVATOR 機譯: 回轉挖掘機.掌橋科研.2024-03-13

旋挖鉆機.中國標準服務網.2024-03-13

建筑施工機械與設備 旋挖鉆機成孔施工通用規程.中國標準服務網.2024-03-13

綠色設計產品評價技術規范 旋挖鉆機.中國標準服務網.2024-03-13

旋挖鉆機-樁工機械-徐工產品.XCMG徐工集團.2024-03-13

關于三一.三一集團.2023-08-28

實力拉滿!三一SR435-S再獲大獎!!!.三一重工.2024-03-13

中聯簡介.中聯重科.2023-09-10

旋挖鉆機_小類_基礎施工機械_工程機械_產品中心_中聯重科股份有限公司.中聯重科.2024-03-13

意大利土力公司簡介.r220.cc.2024-03-15

連續螺旋鉆機 SR-65 打樁 履帶式 旋轉.directindustry.2024-03-15

生活家百科家居網