旋挖钻机的正确选购

工程项目的基础施工对项目的建成质量、项目成本和工期保证都非常关键。近年来，国内施工单位在基础施工中，引进了一种高效率的成孔施工设备——旋挖钻机，用来完成各种公路桥梁、铁路桥梁、码头、大型建筑等建筑物的基础施工中的混凝土灌注桩。经过几年的施工使用，其优越的性能使之迅速成为深基础施工的主力设备，特别是在青藏铁路等重点工程的施工中有广泛的应用。旋挖钻机适用的成孔范围，目前已经占到整个建筑类常用灌注桩范围的90％以上。
国内市场发展情况
由于旋挖钻机的显著优越性能得到国内施工企业的广泛认可，自1986年被国内用户首次引进以来，旋挖钻机的保有量已达数百台。在我国的一些经济发达地区，很多个体企业也购买这种钻机参与施工。在国内基础建设目前的发展趋势下，国内施工行业非常需要此类设备，市场潜力非常巨大。但是制约进口钻机的主要因素是昂贵的进口价格，使大部分施工企业望而却步，也造成部分地区二手钻机市场的火爆。旋挖钻机属机电一体化设备，设备技术含量高，使用技术和设备保养要求严格。用户使用过程中，对钻机了解不够。再加上体制、管理、维修保养技术力量配置以及操作人员技术水平参差不齐等原因，有相当数量的旋挖钻机存在着保养不善、使用不善、设备技术状况不好等问题，不能发挥出应有的高效益。
目前国内的旋挖钻机，绝大部分都是从意大利、德国进口的，国产的很少。近年来，国内有几家企业对旋挖钻机陆续进行了一些开发工作，使得国产旋挖钻机的质量有了明显提高。
旋挖钻机的分类
选择旋挖钻机的原则应该是能满足用户目前的主要工程需求，兼顾今后可能发生的工程需求。性能参数要留有发展余地。旋挖钻机根据其主要工作参数扭矩、发动机功率、钻孔直径、钻孔深度及钻机整机质量可以分为3种类型。
1．小型机
扭矩100kN·m，发动机功率170kW，钻孔直径0．5～1m，钻孔深度40m左右，钻机整机质量40t左右。小型机的应用市场定位：①各种楼座的护坡桩；②楼的部分承重结构桩；③城市改造市政项目的各种小于1m的桩：④适用于其他用途的桩。小型机的市场工作量覆盖比例达到30％以上。
2．中型机
扭矩180kN·m，发动机功率200kW，钻孔直径0.8～1.8m，钻孔深度60m左右，钻机整机质量65t左右。中型机的应用市场定位：①各种高速公路、铁路等交通设施桥梁品牌产品的桥桩；②大型建筑、港口码头承重结构桩；③城市内高架桥桥桩；④其他适用桩。中型机的市场工作量覆盖比例达到90％以上。
3．大型机
扭矩240kN·m，发动机功率300kW，钻孔直径1～2.5m，钻孔深度80m，钻机整机质量100t以上。大型机的应用市场定位：①各种高速公路、铁路桥梁的特大桥桩；②其他大型建筑的特殊结构承重基础桩。大型机的市场工作量覆盖比例达到10％以上。
选购旋挖钻机需要考虑的参数
在确定了机型大小以后，选购旋挖钻机需要考虑的参数有以下几个。
1．钻机扭矩
根据工程需要选择钻机扭矩，确保钻机能够可靠地工作在钻机的高效区。钻机的高效区，一般指钻机在正常钻进时，能够平均进度5m／h以上。例如使用短螺旋钻头和筒式钻头，在土层，成孔直径800mm钻机应有80kN·m的扭矩，成孔直径每扩大100mm，钻机扭矩应增大10kN·m。在密实度大的砂层、砾石层，成孔直径800mm钻机应有100kN·m，成孔直径每增大100mm，钻机扭矩应增大15～20kN·m。
必须指出，当钻机有了成孔需要的扭矩后，成孔速度和钻头的结构和结构参数有非常密切的关系。钻头的结构和钻齿形式、安装角度等参数不同，钻进速度就不同。确保钻机能够可靠地在高效区工作，还必须仔细选择钻头。
2．动力、液压、电器系统
动力系统要求工作可靠，无故障工作时间长。一般应采用口碑好、服务好、国内备件好解决的名牌发动机，如卡特彼勒、康明斯等。液压系统要求工作可靠，主要液压元件应采用性能可靠、服务好、国内备件好解决的高压液压元件。电器系统要求与液压系统相同。
3．钻机钻杆
钻杆目前从钻杆形式上，可分为牙楔式、半牙楔式、磨阻式3种。选择钻杆形式应该按照牙楔式、半牙楔式、磨阻式的顺序。牙楔式、半牙楔式在坚硬的地层中成孔时，可以可靠地实现钻杆加压，在硬地层和一般地层成孔时，钻杆加压力的可控程度很好。钻杆长度应根据成孔深度确定，在成孔深度范围很大时，应选择两套钻杆，一套不短于60m的长钻杆和一套40m左右的短钻杆。为了保证卸渣方便，考虑到钻机的大小，一般中、小型钻机钻杆的最底部安装钻头的四方部分，在钻桅处于最高位置时，距地面应不小于6m，大型钻机应不小于7m。为了保证最大直径的钻头安装，一般中、小型钻机，钻杆中心线和钻桅滑道面距离应不小于1000mm，大型钻机不小于1200mm。钻杆减振方式目前有橡胶减振、弹簧减振、橡胶一弹簧复合减振。橡胶减振只有减振功能，可以减少每节钻杆端部磨损，有效保证钻杆的使用寿命。弹簧减振、橡胶一弹簧复合减振除了可以有效保证钻杆的使用寿命外，还可以通过振动将钻头内难以卸掉的粘土类渣土卸掉，有效提高工作效率。弹簧减振的钻杆，采用振动卸土方法时弹簧使用寿命较短，应严格控制振动振幅和振动次数，并应备有备用弹簧。建议短钻杆采用弹簧减振，长钻杆采用橡胶减振。
4．钻机的钻桅调整结构
钻机的钻桅调整结构目前有以德国宝峨公司为代表的三角形和意大利土力公司为代表的平行四边形两大类，各有优势。在施工现场，从钻机现场安装、拆卸以及施工中穿越空中障碍等情况看，平行四边形的钻桅调整结构，具有更大的实用优势。
5．辅助系统
(1)旋挖钻机应该有自动测深装置，既可测量每次钻深，又可测量总的钻深。这对钻机成孔质量和安全操作必不可少。(2)钻机还应该配有垂直纠偏装置，有自动和手动两种方式，以便随时、快速地调整和修正钻杆垂直状态，保证成孔质量。(3)钻机装备有安全装置包括紧急停车和驾驶室防护装置，紧急停车装置主要防止钻机在工作时，驾驶员视力盲区发生钻机伤人等事故。驾驶室防护装置主要防止飞溅物击中驾驶室和意外翻车时能够不伤害驾驶员。(4)钻机各部位有能够进行维修保养的空间，经常需要保养更换的零部件更换方便，钻机配备的专用工具和通用工具齐全、耐用。
6．钻头钻具
购买钻机时，根据具体情况应考虑同时购买部分钻头。国外钻头一般短螺旋钻头和嵌岩钻头质量较好，可以考虑。筒式钻头国内已经可以很好地加工，质量不比国外差，且可以根据实际需要调整结构，满足施工的特别要求，价格也只有进口的50％左右。
7．运输尺寸
根据我国运输车辆和城市道路、桥梁的实际情况，钻机的运输尺寸应控制在最大长度1 3m左右，宽度3．2m以内，高度3．2m以下。