二、钻机主要技术参数的选择及选择依据
) b. L% \: u7 l7 g% C 国内工程施工钻孔灌注桩桩径设计一般为 1.0-2.0米,孔深50米以内,个别桥梁设计桩径已采用2.2米。对于嵌岩桩，由于我国地域广大，各地嵌岩桩遇到的岩石硬度较大，但一般岩石硬度单轴抗压强度在98N/mm2以下。因此，确定钻机以下参数：钻孔径1.0-2.0m米,孔深80米,满足岩石单轴抗压强度98N/mm2的嵌岩桩施工要求。
$ j( [1 j) q0 {% ?% y- 转盘扭矩的计算 按下列石油钻探中采用的公式：T=0.946×10-2×K×D2..5×Wd1..5 N· m 式中：
$ z, ]" y* b( w" {T 扭矩 N·m K 地质补正系数 D 钻孔直径 cm Wd 钻头单位直径上的压力 N/m" r8 O$ D9 F4 V" U2 X& c& y6 ?; c
由计算知, 满足φ2.0m嵌岩桩钻孔转盘扭矩需48.67KN·m - 钻头转速的计算
2.1国外推荐按下列经验公式确定钻头的经济转速：n=36575/D r / m i n 式中：& ~5 s) Q7 b7 J) i7 I9 v) _3 u
D 钻头直径 ：mm
4 n' p O& H2 D# Y) f* ?0 M取D=2000 mm时， n=18.3 r / m i n ；
4 V- m) y' |/ M$ UD=1000mm时， n=36.6 r / m i n/ X7 K2 G$ t, }; ~* c4 ~
n max = (100 - 120) d / D r / m i n7 I5 [( w$ }% W0 b: ~2 W* z' Z
式中： d 钻头外侧牙轮 / 滚刀直径； D 钻头直径3 }3 U4 O% P: R! H! L+ W/ j
取：D=1000， d=7″时 n max = 17.8 ~21.3 r / m i n! A% P5 K4 T" I5 y
综合2.1、2.2 所述，孔径 1.0-2.0m的钻进需钻头转速范围为10-36.6 r / m i n。
6 m8 b4 o6 R1 P 为确保钻机设计参数满足施工要求，我们还结合国内其他类似钻机的技术参数进行类比法确认，如下表示：6 h& Y+ |9 R6 t8 f g8 i7 c. X
类别 | 黄 海 机 械 厂GM - 2 0 型 | 上 探 机 械 厂GPS - 2 0 型 | 山东探矿机械厂TS - 2 0 型 | 孔径：mm
- j; T% J- c$ U" t* h5 d" @4 L | 2000 | 2000 | 2000 | 孔深：mm; e) V# h* j! S- Z+ x$ ]+ p
| 80 | 80 | 80 | 最大扭矩：KN·m& U6 o( {& ^1 G- @* D' L
| 36 | 30 | 32 | 转速：r/min) B3 F0 }& g9 M1 T' U% q/ v7 d n
| 12、22、36、56、88 | 8、14、18、26、32、56 | 8、14、22、26、39、70 | 提升力：KN ]- w( A( K1 G3 j' o: z
| 45 | 30 | 30 | 加压力：KN
8 Y; W$ |4 Y2 h( I9 S) b+ c/ f/ o | 100 | 无 | 无 |
综合上述论证，最终确定钻机主要技术参数如下：
1 S/ \) Q! d+ U' f 钻孔直径 m ： 1.0-2.0 孔深 m : 80 最大扭矩 : KN ·m : 50 转速 r / m i n : 2.5 - 44r/min 主卷扬提升力 KN ： 30 × 6=180 最大加压力 KN ： 89 三、 结论
) g" c- ~9 p# z3 y 通过优化设计思路，并经合理选择技术参数，该工程钻机主要技术参数可以满足施工钻孔灌注桩的要求，曾顺利完成了直径2.2m、孔深35m的一次成孔任务。
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发表于 2009-6-6 10:01:13
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