二、钻机主要技术参数的选择及选择依据
8 p& ?6 x/ A* O* r) Y; w: c7 b 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。
- U+ X: [$ a) D$ O s. A0 s- 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：9 o& V. i6 q2 x* W$ s! D
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
3 ~9 Q9 G; e+ M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：
* ^* J- b7 U, W- t* y D 钻头直径 ：mm ~, J9 u9 g3 y7 M( d' [
取D=2000 mm时， n=18.3 r / m i n ；( ] Y3 X. d1 L: |9 e2 Y- M
D=1000mm时， n=36.6 r / m i n
# s' X$ Q1 t) H: }2 [9 K4 ?% Z n max = (100 - 120) d / D r / m i n+ c* T5 }- f+ A# w, I# [! V7 }
式中： d 钻头外侧牙轮 / 滚刀直径； D 钻头直径
) m& }) N; N L! p! C 取：D=1000， d=7″时 n max = 17.8 ~21.3 r / m i n, N; N6 e" j" c0 K! {& F8 b+ 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。
: d8 M$ }9 D8 n' b 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：
. E6 y3 z2 @- C! A 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：mm6 }, ]3 s# e% ?0 F, i
| 2000 | 2000 | 2000 | 孔深：mm2 {8 \" ^8 s/ Z% j1 v* V( ~ d
| 80 | 80 | 80 | 最大扭矩：KN·m
9 y# a. ^8 C8 S w$ v5 w- N | 36 | 30 | 32 | 转速：r/min9 u2 N+ m" `% K: D4 w$ g' |
| 12、22、36、56、88 | 8、14、18、26、32、56 | 8、14、22、26、39、70 | 提升力：KN
3 p3 c) F+ [: H- i. u | 45 | 30 | 30 | 加压力：KN( g* Q6 _* K9 d" p% Z1 i* U
| 100 | 无 | 无 |
综合上述论证，最终确定钻机主要技术参数如下：8 p: C& g3 ]1 y. @
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4 s7 s$ B: k8 B1 f+ \2 q" p
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。
5 C( Y6 d# A# l8 J4 W | 
发表于 2009-6-6 10:01:13
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