旋挖钻机发展历史
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国内旋挖钻机市场概况及产品一览旋挖钻机是在第二次世界大战后发展起来的新型钻孔设备。
我国从上世纪80年代开始引进吸收,但一直没有取得太大的进展。
直到2001年,国家重点工程青藏铁路大规模施工启动。
缘于施工地层很多是永冻的土层、砂砾、不规则泥页岩,还有软硬互层灰岩,有的冻土厚度达到百米以上,中铁集团开始采用旋挖钻进施工工艺。
2002年3月开始,大量的旋挖钻机进入青藏铁路线施工,到8月中旬统计有100多台,其中国产设备9台。
同期,在北京五环路的基础施工中,旋挖钻机已占了绝大多数,最多时达到了30多台。
旋挖钻机在青藏铁路和其他工程中的大量使用引起了施工和生产制造企业的格外关注,大大推动了旋挖钻机开发和应用。
各国际知名厂家迅速进入中国市场,国内一些有实力的工程机械制造商也开始研制旋挖钻机。
2000年徐工集团RD18型钻机研制成功,最大成孔直径2m、最大钻深60m,有3台在青藏铁路和多台在北京的工程中使用。
2001年北京经纬巨力工程机械有限公司研试成功ZY120、ZY160、ZY200型旋挖钻机,参加青藏铁路建设的施工热潮。
2003年3月三一重工研制成功履带可伸缩的SYR220型旋挖钻机,先后在青藏铁路、北京银泰大厦、鞍钢高炉、天津、南京等工地接受了施工考验。
2003年6月杭州天锐机械有限公司TR200C型旋挖钻机下线,最大成孔直径2m、最大钻深62m,应用于青藏铁路建设。
2003年山西省机械施工公司申报了静态泥浆护壁、旋挖式钻孔灌注桩施工国家级工法,国土资源部勘探技术研究所抓住了北京等大城市和青藏铁路线大量使用旋挖钻机的机遇,及时地把研制的旋挖钻头推向市场,并在旋挖钻进工艺方面也作了深入的研究。
2003年9月石家庄煤矿机械有限责任公司与芬兰永腾公司合作生产出XZ20型旋挖钻机,目前已在山东淄博胶济快速铁路工程中施工。
2004年在北京奥运国家体育馆建设工地一次使用旋挖钻机16台。
近三年,在青藏铁路、北京奥运、上海世博会工程及各大城市地铁城铁工程的拉动下,旋挖钻机的销量节节攀升。
旋挖钻机的特点及应用前景-桩工机械旋挖钻机的英文为Rotary Drilling Rig,除配置各种回转斗作业外,也要配置短螺旋和长螺旋钻进,安装套管护壁钻进,配合摇管装置和冲抓斗等进行会套管施工;配合伸缩式导杆抓斗进行地下连续墙施工,配合潜孔锤进行硬岩破碎施工;更换作业装置后也可进行旋喷施工和正循环施工;也可以配置液压锤、振动锤、柴油锤等进行其他形式桩基出的施工。
旋挖钻机一般适用粘土,粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层。
对于具有大扭矩动力头和自动内锁式伸缩钻杆的钻机,可以适应微风化岩层的施工。
为了满足施工要求,旋挖钻机底盘和工作装置的配置具有装机功率大、输出扭矩大、机动灵活、多功能、施工效率高等特点。
目前,旋挖钻机的最大钻孔直径为3m,最大钻孔深度达120m,(主要集中在40m以内),最大钻孔扭矩620kNm。
到90年代末,我国旋挖钻机的拥有量仅为100台左右,2002年,我国进口各种旋挖钻机近百台,截止2003年底,我国旋挖钻机的保有量为350-400台,截止2004年底,我国旋挖钻机的保有量为450-500台。
1、旋挖钻机的发展历史旋挖钻机是在回转斗钻机和全套管钻机的基础上发展起来的,第二次世界大战前,美国CALWELD首先研制出回转斗,短螺旋钻机。
二十世纪五十年代,法国BENOTO将全套管钻机应用于桩基础施工,而后由欧洲各国将其组合并不断完善,发展成为今天的多功能组合模式。
意大利土力公司首先从美国将安装在载重汽车上和附着在履带起重机上的钻机引入欧洲,动力头为固定式,不能自行安装套管,难以适应硬质土层施工,1960年德国维尔特和盖尔茨盖特公司同时开发了可动式动力头。
1975年德国宝峨公司研制了配有伸缩钻杆的BG7型钻机,该钻机直接从底盘提供动力,配置可锁式钻杆实现加压钻孔,钻孔扭矩增大,可实现在紧密砂砾和岩层的钻孔。
日本于1960年从美国引进CALWELD旋挖钻机,同时加藤制作所开发了15-H型钻机。
旋挖钻发展简介旋挖钻是二战以后意大利人发明的,因使用中的高效率和可靠的质量,而为业主和建筑公司带来丰厚的利润,后欧州人、日本人等随着各国恢复建设的全面展开而大面积使用,使其更加完善,功能更多,目前己成为世界各国铁路、公路、水利、工民建施工中的主要桩基成孔工具。
旋挖钻主要用来对地基基础桩基成孔,其钻头有多种形式:如回转斗、短螺旋、岩芯钻头等,根据地质条件的不同,更换不同的钻头,以达到高速、高质的成孔要求。
旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械.广泛用于市政建设、公路桥梁、高层建筑等地基础施工工程,配合不同钻具,适应于干式(短螺旋),或湿式(回转斗)及岩层(岩心钻)的成孔作业,旋挖钻机具有装机功率大、输出扭矩大、轴向压力大、机动灵活,施工效率高及多功能特点。
旋挖钻机适应我国大部分地区的土壤地质条件,使用范围广,基本可满足桥梁建设,高层建筑地基础等工程的使用.目前,旋挖钻机已被广泛推广于各种钻孔灌注桩工程。
旋挖钻机因具有施工速度快、成孔质量好、环境污染小、操作灵活方便、安全性能高及适用性强等优势, 已成为钻孔灌注桩施工的主要成孔设备, 不少重点工程的业主为确保工程进度和质量, 均将其作为指定施工设备, 从而替代了传统的冲击和回旋钻机成孔设备。
目前我国工程界的大多数旋挖钻机均为德国和意大利的产品, 并已占据主导地位。
旋挖钻机的类型小型机钻机扭矩 100kNm, 发动机功率 170kW, 钻孔直径 500~1000mm、深约 40m, 整机重量约 40t。
小型机的应用市场定位如下: ①各种楼房的护坡桩; ②楼房部分承重结构桩; ③城市改造市政项目中各种桩径小于 1m 的桩; ④适用于其它用途的桩。
小型机的市场覆盖率达 30%以上。
中型机钻机扭矩 180kN/m, 发动机功率 200kW, 钻孔直径 800~1800mm、深约 60m, 整机重量约 65t。
中型机的应用市场定位如下: ①各种高速公路、铁路等交通设施桥梁的桥桩; ②大型建筑、港口码头承重结构桩; ③城市内高架桥桥桩;④其它适用桩。
目前旋挖钻机在国内外发展状况及应用前景随着全球经济的高速发展,基本建设范围的持续拓宽,以人为本和保护环境的理念及至相关法津法规实施的不断强化,使桩基础特别是现浇混凝土灌注桩基础几乎取代了基他基础,得到了广泛的应用空间。
旋挖钻机因其效率高、污染少、功能多的特点,适应上述综合发展的需求,在国内外的现浇混凝土灌注桩施工中得到了广泛应用。
旋挖钻机的英文为RotaryDrillingRig,除配置各种回转斗作业外,也要配置短螺旋和长螺旋钻进,安装套管护壁钻进,配合摇管装置和冲抓斗等进行会套管施工;配合伸缩式导杆抓斗进行地下连续墙施工,配合潜孔锤进行硬岩破碎施工;更换作业装置后也可进行旋喷施工和正循环施工;也可以配置液压锤、振动锤、柴油锤等进行其他形式桩基出的施工。
旋挖钻机一般适用粘土,粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层。
对于具有大扭矩动力头和自动内锁式伸缩钻杆的钻机,可以适应微风化岩层的施工。
为了满足施工要求,旋挖钻机底盘和工作装置的配置具有装机功率大、输出扭矩大、机动灵活、多功能、施工效率高等特点。
目前,旋挖钻机的最大钻孔直径为3m,最大钻孔深度达120m,(主要集中在40m以内),最大钻孔扭矩620kNm。
到90年代末,我国旋挖钻机的拥有量仅为100台左右,2002年,我国进口各种旋挖钻机近百台,截止2003年底,我国旋挖钻机的保有量为350-400台,截止2004年底,我国旋挖钻机的保有量为450-500台。
1、旋挖钻机的发展历史旋挖钻机是在回转斗钻机和全套管钻机的基础上发展起来的,第二次世界大战前,美国CALWELD首先研制出回转斗,短螺旋钻机。
二十世纪五十年代,法国BENOTO将全套管钻机应用于桩基础施工,而后由欧洲各国将其组合并不断完善,发展成为今天的多功能组合模式。
意大利土力公司首先从美国将安装在载重汽车上和附着在履带起重机上的钻机引入欧洲,动力头为固定式,不能自行安装套管,难以适应硬质土层施工,1960年德国维尔特和盖尔茨盖特公司同时开发了可动式动力头。
第一章绪论1.1旋挖钻机简介及发展历史旋挖钻机因其效率高、污染少、灵活机动、功能组合多的特点,适应综合发展的需求,在国内外的现浇混泥土灌注桩施工中已占据主力机型的位置。
旋挖钻机的英文名称为Rotary Drilling Rig,一般适应于黏土、粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层。
对于具有大扭矩动力头和自动内锁式伸缩式钻杆的钻机,可以适应微风化硬岩的施工。
为了满足施工要求,旋挖钻机底盘和工作装置的配置具有装机功率大,输出扭矩大,机动灵活、多功能、施工效率高等特点。
目前,旋挖钻机最大钻孔直径为3m,最大钻孔深度达120m,最大钻孔扭矩为620KN*m。
1.1.1旋挖钻掘工程的历史及工法优势(1)岩土钻掘工程的渊源和发展概况随着科技进步和经济发展,岩土钻掘工程在国民经济中发挥着越来越大的作用。
目前,其广泛应用于:①矿产资源勘探和部分矿产的开采;②水文地质勘探和水井钻③工程地质勘查和生态环境研究;④地质灾害的防治和环境的治理;⑤工民建和道路桥梁的基础工程;⑥国防工程及海岸工程;⑦科学钻探;⑧非开挖地下管线施工技术。
(2)旋挖钻掘的工法优势①广泛的适应性②良好的环保性③提高灌注桩的承载力1.1.2旋挖钻机用途旋挖钻机是一种取土成孔灌注桩施工机械,靠钻杆带动回转斗旋转切削土,然后提升至孔外缷土的周期性循环作业。
旋挖钻机采用的是多用途模块式设计,可用于多种桩的施工。
(1)灌注桩旋挖钻机是垂直桩和斜桩的常用钻孔设备,一般用于直径大于500mm灌注桩施工,除此之外,还可以配置长螺旋钻具、全套管与冲抓斗、液压抓斗、反循环钻具、高压旋喷机具等,用于螺旋钻孔灌注桩、钻孔扩底灌注桩、潜水钻成孔灌注桩、反循环钻成孔灌注桩、贝诺特灌注桩、振动冲击沉管桩等灌注桩的施工。
(2)咬合桩随着高层建筑、地下工程的不断增加,旋挖钻机配置短螺旋、钻头、振动锤等工具,可用于基抗支护咬合桩施工。
(3)地下连续墙桩旋挖钻机还可配置液压抓斗或机械抓斗,用于基抗支护工程中地下连续墙的施工同时,在工民建等基抗施工领域,通过旋挖的密排方式的组合并辅之以旋喷注浆、连续墙第二次抓槽施工等工法的应用,可以形成适应范围更广泛的止水支护承重桩墙。
国产旋挖钻机市场现状分析及发展建议1 旋挖钻进技术在我国的发展历史早在1984年,天津探矿机械厂首次了引进美国RDI公司的旋挖钻机并进行消化吸收[1]。
20世纪80年代末至90年代初,我国的一些施工企业看到了旋挖钻进技术在施工中体现出的巨大优势,开始从国外进口旋挖钻机。
此时,国外的一些旋挖钻机制造商也纷纷在中国设立办事处,向中国的基础工程施工行业介绍、宣传旋挖钻机及旋挖钻进施工技术。
但由于种种原因,这一先进技术在我国的发展比较缓慢,到90年代末期,我国旋挖钻机的拥有量也就100台左右。
随着我国基础工程行业的投资不断加大,市场竞争不断加剧,基础工程施工行业逐渐认识到了旋挖钻进技术的优越性,使得这一技术在我国的发展非常迅速。
90年代末,某国外品牌的旋挖钻机在中国每年的销售数量也就仅仅几台,到了2001年,其销售数量猛增到了20台左右[2]。
自1999年第一台国产旋挖钻机研制成功,随后,国内生产旋挖钻机的企业逐年增多,销售数量也逐步增长,到了2001年,某国内旋挖钻机生产企业年销售数量已达到了十几台,这一数量对于刚刚起步的国内旋挖钻机生产企业来说,预示着非常好的前景。
在北京五环路的基础施工中,旋挖钻机已占了绝大多数,最多时达到了30多台;而在青藏铁路格拉段的冻土施工中,要求必须采用旋挖钻进施工工艺,2002年在该工地施工的旋挖钻机数量达到80台左右。
随着我国经济的发展,给基础工程市场带来了巨大的发展机遇。
被称为“五大世纪工程”的三峡工程、西气东输、西电东送、南水北调、青藏铁路等工程的建设;国家西部大开发战略的实施,使西部地区的高速公路建设及城市建设工程量剧增;以北京为主的几个奥运城市进行了大规模的城市建设及奥运场馆的建设。
这一系列重大事件,使得近年来基础工程市场达到了前所未有的规模。
与普通的基础工程相比,这些工程有着其不同的特点,如工程量大、持续时间长;对环保要求严格,西部大开发要保护生态环境,奥运工程的建设不能对城市环境造成污染等;工程进度不能拖延,等等。
旋挖钻机旋挖钻机是一种专门的灌注桩成孔作业施工机械,广泛用于市政建设、公路和铁路桥梁、高层建筑等基础施工,配合不同的钻头,适应于适用粘土,粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层等各种地质的成孔作业,可以适应微风化岩层的施工,适用于我国大部分地区的土壤及地质条件。
近年来,旋挖钻机作为钻孔灌注桩施工中一种较为先进的施工机械,因其适应桩径范围广、桩位定位准确、成孔质量好、自动化程度高、移动灵活方便等优点,特别是其具有高环保性和工作效率,在城市高层建筑基础及高速公路桥梁桩基施工中,显示出明显的优越性。
1. 国外发展状况旋挖钻机是在回转斗钻机和全套管钻机的基础上发展起来的,起源于美国卡尔维尔公司。
二战以前,在美国卡尔维尔公司问世,1948年意大利迈特公司首先开始研制,接着意大利、德国开始发展,70~80年代在日本得到快速发展。
目前在国内销售旋挖钻机的国外公司主要有德国宝峨公司、意大利士力公司、MAlT公司、lMT公司、CMV公司等。
国外生产旋挖钻机主要生产企业和产品如表2所示。
目前国外的旋挖钻机一般都设有摇管装置由2个或3个液压马达驱动的大扭矩动力头(可配套管连结器)。
液压系统采用恒功变量自动控制、自锁互扣钻杆、先进的监控仪表(tzU 发动机和液压系统自动监测和报警系统、钻孔深度显示、钻桅自动测斜纠偏装置)。
同时配有各种保险装置(如防止带负载起动和卷扬机超高限位等) 但各家公司的旋控钻机都有自己的技术特点。
具体分析如下:德国宝峨公司其产品系列为BG12~BG25:在天津设有一家独资企业.宝峨公司钻机的立柱调整采用大三角形支撑结构。
遮设计可以加大变幅油缸安装距,增大钻桅的稳定性。
但他也使转台的设计变的复杂,且升高了运输时的整车高度。
国外车型中也仅有BAUER公司一家使用此结构。
另一个特点是主副卷扬都安装在钻桅上,节省了回转平台上的安装空间,便于转台的布置。
这一结构使其整机外形较小,特别是回转平台与底盘显得小,外观上显得前重后轻。
1楼一、旋挖钻机旋挖钻机在国际上的发展已经有几十年的历史,在中国也是在最近四五年才被逐渐认识和应用,成为近年来发展最快的一种新型桩孔施工方法,旋挖钻孔灌注桩技术被誉为“绿色施工工艺”,其特点是工作效率高、施工质量好、尘土泥浆污染少。
旋挖钻机是一种多功能、高效率的灌注桩桩孔的成孔设备,可以实现桅杆垂直度的自动调节和钻孔深度的计量;旋挖钻孔施工是利用钻杆和钻斗的旋转,以钻斗自重并加液压作为钻进压力,使土屑装满钻斗后提升钻斗出土。
通过钻斗的旋转、挖土、提升、卸土和泥浆置换护壁,反复循环而成孔。
吊放钢筋笼、灌注砼、后压浆等同其他水下钻孔灌注桩工艺。
此方法自动化程度和钻进效率高,钻头可快速穿过各种复杂地层,在桩基施工特别是城市桩基施工中具有非常广阔的前景。
1 旋挖钻孔桩的施工特点1.1 可在水位较高、卵石较大等用正、反循环及长螺旋钻无法施工的地层中施工。
1.2 自动化程度高、成孔速度快、质量高。
该钻机为全液压驱动,电脑控制,能精确定位钻孔、自动校正钻孔垂直度和自动量测钻孔深度,最大限度地保证钻孔质量。
其工效是循环钻机的20倍,最重要的是,工程的质量和进度得到了充分的保证。
目前在我国的公路、铁路、桥梁和大型的建筑物的基础桩施工中均有采用。
1.3 伸缩钻杆不仅向钻头传递回转力矩和轴向压力,而且利用本身的伸缩性实现钻头的快速升降,快速卸土,以缩短钻孔辅助作业的时间,提高钻进效率。
1.4 环保特点突出,施工现场干净。
这是由于旋挖钻机通过钻头旋挖取土,再通过凯式伸缩钻杆将钻头提出孔内再卸土。
旋挖钻机使用泥浆仅仅用来护壁,而不用于排碴,成孔所用泥浆基本上等于孔的体积,且泥浆经过沉淀和除砂还可以多次反复使用。
目前很多城市在施工中的排污费用明显提高,使用旋挖钻机可以有效降低排污费用,并提高文明施工的水平。
1.5 履带底盘承载,接地压力小,适合于各种工况,在施工场地内行走移位方便,机机动灵活,对桩孔的定位非常准确、方便。
1.6 旋挖钻机的地层适应能力强旋挖钻机可以适用于淤泥质土、粘土、砂土、卵石层等地层。
旋挖钻机旋挖钻机是一种专门的灌注桩成孔作业施工机械,广泛用于市政建设、公路和铁路桥梁、高层建筑等基础施工,配合不同的钻头,适应于适用粘土,粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层等各种地质的成孔作业,可以适应微风化岩层的施工,适用于我国大部分地区的土壤及地质条件。
近年来,旋挖钻机作为钻孔灌注桩施工中一种较为先进的施工机械,因其适应桩径范围广、桩位定位准确、成孔质量好、自动化程度高、移动灵活方便等优点,特别是其具有高环保性和工作效率,在城市高层建筑基础及高速公路桥梁桩基施工中,显示出明显的优越性。
1. 国外发展状况旋挖钻机是在回转斗钻机和全套管钻机的基础上发展起来的,起源于美国卡尔维尔公司。
二战以前,在美国卡尔维尔公司问世,1948年意大利迈特公司首先开始研制,接着意大利、德国开始发展,70~80年代在日本得到快速发展。
目前在国内销售旋挖钻机的国外公司主要有德国宝峨公司、意大利士力公司、MAlT公司、lMT公司、CMV公司等。
国外生产旋挖钻机主要生产企业和产品如表2所示。
目前国外的旋挖钻机一般都设有摇管装置由2个或3个液压马达驱动的大扭矩动力头(可配套管连结器)。
液压系统采用恒功变量自动控制、自锁互扣钻杆、先进的监控仪表(tzU 发动机和液压系统自动监测和报警系统、钻孔深度显示、钻桅自动测斜纠偏装置)。
同时配有各种保险装置(如防止带负载起动和卷扬机超高限位等) 但各家公司的旋控钻机都有自己的技术特点。
具体分析如下:德国宝峨公司其产品系列为BG12~BG25:在天津设有一家独资企业.宝峨公司钻机的立柱调整采用大三角形支撑结构。
遮设计可以加大变幅油缸安装距,增大钻桅的稳定性。
但他也使转台的设计变的复杂,且升高了运输时的整车高度。
国外车型中也仅有BAUER公司一家使用此结构。
另一个特点是主副卷扬都安装在钻桅上,节省了回转平台上的安装空间,便于转台的布置。
这一结构使其整机外形较小,特别是回转平台与底盘显得小,外观上显得前重后轻。
越来越多的基础施工工地开始采用旋挖钻机作为主力设备旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械。
主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工,在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用,旋挖钻机的额定功率一般为125~450k,动力输出扭矩为120~400k m,最大成孔直径可达1.5~4m,最大成孔深度为60~90m,可以满足各类大型基础施工的要求。
该类钻机一般采用液压履带式伸缩底盘、自行起落可折叠钻桅、伸缩式钻杆、带有垂直度自动检测调整、孔深数码显示等,整机操纵一般采用液压先导控制、负荷传感,具有操作轻便、舒适等特点。
主、副两个卷扬可适用于工地多种情况的需要。
该类钻机配合不同钻具,适用于干式(短螺旋)或湿式(回转斗)及岩层(岩心钻)的成孔作业,还可配挂长螺旋钻、地下连续墙抓斗、振动桩锤等,实现多种功能,主要用于市政建设、公路桥梁、工业和民用建筑、地下连续墙、水利、防渗护坡等基础施工。
国内的专家认为:旋挖钻机在国内今后几年仍有很大的市场。
故对旋挖钻机现状与结构特点分析有着十分重要的意义!1、旋挖钻机的三种类型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。
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三种类型:1.1、小型机扭矩100k m。
发动机功率170k,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。
1.2、中型机扭矩180k m,发动机功率200k,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。
旋挖钻机旋挖钻机是一种专门的灌注桩成孔作业施工机械,广泛用于市政建设、公路和铁路桥梁、高层建筑等基础施工,配合不同的钻头,适应于适用粘土,粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层等各种地质的成孔作业,可以适应微风化岩层的施工,适用于我国大部分地区的土壤及地质条件。
近年来,旋挖钻机作为钻孔灌注桩施工中一种较为先进的施工机械,因其适应桩径范围广、桩位定位准确、成孔质量好、自动化程度高、移动灵活方便等优点,特别是其具有高环保性和工作效率,在城市高层建筑基础及高速公路桥梁桩基施工中,显示出明显的优越性。
1. 国外发展状况旋挖钻机是在回转斗钻机和全套管钻机的基础上发展起来的,起源于美国卡尔维尔公司。
二战以前,在美国卡尔维尔公司问世,1948年意大利迈特公司首先开始研制,接着意大利、德国开始发展,70~80年代在日本得到快速发展。
目前在国内销售旋挖钻机的国外公司主要有德国宝峨公司、意大利士力公司、MAlT公司、lMT公司、CMV公司等。
国外生产旋挖钻机主要生产企业和产品如表2所示。
目前国外的旋挖钻机一般都设有摇管装置由2个或3个液压马达驱动的大扭矩动力头(可配套管连结器)。
液压系统采用恒功变量自动控制、自锁互扣钻杆、先进的监控仪表(tzU 发动机和液压系统自动监测和报警系统、钻孔深度显示、钻桅自动测斜纠偏装置)。
同时配有各种保险装置(如防止带负载起动和卷扬机超高限位等) 但各家公司的旋控钻机都有自己的技术特点。
具体分析如下:德国宝峨公司其产品系列为BG12~BG25:在天津设有一家独资企业.宝峨公司钻机的立柱调整采用大三角形支撑结构。
遮设计可以加大变幅油缸安装距,增大钻桅的稳定性。
但他也使转台的设计变的复杂,且升高了运输时的整车高度。
国外车型中也仅有BAUER公司一家使用此结构。
另一个特点是主副卷扬都安装在钻桅上,节省了回转平台上的安装空间,便于转台的布置。
这一结构使其整机外形较小,特别是回转平台与底盘显得小,外观上显得前重后轻。
旋挖钻机的发展历史郑州正弘桩工机械有限公司提供旋挖钻机的来历旋挖钻机在第二次世界大战以前由美国卡尔维尔特公司研究发明的,第二次世界大战以后传播到欧洲然后得到了强力发展,1948年由意大利迈特公司率先研发新一代,然后在意大利、德国等国家得到宣传、推广;上世纪70~80年代传播到日本,日本工程机械大师们对其认可并强力生产宣传、成为当时工程机械行业的新贵,日本人称之为回转斗成桩,也叫做阿司特利工法(Earth DriII),在意大利、德国、日本等国家这类工法已经相当的普遍。
中国在上世纪80年代初期从日本引进过其工作装置,配装在KH-125型履带起重机上。
1984年,中国天津探矿机械厂引进了美国RDI公司的旋挖钻机对其进行解剖分析,然后研发自制。
80年末期在北京展览馆首次展出了意大利土力公司(SOILMEC)的产品,1988年北京城建机械厂根据土力公司的样机生产出了1.5m直径的履带起重机附着式旋挖钻机。
1994年郑州勘察机械厂从英国BSP公司采购了一批附着式旋挖钻孔机引进BSP公司的生产技术,当时受条件都没有形成批量的生产。
1992年宝峨公司在中国北京设立了代表处,开始了对中国内陆的业务.在1995年在天津建立独资子公司宝峨天津机械工程有限公司,生产出适合中国市场的使用的宝峨BG20型旋挖钻机。
1998年在上海又成立了中德合资上海宝峨金泰工程机械股份有限公司,研发生产了BG15型旋挖钻机。
1999年哈尔滨四海工程机械公司和徐州工程机械股份公司先后开发了附着式旋挖钻机和独立式旋挖钻机。
2001年经纬巨力第一台旋挖钻机试制成功。
2003年后三一、山河智能等多家生产厂家的旋挖钻机陆续下线,产销两旺。
目前国内旋挖钻机的生产厂商有十余家,主要有徐工科技、三一重工、北京经纬巨力、郑州正弘桩工、河北石家庄煤机、湖南山河智能、杭州天锐、北方重汽、哈尔滨四海、连云港黄海、兰州通用、新河钻机等。
国外主要生产厂商有意大利意马(IMT)公司、意大利CMV 公司、意大利迈特公司、意大利土力公司、德国宝峨公司、芬兰永腾(JUNTTAN)、日本日立、日本日车、日本神钢等。
旋挖钻机发展历史
抽油机产生于19世纪末,它最初出现在美国上世纪20年代的石油开
采业中,而现代旋挖钻机却是上世纪80年代初在国外出现的。
旋挖钻机
以其快速、高效、安全、节能等诸多优点,大大提升了油井钻井作业的效率,使油井钻井小钻队更加科学化,自然而然逐渐取代抽油机。
旋挖钻机的历史可以由三个阶段划分:
第一阶段是从旋挖钻机的发明到首次实用的发展阶段,其时间跨度从
上世纪80年代初到90年代初。
80年代初,旋挖钻机刚刚面世。
当时主
要的旋挖钻机都由美国出口,其特点为铰接式的结构,可以挖掘深度最多
可达40米,最大挖掘宽度可达1.5米,具备较高的性能。
第二阶段是旋挖钻机的普及和发展阶段,其时间跨度从90年代初到2005年。
90年代初,旋挖钻机陆续进入我国,但由于我国技术力量不足,国内的旋挖钻机无法满足现有的钻井需求,尤其是较大的钻井深度和钻井
宽度需求。
随着科技的进步和技术的不断创新,一些国内企业陆续开始生
产旋挖钻机,旋挖钻机的性能也不断提高,最大挖掘深度达到60米,最
大挖掘宽度达到2米。
我国钻机的发展史⽯油⼈才⽹报道:清宣统元年(1909年),在独⼭⼦使⽤的“挖油机”,据推测,是⽤蒸汽机带动的顿钻钻机。
民国25~31年(1936~1942年),主要使⽤旋转钻钻机,钢制井架,以蒸汽机或柴油机作动⼒;也有2台三脚⽊制井架,以蒸汽机作动⼒的顿钻钻机。
民国31年(1942年),独⼭⼦共有⼤⼩钻机11台,能⽤者8台,最⼤钻井深度1800⽶。
50年代⾄70年代中期,油⽥和新探区钻井⼤量使⽤苏制钻机。
苏制贝乌(6y)⼀40型钻机和罗马尼亚R⼀1200型钻机是50~60年代克拉玛依油⽥开发钻井的主⼒钻机,后者是前者的仿制产品,钻深能⼒均为1200⽶,提升能⼒均为40吨,属于中型钻机。
1958~1959年,新疆⽯油管理局有此⼆类中型钻机40余台。
苏制轻便钻机的钻进深度⼤都在300500⽶之间,个别(A⼀40型)可达800⽶;型号有:MAM⼀900型、卡姆⼀500型、M⼀50型、伯阿(6A)⼀40型。
此类钻机50年代主要⽤于钻地质浅井和浅探井;60年代以后,除少量⽤来钻⽔井外,基本在油⽥停⽤。
50年代引进的苏制乌兹特姆钻机属于重型钻机。
其最⼤钻深为3200⽶,提升能⼒130吨,有3个类型:乌2—4—3型、乌2—4—5型和乌2—4—5德型(也称“乌德”钻机)。
70年代中、后期,罗马尼亚F⼀200⼀2DH型、国产⼤庆130型钻机以及罗马尼亚F⼀320—3DH型钻机相继进⼊油⽥,取代苏制钻机成为油⽥的主⼒钻机。
1977年,新疆⽯油管理局引进的F⼀200—2DH型钻机已达10台。
1978年,⽯油管理局有⼤庆I⼀130型钻机45台、⼤庆Ⅱ⼀130型6台,并引进14台F⼀320⼀3DH型钻机。
F⼀200⼀2DH型钻机钻深能⼒4000⽶,最⼤提升能⼒200吨;⼤庆I⼀130型钻机钻深能⼒3200⽶、⼤庆Ⅱ⼀130型钻机钻深能⼒4000⽶,提升能⼒均为130吨;F⼀320—3DH型钻机的最⼤钻深为6000⽶,最⼤提升能⼒320吨。
旋挖钻机旋挖钻机是一种专门的灌注桩成孔作业施工机械,广泛用于市政建设、公路和铁路桥梁、高层建筑等基础施工,配合不同的钻头,适应于适用粘土,粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层等各种地质的成孔作业,可以适应微风化岩层的施工,适用于我国大部分地区的土壤及地质条件。
近年来,旋挖钻机作为钻孔灌注桩施工中一种较为先进的施工机械,因其适应桩径范围广、桩位定位准确、成孔质量好、自动化程度高、移动灵活方便等优点,特别是其具有高环保性和工作效率,在城市高层建筑基础及高速公路桥梁桩基施工中,显示出明显的优越性。
1.国外发展状况旋挖钻机是在回转斗钻机和全套管钻机的基础上发展起来的,起源于美国卡尔维尔公司。
二战以前,在美国卡尔维尔公司问世,1948年意大利迈特公司首先开始研制,接着意大利、德国开始发展,70~80年代在日本得到快速发展。
目前在国内销售旋挖钻机的国外公司主要有德国宝峨公司、意大利士力公司、公司、公司、公司等。
国外生产旋挖钻机主要生产企业和产品如表2所示。
目前国外的旋挖钻机一般都设有摇管装置由2个或3个液压马达驱动的大扭矩动力头(可配套管连结器)。
液压系统采用恒功变量自动控制、自锁互扣钻杆、先进的监控仪表(发动机和液压系统自动监测和报警系统、钻孔深度显示、钻桅自动测斜纠偏装置)。
同时配有各种保险装置(如防止带负载起动和卷扬机超高限位等) 但各家公司的旋控钻机都有自己的技术特点。
具体分析如下:德国宝峨公司其产品系列为1225:在天津设有一家独资企业.宝峨公司钻机的立柱调整采用大三角形支撑结构。
遮设计可以加大变幅油缸安装距,增大钻桅的稳定性。
但他也使转台的设计变的复杂,且升高了运输时的整车高度。
国外车型中也仅有公司一家使用此结构。
另一个特点是主副卷扬都安装在钻桅上,节省了回转平台上的安装空间,便于转台的布置。
这一结构使其整机外形较小,特别是回转平台与底盘显得小,外观上显得前重后轻。
动力头可根据负荷自动调节回转速度,具有弹簧、液压两级减振以及大型钻机为达到套管设置深度的要求而增设的变矩器。
公司目前已开发定型的大口径系列旋挖钻机中12、45、100、110为单一钻机功能设计 1 30、H R1 30/60、 1 80、260、300-570、240—800均为多功能设计,即该系列钻机在具有钻孔桩的功能外,通过更换不同的工作装置,还同时具有长螺旋()、地连墙、预制桩、切割桩、全套管等施工的性能。
在最近几年研制的中、小口径系列旋挖钻机,、、主要适合于城市建筑物内部及铁道、交通等一些狭窄地段施工,直径为250~800桩径。
该系列钻机也具有多功能性能,配置不同的工作装置.可进行80 m钻深微型桩 L、斜孔、高压旋喷等施工。
在公司系列旋挖钻机中,集国外钻机最大输出扭矩与最小机型为一身机型240—800钻机,最大钻进扭矩为790 m,最大钻径3m, 最大钻深110 m, 最小机型钻机,最小钻径250。
公司采用自行设计的多功能底盘,稳定性好,重量轻,可配预留装置实现多功能,并具有上下车水平调整系统可进行倾斜调节。
钻机的立柱采用平行连杆~1]- 角形支撑型式,液压系统为多泵独立回路,动力头配有套管钻进增扭装置。
钻机的摩擦钻杆驱动键的宽度和厚度大,自锁式钻杆为短键嵌人式可保证快速加锁和解锁,而且钻杆的材料采用专利配方,同时配有钻杆支架,另外卷扬机客绳量大、单绳缠绕可达到绳速高、提升力恒定和减少磨损。
除此以外,系列旋挖钻机设置了功率及扭矩输出分级系统,扭矩输出有3挡,即大扭矩低转数、低扭矩高转数和中扭矩中转数,功率输出有高、低2挡。
用户可根据施工地质情况,设置不同的“扭矩转数”挡位和“功率”挡位,满足各种类型地质条件快速施工的需要,达到高效节能的目的。
意马公司采用卡特彼勒履带底盘,钻杆配有导向滑轮架以防止钻孔偏斜,动力头装有油浴式润滑、冷却系统和清洗泵,液压系统主油路采用双路传递功率设计,整机液压系统为先导负反馈恒功率变量自动控制系统,主卷扬机具有钻杆触地自停和动力头随动装置以防止乱绳和损坏钢丝绳。
公司的钻机配自制底盘动力头采用恒功率控制和多功率传递的设计,整机液压系统为先导负反馈恒功率变量自动控制。
自锁式钻丰千壁较厚,加焊有凹凸导向条以增加刚性和减少挠性变形,动力头有减振装量和清洗泵。
卷扬机具有过载保护和限位保护装置,另外在长螺旋钻孔施工时,由电脑控制混凝土灌人量。
公司的钻机为了能在保证稳定性和垂直度的情况下改变工作半径以及穿越空中障碍物,采用平行连杆机构加三角形支撑型式,动力头可按土层自动调整扭矩和转速。
表2国外旋挖钻机主要生产企业及产品一览表2. 国内发展状况中国旋挖钻机产业起步晚,但发展较快。
早在20世纪90年代初.国内旋挖钻孔需求量少。
市场基本被国外钻机所垄断。
中国干1986年首次在基础施工中使用进口旋挖钻机。
目前国内生产旋挖钻机厂商有近20家,主要生产企业和产品如表1所示。
中国最近几年开发的旋挖钻机技术水平起点高,但品种少,还不能满足不断发展的基础施工市场的需要。
目前国内旋挖钻机生产厂家一般是在参考国91、同娄型产品技术的基础上开发设计的,有的甚至是引进国外技术生产。
所选用关键件一般为进口件,技术水平基本上达到了国外同类产品的先进水平。
但品种较少,基本上属于动力头扭矩在180~220 m 之间,最大钻孔直径2 m,最大钻深60 m的产品,有待进一步向两头发展,开发最大钻孔直径1 2 m和3m左右的旋挖钻机,以满足市场需要。
国内主要生产产品的技术现状分析如下。
徐工集团主要产品有15 18、22三种旋挖钻孔机,是国内较早专业生产大口径液压旋挖钻机的厂家。
该系列钻机是在广泛吸收国外同类产品先进技术的基础上设计开发的商新技术产品,主要性能指标达到了当代国际同类产品的先进水平,液压件等美键零部件采用国际化配套,保证整机的可靠性。
整机采用液压伸缩式履带底盘,自行起落折叠式钻桅、伸缩式自锁钻杆,采用国际先进的智能控制技术,总线控制系统+具有钻孔定位自动对正、钻桅垂直度自动控制、孔深自动检测显示、钻孔速度扭矩自适应系统、故障诊断等多种智能化功能。
采用彩色屏翻屏显示,优化了界面,方便人工揉作,控制器、传感器等主要电气元件采用进口件,提高了产品可靠性。
采用液压先导控制,操作方便舒适。
该系列钻机采用进口系列发动机,22还采用了电喷发动机,最大扭矩250 m,最大成孔直径2500 ,具有充足的功率储备,完全可以满足在中国高原地区的施工。
徐工钻机目前主要采用进口钻杆,整机具有主副卷扬防过卷安全保护、变幅安全限位、驾驶室内先导控制切断等可靠的安全保护装置。
操纵室视野开阔,装有冷暖空调并最犬限度地满足操作人员的舒适要求,整机外型美观大方,主要结构件采用高强度低台金结构钢焊接而成,机械强度高、刚度太,工作安全可靠。
北京经纬巨力工程机械有限公司是香港中国基础工程有限公司()10O%投资控股企业。
生产的产品主要有120、160、200=种机型,其产品主要元件采用进口件,包括钻杆在内的结构件均为自制件,功能及技术性能与国内外同类产品相似,动力头采用双速减速机及单级平行轴齿轮减速增扭,所选发动机功率较大,可在高原等恶劣条件下作业。
河北石家庄煤矿机械公司最新推出的一20旋挖钻机是该公司在引进芬兰永腾公司技术的基础上,采用技贸结合的方式生产的新产品。
该机动力头、钻杆等均从永腾公司进口,制造成本较高,因此售价大大高于国内同类产品机型,市场竞争力有待提高。
内蒙古北方重型汽车股份有限公司经过缜密的市场调研,与吉林大学联合研制了200型旋挖钻机,该机底盘选用卡特彼勒公司履带底盘,发动机选用美国发动机,可以旋挖直径2 m,钻深60m的桩孔。
天津宝峨公司是德国宝峨公司设在天津的一家独资企业。
主要组装宝峨系列旋挖钻机和连续墙施工设备,并提供在中国所有宝峨公司产品的售后服务。
主要机型为20旋挖钻机。
该机最大的特点是动力头为双级扭矩输出,当小扭矩输出时,最大钻进速度可达到60,大大提高了施工效率。
该机可配5种自锁式或摩擦式6键钻杆,长度范围为30~58m,发动机额定功率为145 ,耗油量小,主要适合于在平原施工。
三一重机主要产品是220C型,最大扭矩220·m,最大成孔直径2 000 。
该机配置特点是底盘车体采用进口卡特彼勒可扩展底盘:动力头采用双马达双减速机结构,液压系统采用力士乐元件:整机结构布置与公司机型类似。
因该机采用进口底盘,成本较高。
宇通重工新推出机型是230。
该机型配置基本和三一重工的220C相同,主参数也基本相同。
这是该公司首次涉足旋挖钻机领域.在技术上有待进一步完善。
山河智能公司,20钻机和徐州东明公司200钻机均采用自制底盘国产化钻杆,动力头为国内同一家公司生产,技术水平相差无几。
表1国内旋挖钻机主要生产企业及产品一览表3. 旋挖钻机行业发展前景首先,从产品的性能优势来看,旋挖钻机在未来相当长时间内仍将作为主要的桩工机械产品,不存在被替代的威胁。
尤其在桩径大、钻孔深的桩工程中,旋挖钻机的优势明显:其性能好、效率高,且污染小,在公路、铁路、桥梁与大型高层建筑物的桩基础工程中已成为首选设备,具有明显的优势。
参考国外形势:灌注桩钻机设备中,旋挖钻机占到2/3,可见旋挖钻在国内工程施工中有着广阔的用武之地。
再看市场需求。
在中国,可以说2003年青藏铁路工程以及北京奥运工程等的推动促成了旋挖钻机行业的第一次腾飞,那么2012年下半年起兴起的轨道交通建设热潮以及城镇化持续推进等带来的巨大工程量无疑将成为旋挖钻行业实现再次腾飞的又一契机。
2012年是中国地铁建设“井喷”之年,多地轨道交通投资规划相继获得批复,将成为拉动旋挖钻机产品销售量的有力支撑。
据记者了解,中国目前已经建成并开通运营的城市轨道交通为1700多公里,已批复34个城市的近期建设规划一共有177个项目,141条线路,总里程大约是4382公里,总投资超过了2万亿元人民币。
预计到2020年,中国将有近50个城市发展轨道交通,网络总规模超过7000公里左右。
另外,城镇化进程的持续快速推进,基建、地产投资反弹和政府对西部地区基础设施建设的加速,包括交通、水利、城市建设、资源开发等在内的开发项目如火如荼地展开,这些都为旋挖钻机的销售提供了有利的市场环境。
对此,面对广阔的市场空间,国内旋挖钻机生产企业有必要进行整合升级,致力于追求技术进步,实现产品升级换代,并共同推动行业走向可持续性发展。
首先,各企业应苦练内功,加大研发投入,加强产品部件基础性试验和可靠性试验,加强产品的精细化制作,提升产品国际竞争力;其次,要创新营销模式,加强客户需求研究,大力推行技术性营销,努力实现与客户的双赢,与行业共同成长;再次,企业要继续加大出口力度,努力开拓国际市场,最终在世界范围内与国际品牌进行抗衡,真正做到立足中国,走向世界4.旋挖钻机发技术展趋势(1)底盘专业化目前国内外生产的旋挖钻机绝大多数应用的是专用底盘,只有少数应用的是挖掘机底盘或起重机底盘。