挖掘鉆機的概述：
旋挖鉆機是一種適合建筑基礎(chǔ)工程成孔作業(yè)的樁工機械。旋挖鉆機具有噪聲低、振動小、扭矩大、多功能、成孔速度快、機動靈活、施工效率高、多種速度調(diào)節(jié)、電子自動監(jiān)控等特點,克服了以往電動式鉆孔機的不足,并將逐步取代電動式鉆機。
    旋挖鉆機的性能特點
旋挖鉆機通過底部帶有活門的桶式鉆頭的回轉(zhuǎn)破碎巖土,直接將其裝入鉆頭,由鉆機提升裝置和伸縮式鉆桿將鉆頭提出孔外卸土,這樣循環(huán)往復(fù),不斷取土、卸土,直至鉆至設(shè)計深度。對粘結(jié)性好的巖土層,可采用干式或清水鉆進工藝。
它的主要特點是:
  (1)成孔速度快。
我國的公路、鐵路、橋梁和大型的建筑物的基礎(chǔ)樁施工大多采用傳統(tǒng)的循環(huán)鉆機或沖擊鉆機,生產(chǎn)效率比較低。但采用旋挖鉆機 可因為鉆頭直接從孔內(nèi)提取巖土,使成孔速度快。孔底沉渣少,清孔更容易,故工程質(zhì)量獲得充分的保證。
  (2)干凈環(huán)保。
    旋挖鉆機是用鉆頭旋挖取土,鉆桿將鉆頭提出孔內(nèi)然后卸土。旋挖鉆機的泥漿用量很少且用來保護鉆機壁,而不用于排渣,且泥漿經(jīng)過沉淀和除砂可多次反復(fù)使用。因而,旋挖鉆機施工現(xiàn)場整潔,對環(huán)境造成的污染小,降低了施工成本。
  (3)移動方便、機動性強。
   旋挖鉆機底盤采用履帶式挖掘機底盤,可自行行走,準確定位鉆孔。此外, 鉆機的安裝、拆卸無需輔助設(shè)施來完成,占用空間小,能靠墻操作，旋挖鉆機能獨立作業(yè),機動性強,可以適應(yīng)復(fù)雜地形, 
(4)適應(yīng)地層能力強。
旋挖鉆機配備不同的鉆頭, 包括(1)短螺旋鉆頭。(2)單層底旋挖鉆斗。(3)雙層底旋挖鉆斗。
旋挖鉆頭主要以短螺旋鉆頭主要靠螺旋葉片之間的間隙來容納從孔底切削下來的土、砂礫等。在地下水位較高,或含砂礫較多的地層,目前多數(shù)旋挖鉆機均采用鉆斗鉆進,用靜壓泥漿護壁。這種鉆孔工藝已明顯優(yōu)于短螺旋鉆頭鉆孔。雙層底旋挖鉆斗可以相對回轉(zhuǎn)一個角度,以實現(xiàn)斗底進土口的打開與關(guān)閉在復(fù)雜地層中,雙層底鉆斗的鉆進效率及孔底清潔度明顯優(yōu)于單層底鉆斗。即可用于對付沙層、土層、卵礫石、巖層等不同地質(zhì),不受地域限制。
  (5)使用方便、維修簡單。
旋挖鉆機結(jié)構(gòu)簡單,故障率極低，旋挖鉆機的主要部件均為較為普遍的原產(chǎn)地部件廠家提供(如泵、發(fā)動機、馬達、減速機等)
  (6)孔口回填土對鉆孔樁的影響少。
旋挖鉆機一般配備2m左右的孔口護筒(如孔口回填土較厚可加長),而且鉆機本身可埋設(shè)護筒,這樣可盡量避免孔口回填土對鉆孔樁的影響。
  (7)孔口掉泥、產(chǎn)生的沉渣少。
旋挖鉆機采用水下導(dǎo)管灌注混凝土。這是一種灌樁工藝,可避免孔口掉泥、灌注過程中產(chǎn)生的沉渣帶來的影響。
   鉆機的工作系數(shù)：
旋挖鉆機根據(jù)其主要工作參數(shù):扭矩、發(fā)動機功率、鉆孔直徑、鉆孔深度及鉆機整機質(zhì)量可以分為三種類型:
(1)小型旋挖鉆機。
小型旋挖鉆機的應(yīng)用:各種樓座的護坡樁、樓的部分承重結(jié)構(gòu)樁、城市改造市政項目的各種小于1m的樁、適用于其他用途的樁。
小型旋挖鉆機的技術(shù)參數(shù):扭矩100kN·m、發(fā)動機功率170kW、鉆孔深度40m左右、鉆機整機質(zhì)量40t左右。
(2)中型旋挖鉆機。
中型旋挖鉆機的應(yīng)用:各種高速公路、鐵路等交通設(shè)施橋梁的橋樁、大型建筑、港口碼頭承重結(jié)構(gòu)樁、城市內(nèi)高架橋橋樁、其他適用樁。
中型旋挖鉆機的技術(shù)參數(shù):扭矩180kN·m、發(fā)動機功率200kW、鉆孔深度60m左右、鉆機整機質(zhì)量65t左右。
(3)大型旋挖鉆機。
大型旋挖鉆機的應(yīng)用:各種高速公路、鐵路橋梁的特大橋樁、其他大型建筑的特殊結(jié)構(gòu)承重基礎(chǔ)樁。大型旋挖鉆機的技術(shù)參數(shù):扭矩240kN·m、發(fā)動機功率300kW、鉆孔直徑1??2.5m、鉆孔深度80m、鉆機整機質(zhì)量100t以上。
    施工步驟：
　旋挖鉆機就位→埋設(shè)護筒→鉆頭輕著地后旋轉(zhuǎn)開鉆!當(dāng)鉆頭內(nèi)裝滿土砂料時提升出孔外→旋挖鉆機旋回, 將其內(nèi)的土砂料傾倒在土方車或地上→關(guān)上鉆頭活門, 旋挖鉆機旋回到原位, 鎖上鉆機旋轉(zhuǎn)體→放下鉆頭→鉆孔完成,清孔并測定深度→放入鋼筋籠和導(dǎo)管→進行混凝土灌注→拔出護筒并清理樁頭沉淤回填, 成樁。.2　挖掘鉆機的參數(shù)
旋挖鉆機器需要考慮的參數(shù)有以下幾個:
1　鉆機扭矩 選擇鉆機扭矩要依據(jù)工程需要,確保鉆機能夠可靠地工作在鉆機的高效區(qū)
2  動力、液壓、電器系統(tǒng)
動力系統(tǒng)要求工作可靠,無故障工作時間長。液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)則考慮其可靠性,液壓和電子元件應(yīng)性能可靠,服務(wù)好、國內(nèi)備件好解決。
   3 鉆桿
鉆桿可以分為摩擦鉆桿和鎖緊鉆桿兩大類。摩擦鉆桿是指鉆桿上的鍵只能傳遞扭矩而不能傳遞鉆壓的鉆桿,而鎖緊鉆桿是指鉆桿之間通過加壓平臺可以鎖成一個剛性體對地層加壓鉆進的鉆桿。摩擦鉆桿在提鉆時不需要解鎖,操作簡單,但由于加壓能力有限無法鉆進較硬地層。鎖緊鉆桿的地層適應(yīng)能力強,但需要解決提鉆時可能對鉆桿造成強烈沖擊的問題。鎖緊鉆桿又可分為簡單的加壓式鉆桿和六鍵式嵌巖鉆桿。簡單加壓式鉆桿可以實現(xiàn)加壓,但加壓平臺較窄,壓強較大,容易磨損造成加壓失效,因此不能真正適應(yīng)堅硬地層的施工;而六鍵式嵌巖鉆桿的加壓平臺寬大,可以穩(wěn)定地傳遞大鉆壓,又因為是六鍵結(jié)構(gòu),鉆桿本身抗失穩(wěn)的能力很強,可以有效地克服鉆桿的細長桿效應(yīng)。目前從鉆桿形式上,可分為牙楔式、半牙楔式、摩阻式3種。選擇鉆桿形式應(yīng)該按照牙楔式、半牙楔式、磨阻式的順序。
   4　鉆桅調(diào)整結(jié)構(gòu)
鉆機的鉆桅調(diào)整結(jié)構(gòu)目前有三角形和平行四邊形兩類。從鉆機現(xiàn)場安裝、拆卸以及施工中穿越空中障礙等情況看,平行四邊形的鉆桅調(diào)整結(jié)構(gòu),具有更大的實用優(yōu)勢。
    5　輔助功能
(1)鉆桅垂直度自動檢測控制功能。
旋挖鉆機在工作時,鉆桅要經(jīng)常隨著上車回轉(zhuǎn)移動,因油缸泄漏,鉆桅受沖擊等原因,在工作過程中易造成鉆桅的傾斜,影響成孔質(zhì)量,因此為了保證鉆桅在工作過程中的垂直度,滿足旋挖鉆機工作時鉆桅垂直度要求,需考慮旋挖鉆機的鉆桅垂直度自動檢測控制功能。
(2)旋挖鉆機回位自動對正功能。
此系統(tǒng)不僅可以提高整機作業(yè)效率,減少操作人員的勞動強度,更重要的是提高了成孔質(zhì)量和整機性能。旋挖鉆機在循環(huán)作業(yè)時,每次循環(huán)均應(yīng)精確對準孔位,以確保成孔質(zhì)量。
 (3)鉆孔深度自動檢測功能。
旋挖鉆機配備自動測深裝置,既可測量每次鉆深,又可測量總的鉆深。旋挖鉆機在鉆孔過程中能通過光電傳感器,利用電子檢測系統(tǒng)自動全過程檢測鉆孔的深度,并能通過熒屏進行數(shù)碼顯示。
 (4)鉆孔速度及扭矩自適應(yīng)控制技術(shù)功能。
鉆孔速度及扭矩自適應(yīng)控制技術(shù)功能可根據(jù)土壤阻力情況,充分利用發(fā)動機功率,自動改變動力頭轉(zhuǎn)速及扭矩,最大限度地提高鉆進效率。
(5)故障診斷功能。
故障診斷功能通過分布于機器各部位的傳感器采集機器工作狀態(tài)數(shù)據(jù),由總線傳輸至機載PC,進行信號分析,并與工作數(shù)據(jù)庫比較,實現(xiàn)對機器工作狀態(tài)的實時監(jiān)測,并能與專家系統(tǒng)連接,實現(xiàn)機器常見機械、液壓、電氣故障的智能診斷。
(6)安全裝置功能。
旋挖鉆機有安全裝置包括緊急停車和駕駛室防護裝置。
注意事項：
⑴ 土層中成孔與鋼護筒安設(shè)的垂直度對樁體垂直度影響巨大;
⑵ 定位用的混凝土護筒與鋼護筒合理配套使用, 能有效縮短鉆機定位時間, 提高施工效率;
⑶ 軟巖及土層中使用旋挖斗一次成孔; 硬巖中先用螺旋鉆頭成小孔, 然后用旋挖斗進行擴挖成孔。
總結(jié)：
旋挖鉆用于地鐵工程鉆孔樁施工優(yōu)勢明顯, 適用性強; 自動化程度高, 勞動強度低; 鉆進效率高; 成樁質(zhì)量好; 環(huán)境污染小。能顯著地提高工程施工效率和工程質(zhì)量。在合理選取施工方法與施工工藝時, 能最大限度地節(jié)省物力, 財力, 人力等資源。對企業(yè)效益和社會安全具有雙贏意義。