旋挖鉆機(jī)發(fā)展歷史.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除旋挖鉆機(jī)旋挖鉆機(jī)是一種專門的灌注樁成孔作業(yè)施工機(jī)械，廣泛用于市政建設(shè)、公路和鐵路橋梁、高層建筑等基礎(chǔ)施工，配合不同的鉆頭，適應(yīng)于適用粘土，粉土、砂土、淤泥質(zhì)土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地層等各種地質(zhì)的成孔作業(yè)，可以適應(yīng)微風(fēng)化巖層的施工，適用于我國大部分地區(qū)的土壤及地質(zhì)條件。近年來，旋挖鉆機(jī)作為鉆孔灌注樁施工中一種較為先進(jìn)的施工機(jī)械，因其適應(yīng)樁徑范圍廣、樁位定位準(zhǔn)確、成孔質(zhì)量好、自動(dòng)化程度高、移動(dòng)靈活方便等優(yōu)點(diǎn)，特別是其具有高環(huán)保性和工作效率，在城市高層建筑基礎(chǔ)及高速公路橋梁樁基施工中，顯示出明顯的優(yōu)越性。1. 國外發(fā)展?fàn)顩r旋挖鉆機(jī)是在回轉(zhuǎn)斗鉆機(jī)和全套管鉆機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，起源于美國卡爾維爾公司。二戰(zhàn)以前，在美國卡爾維爾公司問世，1948年意大利邁特公司首先開始研制，接著意大利、德國開始發(fā)展，7080年代在日本得到快速發(fā)展。目前在國內(nèi)銷售旋挖鉆機(jī)的國外公司主要有德國寶峨公司、意大利士力公司、MAlT公司、lMT公司、CMV公司等。國外生產(chǎn)旋挖鉆機(jī)主要生產(chǎn)企業(yè)和產(chǎn)品如表2所示。目前國外的旋挖鉆機(jī)一般都設(shè)有搖管裝置由2個(gè)或3個(gè)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的大扭矩動(dòng)力頭(可配套管連結(jié)器)。液壓系統(tǒng)采用恒功變量自動(dòng)控制、自鎖互扣鉆桿、先進(jìn)的監(jiān)控儀表(tzU發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)和報(bào)警系統(tǒng)、鉆孔深度顯示、鉆桅自動(dòng)測(cè)斜糾偏裝置)。同時(shí)配有各種保險(xiǎn)裝置（如防止帶負(fù)載起動(dòng)和卷揚(yáng)機(jī)超高限位等) 但各家公司的旋控鉆機(jī)都有自己的技術(shù)特點(diǎn)。具體分析如下：德國寶峨公司其產(chǎn)品系列為BG12BG25：在天津設(shè)有一家獨(dú)資企業(yè)寶峨公司鉆機(jī)的立柱調(diào)整采用大三角形支撐結(jié)構(gòu)。遮設(shè)計(jì)可以加大變幅油缸安裝距，增大鉆桅的穩(wěn)定性。但他也使轉(zhuǎn)臺(tái)的設(shè)計(jì)變的復(fù)雜，且升高了運(yùn)輸時(shí)的整車高度。國外車型中也僅有BAUER公司一家使用此結(jié)構(gòu)。另一個(gè)特點(diǎn)是主副卷揚(yáng)都安裝在鉆桅上，節(jié)省了回轉(zhuǎn)平臺(tái)上的安裝空間，便于轉(zhuǎn)臺(tái)的布置。這一結(jié)構(gòu)使其整機(jī)外形較小，特別是回轉(zhuǎn)平臺(tái)與底盤顯得小，外觀上顯得前重后輕。動(dòng)力頭可根據(jù)負(fù)荷自動(dòng)調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)速度，具有彈簧、液壓兩級(jí)減振以及大型鉆機(jī)為達(dá)到套管設(shè)置深度的要求而增設(shè)的變矩器。MAlT公司目前已開發(fā)定型的大口徑系列旋挖鉆機(jī)中EB12、HR45、HR100、HR110為單一鉆機(jī)功能設(shè)計(jì)HR 1 3 0、H R1 3060、HR 1 80、HR260、HR300-570、HR240800均為多功能設(shè)計(jì)，即該系列鉆機(jī)在具有鉆孔樁的功能外，通過更換不同的工作裝置，還同時(shí)具有長螺旋(CFA)、地連墻、預(yù)制樁、切割樁、全套管等施工的性能。在最近幾年研制的中、小口徑系列旋挖鉆機(jī)，BABYDRILL、MINIDRILL、MIDIDRILL主要適合于城市建筑物內(nèi)部及鐵道、交通等一些狹窄地段施工，直徑為250800 mm樁徑。該系列鉆機(jī)也具有多功能性能，配置不同的工作裝置可進(jìn)行80 m鉆深微型樁 L、斜孔、高壓旋噴等施工。在MAlT公司系列旋挖鉆機(jī)中，集國外鉆機(jī)最大輸出扭矩與最小機(jī)型為一身機(jī)型HR240800鉆機(jī)，最大鉆進(jìn)扭矩為790 kN m，最大鉆徑3 m， 最大鉆深110 m， 最小機(jī)型BABYDRILL鉆機(jī)，最小鉆徑250 mm。MAIT公司采用自行設(shè)計(jì)的多功能底盤，穩(wěn)定性好，重量輕，可配預(yù)留裝置實(shí)現(xiàn)多功能，并具有上下車水平調(diào)整系統(tǒng)可進(jìn)行傾斜調(diào)節(jié)。鉆機(jī)的立柱采用平行連桿1- 角形支撐型式，液壓系統(tǒng)為多泵獨(dú)立回路，動(dòng)力頭配有套管鉆進(jìn)增扭裝置。鉆機(jī)的摩擦鉆桿驅(qū)動(dòng)鍵的寬度和厚度大，自鎖式鉆桿為短鍵嵌人式可保證快速加鎖和解鎖，而且鉆桿的材料采用專利配方，同時(shí)配有鉆桿支架，另外卷揚(yáng)機(jī)客繩量大、單繩纏繞可達(dá)到繩速高、提升力恒定和減少磨損。除此以外，MAlT系列旋挖鉆機(jī)設(shè)置了功率及扭矩輸出分級(jí)系統(tǒng)，扭矩輸出有3擋，即大扭矩低轉(zhuǎn)數(shù)、低扭矩高轉(zhuǎn)數(shù)和中扭矩中轉(zhuǎn)數(shù)，功率輸出有高、低2擋。用戶可根據(jù)施工地質(zhì)情況，設(shè)置不同的“扭矩轉(zhuǎn)數(shù)”擋位和“功率”擋位，滿足各種類型地質(zhì)條件快速施工的需要，達(dá)到高效節(jié)能的目的。意馬公司采用卡特彼勒履帶底盤，鉆桿配有導(dǎo)向滑輪架以防止鉆孔偏斜，動(dòng)力頭裝有油浴式潤滑、冷卻系統(tǒng)和清洗泵，液壓系統(tǒng)主油路采用雙路傳遞功率設(shè)計(jì)，整機(jī)液壓系統(tǒng)為先導(dǎo)負(fù)反饋恒功率變量自動(dòng)控制系統(tǒng)，主卷揚(yáng)機(jī)具有鉆桿觸地自停和動(dòng)力頭隨動(dòng)裝置以防止亂繩和損壞鋼絲繩。NCB公司的鉆機(jī)配自制底盤動(dòng)力頭采用恒功率控制和多功率傳遞的設(shè)計(jì)，整機(jī)液壓系統(tǒng)為先導(dǎo)負(fù)反饋恒功率變量自動(dòng)控制。自鎖式鉆豐千壁較厚，加焊有凹凸導(dǎo)向條以增加剛性和減少撓性變形，動(dòng)力頭有減振裝量和清洗泵。卷揚(yáng)機(jī)具有過載保護(hù)和限位保護(hù)裝置，另外在長螺旋鉆孔施工時(shí)，由電腦控制混凝土灌人量。CMV公司的鉆機(jī)為了能在保證穩(wěn)定性和垂直度的情況下改變工作半徑以及穿越空中障礙物，采用平行連桿機(jī)構(gòu)加三角形支撐型式，動(dòng)力頭可按土層自動(dòng)調(diào)整扭矩和轉(zhuǎn)速。表2國外旋挖鉆機(jī)主要生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品一覽表序號(hào)生產(chǎn)廠家主要產(chǎn)品型號(hào)1德國寶峨(BAUER)BG15、BG20、BG22 BG25、BG36等2德國MGF公司DBA18HD-303奧地利利渤海爾（LIEBHERR）HS833HD、LD224意大利意馬(TMT)AFB80、 AF120、AF160、AF180、AF200等5意犬利CMVTH18/066慧太利邁特(MAIT)HR45、 HR100、HR120、HR130、HR160等7意大利土力 (SOILMEC)R312、R412、R516、R618、R622、 R825、 R930、 R940、T108、RT3-ST8意丈利昔薩布蘭蒂 (CASAGRANDE)B1 25、B1809意大利DTLDH380、CF6、CF4、CF3SK、CF3S、CF10意犬利愛特商（ENTECO）E2511意太利NCB公司NCB1212日本加騰公司KE1200、KEI50013日奉住友重機(jī)SD205-2 、SD30714日立建機(jī)(HITACHI)TH55 、KH100、 KH125-315日立住友(HITACHISUMlTOMO)Mx6515B，MH5510B，SDX20716日本車輛(NIPPON)ED5500、TE4000-217苷蘭永疇(JUNTrAN)PM18-302. 國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r中國旋挖鉆機(jī)產(chǎn)業(yè)起步晚，但發(fā)展較快。早在20世紀(jì)90年代初國內(nèi)旋挖鉆孔需求量少。市場(chǎng)基本被國外鉆機(jī)所壟斷。中國干1986年首次在基礎(chǔ)施工中使用進(jìn)口旋挖鉆機(jī)。目前國內(nèi)生產(chǎn)旋挖鉆機(jī)廠商有近20家，主要生產(chǎn)企業(yè)和產(chǎn)品如表1所示。中國最近幾年開發(fā)的旋挖鉆機(jī)技術(shù)水平起點(diǎn)高，但品種少，還不能滿足不斷發(fā)展的基礎(chǔ)施工市場(chǎng)的需要。目前國內(nèi)旋挖鉆機(jī)生產(chǎn)廠家一般是在參考國91、同婁型產(chǎn)品技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)設(shè)計(jì)的，有的甚至是引進(jìn)國外技術(shù)生產(chǎn)。所選用關(guān)鍵件一般為進(jìn)口件，技術(shù)水平基本上達(dá)到了國外同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。但品種較少，基本上屬于動(dòng)力頭扭矩在180220 kN m之間，最大鉆孔直徑2 m，最大鉆深60 m的產(chǎn)品，有待進(jìn)一步向兩頭發(fā)展，開發(fā)最大鉆孔直徑1 2 m和3m左右的旋挖鉆機(jī)，以滿足市場(chǎng)需要。國內(nèi)主要生產(chǎn)產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀分析如下。徐工集團(tuán)主要產(chǎn)品有RD15 RD18、RD22三種旋挖鉆孔機(jī)，是國內(nèi)較早專業(yè)生產(chǎn)大口徑液壓旋挖鉆機(jī)的廠家。該系列鉆機(jī)是在廣泛吸收國外同類產(chǎn)品先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開發(fā)的商新技術(shù)產(chǎn)品，主要性能指標(biāo)達(dá)到了當(dāng)代國際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平，液壓件等美鍵零部件采用國際化配套，保證整機(jī)的可靠性。整機(jī)采用液壓伸縮式履帶底盤，自行起落折疊式鉆桅、伸縮式自鎖鉆桿，采用國際先進(jìn)的PLC智能控制技術(shù)，CAN總線控制系統(tǒng)+具有鉆孔定位自動(dòng)對(duì)正、鉆桅垂直度自動(dòng)控制、孔深自動(dòng)檢測(cè)顯示、鉆孔速度扭矩自適應(yīng)系統(tǒng)、故障診斷等多種智能化功能。采用彩色屏翻屏顯示，優(yōu)化了界面，方便人工揉作，控制器、傳感器等主要電氣元件采用進(jìn)口件，提高了產(chǎn)品可靠性。采用液壓先導(dǎo)控制，操作方便舒適。該系列鉆機(jī)采用進(jìn)口CUMMINS系列發(fā)動(dòng)機(jī)，RD22還采用了電噴發(fā)動(dòng)機(jī)，最大扭矩250 kN m，最大成孔直徑2500 mm，具有充足的功率儲(chǔ)備，完全可以滿足在中國高原地區(qū)的施工。徐工鉆機(jī)目前主要采用進(jìn)口鉆桿，整機(jī)具有主副卷揚(yáng)防過卷安全保護(hù)、變幅安全限位、駕駛室內(nèi)先導(dǎo)控制切斷等可靠的安全保護(hù)裝置。操縱室視野開闊，裝有冷暖空調(diào)并最犬限度地滿足操作人員的舒適要求，整機(jī)外型美觀大方，主要結(jié)構(gòu)件采用高強(qiáng)度低臺(tái)金結(jié)構(gòu)鋼焊接而成，機(jī)械強(qiáng)度高、剛度太，工作安全可靠。北京經(jīng)緯巨力工程機(jī)械有限公司是香港中國基礎(chǔ)工程有限公司(CFC)10O 投資控股企業(yè)。生產(chǎn)的產(chǎn)品主要有ZY120、ZY160、ZY200=種機(jī)型，其產(chǎn)品主要元件采用進(jìn)口件，包括鉆桿在內(nèi)的結(jié)構(gòu)件均為自制件，功能及技術(shù)性能與國內(nèi)外同類產(chǎn)品相似，動(dòng)力頭采用雙速減速機(jī)及單級(jí)平行軸齒輪減速增扭，所選發(fā)動(dòng)機(jī)功率較大，可在高原等惡劣條件下作業(yè)。河北石家莊煤礦機(jī)械公司最新推出的XZ一20旋挖鉆機(jī)是該公司在引進(jìn)芬蘭永騰公司技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用技貿(mào)結(jié)合的方式生產(chǎn)的新產(chǎn)品。該機(jī)動(dòng)力頭、鉆桿等均從永騰公司進(jìn)口，制造成本較高，因此售價(jià)大大高于國內(nèi)同類產(chǎn)品機(jī)型，市場(chǎng)競爭力有待提高。內(nèi)蒙古北方重型汽車股份有限公司經(jīng)過縝密的市場(chǎng)調(diào)研，與吉林大學(xué)聯(lián)合研制了ZY-200型旋挖鉆機(jī)，該機(jī)底盤選用卡特彼勒公司履帶底盤，發(fā)動(dòng)機(jī)選用美國cuMMfNs發(fā)動(dòng)機(jī)，可以旋挖直徑2 m，鉆深60m的樁孔。天津?qū)毝牍臼堑聡鴮毝牍驹O(shè)在天津的一家獨(dú)資企業(yè)。主要組裝寶峨BG系列旋挖鉆機(jī)和連續(xù)墻施工設(shè)備，并提供在中國所有寶峨公司產(chǎn)品的售后服務(wù)。主要機(jī)型為BG20旋挖鉆機(jī)。該機(jī)最大的特點(diǎn)是動(dòng)力頭為雙級(jí)扭矩輸出，當(dāng)小扭矩輸出時(shí)，最大鉆進(jìn)速度可達(dá)到60 dmin，大大提高了施工效率。該機(jī)可配5種自鎖式或摩擦式6鍵鉆桿，長度范圍為3058 m，發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為145 kW，耗油量小，主要適合于在平原施工。三一重機(jī)主要產(chǎn)品是SR220C型，最大扭矩220 kNm，最大成孔直徑2 000 mm。該機(jī)配置特點(diǎn)是底盤車體采用進(jìn)口卡特彼勒可擴(kuò)展底盤：動(dòng)力頭采用雙馬達(dá)雙減速機(jī)結(jié)構(gòu)，液壓系統(tǒng)采用力士樂元件：整機(jī)結(jié)構(gòu)布置與IMT公司機(jī)型類似。因該機(jī)采用進(jìn)口底盤，成本較高。宇通重工新推出機(jī)型是YTR230。該機(jī)型配置基本和三一重工的SR220C相同，主參數(shù)也基本相同。這是該公司首次涉足旋挖鉆機(jī)領(lǐng)域在技術(shù)上有待進(jìn)一步完善。山河智能公司igSWDM，20鉆機(jī)和徐州東明公司IJTRM200鉆機(jī)均采用自制底盤國產(chǎn)化鉆桿，動(dòng)力頭為國內(nèi)同一家公司生產(chǎn)，技術(shù)水平相差無幾。表1國內(nèi)旋挖鉆機(jī)主要生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品一覽表序號(hào)生產(chǎn)廠家主要產(chǎn)品型號(hào)1徐州科技RD15、RD18、RD222三一重工SYR200、SYR2203蘭州遵異j工程機(jī)械廠KU1500、KU2000、KU22O04黃海機(jī)械GZX一12、GZX-15、GZX-205盎牛集KU15006北京經(jīng)緯巨力工程機(jī)械ZY-12O Z-160、ZY-2007石家莊烯機(jī)公司XZ208內(nèi)蒙古北方重汽NR200 (ZY200)9湖南山河智能機(jī)械SWDM2O10杭州天銳TR-200C11暗爾演四海工程機(jī)械KH200012豫l州東峭TRM20013上海寶峨金泰8G1514邦州勘察KU150015連云港黃海機(jī)械廣GZX一153. 旋挖鉆機(jī)行業(yè)發(fā)展前景首先，從產(chǎn)品的性能優(yōu)勢(shì)來看，旋挖鉆機(jī)在未來相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)仍將作為主要的樁工機(jī)械產(chǎn)品，不存在被替代的威脅。尤其在樁徑大、鉆孔深的樁工程中，旋挖鉆機(jī)的優(yōu)勢(shì)明顯：其性能好、效率高，且污染小，在公路、鐵路、橋梁與大型高層建筑物的樁基礎(chǔ)工程中已成為首選設(shè)備，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。參考國外形勢(shì)：灌注樁鉆機(jī)設(shè)備中，旋挖鉆機(jī)占到2/3，可見旋挖鉆在國內(nèi)工程施工中有著廣闊的用武之地。再看市場(chǎng)需求。在中國，可以說2003年青藏鐵路工程以及北京奧運(yùn)工程等的推動(dòng)促成了旋挖鉆機(jī)行業(yè)的第一次騰飛，那么2012年下半年起興起的軌道交通建設(shè)熱潮以及城鎮(zhèn)化持續(xù)推進(jìn)等帶來的巨大工程量無疑將成為旋挖鉆行業(yè)實(shí)現(xiàn)再次騰飛的又一契機(jī)。2012年是中國地鐵建設(shè)“井噴”之年，多地軌道交通投資規(guī)劃相繼獲得批復(fù)，將成為拉動(dòng)旋挖鉆機(jī)產(chǎn)品銷售量的有力支撐。據(jù)記者了解，中國目前已經(jīng)建成并開通運(yùn)營的城市軌道交通為1700多公里，已批復(fù)34個(gè)城市的近期建設(shè)規(guī)劃一共有177個(gè)項(xiàng)目，141條線路，總里程大約是4382公里，總投資超過了2萬億元人民幣。預(yù)計(jì)到2020年，中國將有近50個(gè)城市發(fā)展軌道交通，網(wǎng)絡(luò)總規(guī)模超過7000公里左右。另外，城鎮(zhèn)化進(jìn)程的持續(xù)快速推進(jìn)，基建、地產(chǎn)投資反彈和政府對(duì)西部地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的加速，包括交通、水利、城市建設(shè)、資源開發(fā)等在內(nèi)的開發(fā)項(xiàng)目如火如荼地展開，這些都為旋挖鉆機(jī)的銷售提供了有利的市場(chǎng)環(huán)境。對(duì)此，面對(duì)廣闊的市場(chǎng)空間，國內(nèi)旋挖鉆機(jī)生產(chǎn)企業(yè)有必要進(jìn)行整合升級(jí)，致力于追求技術(shù)進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品升級(jí)換代，并共同推動(dòng)行業(yè)走向可持續(xù)性發(fā)展。首先，各企業(yè)應(yīng)苦練內(nèi)功，加大研發(fā)投入，加強(qiáng)產(chǎn)品部件基礎(chǔ)性試驗(yàn)和可靠性試驗(yàn)，加強(qiáng)產(chǎn)品的精細(xì)化制作，提升產(chǎn)品國際競爭力；其次，要?jiǎng)?chuàng)新營銷模式，加強(qiáng)客戶需求研究，大力推行技術(shù)性營銷，努力實(shí)現(xiàn)與客戶的雙贏，與行業(yè)共同成長；再次，企業(yè)要繼續(xù)加大出口力度，努力開拓國際市場(chǎng)，最終在世界范圍內(nèi)與國際品牌進(jìn)行抗衡，真正做到立足中國，走向世界4. 旋挖鉆機(jī)發(fā)技術(shù)展趨勢(shì)(1)底盤專業(yè)化 目前國內(nèi)外生