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旋挖鉆機卡鉆原因及詳細解決對策!

旋挖鉆機卡鉆原因及詳細解決對策!

【行業動態】 旋挖鉆機是我國近年來才引進發展起來的一種施工設備,該鉆機以其機、電、液一體化的高度集中、工作系統的優化設計、轉場和現場移位靈活等優點,使建筑領域特別是灌注樁領域的面貌煥然一新;同時以其高效率、高質量、..

旋挖鉆機是我國近年來才引進發展起來的一種施工設備,該鉆機以其機、電、液一體化的高度集中、工作系統的優化設計、轉場和現場移位靈活等優點,使建筑領域特別是灌注樁領域的面貌煥然一新;同時以其高效率、高質量、無污染等特點占領市場,為多數業主和設計單位所接受。

在近年的鉆機使用過程中,各使用單位均采取了行之有效的措施,經濟效益和社會效益較為可觀,但也出現了個別問題。本文針對鉆機在施工過程中易發生的、危害較大的事故卡鉆的原因作一些分析,并提出相應對策,與同行們共同探討。 1、卡鉆的原因

  所謂卡鉆,是指旋挖鉆機在鉆進或提升過程中,由于非鉆機本身的原因,即鉆機的各系統工作正常時,出現正反轉動作均無法進行、且主卷揚無法將鉆桿提起,然后反復重復以上動作,也無法恢復正常工作的情況。

  根據近幾年一些卡鉆事故的調查分析,初步認為卡鉆的主要原因有以下幾方面:

  (1)在鉆進和提升過程中,孔壁發生大面積塌方而造成埋鉆,使鉆頭既無法進行正反轉,也無法提起。這種情況在密實度不太大的砂卵層或流砂層較易發生。

  (2)由于操作手在鉆進時操作有誤,一次進尺太深,造成孔壁縮徑,使鉆頭筒壁與孔壁間的間隙消失而造成卡鉆。此種情況在粘泥層或砂層變為粘泥層時易為發生。

  (3)鉆頭邊齒、側齒磨損嚴重,成孔直徑無法保證尺寸要求,使鉆筒外壁與孔壁間無間隙,同時鉆進過深而造成。

  (4)由于偶發因素造成:如鉆進或提升過程中鋼絲繩斷裂,活動接頭(萬向節)解體,或機器本身出現了一些其它故障(如發動機無法工作、鋼絲繩跳出滑輪槽等)使工作突然停止,而處理又不及時,鉆頭在孔底停留時間過長,導致鉆頭筒壁四周沉渣太多或孔壁縮徑。

2、預防卡鉆的措施

  卡鉆是旋挖鉆機在施工過程中所出現的問題中較為嚴重的事故,一旦發生,則不易處理。即使最后將鉆頭取出,也需付出很大的人力、財力,花費較長的時間,造成很大的經濟損失和不良的社會影響,所以我們應以預防為主。預防主要從以下幾方面入手:

  (1)開鉆前要充分研究地質報告,掌握地層情況,同時在施工過程中密切注意地層變化。對容易造成塌孔的地層,如砂卵層、流砂層要提前制定對策,如調整護壁液性能、埋設長護筒等,防止大面積塌孔現象發生。

  (2)操作手在深層鉆進時要控制進尺,不要一次進尺太多,如在15m以深鉆進時,一次鉆進深度一般不要超過40cm。如在粘泥層鉆進,要充分考慮縮徑因素;如遇砂卵石等地層向粘泥層轉換,需注意地層變化規律,不要盲目加壓,控制一次進尺量。

  (3)制作鉆頭時應注意鉆筒尺寸,鉆筒直徑一般應小于成孔直徑6cm以上;在使用過程中,對鉆頭要及時修復,鉆頭側齒、邊齒磨損后要及時更換或補焊,保證成孔尺寸;同時應保證鉆頭掛勾有效,避免意外脫勾。

  (4)要注意鉆機本身的及時保養和維修,避免因鉆機出現故障而造成長時間停鉆。

 ?、僮⒁獍l動機動力。如出現動力不足使設備在正常負荷時轉速急速下降或熄火時要及時維修。

 ?、诮洺>S護液壓系統,以避免由于溢流閥卡滯、油管開裂等使系統壓力下降,從而引發動力頭達不到額定扭矩、提升拉力不足等問題。

 ?、劢洺z查鋼絲繩、活動接頭等附件,避免出現鋼絲繩斷裂、活動接頭解體而使鉆頭長時間停留孔底。

 ?、茔@頭銷子要裝配好,避免鉆桿與鉆頭意外脫離。

 ?、菔┕がF場要配備機械專業人員和必要配件,如果在鉆進時出現發動機突然熄火、鋼絲繩斷裂、活動接頭解體等現象時,要盡快修復;如無法迅速修復,要采取果斷措施,用其它輔助設備(如吊車等)把鉆頭盡快從孔內提出,防止出現卡鉆現象。

  (5)調整好護壁液的密度和粘度,使孔底能在一定時間內無沉渣,以保證設備偶然出現故障后有充分的時間排除。

3、卡鉆處理措施

  (1)分析造成卡鉆的原因,盡快測量卡鉆深度,分析地層等因素,以便采取相應對策。

  (2)根據分析出的原因,采取相應對策。

 ?、儆捎谒谆蛟O備自身原因造成的卡鉆,沉渣厚度大,要首先清孔,然后再用鉆機或輔助設備處理。

 ?、谟捎诜撬揭蛩卦斐傻目ㄣ@,沉渣不多時,應首先采取自救措施,如適當調高液壓系統壓力,使動力頭扭矩增大,再正反轉轉動鉆桿,盡量使鉆桿活動,只要能活動鉆頭,即可慢慢邊轉邊提,從而解決問題(但此方法應充分考慮鋼絲繩的磨損程度等因素)。另外也可以適度起升桅桿,以增大對鉆桿的起吊能力(此方法必須有機械專業人員在場充分考慮各方面因素后實施)。以上方法只能在卡鉆初期使用。

 ?、廴绻跃葻o效時,要改用輔助設備處理。此時要先測量沉渣厚度,如沉渣很少,可迅速采取措施;如果沉渣過厚,要先進行清孔,然后再進行處理。其方法主要包括直接起吊法、鉆頭周圍疏通法、護壁開挖法。

  直接起吊法:就是用吊車或液壓頂升機直接向上施力。根據在北京某工地實際經驗,卡鉆在72h之內,用4臺45t吊車,再加上鉆機主卷揚本身拉力是可以解決問題的。

  鉆頭周圍疏通法:用反循環或氣舉反循環原理(用高壓氣泵使管內產生氣水混合物而產生壓差形成反循環)、水下切割等方法,清理鉆筒四周沉渣,減小筒壁與孔壁之摩擦力,然后再用鉆機及輔助設備頂升。此方法較難操作,但在武漢某工地曾成功使用。

  護壁開挖法:用護筒、水泥或其它物品護壁,排掉孔內護壁液,用人工直接開挖,清理鉆筒周圍沉渣。此方法僅限于在卡鉆不太深的地層中使用。

4、結語

  卡鉆是旋挖鉆機施工中危害較大的事故之一,應從預防入手,盡量避免出現。這就要求管理人員和機組人員切實認識到卡鉆的危害,針對各種地層,事先制定好預防措施,并在施工中堅決執行;同時對卡鉆處理事故做適當的人力、物力等方面的準備,根據各種情況提前擬定多種搶救方案,做到未雨綢繆。

  如確實發生卡鉆事故,現場管理人員與機組人員要穩定情緒、分析原因、根據預定的方案立即進行搶救。首先采取自救措施,如自救無效,要迅速利用社會力量,盡快處理。根據以往經驗,如果采取措施得當且行動迅速,可以避免造成更大的損失。

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