工程钻机（精选12篇）
工程钻机 篇1
我国幅员辽阔,各地地质水文条件千差万别,工程钻机的施工工况艰巨复杂。桩工机械行业为了使工程钻机遇到特殊复杂地层时能够顺利施工,避免施工事故的发生和保护昂贵的钻具,尝试采取了多种办法。某些企业提出采用恒功率变速的双速电动机,同时要求电动机的起动特性好、过载能力强,可以针对各类不同的地质情况选用不同的转速,在施工中如遇到特殊的地质情况可以充分利用电动机的高起动转矩和高过载能力,避免发生卡钻、埋钻和断桩等事故。有些钻机厂则提出选用具有高转矩能力的单速电机,以克服普通电动机过载能力不强的弱点。
为了满足上述要求,我们开发了Y D Z系列工程钻机用高转矩三相异步电动机。该系列产品为单速8极和双速4/8极两种,功率范围37～160kW,S1工作制。
1 普通电动机驱动钻机存在的不足
工程钻机早期使用普通单速或双速电动机驱动,存在如下不足。
1)普通双速电动机定子绕组接线形式采用高速YY接、低速△接,当电动机需要从高速切换到低速时,不能达到恒功率变极调速。
2)普通电动机的机座均为统一设计的结构,两端每面多为四个搭子分布,机械强度较低,难以满足钻机在较为恶劣的使用条件下对电动机机械强度的要求。
3)普通电动机通常采用油封或甩水环密封,而钻机用电动机均采用V1型安装,普通密封结构难以满足钻机户外使用对其密封性能的要求。
4)普通电动机接线盒多设在轴伸端,出线孔朝右,不利于钻机接线,施工操作不便。
5)普通电动机的转子槽多为深槽结构,起动转矩倍数一般为1.6～2.2倍,最大转矩倍数一般为2.0～2.2倍。某些起动及过载能力较好的特种电动机其起动转矩倍数不超过2.5倍,最大转矩倍数不超过2.8倍,不能实现钻机对电动机高起动转矩的特殊要求,容易在施工过程中发生卡钻、埋钻和断桩等施工事故。
2 YDZ系列工程钻机用电动机的优势
1)高起动转矩和高过载能力工程钻机施工工况复杂,为其配套的电动机必须有足够的起动转矩和过载能力。在施工中,工程钻机如遇到地下坚硬的地层,可以利用电动机的高过载能力将其打通,此时电动机工作在过载状态;特殊情况下,坚硬地层可能无法打通,钻具有可能卡在地层中,此时必须利用电动机的高起动转矩使钻具旋转从而提出钻具,避免埋钻事故的发生。对于后种工况,YDZ系列工程钻机用电动机的最大转矩和起动转矩应达到3倍以上。针对此要求,我们开展了技术研究工作,在电动机上采用了鼠笼转子及双笼和深槽相结合的复合转子槽形。双速电动机的转子更是采用高电阻率铝合金作为导体材料,以实现良好的起动性能。此种特殊转子槽形(图1)充分利用了双笼转子和深槽转子的特点,为了保证足够的机械强度及良好的工艺性,将连接上、下笼之间的槽形颈部拉长、并适当加宽,通过调节其长宽比改变槽漏磁通的分布,并利用深槽集肤效应的影响,辅之以适当的转子导体材料,使电动机两种转速的起动性能都得到较大改善,满足钻机对电动机起动特性的要求。而普通电动机转子槽形(图2)无法满足钻机对电动机高起动转矩的要求。
2)高结构强度为了适应工程钻机在运行中承受较大振动与冲击以及在拖动状态下电动机安装呈悬臂状的要求,必须提高电动机的结构强度,其法兰端盖与机座的连接尤其要有足够的强度。YDZ系列电动机对法兰端盖和机座采取了新型设计:机座采用垂直水平分布的散热片,机座两端面每面设有8个搭子分布,其中有4个通搭子设置在垂直水平分布的散热片结合部,使机座强度得到大幅度提高,更加适应钻机较为恶劣的工作条件;法兰端盖外部设置16个加强筋,内部设置10个加强筋,内部加强筋顶面呈折线形(图3),从而加强了法兰端盖的机械强度。
3)新型密封结构设计工程钻机户外工作,工作状态时,非驱动端朝上,即电动机采用VI形式安装。此种情况下需重点加强非驱动端的密封,经研究决定,电动机非驱动端轴贯通部分采用防水环与油封构成组合密封系统,防水环位于风扇下面,便于拆装,其密封系统局部见图4,以防雨水进入电动机内部。
1-风扇;2-防水环;3-油封
4)出线孔接线便捷为了便于钻机动力头的接线,Y D Z系列电动机接线盒放置在非轴伸端,设有两个出线孔,出线孔朝向轴伸方向,这样非常便于电缆进线。接线盒座与接线盒盖采用加工面止口结构密封(见图5),提高了电动机的防护等级,适应户外使用的特点,便于安装,安全可靠。
3-密封垫
5)恒功率变极调速方案为了实现“重载低速、轻载高速”理念,工程钻机要求使用恒功率变速的双速电动机。YDZ系列电动机的恒功率变极调速方案即为双速电动机采用单绕组反相法变极调速方式:当电源频率一定时,改变电动机定子绕组的极对数,从而改变旋转磁场和转子的转速。为使转子的极对数能随着定子绕组极对数的改变而自动改变,转子一般都是鼠笼型。按照电动机原理,欲使极对数改变一倍,只要改变定子绕组的接线方法,使相绕组的两组线圈中有一组电流反向流通即可。YDZ系列双速电动机定子绕组利用这一原理,高速采用△接法,低速采用YY接法,可使电动机在两种转速下具有相同的功率,其接线图见图6,并通过对电动机磁路和参数的优化设计,实现了恒功率变速。
工程钻机 篇2
重视开挖探沟。市政工程的地下管线情况极其复杂，涉及到自来水、国防、电信、煤气、电力等诸多方面，尽管开钻前就取得了地下管线的布置图，但有些老管线在图上可能漏标，管线图的精度也不能满足实际施工需要。如果贸然钻进，有可能会造成严重损失，同时影响进度。所以在桩位放样完成后，就必须开挖探沟，深度根据实际需求宜为1～3m。同时在埋设护筒的钻进过程中，一定要缓速钻进，遇到异常情况立即停钻，提钻后查看情况。 制作可移动式钢板泥浆池。在市政工程中，由于施工区的狭小，施工线较长，对环境保护要求较高，制作可移动式钢板泥浆池，提高泥浆循环利用率，降低污染，加快施工进度。
根据不同的地质条件，选择不同的成孔方式。针对本工程中地质较差的世纪广场旁桩基，从泥面至泥面下10m左右均为松散的建筑垃圾回填，采用传统的方法不能满足其稳定性，避免塌孔事件发生，从而选择使用长度8～10m，壁厚1cm左右长护筒钻进成孔，再使用泥浆护壁，取得了比较好的`效果。对于地质条件比较好的，采用螺旋钻+干成孔的方式，最后采用筒钻扫孔，同时必须遵循“3个提前”(即提前制作钢筋笼，提前运至现场，提前在现场焊接)，争取钢筋笼一次性吊装完成，做好浇筑混凝土的前期准备工作。按放钢筋笼到浇筑完混凝土整过过程不超过40分钟，这样，避免塌孔，再次清理孔底的工作，加快了施工进度，同时也保证了桩身的质量。对于较复杂的覆盖层情况时，此时操作人员需根据出渣土质以及进尺情况，合理控制钻进速度和提钻速度，避免对孔壁造成较大的扰动，防止在钻进过程中发生坍孔事故。对于实际地质情况与地堪报告相差较大时，采用不同旋挖钻进都无法钻进，钻齿磨损极大时，应及时停钻，防止伤害旋挖钻机，此时可选择其他方式成孔，从而避免推迟工期，减小经济损失。
BG200旋挖机具有回位定位功能，每次提钻抛土后就不需要进行对中，从而提高钻进效率，也保证桩位的准确。但由于市政工程的高强度要求，应当避免在钻进过程中为节约桩位复测时间，没有钻到设计标高就移动钻机埋设护筒，一旦发生，必须重新利用护桩对中，在钻进的过程中必须保护护桩，不得一开钻就破坏护桩。
6 结语
在施工高峰期间共安排5台旋挖机，日均成桩4根，最高日成桩8根。相比普通回旋钻机，工效提高了将近1倍。由于采用可移动式钢板泥浆池等方法，并及时运出桩基渣土，降低了对周边环境的影响，有效地保护周围环境，实现清洁、文明施工。同时结合市政工程的特点，因地制宜的采取各种施工措施，其钻孔过程顺利，成孔质量良好，经过第三方检测，各项检测指标均满足规范和设计的要求，并取得了较好的钻孔经验，对以后同类型的旋挖钻施工具有一定的参考价值。
参考文献
[1] 中华人民共和国国家行业标准.公路桥涵施工技术规范[S].北京：人民交通出版.2000.
[2] 郭玉文.旋挖钻机在北京城市铁路高架桥桩基施工中的应用[J].铁道建筑，2001.(12)：8-10.
工程钻机 篇3
摘要 针对目前水利水电勘测、丘陵、戈壁及丛林地区等勘探市场的特点，开发了从拖拉机底盘取力驱动的工堪钻机；介绍了TPY-100型拖拉机钻机的结构组成、工作原理、特点以及实际应用情况。
关键词 拖拉机钻机 勘探市场
一、前言
根据目前水利水电勘测、丘陵、戈壁及丛林地区施工特点，以及加快用户施工进度和减少用户不必要的功能浪费，降低使用成本，针对此特点我公司生产出一种操作简单可靠，动作灵活，移动便利，满足国际勘探市场施工的QHSE标准的TPY-100拖拉机钻机。本钻机丰富了我公司的产品系列，拓展公司钻机系列产品的应用领域，为野外用户丛林、农场，山地、丘陵施工提供了全新的切实可行的解决方案。
二、主要结构组成、工作原理
1、主要结构及技术参数，TPY-100型拖拉机钻机主要由动力系统、变速箱、液压系统、给进和起落装置、回转器、卡盘、卷扬机、塔架等八大部分组成。该钻机用拖拉机做底盘，采用整体搬迁，较传统钻机搬迁方便快捷、效率高。
（1）动力系统。
动力体统采用约翰迪尔（宁波）农业机械有限公司奔野牌奔野304-2型轮式拖拉机，主要技术规格如下：
外廓尺寸（长×宽×高）：2870×1550×2030 mm.轴距：1627mm.额定牵引力：7.5kN.动力输出轴功率：20.6kW.轮距（前轮/后轮）：1200/1130～1430mm.最小离地间隙：260 mm.最小使用质量：1565kg.前轮质量/后轮质量：700/865kg.配重（前/后）：后：240 kg.档位数（前进，倒退）：8/2.发动机与离合器联接方式：直联.仪表型式：电感分体式.启动方式：电启动，驾驶座位型式及调整方式：可调式/水平调整.
离合器型式：干式、单片、非独立操纵、单作用离合器.变速箱型式：组合式（4+1）×2.变速箱换档方式：滑动齿轮换档.中央传动型式（前/后）：螺旋锥齿轮副/螺旋锥齿轮副.差速器型式（前/后）：闭式、两个行星直齿锥齿轮式/闭式、两个行星直齿锥齿轮式.最终传动方式（前/后）：二级直齿锥齿轮/内置式单级外啮合直齿圆柱齿轮.
前轴型式：固定轮距式.轮胎型号（前轮/后轮）：6.00-16/11.2-24.轮胎气压（前轮/后轮）：田问：80～120/80～100；运输：150/80～100 kPa.
转向系型式：液压转向.转向器型式：开心、无反应静液压转向.制动系型式：干式、蹄式制动器、机械操纵.
液压悬挂系统型式：开心、半分置式.悬挂装置型式和类别：后置、Ⅰ类。调节方式：力控制和位控制。液压油泵型式：CNB-E3lO（右偏）或CBT-E310FBR-NB.液压输出装置：单路阀（选装）。安全阀开启压力：16±0.5（山东16+0.50）MPa.提升行程：≥610 mm。最大提升力（悬挂点后610mm处）：≥4.95 kN.动力输出轴型式：后置、非独立式、滑动齿轮换档。动力输出轴花键数目：8或6键.动力输出轴转速：540、720或540、100r/min。燃油牌号：夏季：0号轻柴油、冬季：-10号或20号轻柴油。液压油牌号：32号低凝液压油、N100或N100D传动、液压两用油。
（2）变速箱。变速箱结构紧凑，分为一入三出，输入是由动力系统拖拉机传递给变速箱工作；输出的第一部分是带动单联齿轮油泵；输出的第二部分是带动回转器的工作；输出的第三部分是带动卷扬机的工作，整个工作过程传动平稳，噪声低。
（3）液压体系。液压系统由单联齿轮泵、操纵阀、油缸、压力表以及其它辅助配件构成，结构简单，便于操作和维修。
（4）给进和起落装置。给进和起落装置是油缸带动滑轮架上下移动实现塔架的起落和卡盘的上下移动，结构性能稳定，功效时间快，操作方便。
（5）回转器。回转器由一对弧形锥齿轮构成，其作用是帶动钻回迥转钻进以及反转时用于机械拧卸钻杆、套管。
（6）球夹卡盘。球夹式卡盘利用钢球窝卡住主动钻杆进行起下钻。
（7）卷扬机。卷扬机在分动箱的上部，可分别实现提升和下降等动作。
2、工作原理。TPY-100型拖拉机钻机的工作原理是利用奔野304-2拖拉机原动力经变速箱合理的动力输出和分配，带动钻机回转器、卷扬机及齿轮油泵工作；齿轮油泵工作通过改变操纵阀手柄的位置，控制钻机的钻进、钻具的提升及塔架的起降等，通过调节操作阀的溢流阀手柄可使系统获得不同的压力。
三、主要特点及技术参数
1、主要特点：（1）钻机变速范围较大，输出扭矩大；（2）转盘一机多用、大大减轻了工人的劳动强度，转盘拆卸非常方便；（3）利用给进油缸实现了液压给进和起落，实现一件多用的作用；操纵安全、方便；（4）采用农用拖拉机装载，搬迁容易，安装迅速；（5）机械和液压结构紧凑，手柄集中，操作方便。
2、主要技术参数
（1）开孔直径：150mm；（2）不用转盘冲击钻机：172mm；（3）终孔直径：91mm；（4）钻杆直径：42mm；（5）钻孔深度：100mm；（6）给进油缸行程：900mm；（7）齿轮油泵型号：CBN-E325ALPL；（8）钢丝绳直径：9.3mm；（9）拖拉机型号：奔野304-2；（10）总重量：2500kg左右。
四、生产试验情况
2009年6月TPY-100型拖拉机钻机在吉林市丰满区松花江江边进行了不带回转器的试钻。试验证明该次钻机能达到预期的各项技术性能参数，且结构合理美观。
五、结语
工程钻机 篇4
1 工程概况
常州轨道交通一号线配套工程———同济桥改造工程中, 由于老同济桥的桥位处于新建地铁洞身之上, 老桥的地下灌注桩成为了盾构推进的障碍物;因此, 在新建桥梁施工时, 需要将影响轨道1号线盾构施工的老桥桩基同步清除。经统计, 影响盾构机施工的老桥灌注桩主要有:46根桩径800 mm灌注桩、清除桩长约20 m;37根桩径1 000 mm灌注桩、清除桩长22 m;盾构范围内:32根桩径1 200 mm灌注桩、清除桩长22 m。盾构范围外:8根桩径1 200 mm灌注桩、清除桩长10 m等;13根桩径1 500 mm灌注桩、清除桩长23 m。环境特点:同济桥工程拔除的灌注桩数量较多, 从桃园路以南至和平路清凉寺门口, 新建桥梁施工范围以及道路施工范围内均有分布, 分布范围较广。拔桩的深度较深, 最深的桩将近25 m。桩径从0.8 m~1.5 m不等, 对于1.5 m灌注桩的拔除, 目前国内尚无相关施工案例, 具有较大的施工难度, 对拔桩的机械设备具有较高的要求, 技术上也有一定的施工难度并且本工程位于常州市中心, 周边学校、寺庙、文保单位、民居等较为集中, 施工时需要严格控制机械设备噪声、减少粉尘等污染物, 现场安全文明施工的管理要求较高。
2 施工机械选择
由于灌注桩使用年限已久, 周围土体日趋稳定, 桩土摩擦力增大, 因此拔桩的难度也越来越大。常规水冲法采用振动钢套管+高压空气+大量高压水冲法, 利用大功率振动器边振动钢套管, 边用高压水加高压气将桩周土体冲释成大量泥浆, 将桩周边土体严重破坏, 再由人工下到孔内焊接桩帽或套上钢丝绳后拔桩。然而, 水冲法由于其速度慢、环境污染严重、工期长、安全隐患多等局限性, 对后期地铁盾构施工有一定影响。本工程迫切需要一种安全、质量可靠的新型拔桩施工工艺。
CD全回转拔桩采用全液压驱动镶嵌有合金钻头的钢管套360°旋转切割、边旋转边下压安全、无振动、低噪声, 不会对临近建筑造成影响, 既快速又安全, 并可保证拔除桩体和回填的质量。因此本工程采用360°全回转全套管钻机作为本次灌注桩拔除的机械设备。
3 施工工艺
1) 施工准备。设备作业平台就位、吊装设备就位、套管回旋压入。a.设备安装固定→确定老桥桩的大小→选择合适的套管 (Ф1 200 mm, Ф1 500 mm灌注桩采用2 000 mm钢套管, 800 mm, Ф1 000 mm灌注桩采用Ф1 500 mm钢套管) →将第一节套管置于需清除桩的正上方→开始旋回转往下压→接着第二节套管螺丝连接→第二节套管压入……→直到套管底部达到预定标高。b.将套管与灌注桩同心压入, 如切到桩体, 则适当移动套管位置, 直到能完全套住灌注桩为准, 如图1所示。
2) 回旋偏心切削→老桥桩全断面回旋切断。确定老桥桩的位置, 在套管内壁与桩之间插入倒三角锤, 回转套管, 切断老桥桩 (倒三角锤重量5 t、长5 m) , 如图2所示。
3) 起拔断桩→断桩装卸处理。当原有桥桩与套管同时旋转时, 将倒三角锤取掉, 用抓斗取出原有桩, 如图3所示。
4) 压入清理。第一段桩头取出之后, 将该段套管内的砂土及杂物清理干净。
5) 分段取桩至作业深度、清除全部老桥桩。将全套管的下端旋挖至老桥桩的作业深度, 当老桥桩与套管同时旋转时, 用抓斗将剩余的桥桩取出, 并将孔洞内松土及杂物全部清理干净, 如图4所示。
6) 起拔套管→同步进行回填作业。老桥桩拔除后, 为防止孔洞坍塌, 桩孔必须立即进行回填。本工程除了驳岸位置的老桥桩采用粘土回填压实外, 其余采用混合砂浆回填, 如图5所示。粘土回填方法:a.分段拔出套管, 从底部往上回填粘土。粘土回填的孔洞直径为钢套管的外径。b.桩孔回填粘土, 每次回填的高度不超过2 m。c.每次回填后, 用十字冲锤夯击3次, 以保证回填密实。重复以上步骤, 直至将粘土填满孔口为止。
混合砂浆回填方法:该方法类似于钻孔灌注桩灌注混凝土的施工方法。首先, 对浇筑所用导管检测并进行水压试验。分段拼装导管, 采用履带吊配合, 伸至距孔底50 cm左右的距离。然后装料斗, 开始浇筑混合砂浆, 导管上拔的方法类似于灌注桩的施工方法, 直至孔口冒出混合砂浆为止。
7) 转场施工至全部施工完毕。
4 施工总结
1) 施工进度。根据本工程施工统计, 单台CD全回转全套管拔桩机正常拔除桩径800 mm灌注桩约1根/d~2根/d、桩径1 000 mm灌注桩约1根/d~2根/d、桩径1 500 mm灌注桩约1根/2 d~1根/3 d。
2) 拔桩效果。采用CD全回转拔桩机拔桩, 施工速度快、质量高、对周围土体扰动小;节能环保, 优质高效。
5 结语
CD全回转全套管桩基清障施工技术与常规清障技术相比, 在施工速度、可靠度、经济性等多方面有很大的优势, 受环境因素限制小, 对工程的进展具有良好的保障作用。此项技术将会在以后的工程实践中得到更加广泛的应用。
摘要：针对常州轨道交通一号线配套工程同济桥的拆除、改建涉及到废弃灌注桩的拔除问题进行了研究, 根据周围环境特点, 采用CD全回转拔桩机进行了拔桩清障, 并对施工所用机械、施工工艺等进行了阐述, 实践证明, 该工艺清除成效好, 使用可靠。
关键词：桥梁,灌注桩,CD全回转拔桩,改造
参考文献
钻机租赁合同最新 篇5
钻机租赁合同范文1
甲方：__________________公司
乙方：__________________
根据甲乙双方友好协商，签订本合同，共同遵守。
一、租机范围及内容
甲方租用乙方钻机两台，用于_________，乙方根据甲方要求及施工设计图纸进行施工，保证质量、包安全按期完成甲方分配的成孔任务。
二、甲方责任
1.乙方进场前，做好场地的三通一平;
2.派____为驻工地代表，负责现场签证，并协调解决施工中遇到的问题，协调与业主、总包、设计及监理的关系;
3.协助解决工人住宿。
三、乙方责任
1.根据施工要求，保证质量、包安全，按甲方要求的工期完成钻孔;
2.做好施工原始记录;
3.按照甲方的进度计划施工，服从甲方驻工地代表的管理;
4.严格把好质量关，如因乙方施工原因造成工程质量不合格，乙方必须返工，费用自理;
5.严格按照操作规程进行作业，确保施工安全，如发生安全事故，乙方负责解决，费用由乙方承担。
四、质量标准
按照现行有关规范要求及施工设计图施工。
五、付款及结算方式
1.成孔按元/米计价，按实际完成工作量结算。该单价不含税，乙方只向甲方开具收据。成孔用的泥粉及套管由乙方负责承担费用。钻孔穿导墙和旧桩基础时，给予补偿，补偿原则为：甲方与业主协商后，其补偿金额的全部支付给乙方。
2.乙方全部钻机进场开钻后，甲方按每台钻机________元支付预付款。
3.锚杆施工进度达到50%时，甲方再按乙方已经完成工作量的________% 支付进度款。
4.工程完工后，甲方支付乙方完成工作量的________%，但此时应扣除已经支付的款项。尾款在________个月内结清。
5.乙方不负责施工用的水、电费用，但水、电表由乙方提供并按甲方的要求安装。
本合同自签订之日起生效，至工程结清款项之日失效。
本合同一式四份，甲乙双方各执二份。
甲方：乙方：日期：
钻机租赁合同范文2
承 租 方：(以下简称甲方)出 租 方：________ ___(以下简称乙方)
第一条 依据《中华人民共和国合同法》和集团公司相关规定，遵循平等、自愿、互利的原则，合同双方就大扭矩履带式全液压钻机租赁事项协商一致，签订本合同，共同遵守。
第二条 租赁期限
1.大扭矩履带式全液压钻机租赁试用期为2个月。实际租赁期限为 个月，即自 年 月 日至 年 月 日。
乙方因需要延长租期，应在合同期满前 15 日内重新签订合同。
第三条 租金及支付 1.租金及计算
租金 =(年折旧额×使用系数+管理费)×(1+税率)=(8520_/10×1.3+8520_×2.5%)×(1+5.65%)=139521元/年设备价值：8520_元;使用年限：20_年;使用系数：1.3;税率：暂按5.65%
2.设备运输费：租赁和退租的运输费用全部由甲方承担(包括装卸车费用)。
3.租金支付：大扭矩履带式全液压钻机租赁费用按月计算。首次甲方支付12个月租赁费用，乙方向甲方开具结算单。
4.租赁计费起止时间
大扭矩履带式全液压钻机经甲乙双方验收后，装车起运为大扭矩履带式全液压钻机租赁开始时间，试用期2个月，计费时间为装车起运日期向后推延2个月开始。停用退租甲方将设备运返至乙方指定地点，完成交接验收，出具验收报告，停止收取租金。第四条 设备租赁实施细则
1.租赁设备验收
由甲乙双方有关技术人员共同对大扭矩履带式全液压钻机进行验收确认完好后，甲方负责装车运输，乙方给予协助配合。
2.使用规定
大扭矩履带式全液压钻机退租时，必须是能运转的完好设备，否则维修费用由甲方承担，如发现设备有缺件和损坏的一律按原值赔偿。
甲方应加强对租赁设备的管理与维护，保证设备完好运行，做好租赁设备在正常使用过程中的日常维护，发生的维修费用一律由甲方负责。
甲方不得随意改变租赁设备的结构，如需改变的，必须经乙方同意。甲方应妥善保存钻机，每次使用完毕及时维护保养，保证随时能够投入使用，并且不得将钻机外借。第五条 双方义务和责任
(一)甲方责任与义务
1.负责配备大扭矩履带式全液压钻机操作、维护人员，负责设备的操作，日常维护保养和故障的处理，确保设备技术状态完好。
2.与乙方共同输设备的租赁费签认工作。
3.负责租赁费的及时支付。
4.大扭矩履带式全液压钻机在运输、安装、保管、使用等过程中发生的一切费用、税款，均由甲方承担。
5.乙方按照上级要求和抢险救援的需要，要求甲方交还设备时，甲方必须及时交还乙方使用。
(二)乙方的责任与义务
1.提供完好的大扭矩履带式全液压钻机，根据甲方要求，提供钻机说明书，合格证书资料;
2.乙方应协助甲方完成运输装车等工作;
3.乙方应协助甲方联系生产厂家，进行技术服务;4.乙方每年应不低于两次实地查看钻机的使用和保存情况;5.根据上级要求和抢险救援的需要等情况，有权要求甲方将钻机交还乙方使用。
第六条 违约责任
甲乙双方应按相关约定履行义务，若出现违约事件，向对方支会违约金，每次额度 5000 元。
第七条 保证金
经甲、乙双方协商，乙方收取甲方保证金20_0元，作为履行本合同的保证。租赁期间不得以保证金抵作租金。租赁期满，扣除应会租赁大扭矩履带式全液压钻机的缺损赔偿金后，保证金余额退还给甲方。
第八条 其他
1.本合同一式肆份，双方各持贰份。经双方签字和盖章后发生法律效力。2.合同经双方签字生效，双方必须严格遵守。任何一方需要合同内容，应经协商一致后，重新签订补充协议。
甲方名称(签章)：_________ 乙方名称(签章)：__ ______
甲方代表(签字)： 乙方代表(签字)：
_______年____月____日
钻机租赁合同范文3
承租方：(以下简称乙方)____福建省九龙建设集团有限公司___
出租方：(以下简称甲方)朱宝____
根据《合同法》的有关规定，按照平等互利的原则, 为明确甲、乙双方的权利义务，经双方协商一致，特签订本合同。
第一条：租赁机械的名称： __农用车_ 型号：_ 1000型___ 数量：__按工程需要_ 使用地点：_蚌埠市淮上区淮上大道(蚌宿路-马园路)_
第二条：甲方为租赁机械配备操作手(确保项目部能随时使用农用运输车)，其人工工资由甲方(出租方)支付。
第三条：租赁期限及租金
1、自_20__年9月_3日至路面浇筑完毕，如需继续租用，应在本合同期满前五日内，重新签订合同，实际租期根据现场确定。
2、租金按照每车 14元支付(其中包括：操作人员工资、设备保养费等费用)。
3、付款方式：二灰、水稳在混凝土浇筑十天后付清(8月30日前的运输票)。混凝土运输费在混凝土浇筑完后20天付清。
第四条：租赁机械的所有权
1、在租赁期间，合同附件所列租赁机械的所有权属于甲方。乙方对租赁机械只有使用权，没有所有权。在没有得到乙方的允许下，不得私自将设备运离施工现场。
2、、在租赁期间，乙方如将租赁机械转租给第三人，必须征得甲方书面同意。
第五条：租赁设备的管理
1、租赁期间甲方操作人员必须根据乙方施工人员的上下班时间表执行，无条件服从乙方现场管理人员的指挥，完成指定的工作任务。不得以任何理由拖延。如甲方设备由于操作人员素质、设备问题无法完成乙方的施工任务，乙方有权随时增加施工机械并终止本合同。
第六条： 租赁机械的使用、维修、保养和费用
1、租赁机械在租赁期内由甲方安排司机操作使用并负责日常维修、保养，使设备保持良好状态，并承担由此产生的全部费用。
2、在工作过程中甲方若不能对设备故障进行排除，应及时通知乙方现场管理人员。并及时更换机械设备，确保乙方正常施工。造成的误工费用有甲方承担。
第七条：租赁机械运费的承担
租赁机械的进退场的费用、运费由甲方各承担。
第八条：租赁机械的毁损和灭失
1、在租赁期间，甲方负责租赁设备的维修、保养、保护工作，对于设备在工作中的损坏乙方不承担任何责任。
第九条：违约责任
1、乙方延迟支付租金时，甲方将在当日停机，如付款后继续租(使)用，造成的损失均由乙方负责。
2、甲方如因机械设备老化、操作人员素质等原因无法确保乙方正常施工，应及时更换机械，对乙方造成的损失按实际发生给予赔偿。
第十条：争议的解决
凡因履行本合同所发生的或与本合同有关的一切争议，甲、乙双方应通过友好协商解决;如果协商不能解决，应提交_蚌埠市_仲裁委员会，根据仲裁的有关程序进行仲裁裁决。仲裁费用和胜诉方的律师费用应由败诉方承担。
第十一条：未尽事宜，双方另行协商解决，本协议壹式贰份，甲乙双方各执壹份，双方签字盖章后生效。
承租方(乙方)： 出租方(甲方)：
委托代理人： 委托代理人：
地 址： 地 址：
电 话： 电 话：
我国石油钻机发展现状探讨 篇6
一、我国石油钻机的发展现状
自20世纪90年代以来,由于钻机制造技术、部件质量和研发能力的提高,研发速度加快 ,研制成功 ZJ6OL型、ZJ-6OD 型和ZJ-6ODS型机械驱动钻机和电驱动钻机,并朝系列化、标准化、多样化方向发展 ,钻机的性能指标已达到 GBI806一86的规定。国产钻机已形成系列 ,钻深有1500、2000、3200、4500和 6000m ;驱动方式除常规的柴油机一胶带驱动和柴油机一液力变矩器驱动外,还有 AC-SCR-DC驱动。尤其是4500m以浅钻机在提高移运性上成绩斐然 ,橇装钻机模块化程度大大提高,其中3 000m以浅钻机采用 自走式运载车、伸缩式井架,大大降低了移运成本,且均拥有自主知识产权。
二、与国外的主要差距及部分原因
通过对比国外钻机的发展，我国钻机与国外产品技术的主要差距：①从适应更广领域及更深埋藏油气勘探开发的需要看,我国超过7000m钻深能力的石油钻机还是空白。适应沙漠、戈壁、沼泽地等条件的钻机研制工作刚刚起步。②为适应地貌开阔条件、集装程度较高的钻机研制虽然已经起步,但如何使其拆成便于公路运输的小块组件尚未考虑 ,限制了这种石油钻机在西部沙漠油 田的使用；③我国专用搬家车辆研制刚刚起步。在国外承包钻并工程中,搬家安装时占用车辆多、操作工人多和耗时长的问题十分突出。④整个石油钻机研制工作基本停留在仿造与跟踪阶段,创新所占比例较小。
原因分析如下：①需求不旺。需求是石油钻机发展的重要动力。而对于特大型钻机 (钻深能力大于7000 m )、不同集装程度钻机及机械化、智能化系统,因需求不旺而没有提到议事日程上来。②基础薄弱。可供石油钻机使用的国产基础件品种少,质量差 ,尤其是用于高移运性钻机的高速柴油机、液力机械换挡箱、小节距多排链、轴承等基础件不过关,很难参与国际市场竞争。③观念落后重主机轻配套的观念还没有根本改变。配套系统依然靠引进关键设备与技术支撑局面；钻机各个系统合理配置未受到重视,重硬件轻软件的倾向严重制约了石油钻机的发展。
三、对我国石油钻机发展的探讨
当前,国际石油钻井技术发展的总趋势是以信息化、智能化、自动化为特点,向自动化钻井发展。21世纪全球钻井技术将会有重大进展 ,我们应坚持有所为有所不为的原则,选准内容制定规划,并按3个层次发展钻井技术,即成熟技术产业化,在研技术集成化和高新创新技术自主化 ,把自主创新放在重要位置。在 21世纪初期 (2001 一 2020年),重点发展与自动化钻井有关的主要技术,包括:复杂结构井的产业化技术 ,钻井信息技术,新型绿色无污染钻井液,随钻测量和随钻地层評价技术 ,井下动态数据的采集、处理与应用系统,信息流闭环系统及旋转导向闭环钻井技术,现代平衡钻进技术,柔管技术等;继续解决深井、超深井钻井技术难题;进一步完善和推广油气层保护技术和小井眼产业化技术;加强钻井理论研究,相关技术的发展必将引导和促进装备的发展。
四、结语
21世纪是科学技术特别是工程科学技术进一步高速发展的世纪。现代石油钻井技术的总体发展趋势是从机械化钻井的成熟阶段向实现自动化钻井阶段迈进。通过不懈的努力,相信在不久的将来 ,我国的石油钻机制造业将使石油钻机朝着机电液一体化方向迈进一大步,提高石油钻井队劳动生产率,以及为钻井队出国作业提供具有竞争力的钻机进而参与国际市场更广泛的竞争而做出新的贡献。
参考文献：
[1]杨汉立.国内外石油钻机现状及我国钻机发展探讨.石油机械.2003（31）
[2]雷永刚.石油机械制造业产品与技术发展预测.科技信息．2007（18）
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简析旋挖钻机在市政工程中的应用 篇7
某市政道路工程处于该市主城的西南部, 道路全线需改造大概2.5公里的路程, 所需钻孔灌注桩大概340根, 桩直径共两种Φ1500mm、Φ1200mm, 桩长设计为25m～40m。灌注桩一定要按照施工设计规范来选择合适的灌注桩, 一旦灌注桩的规格达不到施工要求时就要尽快采取有效措施进行补救。
由于这项工程项目所处区域环境比较复杂, 其地质又比较特殊, 即岩土层的土层一般由杂填土、素填土以及粘质粘土, 等土质构成。工程项目的施工场地上面常会形成一个起伏极大的基岩盆地, 它的里面常会沉积很厚的泥质粉砂岩, 以及细沙石和泥岩, 通常覆盖岩土层的厚度会出现很大的变化, 进而使得基础岩面的起伏也呈变大趋势发展。风化泥岩以及泥质粉砂岩作为桩基的持力层, 通常被归属于软岩—极软层, 一旦遇到水便很容易被软化。
二 旋挖钻机的分类及选型
根据该市政工程所处区域以及施工环境特点进行分析, 施工人员以确保施工质量能够达到要求的标准为基础, 分别对3种不同类型的钻机钻孔工艺进行了探讨, 然后得出结论认为只有旋挖钻机比较适合该工程项目的施工。在将旋挖钻机应用到市政工程中时, 应先把筒钻头以及螺旋钻头配备好, 通常上面的土层要用筒钻头而且需控制好它的钻进速度;一些基岩和砾石层比较硬, 即便用筒钻头也很钻进去, 这个时候可以将螺旋钻头和筒钻头相互交替进行钻进, 这样便能取得极佳的施工效果。
三 市政工程中旋挖钻机施工注意事项
采用旋挖钻机进行施工具有很多的优点, 比如成孔速度快, 带来的环境污染小, 而且操作方法简单又灵活便捷, 此外它的适用性很强, 然而在施工过程中施工人员还是得严格控制其施工质量, 注意施工中可能出现问题的环节。作者认为应从以下几个方面加以重视:
1.重视探沟的开挖
一般情况下市政工程地下管线都会比其它道路的管线情况要复杂好几倍, 这是因为市政工程大多处于城市内, 跟人们的日常生活圈关系非常紧密, 一些日常生活中涉及到的自来水、国防、电信以及煤气、电力使用等多个方面。虽然施工人员在开钻前就有了地下管线的详细布置图, 但是一些管线可能不明显而被漏标, 加上管线图的精度不够, 很难满足实际工程项目施工所需。一旦冒然钻进, 很可能造成难以估计的损失, 还会额外的增加工程施工成本, 延迟了工程的施工进度。另外桩位放样施工结束后, 还需开挖探沟, 沟的深度应该按照工程项目实际所需进行控制, 一般在1m～3m之间。与此同时施工人员在埋设护筒开展钻进施工时, 要控制好速度, 最好缓速钻进。当遇到意外情况需立即将施工操作停下来, 然后把钻头提起来认真检查一下钻的情况, 尽快的采取有效措施解决好出现的问题, 尽量不要影响到工程的施工进度。
2.护筒埋设要牢固准确
护筒埋设工作是钻孔灌注桩施工的开端, 护筒平面位置与竖直度准确与否, 护筒周围和护筒底脚是否紧密、不透水, 对成孔、成桩的质量都有重大影响。埋设护筒时应通过定位的控制桩放样, 把钻孔位置标于坑底, 再把护筒吊放进坑内, 找出护筒的圆心位置, 用十字线在护筒顶部或底部, 然后移动护筒, 使护筒中心与钻孔中心位置重合, 同时用水平尺或垂球检查, 使护筒竖直。然后在护筒周围对称、均匀地回填最佳含水量的粘土, 且要分层夯实, 以达到最佳密实度。夯填时要防止护筒偏斜。
3.制作适量可以自由移动的钢板泥浆池
市政工程项目受自身施工环境所限, 施工区域素来比较狭窄, 而施工线路却比较长, 因而整个施工过程中会对周边的环境保护提出较高的要求。所以施工人员要生产一定数量的可移动式钢板泥浆池, 促进泥浆的循环使用效率, 从最大程度上将环境污染降低, 进而加快整个工程的施工进度。
4.成孔方式要合理选择
地质条件不同, 其成孔方式也不一样, 也就是说成孔方式要根据工程的实际地质条件来定。
(1) 地质条件较差的施工区域。
有些工程项目所处区域地质比较差, 对于这部分的桩基, 一般泥面到其下面10m左右的位置便会出现松散的垃圾回填土, 如果仅仅采用传统的施工方法进行施工, 很难确保它的稳定性, 也很难避免塌孔事故的产生, 所以施工中最好选用长度为8m～10m、壁厚大概1厘米的长护筒钻进成孔, 再采用不分散、低固相、高粘度的PHP泥浆进行泥浆护壁, 这样便能取得极佳的施工效果, 还能避免上面所说的各种坍塌事故的产生。
(2) 地质较好的施工区域。
一些施工区域的地质条件比较好, 施工人员便可以将螺旋钻跟干成孔方式结合在一起进行施工, 最后再利用筒钻进行扫孔。与此同时还需提前将钢筋笼制作好, 然后运到施工现场储存好, 而且焊接工作也许在施工现场提前完成, 对于钢筋笼要争取一次性吊装成功, 且在浇筑混凝土时应做好前期的准备工作。通常安装钢筋笼以及完成混凝土的浇筑工作总共所用时间应该控制在40分钟以内, 这样才可避免塌孔现象的产生, 此外还需做好工程的孔底清理工作, 以便确保整个桩身的施工质量, 从而提高工程项目的施工进度。如果市政工程实际的地质情况跟勘探所得数据报告差别太大, 施工人员就需对工程项目的施工区域重新进行勘探, 在获取准确的数据后再行制定施工方案, 开展施工作业。
四 结语
采用旋挖钻机对市政工程进行施工, 可以极大的改善施工工艺, 并且与其它的钻孔挖桩机械设备相比, 它的施工效率也要提高很多。与此同时还需采用可移动式的钢板泥浆池等各种施工方法辅助旋挖钻机施工作业, 不仅可以及时的将桩基渣土运出去, 还可以尽量减少施工过程中给周边环境造成的危害, 尽可能的保护好周围的施工环境。总之随着交通运输业的不断发展, 市政工程项目的不断增多, 旋挖钻机在市政工程项目中得到了更加广泛的应用, 这就需要施工技术人员不断学习先进的钻孔知识与技术, 改善施工工艺, 采用更加先进的施工设备, 开展钻孔施工作业, 以期能够确保整个市政工程项目的施工质量得到可靠保障。
摘要：旋挖钻机是目前钻孔灌注桩施工技术中比较先进的施工方法之一, 这种施工方法不仅施工效率高, 而且能够满足各种施工工程施工所需, 特别是对于一些工期比较紧的施工项目极为关键。本文主要根据具体的工程案例分析了旋挖钻机的施工特点, 最后认为多数施工单位采用旋挖钻机开展市政工程项目的施工作业, 不仅因为它的施工工艺及流程容易把握, 还因为它的施工效率高, 且能取得极好的施工效益, 从而确保整个市政工程的质量。
关键词：旋挖钻机,施工质量,工艺与技术
参考文献
工程钻机 篇8
关键词：旋挖钻机,回填土,成孔技术,工程实例
随着科技的发展, 在工程施工中的机械化程度越来越多, 机械的功能也越来越齐全, 机械化使得工程的难度大为降低, 但是也由于机械自身因素, 在施工中还是会存在一些问题, 主要根据施工中常遇到的一些问题, 通过实例阐述旋挖钻在成孔施工中的施工技术。 该工程基础座落在沙石土回填层厚度达4～5m地基之上。基础设计为机械钻孔砼灌注桩, 柱孔直径为1～0.9m。结合现场实际情况, 甘肃省长城建设集团总公司确定选用旋挖钻机进行本工程机械钻孔施工。
1旋挖钻机施工方法
旋挖钻机将整体自重置于可自动行走的履带式底盘上, 以自带柴油发动机输出动力来提供施工现场所需要的大功率电源, 利用筒式钻都底部的斗齿, 在液压油缸的加压下钻进, 切削土体, 并压入容器内, 然后由钻杆提出筒式钻头, 至孔口后快速回转倒土。护壁泥浆采用优质膨润土、烧碱、纤维素等根据地质情况按一定比例配置而成, 并随着旋挖机钻进用泥浆泵持续注入孔内, 起到静压护壁作用, 以保证水头压力, 如此反复循环完成成孔作业。成孔达到设计深度和质量要求后, 安装钢筋笼和导管, 灌注水下混凝土。 旋挖钻孔灌注桩的特别之处在于制备泥浆和补充泥浆, 在钻孔过程中, 要制备符合性能指标的泥浆, 同时要及时补充泥浆, 以确保孔内水头压力, 防止塌孔。
2施工操作要点
2.1桩位的测量放样
本工程采用全站仪坐标法来进行桩的中心位置放样, 放样后四周设护桩并复测, 误差控制在0.005m以内。桩位用ϕ10mm、长度0.35～0.40m钢筋打入地面0.3m (四周填以水泥砂浆或混凝土来保护) 作为桩的中心点, 然后在桩位周围做上标记, 既便与寻找又可防止机械移动时破坏桩点。
2.2埋设护筒
护筒的作用为固定桩位, 引导钻头方向, 隔离地面水流入孔内, 保证孔内水位高出地下水位或施工水位, 增加水头高度, 保护孔壁不塌陷, 确保成孔质量。
2.2.1 护筒的要求
护筒选用厚度不小于0.006～0.008m钢板卷制, 高度3m, 护筒内径比桩径大0.1～0.2m为宜。为了增加护筒的刚度, 防止周转使用中的变形, 在护筒的上口和中部的外侧各焊一道加劲肋。由于整个钻孔桩处于地下水位较高地区, 故在施工前先用水平仪测出原地面高度、地下水位高度。在埋设护筒时, 护筒的顶端均高出地下水位2.0m以上, 以增加孔内水头压力。
2.2.2 护筒的埋设
在埋设护筒前, 首先对场地进行平整, 垫高、清除杂物。施工中, 护筒的埋设采用旋挖钻机静压法来完成。首先正确就位钻机, 使其机体垂直度、钻杆垂直度和桩位钢筋条三线合一。然后在钻杆顶部带好筒式钻头, 在钻头的端部临时连接一个扩孔器, 使成孔直径可达1.65m, 深度略小于护筒的埋深, 然后用吊车吊起护筒并正确就位, 用旋挖机钻杆将其垂直压入土体中, 从钻头连接扩孔杆至钻进挖深到安放好护筒仅需15min。护筒埋设后再将桩位引回, 使护筒中心与桩位中心重合, 并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置。经确认护筒平面位置的偏差不大于0.05m, 偏斜度的偏差不大于1%, 则将其四周用黏土填实, 并准备下一道工序的施工。
2.3钻孔
2.3.1 钻机就位
旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置, 并在操作室内有仪表准确显示电子读数。当钻头对准桩位中心十字线时, 各项数据即可锁定, 无需再作调整。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确, 误差控制在0.2m内。
2.3.2 调制化学泥浆
由于本工程砂石回填土层较厚, 且地下水位较高, 化学泥浆调制的好坏是钻孔桩施工是否顺利的一个关键性指标, 经过反复试验, 本工程用泥浆采用优质膨润土、烧碱、纤维素制成。其各组成成分性能和用量如下:
膨润土:主要成分为蒙脱石, 分钙土和钠土。使用时加入纯碱改造成钠土用于配浆。它具有相对密度低、失水量少、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回转阻力小、造浆能力大等优点。
烧碱:调整泥浆的pH值, 使其保证在8～10的偏碱性范围内, 以保证水化膜的厚度, 提高泥浆的体率和稳定性, 降低失水量, 同时避免了因pH值过小而引起钻头锈蚀和黏土颗粒难于分解而降低粘度, 也避免了pH值过大而引起黏土颗粒凝聚力减弱而造成裂解使孔壁坍塌。
纤维素:增加泥浆黏性, 使土层表面形成薄膜而保护孔壁剥落并有降低失水量的作用。
钻孔中化学泥浆性能指标和用量如下:
膨润土1000kg, 烧碱5kg, 纤维素0.5kg, 相对密度1.1～1.20, 粘度19～28, 酸碱性pH8-10, 胶体率≥95%, 砂率6%～8%。
2.3.3 泥浆循环利用及布置
根据现场实际情况, 在本工程东南角设置一个泥浆池和沉淀池。混凝土灌注时孔内溢出的泥浆均排至沉淀池内, 经沉淀后用于下一个钻孔护壁。
2.3.4 钻进
钻进时每回次进尺控制在0.6m左右。刚开始要放慢旋挖速度, 并注意放斗要稳, 提斗要慢。特别是在孔口5～8m段旋挖过程中要注意通过控制盘来监控垂直度, 如有偏差及时进行纠正, 而且必须保证每挖一斗的同时及时向孔内注浆, 使孔内水头保持一定高度, 以增加压力, 保证护壁的质量。同时, 做好整个过程中的钻进记录, 随时根据不同地质情况调整泥浆指标和旋挖速度。在钻孔过程中, 根据的地质情况, 主要用了以下4种钻头:挖土钻头、挖沙钻头、筒钻螺旋钻头。其成孔性能如下:
1) 挖土钻头:最常用的钻头, 是在钻头底部有两扇仅可向斗内方向打开的合叶门。当钻进时, 斗齿切削孔底土, 经合叶门将土压入斗中, 当回次进尺完成提升钻头时, 斗内的土在自重作用下将两扇门关紧, 防止土掉入孔内。出孔后, 通过钻杆上压盘挤压钻头上弹簧螺杆, 使合叶门打开倒出斗中土。
2) 挖沙钻头:用于钻进砂性土地层, 也可用于孔底清渣。整体结构与挖土钻头基本一样, 只是在底部为双层。双层底可以相对旋转一个角度, 实现进土口的的打开与关闭。钻进时进土口为打开状态。进尺结束, 钻头反向旋转一个角度, 进土口关闭, 钻头成完全密封状态, 将土取出。这主要是基于砂性土无粘结力而设计。
3) 筒钻:整体结构与挖土钻头基本一样, 只是底部没有封口。主要用于施工孔内的两层胶结岩层, 该岩层整体性好, 强度大, 利用筒钻的剪压作用, 破坏岩层的整体性, 从而达到进尺的目的。与螺旋钻配合使用效果更佳。
4) 螺旋钻头:依靠螺旋叶片之间的空间收集从孔底切削的主体。主要用于钻进胶结层, 由小及大, 循序渐进, 达到破坏胶结层的整体性, 从而达到进尺的目的。与筒钻配合使用效果更佳。另外, 对于黏性土, 特别适宜干法钻进。弃渣外运与钻进同步进行, 每从孔内出几筒钻渣, 就用装载机及时的外运至弃渣场, 以减少现场施工干扰, 减少弃渣对桩孔的压力, 确保施工现场的文明和质量安全。
5) 钻孔过程中应做好各种记录。
旋挖钻机钻进施工时及时填写《钻孔记录表》。主要填写内容为:工作项目, 钻进深度, 孔底标高, 地质描述, 净钻孔时间, 急停钻原因等。《钻孔记录本》由专人负责填写, 交接班时应有交接记录。钻孔达到预定钻孔深度后, 提起钻杆, 及时测量孔深及沉渣厚度。
2.3.5 钻机速度控制
本工程在钻孔过程中, 由于回填层厚度达到5m, 且地下水位在4m左右, 回填层非常松散, 当提钻速度过快极易造成钢护筒以下回填层塌孔。所以要尽可能降低提起钻杆的速度, 避免塌孔。当钻孔时, 本工程在现场经过反复试钻, 最终确定每小时下钻速度不能超过2m。
2.3.6 清孔及成孔检测
根据钻孔桩桩底的设计标高和护筒顶标高, 计算出钻孔深度, 用测绳检测孔深, 到位后进行清孔。清孔采用挖斗反复捞取沉渣。
直到其厚度符合规范和设计要求, 然后注入纯度较高的化学泥浆, 置换出孔内的钻孔泥浆, 保证清孔后的各项指标符合现场实际地质情况的需要。成孔验收:主要检查孔径、孔的垂直度和孔深。用笼式检孔器检测。检孔器用ϕ22的钢筋加工制作, 其外径等于设计桩径, 长度为6m。检测时, 将检孔器吊起, 把测绳的零点系于检孔器的顶端, 使检孔器的中心、孔的中心与吊钢丝绳的中心处于同一铅垂线上, 慢慢放入孔内, 通过测绳的刻度加上检孔器6m的长度判断其下放位置。如上下畅通无阻直到孔底, 表明钻孔桩成孔质量合格。如中途遇阻则表明遇阻部位有缩径或孔倾斜现象, 则需重新下钻头处理。成孔达到质量标准后, 即可进行下一道工序的施工。
3 结束语
在回填土工程成孔施工过程中, 旋挖钻机受各方面因素的影响, 会出现钻孔挖掘时的一些问题。针对这些问题, 在具体的施工过程中主要采用具体问题具体措施的方法进行解决。最终目的是保证施工的顺利进行。施工中要不断提高施工工艺保证施工质量。抓好泥浆配合比工作, 详细做好各项施工记录。牢牢把好钻孔清孔等关键工序的质量关。
参考文献
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工程钻机 篇9
关键词：反井钻机,水电站,机械设备,施工方法,注意事项
1 工程概况
水布垭水电站位于清江中游河段巴东县境内,是清江梯级开发的龙头枢纽,正常蓄水位400 m,总库容45.8亿m3,总装机容量1 600 MW。电站为地下式,主要建筑物包括:引水渠和进水塔、引水隧洞、主厂房、尾水洞、尾水平台及尾水渠、母线洞及母线竖井、500 kV变电所、交通洞、交通竖井、通风及管道洞、厂外排水洞等。其中母线竖井、交通竖井、通风竖井、引水隧洞斜井段采用反井钻机施工ϕ1.4 m导井,总长约1 319 m,其中竖井759 m,斜井560 m(倾角60°)。水布垭电站所处地层主要为灰岩,硬度为6级～9级,其中上部主要为灰黑色瘤状或团块状泥质生物碎屑灰岩、灰色厚层灰岩夹少量不规则泥钙质条件灰岩;下部为含灰、泥质生物碎屑灰岩、泥灰岩、泥质灰岩,局部为泥质白云岩与灰岩呈软硬相间不等厚分布,并有多条断层交错分布。
2 施工机械设备组合
反井钻机施工分为导孔、扩孔两个施工步骤。
机械设备:该项目使用的LM-200型反井钻机属煤炭科学研究总院、北京建井研究所设计、江苏苏南煤矿机械厂制造,钻机由主机、操作车、泵车组成。施工时还需要配置泥浆泵、循环水输送的潜水泵、混凝土搅拌机等。主要施工设备配置见表1。
3 施工准备
1)施工用水,主要用于钻机油泵冷却、导孔排渣、扩孔冷却钻头及冲渣,正常耗水量为10 m3/h。2)施工用电,施工设备的额定功率:泥浆泵90 kW,82.5 kW,照明及潜水泵约10 kW,共约183 kW。需要250 kVA以上的变压器一台。另外配置一台200 kW柴油发电机,作为导孔施工时停电急用。3)钻机基础清理及混凝土浇筑:基础清至完整的基岩,混凝土基础在距钻头中心70 cm内不能放置含金属物件,以防损坏钻头。4)沉渣池、泥浆池砌筑:沉渣池、泥浆池紧连钻机基础混凝土布置,以便导孔施工时排出的石渣进入沉渣池沉淀。沉渣池(3 m3)、泥浆池(2 m3)之间用网栅(网眼为5 mm×5 mm)隔开。5)水循环系统:将水源接入3 m3自制水箱,然后由潜水泵送入油泵车的冷却水箱,其水流量为10 m3/h～15 m3/h。油泵车出水口设置一个三通接头。三通接头的一头接入3 m3的循环水箱,另一头接入孔口,以自流的方式冷却扩孔钻头。
4 施工方法
4.1 导孔施工
Ⅱ期混凝土达到一定强度后,将动力水龙头的转速调为预定值,操作调节阀达到钻进压力,开孔钻进的同时开启泥浆泵供洗井液和冷却用水。导孔开始钻进时采用高转速低钻压,钻压为2 MPa～5 MPa,对于松软地层和过渡地层应采用低钻压,对于硬基岩和稳定地层则采用高钻压。洗孔排渣,在每根钻杆钻进结束后,上下提升钻头,待孔内的石渣排完后再接钻杆钻进。稳定钻杆布置,稳定钻杆的作用主要是控制导孔的偏斜率,开始钻进时放置一根,每钻进30 m～40 m及地质情况变化大的部位各放置一根,确保导孔的垂直度,但稳定钻杆不宜放置过多,否则在扩孔时容易卡钻。
4.2 ϕ1.4 m扩孔钻进
1)ϕ1.4 m扩孔钻头连接。导孔钻透地层后,在下平洞将导孔和异形钻杆,大致修平扩孔范围内的岩面,连接扩孔钻头。2)将动力水龙头出轴转速调为慢速挡。3)将水管接入孔口,以冷却钻头、消尘。4)在扩孔钻头未全部进入基岩时,使用低钻压、低转速,避免钻头因剧烈晃动而损坏滚刀,待钻头全部钻进时,即可加压钻进。5)扩孔钻进结束后,拆去钻杆,将钻头固定在轨道上,主机调离后,再将钻头提出孔外。
4.3 ϕ2.0 m扩孔钻进
1)ϕ1.4 m扩孔结束后,用钻杆将钻头放至竖井下平洞,卸下钻头,连接ϕ2.0 m钻头,然后开始提升钻进,其施工方法和ϕ1.4 m扩孔钻进相同。2)扩孔结束后,用钻杆将钻头放至竖井下平洞,卸下钻头,拆卸钻杆及钻机。
4.4 施工进度
水布垭电站竖井及斜井导井已全部施工结束,施工情况见表2。
反井钻机的施工进度主要由地质情况决定,基岩强度高则进度慢,垂直度容易控制;岩石强度低则进度快,垂直度不容易控制。竖井钻进速度比斜井快。水布垭电站钻孔施工速度为:导孔平均10 min/m～40 min/m;扩孔为ϕ1.4 m的平均40 min/m～70 min/m;二次扩孔为ϕ2 m的平均60 min/m～120 min/m。
5 反井钻机施工过程中的注意事项
1)在钻进过程中,禁止钻机反钻,油箱油温不能超过50 ℃;主泵油压不能超过20.0 MPa;副泵油压不能超过18.5 MPa。2)导孔钻进过程中不得停水、停电,特别是导孔深度超过50 m时突然停水、停电会使未排完的石渣抱死钻杆,造成钻杆、钻头、导孔报废的机械事故。3)导孔施工时因故需要停机,导孔深度在20 m以下,卸掉钻杆3 m～5 m;导孔深度在20 m以上,卸掉钻杆7 m～10 m,避免卡钻。
6 特殊情况处理
6.1 不良地质情况处理
2号母线竖井钻进至43 m时孔口不返水、排渣,处理方法如下:1)黏土灌浆。泥浆泵能输送的最小配比约为0.8∶1(水∶黏土),将钻杆提升2 m～3 m,用泥浆泵将浆液顺钻杆压入孔内,施灌中发现距2号母线竖井水平距离约100 m位置的厂房顶拱出现红色泥水渗漏,说明该位置裂隙延伸较长,利用黏土灌注难以满足施工要求。2)灌注水泥砂浆。灌浆前将钻杆、钻头全部拆除至孔外。水泥砂浆配比为1∶1∶1.6(水∶水泥∶砂),砂浆灌入量约为2.5 m3,2 d后重新开孔钻进,其灌浆效果能满足施工要求。
6.2 便于拆卸钻头、钻杆的方法
为方便钻杆的拆卸,在钻进过程中每次安装钻杆时,可在接头处放置一圈10号～12号铅丝绕。使用辅助卸扣都不能松动接头时,则在待拆卸钻杆的下边缘用钢锯锯除2 mm～3 mm,再反转动力水龙头即可松动钻杆接头。为了便于拆卸钻头,通常在钻杆和钻头的连接位置,均匀放置ϕ10的三节钢筋,拆卸钻头时用钢锯将钢筋锯断,即可容易取下钻头。
7 结语
竖井、斜井施工能否安全、高效完成开挖,关键在于导井开挖这道工序。LM-200型反井钻机,它一改传统的开挖方法,在施工过程中具有工艺简单、施工安全可靠、施工配置人员少等特点,能够减小竖井、斜井的施工难度,降低施工的危险性,从而有效地提高施工效率,反井钻机在水电施工中具有广泛前景。
参考文献
工程钻机 篇10
本项目为工业类项目, 包括二十多个建筑单体及构筑物, 结构形式有多层钢筋混凝土框架结构、钢筋混凝土筒仓结构、钢结构及大跨度网架结构等, 主要单体的基础形式均为桩基础。
现场场地为丘陵地貌。 按功能划分及建筑总平面规划, 各建筑单体分别布置于标高不同的四个功能区域, 最大标高差10 m。 地下水位标高约在地表下25~35 m左右。 现场地质岩土层分布及特征表1。
2 旋挖钻机及配件选型
根据设计文件, 桩径有Φ600 mm、Φ800 mmΦ1 000 mm三种规格, 桩长为18~50 m不等, 设计承载力为800~4 200 k N, 包括:干孔桩、局部水下灌注桩、少量嵌岩桩三种。 根据现场地质岩土层分布及特征、桩基设计文件资料, 对旋挖钻机及配件进行选型, 见表2。
3 施工工艺及过程控制
(1) 试钻:为尽快熟悉旋挖钻机在现场地质条件下的实际工作状况, 进一步掌握现场地质岩土层的分布情况, 在临近建筑物区域进行试钻、试成孔, 检查成孔情况。 通过试钻并结合现场土样分析: (1) 土的直立性较好, 干成孔桩无塌孔现象; (2) 局部有地下水的水下成孔桩无塌孔现象, 可进行清水成孔作业。
(2) 施工顺序:定位放线→护筒埋设→钻机就位→钻孔→清孔及验孔→吊装钢筋笼→安装导管→混凝土灌注→拔出护筒转入下根桩施工。
3.1 施工准备
(1) 原材料进场并经检测合理, 材料的贮备满足施工进度的要求。
(2) 施工用电、用水铺设完成。
(3) 各施工机械、设备检查、检修完成, 保持良好状况。
(4) 对作业人员进行技术交底, 使其熟悉现场条件、操作规范及设计文件要求。
(5) 桩钢筋笼需要在钻孔前制作完成。
(6) 根据桩位布置编制打桩顺序, 在桩距较小的部位应采取跳打方式。 规划旋挖钻机以及钢筋笼、混凝土运输车辆行走路线。
(7) 根据设计标高及钻机、车辆行走路线, 对场地平整、夯实, 以满足旋挖钻机行进及就位、钢筋笼及混凝土的运输要求。
(8) 根据现场地形布置临时排水沟, 并保持排水通畅, 防止场地积水或流入钻孔内。
3.2 定位放线
根据设计图纸, 将桩的中心位置测设于场地上, 并引出四角桩作为护筒埋设、钻机定位的控制桩。
3.3 埋设护筒
护筒具有导正钻具、控制桩位、隔离地表水渗漏、防止孔口坍塌、抬高孔内静压水头和固定钢筋笼等作用。 护筒直径比桩径大20 cm, 长度不小于2 m, 顶面应高出地面30 cm, 埋置于稳定、密实的粘土层上。
护筒埋设步骤:首先用钻机挖孔, 吊车将护筒吊起, 人工扶正, 放入孔内。在护筒上找出护筒的圆心 (可拉正交十字线) , 然后通过控制桩放样, 找出桩位中心线, 移动护筒, 使护筒的中心与桩位中心重合, 同时用水平尺 (或吊线坠) 检查护筒竖直度, 护筒的中心位置及垂直度满足要求后固定护筒。护筒周围土应分层回填并夯实, 防止施工时护筒移位。 护筒固定后测量出护筒的顶标高, 用以控制钢筋笼安装及混凝土浇筑的标高。
护筒埋设时应控制其平面位置和垂直度, 护筒中心误差控制在2.5 cm以内, 倾斜度偏差不得大于1%。 护筒中心位置、垂直度及孔口标高经质检员验收符合要求后, 钻机方可就位开钻。
3.4 钻机就位、钻孔
旋挖钻机配有直螺旋钻头、 双底斗齿筒钻、截齿钻头, 根据土层情况灵活选用。 (1) 土层钻进时, 使用直螺旋钻头和双底斗齿筒钻。 (2) 砂层或砂性较大的土层采用双底斗齿筒钻, 这种钻头的底部为双层底, 施工时通过双层底的旋转打开和闭合来挖出底部砂土。 (3) 对卵砾石层、岩层钻进时, 可选用截齿钻头, 截齿钻头前端的截齿为合金块, 可嵌入较硬的岩层。
通过钻机操作显示器按钮直接进入主工作界面。钻机就位, 钻头对准桩位十字中心。通过钻机数控装置, 校正、调整钻机的水平及垂直度, 记录钻机钻头的原始位置。操作人员通过显示器监测钻机的实际工作位置、每次进尺位置及孔深位置, 从而操作钻孔作业。 在作业过程中, 操作人员可通过主界面的仪表显示, 实时监测液压系统的工作状态。 当钻斗充满钻渣后, 将其提出地面, 操作回转手柄将钻斗转到堆土点或运土车上卸出钻渣。通过操作显示器上的自动回位按钮或通过操作手柄使钻机回转到原钻孔位置。 钻进作业时注意放斗要稳, 提斗要慢, 轻加压, 低速钻进, 减少钻进过程中的振动, 以免强烈的撞击造成孔壁坍塌。钻进时每回次进尺控制在60 cm左右。 旋挖过程中要注意通过仪表观察、监控垂直度, 如有偏差及时进行纠正, 并控制钻孔深度。 操作人员应随时做好钻进作业记录。
钻进过程中积土应及时清运, 弃土、外运与钻进同步进行, 减少周围的堆土对桩孔的压力, 确保质量、安全及文明施工作业。
3.5 清孔、验孔
干成孔桩当钻至预定深度后, 采用筒钻进行清孔。 在桩底深度标高位置空转约15 min, 提钻杆、弃土。 水下成孔桩终孔后, 将钻具提高20~50 cm, 采用大功率泥浆泵灌入性能指标符合要求的新泥浆, 并维持正循环30 min以上, 直到清除孔底沉渣且孔壁泥质、泥浆含砂量小于4%为止。 清孔后质检员与咨询工程师一道对孔深、孔径、垂直度等进行检查, 合格后方可进行下一道工序。
3.6 安放钢筋笼
钢筋笼制作必须严格按设计图纸和技术规范要求进行, 保证有足够的刚度、强度及稳定性。箍筋应与纵筋点焊。 间距不大于2 m, 设置一道Φ12~Φ16的焊接加劲箍筋, 加强骨架的整体性。 在钢筋笼纵筋上用Φ20钢筋焊接4个对称的吊装点。 当钢筋笼超过12 m时, 可分段制作及安装。
成孔验收合格后, 方可进行钢筋笼安装。 将预制好的钢筋笼用专用平板车运至作业区, 汽车吊将钢筋笼缓慢吊起, 与地面垂直后转臂, 将钢筋笼吊至桩孔附近, 人工将钢筋笼扶正、防止转动, 对正桩孔后慢慢放入孔内。 钢笼下放时严禁摆动碰撞孔壁, 并随时检查钢筋笼在孔中的位置是否居中、垂直, 有偏差应及时进行调整。 第一段钢筋笼放入孔内后临时固定, 吊装第二段钢筋笼, 并与第一段钢筋笼的纵筋焊接。然后将焊接后的钢筋笼整体缓慢吊起、放入孔内, 依次进行, 直至整个钢筋笼吊装完成。 钢筋安装完成后, 将最上部钢筋笼的吊点与孔口的水平型钢支撑连接并固定。
3.7 安装导管
混凝土浇筑导管采用直径30 cm钢导管, 长度分为2 m、4 m, 并配置少量1 m长的短导管以调节导管总长及标高。 导管在使用之前, 检查其密封圈是否完好, 并在地面进行试拼装和试压, 试水压力为0.6~1.0 MPa。 同时检查导管是否弯曲, 联接件是否牢固可靠。
安装导管时, 应根据桩孔的实际深度配置导管。 导管应居中放置, 导管的下端距孔底的高度宜控制在0.3 m~0.4 m。 安装好的导管应置于钻孔中心, 采用短管调节顶部露出地面的高度, 使之便于混凝土灌注作业。 将导管下到浇筑位置后, 用井架固定于孔口。
现场技术人员检查导管总长、距离孔底是否符合要求, 并做好施工记录。
3.8 混凝土浇筑
混凝土应严格按照配合比计量配制。每台班及雨后应检测砂、石子的含水量, 及时调整混凝土的水灰比。
浇注前储料斗内应有足够的混凝土储备量, 使导管埋入第一次连续灌入混凝土的深度大于1 m混凝土灌注要连续进行, 并在混凝土初凝前完成混凝土浇筑中经常使用测锤检查混凝土面上升高度, 逐级拆卸导管, 并在每次起升导管前量测一次孔内混凝土面高度, 保持导管埋入混凝土深度控制在2~5 m范围内。 浇筑过程中严禁将导管拔出混凝土面, 防止出现断桩现象。 桩混凝土浇筑标高应高出桩顶设计标高0.5 m, 因桩顶部分的混凝土含泥量大、强度底, 需要在开挖后清除。每次测量混凝土的标高后, 应核对混凝土灌注方量, 充盈系数宜为1.0~1.2。 技术人员应及时填写混凝土灌注施工记录。
4 桩检测与试验
根据技术规范及咨询工程师的要求, 委托国内具有专业资质的检测单位到场进行基桩检测。选取4根桩做桩身竖向抗压承载力静载试验。 对余下桩采用反射波法检测桩身的完整性, 抽检数量不少于总桩数的20%。 经检测, 桩的竖向抗压承载力特征值及桩身完整性均满足设计要求。
5 社会经济效益
旋挖钻机成孔灌注桩是在以往各种成孔工艺的基础上发展起来的一种新型施工工艺。更多地将机械化、自动化应用于钻机、钻杆及钻头的安装、拆卸及使用操作上, 节省了大量的人力, 降低了劳动强度, 提高了生产效率;取土随出随运, 节省了场地, 方便了其他作业施工;在工艺上, 取代了以往水介质成孔取土工艺, 大大减少了泥浆排放和用水量, 减少了环境污染;施工噪音低、振动小, 对周围居民影响小。
通过此项目的成功实践, 将较先进的施工设备及施工工艺推广到东非国家, 获得了业主及当地社会的积极评价, 取得了较好的社会和经济效益。
参考文献
[1]刘传.旋挖钻机的发展及应用[J].建筑机械化, 2004 (11) :16.
工程钻机 篇11
摘要：我国常规模块钻机，由于拆分模块较多，造成了运输模块多，浪费了大量成本。而且模块尺寸偏大，使其在天然气和页岩气开发的山区环境中造成了运输困难，带来了诸多的问题。为了解决常规模块钻机运输模块多、运输模块尺寸大的问题，文章对集装箱式钻机方案进行了探讨。
关键词：集装箱式钻机；柴油发电机组；井架结构；常规模块钻机；油气开采
中图分类号：TE242 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）02-0027-03
我国常规模块钻机通常的结构方案为井架采用前开口K型井架，底座采用旋升式或箱块式底座。此种结构井架和底座在搬家运输过程中需要拆分的模块数量较多，造成运输车次增加，安装和拆卸费时费力，无形中造成了钻井成本的增加和钻井效率的降低。同时，由于结构的需要，底座的部分模块外形尺寸超标，运输困难。
目前，根据国家页岩气“十二五”规划要求，前期勘探开发，主要区块位于鄂渝川地区。而我国的地理环境，鄂渝川地区主要以山区和盆地为主，道路条件较差，我国现有常规模块钻机的适应性较差，钻机很难顺利进入井场作业。针对以上问题，为减小钻机的运输模块尺寸以及减少运输模块数量，节约运输成本，本文对解决该问题提出了集装箱式钻机方案。
集装箱式钻机是一种根据集装箱标准尺寸进行设计，具有高度的模块化、标准化和集成化特点的钻机。国外Huisman-Itrec公司、Drillmar公司、Loadmaster公司等多家公司在集装箱式钻机设计和加工方面的工艺已比较成熟，并已成功应用于山地和极地地区。国内部分钻机厂家生产的钻机采用箱叠式底座等部分引进了集装箱式设计，但集成度和标准化程度较低，且还无法达到整台钻机的集装箱式设计要求。现根据我国地理情况以及应用现状，提出适应我国钻井开发的集装箱式钻机方案进行
探讨。
1 基本参数
目前，根据页岩气开发需求，前期对鄂渝川地区条件进行了前期调研，并根据鄂渝川地区井场情况和作业需求，提出在鄂渝川地区应用SZJ225D集装箱式钻机进行的基本参数：
名义钻井深度 4000m（4-1/2〞钻杆）
最大钩载 2250kN
绞车额定功率 735kW（1000hp）
提升钢丝绳直径 Ф32mm
游系 5×6
转盘开口直径 698.5mm（27 1/2″）
泥浆泵型号及台数 F-1300×2
单台泥浆泵额定功率 960kW（1300hp）
泥浆泵最大工作压力 35MPa
井架高度 43m
钻台高度 9m
转盘梁净空高度 7.6m
动力传动方式 电驱
2 总体方案
结合国内钻井作业要求及国内钻井作业现状，由于电驱钻机相比较机械驱动钻机和复合驱动钻机，具有结构简单、连接简便、模块数量少等特点。因此，钻机总体传动采用直流电驱。
钻机采用3台CAT3508B柴油发电机组作为主动力，发出的600V/50Hz交流电经SCR柜整流后变为0～750V直流电，分别驱动为1000HP绞车、转盘和泥浆泵提供动力的串励直流电动机；绞车由2台电机驱动；转盘由1台电机采用独立驱动；2台泥浆泵各由2台电机驱动。电传系统采用一对二控制方式，AC-SCR-DC传动（图1为传动示意图）。
总体结构井架采用直立套装井架，高位安装，底座采用箱叠式结构，绞车高位安装（图2为总体结构图）。
图1 传动示意图
1.天车 2.直立套装井架
3.二层工作台 4.绞车 5.箱叠式底座
图2 总体结构图
3 结构特点
绞车位于底座上，对于进行丛式井作业的钻机，可提供钻机对于丛式井井口的通过性，并可进行试气和大修作业。
井架结构，对于中深井钻机井架多采用前开口K型井架，但是常规前开口K型井架由于采用整体起升方式，占用井场面积较大，且多为单片结构，给现场拆卸和安装带来较大的工作量，另外运输散件较多，不便于运输。直立套装井架常规前开口K型井架具有模块化、安装方便、占地面积较小等特点。因此，在该钻机上采用直立套装井架结构。
该直立套装井架采用独特的可折叠结构，不仅可以增大井架截面积，增加井架整体稳定性，也同时解决了运输模块较大的问题。
1.井架顶节 2.井架上节 3.井架中节
4.井架下节 5.井架底座 6.井架支撑
图3 井架整体结构图
如图3井架整体结构图所示，井架主要由井架顶节、井架上节、井架中节、井架下节以及井架底座和井架支撑组成。
井架顶节和井架底座采用可拆卸结构，中节通过螺栓连接，运输时可将井架顶节和井架底座从中节拆卸，减小顶节和底座的运输尺寸。井架上节、井架中节、井架下节等井架单节如图4井架单节结构图所示采用可折叠结构。其井架单节由井架左右单片组成，中间增加可旋转结构。在井架进行运输时，可通过中间旋转结构，将井架左右单片折叠，组成具有标准集装箱式外形，能够减小运输外形尺寸，同时减少了井架运输模块数量。
在井架的安装设计，由于位于底座上部安装，吊装高度较高，为减小安装时的吊装高度，采用了双油缸起升井架底座结构，减小了井架安装的吊装高度。
1.井架左单片 2.井架右单片 3.井架旋转机构
图4 井架单节结构图
底座结构采用箱叠式结构。如图5底座结构图所示，底座主要由顶部总成、底座上层、底座中层和底座下层组成。
1.司钻偏房 2.顶部总成 3.底座上层 4.底座中层 5.底座下层 6.楼梯 7.1＃泥浆罐模块 8.移运装置
图5 井架单节结构图
每个箱块均按40英尺标准模块设计，体积和接口统一。整个底座分为3层，最上层箱块内集成了空压机和液压动力源等，中层箱块内集成补给罐、进料泵和储气装置等，最下层箱块可集成用于丛式井开发的钻机自行走系统。
底座箱块采用集成设计，不仅可以满足钻井作业需要，而且可将原来需独立运输的模块进行集成，减少模块数量，节约运输成本，提供运输效率。
根据该钻机特点，其主要优势在于：井架在受井场条件限制的情况下，安装占地空间较小；井架底部空间较大，满足常规游吊系统作业需求；绞车处于高位，钻机通过性较好，满足试气和大修作业的丛式井作业；运输模块数量较少，减少运输成本；井架采用折叠式井架，减小井架运输模块尺寸，并使模块尺寸标注化。
4 关键技术
（1）底座集成技术，底座在满足钻井作业需求的同时，进行集成化设计。根据井场要求，将部分部件如补给罐、进料泵、储气装置等与底座进行集成，减少运输模块数量，提高了钻机的模块化和集成化程度。
（2）直立套装井架采用了可折叠技术，在增大井架横截面和增加稳定性的同时，减小了井架的运输模块尺寸。
（3）运用strucad有限元分析，对井架和底座结构进行有限元分析。
（4）直立套装井架增大底部尺寸，解决了直立套装井架用于常规游吊系统的问题。
（5）采用油缸起升技术，解决了直立套装井架安装高度问题。
5 结语
经综合分析，集装箱式钻机特点显著，其结构方案不仅能解决钻井需要，在解决运输模块数量和尺寸问题上，采用此方案更具有鲜明的特色。该方案将是我国各种地域油气开采的首选方案。
参考文献
[1] 常玉连，刘玉泉．钻井井架、底座的设计计算[M]．北京：石油工业出版社，1994．
[2] 赵怀文，陈智喜．钻井机械[M]．北京：石油工业出版社，1995．
作者简介：赵伟（1978-），工程师，长江大学机械工程学院工程硕士在读，研究方向：石油钻井机械。
工程钻机 篇12
柳州市1013人防工程位于市区马鞍山公园内, 主峰山顶与山底垂直距离175米, 地势陡峻, 地形复杂, 主要为喀斯特溶岩地貌, 设计在主峰修建人防工程及观光电梯, 在马鞍山底开凿横硐隧道至主峰正下方, 然后从主峰顶开凿竖井与横硐隧道连接, 在竖井内安装客运电梯, 竖井深度173米, 竖井开凿采用反井钻掘技术。
2 工艺原理
在竖井井口安装反井钻机, 向下钻导孔至竖井底部平硐, 导孔贯通后在下平硐将导孔钻头卸下安装扩孔钻头, 再由下向上扩孔, 扩孔时的碎碴和污水坠落到下平硐, 用装载机将碎渣运走。
3 施工工艺及方法
3.1 工艺流程 (图1)
3.2 施工方法
本工程应用LM-200反井钻机进行竖井施工。
3.2.1 导孔施工
(1) 开孔
(1) 开孔钻进时, 应首先将基础面凿出一个平面, 使导孔钻头能垂直平面开孔, 调整动力头转速为低转速, 开孔钻杆应选用直径与导孔钻头同等大小并且加工精细的稳定钻杆, 再配合扶正器慢速开孔, 第1根钻杆完全进入岩石后, 再接上一根同样的稳定钻杆继续钻进, 第3根钻杆换用普通钻杆, 钻进8~10m时再加设1根稳定钻杆, 然后每钻进20m加设1根稳定钻杆。
(2) 开孔时应随时校正钻孔的角度以满足设计要求。
(2) 钻进
一般情况下导孔钻进钻速高于开孔钻速, 并且应将动力头转速调整为高速, 钻进过程中还需要注意以下几点:
(1) 根据岩石地质条件调整合理的钻压和钻速, 钻进速度必须均匀, 切忌忽快忽慢;
(2) 密切观察孔内的返水量, 发现问题要及时采取措施;
(3) 导孔钻进返出的岩碴应及时清理, 防止岩渣流入泥浆池和孔内;
(4) 一根钻杆完成后, 须等孔内的岩屑全部排出后, 才能停泵接卸钻杆;
(5) 导孔钻透后, 停止水循环, 但钻机不能停转, 直到钻机转动平稳, 扭矩变化不大、钻具上下自如时才能停钻;
(6) 钻进过程中采用便携式测斜仪检测导孔垂直度, 发现超偏立即处理。
3.2.2 反掘导井施工
(1) 导孔贯通后, 拆除导孔钻头, 安装扩孔钻头, 开始自下而上反拉向上进行扩孔。先慢速上提钻具, 直到滚刀开始接触岩石, 然后停止上提, 开钻时因岩面不平整, 滚刀局部接触岩面, 钻进时钻机震动大, 使用最低转速旋转, 并慢慢钻进、保证钻头滚刀不受过大的冲击而破坏, 等刀齿把凸出的岩石破碎掉, 再继续钻进。开始扩孔时, 下边要有人观察, 将情况及时通知操作人员, 等钻头全部均匀接触岩石, 才能正常扩孔钻进。
(2) 在扩孔过程中, 当岩石硬度较大, 可适当增加钻压, 反之可以减少钻压。为保证反井钻机和滚刀的使用寿命, 一般将系统压力限制在18MPa之内。
(3) 扩孔时, 要及时出渣, 防止堵孔。扩孔过程, 也是拆钻杆的过程, 拆下的钻杆要进行必要的清理, 上油带好保护帽。
(4) 当扩孔钻头升至距基础2.5m时, 要降低钻压慢速钻进, 仔细观察地面基础周围是否有异常现象, 如果有, 要及时采取措施处理, 以免发生意外, 慢速钻进, 直至钻头露出地面。
4 竖井施工精度控制
在竖井施工中, 导孔精度控制是反井钻机施工的关键。通过在柳州市1013人防工程竖井的施工实践, 主要从测量、合理配置稳定钻杆、合理控制钻压、造孔速度、对不良地质段进行加固处理等进行精度控制。
4.1 通过测量手段控制精度
采用全站仪对井口点进行精确测量放样, 然后在安装机身时采用水平尺和铅垂仪从多角度进行精确测量, 再对中心点进行校核, 为便于调节钻机位置, 底座上螺孔加工成条型孔, 通过调节螺栓来固定钻机, 确保钻杆垂直于水平面。
4.2 通过配置稳定钻杆控制精度
稳定钻杆的作用主要是控制钻头在钻进过程中顺开孔方向直线钻进, 所以稳定钻杆和钻头直径的配置合理是保证钻孔精度的重要手段。而如何配置稳定钻杆来确保造孔精度是关键, 如稳定钻杆配置过多, 则会影响导孔钻进过程中的排碴甚至会导致堵孔, 而配置过少或不合理均会影响造孔精度。
(1) 开孔前对稳定钻杆进行测量, 选取与钻头直径相同的稳定钻杆进行配置, 以保证钻头与钻杆同心, 确保钻孔的精度。
(2) 配置时可采取新钻头配新的稳定钻杆, 旧钻头配旧的稳定钻杆, 并要求直径一致, 当稳定钻杆磨损较大时则需更换新钻杆。
(3) 一般情况下稳定钻杆的配置采取钻头后连续装6-8根稳定钻杆, 以后间隔一定的距离放置1根, 根据地层情况确定。
4.3 通过合理控制钻压、造孔速度控制精度
钻杆是个钢性体, 具有一定的挠度, 在造孔过程中其挠度与长度及所施加的钻压成正比, 钻压越大, 长度越长, 挠度也越大, 这样钻杆偏离轴线的机率也越大, 精度越难以保证, 而钻压较小, 造孔速度就会下降, 因此正确使用钻压是保证导孔精确度的重要手段。同时钻进参数选择还要依据地层条件, 钻进部位等多方面因素确定, 通过工程实践, 在不同岩层及不同条件下的钻压和造孔速度控制见表2。
注:钻压是指扣除钻杆重量, 实际作用在钻头的压力。当钻杆重量大于钻压时, 可采用背压油压扣除。
5 在不良地质层钻进技术控制及常见问题解决方法
5.1 不良地质施工情况分析
在施工钻进过程中可能会遇到断层、裂隙、溶沟、溶槽或软弱夹层等地质不良段, 轻则延长处理时间, 影响进度, 重则导致卡钻、埋钻、掉钻或钻孔偏斜。
在断层、破碎带中钻进, 有时会出现突然塌孔, 岩块稍大时会卡住钻头;由于溶洞和裂隙等存在, 导致循环水流失, 由于外界水压力不够, 致使孔内岩碴沉淀而堵塞, 无法钻进, 严重会导致卡钻、埋钻;钻机经过软弱夹层时, 由于钻机遇软会偏斜, 导致钻孔无法沿正常轴线钻进导致钻孔偏移。
5.2 常见情况的解决方法
(1) 塌孔处理。这种现象多出现在断层、破碎带和松软砾石层, 一般表现为循环水正常, 严重时循环水减少或堵塞, 钻进扭矩增大, 水泵压力上升, 此时应立即提钻, 然后再试探性钻井, 如在中间某处塌孔, 应立即边旋转边提升至塌孔上部, 如遇岩块阻卡导向器, 可上下窜动, 不可强行提钻, 待浮石松动后再扫孔继续钻进, 否则应处理后方可钻进。
(2) 导向器被卡。此种故障多出现于膨胀性岩层破碎带, 此时扭矩增大。遇此情况也要进行动钻提升, 扫孔, 并根据地层情况决定采用泥浆或清水钻进, 若用泥浆钻进, 应确定合理的泥浆参数, 亦可在该段设置导向器护壁。
(3) 钻杆内孔堵塞。只有将全部钻具提出井外进行疏通。
(4) 循环水流失。钻进中无循环水返回时可停钻注水, 如注入一定水量后循正常, 说明溶洞或裂隙与外界无水力联系或联系不大, 此时可继续钻进。如果循环水流失过多, 而钻进扭矩又大, 说明岩碴向孔底堆积, 此时应增加辅助压气管协助排碴或进行溶洞处理。
5.3 不良地质地层施工方法
(1) 循环钻灌成孔
在钻孔过程中遇到断层、裂隙、溶沟、溶槽或软弱夹层等地质不良段, 在钻进过程中不同程度的出现孔口不返水排碴现象。可采用循环钻灌成孔法进行处理。具体方法为在现场制备0.4~0.55水灰比的水泥砂浆或泥浆, 通过灌浆设备或人工自流输送浆液的方法进行灌注, 利用浆液填充断层、裂隙、溶沟、溶槽, 灌注浆液24小时后即可进行钻孔施工。
(2) 强行成孔法
适合于断层、裂隙带范围不大, 且处于竖井的深孔带, 在遇到断层、裂隙后出现孔口不返水时, 继续钻进并不断的用泥浆泵向孔内压水, 直至孔口返水。特点是利用水压力将钻孔时的岩碴强行通过裂隙、断层或孔口排除并堵塞裂隙里的渗水通道。
6 应用情况
柳州市1013人防工程竖井施工工期紧, 任务重, 难度大, 采用传统的施工方法安全隐患多, 我公司经过分析、论证, 采用反井钻机先开导孔再扩Φ1.4m孔溜碴通道及临空面, 再扩挖的施工方法, 反井钻机于2012年2月20日进场安装, 导井于2012年3月30日完成竖井贯通, 造孔深度173m, 导井垂直偏差率0.3%, 整个导孔截面控制在竖井开挖截面内, 施工过程中未发生质量安全事故, 取得了良好的经济和社会效益。
参考文献
[1]刘志强.反井钻机和特殊凿井技术结合的综合凿井工艺探讨[A].矿山建设工程技术新进展——全国矿山建设学术会议文集 (上) , 2008.