鉆探試驗指導(dǎo)書

1、GPS-15型鉆機施工現(xiàn)場實驗實習(xí)報告專 業(yè)勘查技術(shù)與工程班級學(xué)號1803100233姓名 張國慶指導(dǎo)教師李俊才老師學(xué)期2012-2013 下南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院二O 一三年五月、實習(xí)時間和地點時間：四月十八號（第八周周三）地點：南京總部大廈附近工地二、實習(xí)內(nèi)容鉆探認識實習(xí)，即去施工現(xiàn)場認識 GPS-15型鉆機，了解GPS-15型鉆機 的組成及機械傳動系統(tǒng)和主要部件，還有轉(zhuǎn)進操作規(guī)程和注意事項（一）GPS-1強鉆機GPS-15型鉆機為整體組裝式的大口徑轉(zhuǎn)盤鉆機，適用于鉆樁基孔和大 口徑水井的施工。1、鉆機的組成及機械傳動系統(tǒng)GPS-15型鉆機包括主機、反循環(huán)泵組及一些輔助設(shè)備和工具 。主機

2、的 部件有：轉(zhuǎn)盤、升降機組、傳動裝置、減速器、底座、液壓系統(tǒng)、鉆塔及 動力機等。鉆機的動力傳動系統(tǒng)如圖1所示：電動機1的動力經(jīng)摩擦離合器9輸 入變速箱2,變速箱為三軸二級三速。從變速箱輸出的動力再經(jīng)雙向齒狀離 合器8及錐齒輪副，可將正、反不同方向的動力輸人二級減速的減速箱5,以降低轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速，增大扭矩。動力經(jīng)減速箱輸人轉(zhuǎn)盤4,使轉(zhuǎn)盤獲得3檔正、 反轉(zhuǎn)的速度。在變速箱輸出軸的末端還將動力分別傳至主升降機7和副升降機3。該鉆機的三個傳動鏈可由下式表示：動力機f摩擦離合器f變速箱f萬向軸一轉(zhuǎn)盤牙嵌器f齒輪副f主升降機摩擦離合器f副升降機圖1 GPS-15型鉆機動力傳動系統(tǒng)示意圖1電動機；2變速箱；3副

3、升降機；4轉(zhuǎn)盤；5減速箱；6萬向軸；7主升降機;8雙向齒狀離合器；9摩擦離合器2、主要部件轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)盤為如圖2所示的一級傳動轉(zhuǎn)盤。帶內(nèi)齒的聯(lián)軸器 13用花鍵安裝于 橫軸上，聯(lián)軸器的內(nèi)齒與減速箱的聯(lián)軸齒輪相嚙合，以輸人動力。小錐齒 輪11呈懸臂狀。與小錐齒輪嚙合的大錐齒輪 2裝于轉(zhuǎn)臺3上，轉(zhuǎn)臺3通過 上下兩盤球軸承6、7安裝于殼體1中。在轉(zhuǎn)臺的中心位置放置大、小補心 4、5,斷面為方形的主動鉆桿插于其中，以傳遞扭矩。1殼體；2大錐齒輪；3轉(zhuǎn)臺；4大補心；5小補心；6、7球軸承;8螺母；9托油盤；10螺栓；11小錐齒輪；12軸；13聯(lián)軸器升降機GPS-15型鉆機配備有主、副兩個升降機。主升降機的結(jié)構(gòu)為

4、定軸輪系傳動行星式結(jié)構(gòu)。在升降機主軸左端裝有單 向超越離合器，通過手輪操作，可實現(xiàn)微調(diào)給進。單向超越離合器是一種 滾柱式定向離合器，只能單向傳遞扭矩。在機械傳動中，主要用于防止逆 轉(zhuǎn)及完成定向傳動。當(dāng)動力機發(fā)生故障時，還可用作人力提升。鉆塔鉆塔高8m,塔門間距1.9m,有較大的操作空間，便于大直徑器具上下 和鋼筋籠下井。鉆塔的起落由二個起塔油缸完成，鉆塔可以整體放倒后隨 主機一同裝車運輸。在鉆塔上焊有U形導(dǎo)軌，作水龍頭上下運動的導(dǎo)向。導(dǎo)軌上設(shè)有單向 岔道，水龍頭及主動鉆桿可以沿岔道移動，讓開井口，并將水龍頭及主動 鉆桿懸吊于鉆塔上，工作極為方便。3、液壓系統(tǒng)GPS-15型鉆機的液壓系統(tǒng)主要功能

5、是用于鉆塔起落、鉆機滑臺移動和孔口板的開合。該系統(tǒng)為開式系統(tǒng)（見圖 3）。圖3 GPS-15型鉆機液壓系統(tǒng)圖1齒輪泵；2溢流閥；3、7三位四通手動換向閥； 4平衡閥；5起塔油缸；6滑臺和孔口板油缸用手動換向閥控制鉆塔的豎立和放倒，平衡閥的作用是當(dāng)鉆塔豎立過 程中，一旦動力機或液壓系統(tǒng)發(fā)生故障，平衡閥使油路關(guān)閉，不致使鉆塔 倒下。用換向閥操縱油缸完成機組滑臺移動和孔口板開合動作。4、反循環(huán)泵組為了適應(yīng)大口徑工程鉆孔的施工， GPS-15型鉆機配備有 泵吸式反循環(huán) 系統(tǒng)。該系統(tǒng)為注水起動的三泵反循環(huán)系統(tǒng)，三泵是指6BS型砂石泵、3PNL 型泥漿泵和2BL-6型清水泵。系統(tǒng)以6BS型單級臥式離心砂石

6、泵作為反循環(huán)的主泵，其吸水管直徑 152mm吸程7.5m,排量180m/min;以3PNL型單級立式離心泥漿泵作為正 循環(huán)鉆進時的主泵，它在反循環(huán)鉆進時可服務(wù)于砂石泵的灌注起動（又稱 為灌注泵）和作為補漿泵；2BL-6型離心泵主要用于向6BS型砂石泵和3PNI. 型泥漿泵的水封環(huán)處注水，便兩泵得到密封和冷卻盤根。泵組（見圖4）采用各泵單獨驅(qū)動的方式，將泵、電氣控制箱、閘閥及 管線等安裝于同一底座上。該泵組可用于正循環(huán)及反循環(huán)鉆進，其使用方 法如下：圖4泵組組裝圖1砂石泵；2砂石泵電動機；3清水泵；4底座；5電氣控制室； 6閘閥；7、8碟閥；9泥漿泵（3PND正循環(huán)鉆進在用回轉(zhuǎn)式鉆機正循環(huán)鉆進時

7、，先將碟閥 8關(guān)閉，打開碟閥7,關(guān)閉閘 閥6,再起動3PNL泥漿泵9。這時，泥漿泵排出的泥漿經(jīng)碟閥7,進入砂石泵 1到水龍頭，經(jīng)鉆桿中心送至孔底，再從鉆桿與井壁之間的間隙返回泥漿池， 完成正循環(huán)，同時將井底的巖屑排出。、反循環(huán)鉆進反循環(huán)鉆進與正循環(huán)鉆進相反，沖洗液自供水池（即做沉淀池），通過 井口和井內(nèi)環(huán)狀間隙，以自流方式流至井底，然后攜帶巖屑通過鉆桿返回 井口，并經(jīng)過水籠頭和排渣管排至供水池，經(jīng)沉淀后重新流入井內(nèi)。反循 環(huán)鉆進多采用150200mmi徑的鉆桿，只要循環(huán)管路內(nèi)有足夠的抽吸力量， 鉆桿內(nèi)的沖洗液就可達到很高的上升流速。據(jù)計算，鉆一米直徑的鉆孔， 使用150mm內(nèi)徑的鉆桿，鉆桿內(nèi)沖

8、洗液的上升流速可達2.04.0m/s。這樣能將孔內(nèi)巖屑及時排出，避免重復(fù)破碎，提高工效。施工時，各泵和閥 門在正循環(huán)的工況下，先啟動 3PNL泥漿泵，向砂石泵注漿。此時應(yīng)注意觀 察砂石泵上的壓力表。待壓力下降接近于OPa時，起動砂石泵，同時用2BL-6 泵保證砂石泵的水封壓力。接著打開碟閥8,關(guān)閉碟閥7,待砂石泵達到額定轉(zhuǎn)速后，打開閘門，即可進行泵吸式反循環(huán)鉆進。正常運轉(zhuǎn)時，砂石泵 吸水管真空表讀數(shù)應(yīng)為-90-100kPa。（二）鉆進操作規(guī)程1、施工前準備一定要充分，現(xiàn)場供水、電力要充足。根據(jù)現(xiàn)場的實際 情況及施工方案合理開挖供水池、沉淀池及循環(huán)溝。2、合理安排鉆機及吊機、排渣車的行走路線，將

9、沉渣處理設(shè)備安放在 合理位置。3、按施工圖預(yù)先放好樁位，并將護筒埋好。4、鉆機就位時，應(yīng)將基木擺好，確保鉆進時鉆機平穩(wěn)。5、鉆機就位后應(yīng)進行校核，使鉆孔能保持正中垂直。6、泵組應(yīng)安排在一個合適位置，使其在整個施工過程中不必移動，且 安裝高度盡可能與鉆機在同一水平面上。7、鉆機安裝及管路布置結(jié)束后，檢查管路的密封情況。8、開鉆前供水池應(yīng)注滿水，保證施工過程中能足夠循環(huán)。9、開鉆應(yīng)先用正循環(huán)鉆進，啟動 3PNL泥漿泵，在循環(huán)管路內(nèi)注滿水， 鉆至一定的深度換反循環(huán)鉆進。10、根據(jù)鉆進的地層正確選用鉆進參數(shù)。11、接鉆桿時螺絲一定要上緊，確保管路的密封。12、鉆進過程中需停鉆時，應(yīng)先將鉆盤停鉆，讓砂石

10、泵抽吸1015分鐘，待孔底沉渣抽清后方可停泵。13、重新啟鉆時，應(yīng)將鉆頭提離孔底 1.52.0m距離啟動泥漿泵，使 管路內(nèi)注滿水，再換泵吸反循環(huán)，并空鉆，待排渣口排出泥漿時，再開始 鉆進。14、鉆進過程中，注意孔口水位，使其保持在標定的水位。15、鉆進到基巖時，一定要將孔內(nèi)沉渣排清后方可再鉆進。三.實驗感想與心得體會通過這次現(xiàn)場實習(xí)，近距離的觀察了 GPS-15型鉆機，進一步了解了 GPS-15型鉆機，知道了 GPS-15型鉆機為整體組裝式的大口徑轉(zhuǎn)盤鉆機， 是 適用于鉆樁基孔和大口徑水井的施工的。進一步認識了鉆機的組成及機械 傳動系統(tǒng)主要部件，現(xiàn)場觀看了鉆進操作過程和注意事項，了解到了工人 的辛苦，更加珍惜自己學(xué)習(xí)的機會。通過老師帶領(lǐng)我們?nèi)スさ噩F(xiàn)場講授和自己觀看，我掌握了一些初步操 作鉆機的技巧，也學(xué)到了一些實際生產(chǎn)鉆進上的一些小技巧和注意事項， 這些在書本上可能是無法學(xué)到的。例如現(xiàn)場調(diào)配泥漿和實驗室調(diào)配的差別 等等。，讓我對課上學(xué)習(xí)的內(nèi)容有更深層次和更詳細的了解，知道了 GP