旋挖钻机钻杆 怎么伸缩的

"1/2"这种表示方法，一般所用单位都是英寸，即钢丝绳直径为16mm，以6*19W结构麻芯1570MPa为例，16mm最低破断拉力133千牛，约13.57吨，安全系数取6，最大起重量2.2吨。5根*290=1.45吨，单绳起吊也满足要求，仅供参考

中国年产180万吨钢丝绳居世界第一，钢绳主要品种如下：

1.磷化涂层钢丝绳（专利技术），钢丝经锰系或锌锰系磷化处理，钢丝耐磨性、耐蚀性全面跃升，磷化膜与润滑脂的复合作用，有效抑制微动磨损的发生，疲劳寿命是同结构光面钢丝绳3倍左右，可通过疲劳试验验证疲劳寿命（亲自做疲劳试验最具可信性），是光面钢丝绳的升级换代产品，也可替代先镀后拔薄锌层镀锌钢丝绳使用（可通过盐雾试验检验或对比耐蚀能力），使用寿命更长，使用成本更低，稳定性更佳。

2.镀锌钢丝绳，包括热镀锌和电镀锌两种，一般而言，热镀锌锌层厚，电镀锌锌层薄

3.不锈钢丝绳，以304或316不锈钢为主，防腐蚀效果非常优秀但是价格昂贵

4.涂塑钢丝绳，碳素钢丝绳基础上，外层涂覆聚乙烯、聚丙烯或尼龙

5.光面钢丝绳，市场需求剧减，将被磷化涂层钢丝绳全面取代。

6.海洋工程系泊用钢丝绳

7.缆索钢丝绳

大气环境中使用，优选磷化涂层钢丝绳，重腐蚀环境优选热镀锌—磷化双涂层钢丝绳，海水中优先海工钢丝绳。采购时请注意，在购货发票必须注明钢丝绳名称，如磷化涂层钢丝绳或316不锈钢丝绳，以保护自身合法权益，另外，专利产品一般在钢丝绳外包装上有专利号喷涂标注，质保书应有主要技术指标，如磷化膜种类和膜重，仅供参考

油田钻杆内壁要用专门的清洗设备清理。这种清理设备主要包括牵引装置、钢丝绳、钻杆、射流喷头、广角扇形喷嘴、耐压软管、高压射流泵、滚轮。射流喷头一端通过钢丝绳与牵引装置连接，射流喷头的另一端通过耐压软管和高压射流泵连接。牵引装置通过钢丝绳将射流喷头从钻杆的一端移动到另一端，同时高压射流泵泵入的清水进入射流喷头，再通过广角扇形喷嘴形成高压水射流对钻杆内壁进行冲洗，达到全面清洁钻杆内壁污垢的目的。

目前已经有生产这样清洗钻杆内壁设备的单位，具体可以去百度搜索！

钻杆内壁清理装置示意图

1、首先要给钻杆提引器进行保养，要加注黄油；给提引器一端黄油嘴注油时一定要把另一端的黄油嘴拧开。这样有利于把以前所注的黄油挤出来，以前的黄油可能混有水或其他杂质。反之可能会把提引器里油封挤坏，含有细沙泥的脏水很容易进入，会摩擦轴承降低提引器的灵敏度。

2、每班工作前都要给钻杆随行器轴承加注黄油；

3、要日常检查旋挖机钻杆的钢丝绳是否完整。

4、经常检查油管、密封圈的破损情况，准备备件应付急需。

5、要检查电路继电器是否老化，并且准备好配件，当发现电路续电器有损坏，就要及时进行更换。

6、检查旋挖钻杆提引器轴承转动是否灵活，如果损坏应马上更换。

7、经常检查螺栓、销轴是否松动、磨损、断裂，不能存在任何闪失，否则会直接影响旋挖机钻杆操作的安全性。

（一）导向打捞钩的制作

在钻探施工中,由于各种原因所致,会时常发生各种各样的孔内事故,其中断钻杆事故就是一种常见事故。

处理断钻杆事故,一般情况下比较简单。当孔内发生断钻杆事故后,及时下入钻杆公锥或钻杆母锥进行打捞即能将断杆事故处理好；但在孔内情况比较复杂时,如孔径较大、孔壁不规则、钻杆弯曲、钻杆事故头靠贴孔壁等,如用常规方法和打捞工具显然是不行的。此时,就可加工带导向罩的打捞钩进行处理（图1-48）。其处理方法为：使打捞钩稍超过事故头1.0～1.5m,回转钻具,使钩子钩住钻杆,然后徐徐提动钻具,使导向罩脱离钻杆,但钻杆不脱离钩子,再慢慢下降钻具,钻杆便进入捞钩导向罩,对上丝锥后即可捞取。此法效果较好。

图1-48 用捞钩扶正和捞取钻杆

1—导向罩；2—事故钻杆；3—捞钩；4—丝锥

导向打捞钩的制作方法如下：

1）按比最大孔径稍小8～10mm确定导向器的直径。导向器一般用钢管制作,长约1.5m。

2）将导向器钢管纵向六等分后,在约1.2m处去掉5/6钢管,剩下1/6部分用来制作打捞钩。弯打捞钩时,注意所弯打捞钩的方向和大小,钩的方向为顺时针（如为逆时针则钩不到钻杆）,钩的大小不超过导向器的直径。

3）将导向器拧紧在钢管接头上,连接好钻杆就行了。

4）如孔径较大时,也可用元钢或钻杆为材料来做打捞钩,做好后用焊接的方法将其焊接在导向器上,这样所做的打捞钩强度较高。

（二）捞绳钩及套马索的制作

当在钻孔内进行测井工作,如遇孔壁不稳及其他意外情况时,造成测井仪落入井内而发生事故。通常测井仪事故发生后,其仪器、电缆或钢丝绳均会掉入井内,打捞时,用捞绳钩和套马索进行处理,效果较好。

1.捞绳钩的制作方法

捞绳钩的制作方法如下（图1-49）：

1）准备一根ϕ28～32mm、长1～2m的元钢,用钢板制成若干小三角形块或用ϕ10mm钢筋制成约10cm长的短节。

2）将三角形小块或钢筋短节按一定距离（10～20cm）各向分布焊在元钢上,并将元钢焊在钻杆接头上,捞绳钩便制作完毕。

2.套马索的制作方法

套马索的制作方法如下：

1）用ϕ7.5mm钢丝绳,表面用黑胶布包扎好,制成直径约6cm的套圈。

2）把测井仪电缆置于圈内,套圈另一端固定于钻杆下端的接手内（图1-50）。

3）处理时只需将套圈套住测井仪就可提出孔外。

图1-49 绳索打捞钩示意图

1,2,3—钩子；4—元钢；5—钻杆接头

图1-50 套圈工具

1—钻杆；2—钢丝绳套圈；3—电缆

1.概述

(1)工作过程

这种钻进方法是在钻杆下端连接一个底部带耙齿的筒状钻具(称为钻斗)，靠钻具自重和施加压力，在回转力矩作用下钻斗回转，切削钻掘地层，并将切削下的钻屑收入斗内，待钻屑装到相当数量后被提到孔外，打开钻斗，卸去土块。然后再将钻斗下入孔内，重复以上过程。

钻斗钻进法是20世纪20年代后期美国CALWELD公司改造钻探机械而用于灌注桩施工的方法，是西方发达国家流行的三大成桩施工方法之一。

(2)钻斗钻进法的特点

1)适宜在粘性土中干作业钻成孔

2)钻进与排渣交替进行，但钻进速度较快，工程造价较低

3)振动小、噪声低

4)钻头的频繁升降，导致孔壁不规整，扩孔率较大(10%～20%)

5)对稳定液管理十分严格，且竣工后要对稳定液进行处理

6)在承载地基附近有强承压水时，施工困难。

(3)适用条件

1)地层:填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层以及含有部分卵石、碎石的地层。

2)钻孔直径和深度:目前最大直径达到3000mm，最大深度达到80m。

2.钻斗钻进主要设备和机具

(1)设备

钻斗钻机有履带式、步履式、滚管式和车装式底盘。用于短螺旋钻进的钻孔机均可用于钻斗钻进。国内生产的钻斗钻机及其主要性能参数见表2-3。

表2-3 国内生产的钻斗钻机及其主要性能参数

(2)钻斗

钻斗集破碎岩土和储存钻屑功能于一身。有数十种类型，常用的有锥底式、冲击式、锁定式、底开式、半合式及扩底式等，图2-6为几种常用钻斗的示意图。

对于一般土层选用锥底式钻斗对于卵石或密实砂砾层则用冲击式钻斗遇大块石、卵石则用锁定式钻斗底开式钻斗通过换齿可以钻进软硬土层。下面以底开式钻斗(图2-7)为例说明钻斗的基本结构。底盘(10)由铰接轴(4)铰接于筒体底端面，上开进渣口、锁栓口并设两排切削齿板。切削刃可根据地层情况装配不同形式的齿套，中心部位有超前中心刃，起导向、定心作用。在筒体(3)的下部(沿筒体圆周切线方向)一般焊有切削刃(5)，筒体的上部也设有扩孔刀具(9)。筒体可以是圆柱形，也可以是上小下大略带锥角的钟形。这种设置使孔径大于钻斗筒体直径，减少钻斗频繁升降时的阻力和对钻孔的抽吸力。

图2-7 底开式钻斗基本结构示意图

开关控制机构(1)、(4)、(7)、(8):提升时使顶杆(1)撞击钻机转盘底架，顶杆下行，通过拉链带动锁栓控制板(8)顺时针方向转动，与锁栓控制板(8)相连的锁栓杆同时回转一个角度，此时锁栓头的扁面与底面长条形孔对正，底盘在自重和钻斗内钻屑的重力作用下绕铰接轴(4)打开卸土。卸土完成后强迫锁栓杆穿过底盘的锁栓孔，在复位弹簧的作用下(见图2-7B向视图)锁栓杆自动转过一个角度锁紧底盘。

(3)伸缩钻杆

由于钻进和排渣交替进行，钻斗钻进法采用了一种能够快速升降钻斗的特殊结构的钻杆，国内称之为伸缩钻杆，国外称为凯利杆(Kelly bar)，如图2-8所示。

图2-8 伸缩钻杆

伸缩钻杆结构类似于电视天线，由若干层管套接在一起，内外层之间可相对滑动。钻杆的伸出靠自重收缩则由通过伸缩钻杆中连接到最里层管上端的钢丝绳提起，为防止钻进时钢丝绳随钻杆回转，钢丝绳与钻杆之间采用单动连接。

例如四层伸缩钻杆，其规格为:300/285，246/230，196/185，160/130，总重3500kg，伸出后长30～40m，提起或降下只用45s。

伸缩钻杆有方形和圆管形钻杆两种，方形钻杆制造简单，应力容易集中，寿命较圆管形钻杆短。圆管形钻杆按加压情况可分为:

1)摩擦式钻杆:由套接在一起的两个钻杆之间的键与槽配合，实现传扭和相对滑动。靠键与槽之间侧面正压力引起之摩擦力传递轴压，因而只能在扭矩很大时加压，所加轴压较小，且不能均匀加压。

2)加压式钻杆:国内外采用的加压方法较多，如在普通圆钻杆两端加焊六方钻杆，靠六方传扭，端部的六个面上，开有定位孔，靠拧紧外管的定位螺钉予以轴向定位，并传递压力靠钻杆上的传扭销与传扭套上的“┓”形孔传扭与传压由钻杆上宽窄不一的键和与之配合的钻杆内表面上的同样的宽窄不一的键槽实现凹凸配合，靠键槽的侧面传扭，下端面传压，控制钻杆的回转方向可以使键与键槽锁紧或脱开。

3.钻进工艺

(1)钻进工艺参数

1)钻压:由回转器上的液压给进力、钻杆重量、钻斗及钻斗内钻屑重量组成，其加压大小除决定于地层、孔径外，还取决于钻杆类型，建议钻压为1.0～1.6kN/cm。

2)转速:钻斗钻机一般采用液力变矩器，所以转速是变化的，一般小于30r/min。

(2)钻斗底盘切削齿的选择

对于软土层:切削齿应齿宽大，齿距大，小切削角，小刃角硬土层:切削齿齿宽稍窄，大切削角。

(3)稳定液管理

稳定液是在钻孔施工中为防止地基土坍塌，使地基土稳定的一种多种材料组成的液体。主要成分为:以水为主体，含有膨润土、重晶石、Na-CMC、硝基腐殖酸钠、铁铬木素磺酸盐、废纸浆、棉子、锯末等。稳定液的密度建议为1025～1055kg/m3其粘度值一般为20～45s。

(4)施工中注意事项

1)对稳定液随时检测，严格控制各项指标，为防止稳定液变性，应视具体情况适当增加CMC、硝基腐殖酸钠的含量防止混凝土、泥砂及多余的水混入稳定液。

2)必须控制钻斗在孔内的升降速度，尤其是在砂土层和砂土与粘土交界处。如果升降速度过快(大于1m/s)，会造成孔内过大的压力集中，造成塌孔。所以应按孔径的大小及土质情况来调整钻斗的升降速度。

3)为防止孔壁坍塌，应确保孔内水位高出地下水位2m左右。

4)每个回次都要检查钻斗的侧齿、边齿磨损情况，视磨损情况及时补焊。

5)钻进遇阻时，严禁强力钻进，以免造成卡钻事故。