旋挖钻机方杆机钢丝绳怎么更换

钢丝绳是旋挖钻机施工中不可缺少的零件之一。钢丝绳使用中工况复杂多变，很多情况下，钢丝绳会出现早期报废。以下是关于钢丝绳使用的主意事项，希望大家做到优绳善用，获得最大收益。

1、钢丝绳解卷以及安装时，应采用正确的方法，以防止钢丝绳扭结。另外还要注意不要使钢丝绳表面沾上沙土，以免加剧磨损，影响到钢丝绳的使用寿命。

2、整卷钢丝绳使用时如需要截断，端部应按照图3或图4绑扎或熔断处理。

3、必须安装绳卡时，应按照图5的方法固定。绳卡间距为5-6倍钢丝绳直径。

4、钢丝绳捻向选择应使在卷筒最底层钢丝绳缠绕方式符合图6。

5、钢丝绳在卷筒上缠绕时应排列整齐，不可乱绕，否则将造成钢丝绳工作中产生严重挤咬及压伤，影响钢丝绳使用寿命。

6、新绳使用初期必须在轻载下“磨合”。这样可提高钢丝绳使用寿命。使用中也应避免过大的冲击载荷对钢丝绳造成损伤。

7、使用中应特别注意在下钻过程中准确计算距离，不得过度放绳，防止钢丝绳在松弛状态下交绕而导致结构破坏使整根钢丝绳报废。如图8。

8、对于多层缠绕的设备，钢丝绳在使用中发生“咬绳”是不可避免的。建议在使用中对“咬绳”部位经常检查，并加强润滑，或者定期“窜绳”切断，错开“咬绳”部位。

9、钢丝绳在投入使用后，性能将逐步降低。所以，新绳在使用一段时间后应经常检查钢丝绳易出现损坏的部位，如钢丝绳发生“咬绳”的部位、卷筒下层钢丝绳、发生剧烈冲击时通过滑轮处钢丝绳和进出卷筒钢丝绳部位等，通过经常检查为合理、安全使用钢丝绳提供依据。

3.1液压系统中安装油管的注意事项

(1)吸油管不应漏气，各接头要紧牢和密封好

(2)吸油管道上应设置过滤器

(3)回油管应插入油箱的油面以下，防止飞溅泡沫和混入空气

(4)电磁换向阀内的泄漏油液，必须单独设回油管，以防止泄漏回油时产生背压，避免阻碍阀芯运动

(5)溢流阀回油口不许与液压泵的入口相接

(6)全部管路应进行两次安装，第一次试装，第二次正式安装。试装后，拆下油管，用20%的硫酸或盐酸溶液酸洗，再用 10%的苏打水中和， 最后用温水清洗，待干燥后涂油进行二次安装。注意安装时不得有砂子和氧化皮等。

3.2 选择适合的液压油

液压油在液压系统中趁着传递压力、润滑、冷却的作用，液 压油选择不恰当是液压系统早期故障和耐久性下降的主要原因。应按随机使用说明书中规定的牌号选择液压油，特殊情况需要使用代用油时，应力求其性能与原牌号性能相同。不同牌号的液压油不能混合使用，以防液压油产生化学反应、性能发生变化。深褐色、乳白色、有异味的液压油是变质油，不能使用。

3.3 定期保养注意事项

(1)250h检查保养: 检查滤清器滤网上的附着物，如金属粉末过多，往往标志着油泵磨损或油缸拉缸。对此，必须确诊并采取相应措施后才能开机。如发现滤网损坏、污垢积聚，要及时更换，必要是同时更换液压油。

(2)500h检查保养:钻机运行了500h，不管滤芯状况如何，均应更换，因为凭肉眼难以察觉滤芯的细小损坏情况，如果长时间高温作业还应提前更换滤芯。

(3)1000h检查保养:此时应清洗滤清器、清洗液压油箱、更换滤芯和液压油，长期高温作业换油时间要适当提前。

(4)7000h和10000h检查维护:此时钻机液压系统需由专业人员检测，进行必要的调整和维修。根据实践，进口液压泵、液压马达工作10000h后必须大修，否则液压泵因失修可能损坏，对液压系统是致命的破坏。

3.4 防止固体杂质混入系统

清洁的液压油是液压系统的生命。液压系统中有许多精密 偶件，有的设阻尼小孔或缝隙等。若固体杂质入侵将造成精密偶件拉伤、油道堵塞等，危及液压系统安全运行。一般固体杂质入侵途径有:液压油不洁加油工具不洁加油和维修、保养不慎液压元件脱屑等。

DJZ2000型全液压顶驱钻机由安徽两淮科力机械制造有限责任公司研制。与传统转盘钻机相比,该顶驱钻机具有回转扭矩大、提升能力强、上卸扣加减尺方便、无主动钻杆、立根钻进效率更高、处理事故能力强、全液压操作安全可靠、有过载保护功能、大幅降低工人劳动强度等优点。主要用于地质岩心钻孔及冻结孔、注浆孔、地热井和煤层气孔等工程施工。

(一)钻机主要结构

DJZ2000全液压顶驱钻机以液压方式驱动,钻机主要由液压泵站、液压操作显示台、顶部驱动及提引卸扣装置、液压卷扬、顶驱导轨及滑车系统、钻塔等部分组成,如图2-10所示。

图2-10 DJZ2000顶驱钻机系统结构图

1.顶驱装置

顶驱装置主要包括水龙头、顶驱减速箱、拖车、提引器、卸扣装置和防松保护接头。顶驱上部由两个马达和减速机输入扭矩,顶驱装置通过液压控制实现换挡。顶驱结构如图2-11所示。

图2-11 顶驱装置结构示意图

顶驱提引器是顶驱装置的核心技术之一,结构简单可靠,操作方便。它可以卡住钻杆锁接头完成提拉、旋转动作,既可在地面加减小根钻杆,也可以直接加接立根后进入正常钻进用顶驱起钻后还可完成卸扣动作。

2.液压卷扬

DJZ2000顶驱钻机采用JY100型液压卷扬设备(图2-12)。该卷扬有四个挡位,卷扬滚筒容绳量300m。液压行星轮系卷扬可以分别通过卷扬手把和操作台手柄两种方式控制。使用操作台控制反转下放钻杆可进行减压钻进。

图2-12 液压行星轮系卷扬系统结构图

3.液压泵站

液压泵站的功能是为主机提供液压动力。液压泵站主要由液压油箱、油温散热器、蓄能器、皮带轮、联轴器、分动箱和负载敏感泵组成。泵站由一台160kW 电动机驱动,通过分动箱分别带动一个双联130/130负载敏感反馈泵、单个130负载敏感反馈泵和一个双联齿轮泵。

4.操作台

操作台(图2-13)上装有视频显示器、转速表、系统压力表、滤油报警器等。视频可对钻塔二层台上的工作情况进行监控,实现了塔上操作和现场工作状态视频化,方便操作人员工作。通过转速表和回转系统压力表数值,可更好了解孔内钻进时的工况,有效控制钻进参数。电控比例变量手柄的应用使操作台体积减小,内部接线安装简单方便。

图2-13 DJZ2000钻机操作台

5.钻塔

采用四角钻塔,高28m,承载力80t。

(二)钻机主要技术参数

DJZ2000型全液压顶驱钻机主要技术参数见表2-7。

表2-7 DJZ2000全液压顶驱钻机主要技术参数表

(三)钻机应用实例

2011～2013年,安徽省煤田地质局第三勘探队曾在陕西省长武煤矿、甘肃核桃峪煤矿使用DJZ2000型全液压顶驱钻机完成冻结孔11个,完成总工作量8714m,最深钻孔深度916m,终孔口径为Φ130mm,平均钻探台月效率1600m(无岩心钻探)。甘肃煤田地质局146队曾在甘肃海石湾煤矿使用DJZ2000型全液压顶驱钻机施工大口径地面瓦斯抽排井工程,井深700m,钻井直径Φ850mm,下入Φ630mm×12mm套管,均取得了良好的使用效果。

1.为了保证履带式坑道钻机液压操纵系统的密封性，平时尽量减少油管接头的拆卸次数。在部件分解搬运时，尽可能不将液压操纵阀、给进油缸和仪表板从机架中卸出来，让它们连同油管一起搬运。在检修卸开接头时，管口要用清洁的棉纱堵住，不可使脏物沿管口进入油管或油缸、油泵、阀体、油箱内。

2.履带式坑道钻机部件拆卸时，应首先取下定位销再进行其他拆卸工作。而安装时，则应在位置对准后先装定位销，再装其他零件。

3.拆下的履带式坑道钻机连接件及防松装置容易混乱、遗失，应分别保管并注明件号以便安装。

4.在拆卸履带式坑道钻机转盘取出大伞齿轮及心管时，必须先将小伞齿轮连同横梁一起拆掉，然后将箱体下部分与心管相连的六个螺栓松开，再取出心管及大伞齿轮。

立轴钻机总体结构一般由回转器、分动箱、卷扬机、变速箱、液压系统、动力和机座等七部分组成。深孔钻机均作了改进和提高，以适应深孔钻进的需要。

（一）回转器

回转器的主要作用是将回转扭矩通过立轴传递到钻具上。上部是液压卡盘，下部为 下卡盘，夹持钻杆和传递扭矩。中部是两只给进油缸，实现加压或减压钻进，或者使钻具 提升或下降。回转器的两只给进油缸有较大的给进加压和起拔提升能力，以及较长的给进 长度，除用于正常给进工作外，也允许作为强力起拔钻具使用。钻机立轴最大起重力已 由XY-5型的135kN加大到XY-6（XY-6B）型的200kN和HXY-8（HXY-8B）型的300kN，甚至 HXY-9（HXY-9B）型加大到640kN。立轴最大加压力也由XY-5型的90kN加大到XY-6（XY- 6B）型的150kN和HXY-8（HXY-8B）型的141kN，HXY-9（HXY-9B）型则加大到340kN。立 轴行程由XY-5型的500mm加大到XY-6（XY-6B）型的600mm（720mm）、HXY-8（HXY-8B） 型的1000mm（840mm）和HXY-9（HXY-9B）型的1200mm（950mm）。另外，立轴通孔直径 也由XY-5型的93mm增大到96mm和118mm。

（二）分动箱

分动箱的主要作用是将变速器传来的速度和扭矩再次进行更合理的分配，使变速器的 5个挡位的速度变为10个速度挡位——8个正转和两个反转。HXY-9（HXY-9B）型则变为10 个正转和2个反转的12速度挡位。变速范围更宽，变化幅度更小，以便在钻进时选择速度 更合理，能更好地满足深孔钻探工艺要求。

（三）卷扬机

卷扬机的主要作用是提升、下降钻具及起拔套管等，通过操作手柄控制左右抱闸，实 现钻具的提升、下降和制动钻具等三种不同的工艺要求。必要时，可使用棘轮停止器。

深孔钻机卷扬机的提升能力进一步加大，单绳最大起重力由XY-5型的40kN增大到 XY-6（XY-6B）型的85kN、HXY-8（HXY-8B）型的125kN和HXY-9（HXY-9B）型的150kN。此外，深孔钻机卷扬机后部还装有水刹车装置。在深孔钻进时，水刹车产生的制动力矩有 效控制卷扬机的转动速度，从而调节钻具下降的速度，使下钻平稳安全，防止事故的发 生，同时还能延长刹车带的寿命。HXY-8（HXY-8B）型以上深孔（特深孔）钻机，卷扬机 还采取横向摆放的方式，使卷筒排绳均匀，这样在深孔钻进提升力增大的情况下，可减少 钢丝绳的磨损，延长使用寿命。

（四）变速箱

变速箱主要是将动力轴的转速变为多个转速并可改变转动方向。深孔钻机多采用车用变速箱，比如HXY-6、HXY-8均采用二汽集团系列的车用变速箱，其特点是扭矩大，挡位 多，换挡轻巧、容易，噪音低，配件易购，维修方便。

（五）液压系统

采用双联泵组合供油，可分开单独使用或合并使用。正常工作时用一个泵，快速工作时二泵合一，节能降耗。系统还装有手摇油泵，当动力不能工作时仍可用手摇油泵将孔内 钻具提离孔底。

（六）动力

动力配置通常分为电动机和柴油机配置，可根据实际情况选择。钻进深度越深，动力 配置越大。XY-5型的电动机功率为55kW，柴油机为80HP（59kW），而HXY-8型电动机功 率为90kW，柴油机功率为1 34kW，HXY-9（HXY-9B）型电动机功率和柴油机功率分别为 160kW和170kW。

（七）机座

机座一般由底座、机架、机架固定装置和移动装置组成，承受钻机重量和外载。钻机 各部件及液压系统固定在机架上，并通过底座将钻机固定在基台木上。机架通过固定装置 限制固定在底座上，只能在底座上前后移动，以便使钻机让开孔口。

一、工程概况：xxx

二、施工方法及施工机械选择

根据本桥桩基施工的地质条件，钻孔桩基础施工采用1台旋挖钻机钻孔，装载机倒运钻渣，1台25T汽车吊吊装钢筋笼及灌注水下混凝土。混凝土由xxxx拌和站集中拌合。本桥施工根据地形及便道完成情况，由承台开始分别向xxxxx隧道方向推进。场地内设钢筋加工场一处，所有灌注桩钢筋笼均在加工场集中加工，由拖车拖运至施工桩位。

三、 灌注桩施工工艺流程：xxx

四、主要施工方法

1、施工准备

1）平整施工场地，详细了解桥址范围内地表及地下的障碍物情况，如电缆、输水管道、输电线路等。调查施工区域内供水、供电条件，采取相应措施以保证水、电供应能满足现场施工需求。

2）进场原材料进行严格检查，并取样报试验室进行相关的试验。进场机械设备进行各项安全检查，施工人员进行安全培训。

3）对现场技术人员提供的桩位控制桩、桩顶标高控制桩进行复核，确认无误后进行护桩。放置旋挖钻的位置要清除松土、浮土，个别地段可做夯实处理。对边坡较陡、存有裂缝的地段必须采取护坡加固处理。施工现场要做到水、电、路、通讯的畅通，保证车辆和人员的正常通行。设置垃圾回收站，避免造成环境污染。对施工设计图纸进行审核，确定无误后对现场施工人员进行施工技术交底。

2、桩位放样

由测量队根据施工测量控制点进行各灌注桩中心精确定位。同时在桩位的纵轴线与横轴线埋设四根木桩（护桩）或在平台上打四个点（纵横方向各两点交汇出桩孔中心），以控制护筒的吊放、埋设及钻机就位。护筒安设完成经监理工程师验收合格后方可进行钻孔。

3、护筒埋设

护筒由厚度15mm钢板制成，护筒密实不透水。护筒直径比旋挖钻钻头大200mm，每节护筒长度3.0m，埋设后护筒面高出原地面50cm，以防止杂物、泥水流入孔内。在埋设护筒时，先由挖掘机挖出护筒基坑，吊机吊装就位，由人工进行辅助配合，根据测量测放桩位中心点，准确安设，然后回填基坑，护筒四周回填黏土并分层夯实。

护筒埋设质量标准：护筒顶面位置的偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。

4、钻机就位

液压多功能旋挖钻机就位时与平面最大倾角不超过4°，钻杆中心与护筒中心偏差不得大于5cm。钻机平台周围必须平整、密实。钻机就位后的底座和顶端必须平稳，在钻进过程中不得产生位移或沉陷，否则应及时处理。

5、泥浆制备

泥浆池设置于桥址右侧，为提高泥浆的质量，采用膨润土、火碱以及纤维素按一定比例拌和而成。钻孔时应均匀缓慢钻进，钻进时掌握好进尺速度，随时注意观察孔内情况，及时补加泥浆保持液面高度。泥浆制备应注意两个方面：一是泥浆的指标问题，其比重一般应控制在1.1～1.3之间，黏度控制在19～28s，含砂率不小于95%，PH值应不大于6.5。二是补浆的速度，泥浆补充一般采用泵送方式，制备泥浆用水现场取用。

6、钻孔

钻机就位后，钻头中心对准桩位，定位误差不大于20mm。钻孔作业须分班连续进行，填写好钻孔施工记录，交接班时必须交待钻进情况及下一班注意事项。钻进时应随时检查泥浆比和含砂率，不符合要求时，及时调制。经常注意地层变化，在地层变化处进行捞取渣样，判明后计入记录表中并与地质剖面图核对。开钻时必须慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可加速钻进。

钻进过程中，操作人员随时观察钻杆是否垂直，并通过深度计数器控制钻孔深度。钻孔需一次成孔，中途不得停顿，因故停钻时，钻进应将钻头提离孔底5m以上。在钻孔过程中，指定专人经常对孔径、孔深，垂直度等项进行检查，施工时做好钻孔记录。当钻至设计深度后，用测绳检查泥浆和孔底沉淀厚度，用探孔器进行钻孔直径检查，并及时通知监理工程师进行桩孔检查验证。孔深、孔径不能小于设计值，钻孔倾斜度允许偏差为1%桩长。

钻孔异常处理

A.坍孔处理

钻孔过程中发生坍孔后，要查明原因进行分析处理，可采用加深埋护筒等措施后继续钻进。根据现场情况也可在泥浆中加入大量的干锯末，同时增大泥浆比重（控制在1.15～1.4之间），改善其孔壁结构。钻头每次进入液面时，速度要非常缓慢，等钻头完全进入浆液后，再匀速下到孔底，每次提钻速度控制在0.3～0.5m/s。坍孔严重时，应回填重新钻孔。

B.缩孔处理

钻孔发生弯孔缩孔时，一般可将钻头提到偏孔处进行反复扫孔，直到钻孔正直，如发生严重弯孔和探头石时，应采用小片石或卵石与黏土混合物，回填到偏孔处，待填料沉实后再钻孔纠偏。

C.埋钻和卡钻处理

埋钻主要发生在一次进尺太多和在砂层中泥浆沉淀过快；卡钻则主要发生在钻头底盖合拢不好，钻进过程中自动打开或在卵石地层钻进时，卵石掉落卡钻等。埋钻或卡钻发生后，在钻头周围肯定沉淀了大量的泥浆，形成很大的侧阻力。因此处理方案应首先消除阻力，严禁强行处理，否则有可能造成钻杆扭断、动力头受损等更严重的事故。事故发生后，应保证孔内有足够的泥浆，保持孔内压力，稳定孔壁防止坍塌，为事故处理奠定基础。

7、清孔

钻孔达到设计深度后，且成孔质量符合要求并报监理工程师检查验收后，即可停钻清孔。清孔时用捞砂钻头将沉淀物清出孔位。要求沉碴厚度不大于10cm。在灌注水下混凝土前，若沉渣厚度超出规范要求，应进行二次清孔。

清孔后泥浆指标：相对密度：1.10~1.20

含砂率：﹤4%

8、终孔验收

当钻孔达到设计终孔标高后，使用已校正的.测绳进行自检，符合规范及设计要求后，请监理工程师检查，确定终孔。

a、验收标准：桩孔平面位置偏差：小于50㎜

孔深：不小于设计规定

桩孔的倾斜度：小于1%

孔径不小于设计尺寸

泥浆指标同清孔后泥浆指标

b、验收方法：桩孔平面位置采用全站仪进行测量

钻孔深度采用测绳检验

桩孔直径、倾斜度采用自制的测孔器检测

9、钢筋笼制安

钢筋原材料加工在4#拌合站内临建钢筋场进行，所有钢筋均按照设计图纸尺寸及形式加工，超过原材长度部分采用双面搭接焊或闪光对焊焊接。采用搭接焊时搭接长度不小于5d，焊缝应饱满，焊缝表面应平顺，无缺口、裂纹和较大的金属焊瘤，接头弯折角度不得大于4°，接头轴线的偏差不得大于0.1d,并不得大于2mm。

为确保钢筋骨架整体性，防止钢筋骨架在起吊时发生变形，每2.0m设置φ20加强箍筋一道，并在钢筋骨架每隔2.0m沿圆周等距离焊接φ20定位钢筋环四根。

钢筋骨架运至现场后用25t汽车吊吊入孔内。

钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差值：

为保证成孔质量，钢筋笼吊装完毕后且下完导管应对桩孔进行检测，检测内容包括沉淀物厚度、泥浆浓度、含砂率等，符合要求后方可进行砼灌注，否则应按要求再次清孔。

10、砼灌注

桩基砼灌注采用导管下料，导管壁厚6mm，直径25cm，导管接头采用带有橡胶垫圈的法兰盘，导管在使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，水密试验压力为500kpa。在灌注首批砼时储料斗容积应不小于2.5m3（导管口距桩底40cm，砼埋深不小于1m）。砼应连续灌注，在灌注过程中，应经常用探锤测孔内砼面位置，及时调整导管埋深，保证导管在砼中的埋深不小于2m，但不大于6 m。当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1 m左右时，为防止钢筋骨架上浮，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架4 m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，才可恢复正常灌注速度。灌注的砼顶面应高出设计桩顶标高0.5~1.0m，以确保截断面以下混凝土全部达到设计强度。在灌注砼时，泥浆应作相应的处理，以免污染环境。

砼配合比根据试验确定，除砼强度必须满足设计要求外，同时要求具有良好的和易性、流动性，坍落度控制在20±2cm，初凝时间不小于4h。砼由搅拌站集中拌和，罐车运至现场，溜槽入孔。

11、检测验收

钻孔灌注桩完成后，应逐根进行无破损法检测，经验收合格后方可进行下一道工序施工。

五、施工进度计划

灌注桩总进尺3712m，共投入壹台钻机施工，钻机每天的工作效率为100m/天，考虑75%的保证率，同时考虑每根桩的清孔、钢筋笼的吊装、砼浇注时间为12小时

六、质量保证措施

1、施工前做好技术交底，责任到人。

2、原材料进场均应根据规范要求进行抽检试验，经检验合格后方可投入使用，钢筋、水泥均应有出厂合格证。

3、钻孔作业分班连续进行，认真填写钻孔施工记录，交接班时交代钻进情况及下一班应注意的事项。

4、钢筋笼起吊时可采取多点先横向同步起吊，然后在起吊过程中根据吊机大、小勾起吊高度不同，慢慢将钢筋笼竖吊，防止钢筋笼在起吊过程中变形。

5、砼在拌制前，应对砂石料进行含水量检测。确保砼坍落度为20±2cm，对已初凝的砼严禁投入使用。浇筑混凝土前，需将钢筋笼固定在孔位护筒上，或地面固定设备上；灌注混凝土过程中，要随时掌握混凝土灌注高程及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端2~3m时，要及时将导管提至钢筋笼底端以上；当混凝土上升到接近钢筋笼下端时，需放慢灌注速度，减小混凝土面上升的动能作用，以免钢筋笼被顶托而上浮。当钢筋笼被埋入混凝土中有一定深度后，再提升导管，减小导管埋入深度，使导管下端高出钢筋笼下端相当距离时再按正常速度灌注。在通常情况下，可以防止钢筋笼上浮；当发现钢筋笼开始上浮时，应立即停止灌注，并准确计算导管埋深和已浇混凝土高程，提升导管后再进行灌注，上浮现象即可消除。

七、安全生产与环境保护

1、认真贯彻“管生产必须管安全”的原则，除设专职安全员外，生产副经理、技术负责人等各级生产人员必须将安全工作作为自己的主要职责认真抓好。

2、坚持安全活动日制度，每周一次，及时总结生产情况，进行安全教育，消灭事故隐患。

3、钻机安装牢固，防止倾覆。钻机就位后，机身要用方木垫平，塞牢。桅杆顶端用钢丝绳对称拉紧；

4、注意用电安全，点线不能直接敷设在地面上，需采取架空措施。配电箱加锁；

5、 钻孔中，要注意观察有无漏浆现象，特别是岩溶地质，随时补充泥浆，保证孔内水位；

6、每工班检查钻头、主绳、主绳与钻头连接、绳卡等，及时处理问题。钢丝绳的一个节距内断丝超过15%时必须更换。钢筋绳安全系数，揽风绳3.5，吊索8~10；

7、钢筋笼吊装要有专人负责指挥，并设监督岗，认真执行安全生产责任制，施工现场工作人员必须戴好安全帽，设置安全标牌，责任落实到人，把“安全第一，预防为主”的方针真正落实到实处。

8、对于各类设备，尤其是起吊设备，要及时保养，同时要经常检查，确保设备完好，杜绝事故发生。

9、泥浆要在沉淀处理后排放，并符合环保要求，必须及时清运渣土，防止污染。