工程机械设计实习（优秀）
2020-03-03 07:52:51 来源：范文大全收藏下载本文
工程机械设计实习报告
目 录
1.实习目的及意义„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 2.实习注意事项„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 3.第一次实习
3.1机械动力头回转式钻孔机„„„„„„„„„„„„3 4.第二次实习
4.1静压钻机„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 4.2全液压旋挖钻机„„„„„„„„„„„„„„„„8 4.3 地下连续墙液压抓斗„„„„„„„„„„„„„„13 4.4 旋喷钻机„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15 4.5实习心得„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16
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1 实习目的及意义
工程机械施工技术教学实习是安排在《工程机械设计》课程之前的实践性教学环节。目的是让学生在学习《工程机械设计》课程之前，对岩土工程机械有一个较全面、深刻的感性认识；初步掌握工程机械的使用环境、应用条件、施工方法、施工工艺、施工队伍的组织和管理等方面的基本知识，弥补在该专业取消了有关岩土工程机械机械施工技术的课程后，学生缺少岩土工程机械施工技术知识的不足；培养学生的实际工作能力；使学生掌握课堂上不易讲授的教学内容；为后续课程的学习、毕业设计和以后的工作打下一定的基础。机械设计制造及自动化专业的前身是勘探机械专业。改为现在的专业后，教学计划进行了较大的调整。其专业模式为以机为主、以电为副、机电一体相结合。机械设计制造及自动化专业是实践性很强的工科专业。根据国家教委对21世纪新型高级人才培养的要求，高等学校，不仅要重视对学生进行理论知识的教育，更要重视学生各方面素质和实际能力的培养。因此，必需加强实践性教学环节。作为XX大学出来的机械专业学生，结合自己学校特色，掌握工程机械相关知识十分必要，同时也为自己今后的就业或者继续深造提供了一个具有专业优势的发展平台。
选择2个不同类型的工程机械施工工地，组织学生到现场参观，请施工单位的技术人员或带队教师讲解。让学生了解不同类型的工程机械及其施工方法和工艺。
2 实习注意事项
1、自觉遵守实习纪律，不能迟到、早退或无故缺席。有事缺席，必须向带队老师请假；
2、要特别注意实习的安全，自觉遵守工地和实习现场的安全规则和制度，防止一切事故发生；
3、听从带队教师的安排和支指挥。未经许可，不能随意操作机器和摆弄其它器具；
4、在实习的各个阶段，要注意实习内容的记录和整理，收集有关资料，为编写实习报告作准备；
5、讲文明、讲礼貌、谦逊好学、搞好与实习单位的关系，时时处处体现大学生的良好品德和精神风貌。
3 第一次实习
3.1 机械动力头回转式钻孔机
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依靠钻具的回转运动破碎岩层而成孔。主要有大、小锅锥钻机，正、反循环转盘式钻机，液压动力头式钻机，潜孔振动回转式钻机等。简单的回转式钻机只有钻进装置，结构完善的回转式钻机则有钻进装置和循环洗井装置两部分组成。转盘式水井钻机的钻具包括钻杆和钻头。常用钻杆的名义直径有60、7
3、89和114毫米4种。钻头分全面钻进用钻头和环状钻进用钻头两大类。
施工灌注桩和钻孔打入预制桩时，首先要在地基上成孔。机械成孔的方法主要有挤土成孔和取土成孔。挤土成孔适于沉管灌注桩，是采用打桩机将工具式钢管桩(桩尖为活瓣或桩靴)沉入地基土中而成桩孔，一般孔径不大于0.5m。取土成孔是利用钻孔机把桩位上的土取出成孔。常用的钻孔机有螺旋钻孔机、潜水钻孔机、全套管钻孔机和回转斗钻孔机等。
我们参观的钻机主要是螺旋式钻机，下面以螺旋式钻机为例进行说明。螺旋钻孔机：螺旋钻孔适用于地下水位以上的施工，所用的螺旋钻孔机包括长螺旋钻孔机(连续排土，一次完成钻进探度)、短螺旋钻孔机(周期性钻进、排土)和螺旋钻扩机(施工扩底桩)。长螺旋钻孔机应用最广。
1、长螺旋钻机
（1）长螺旋钻孔机组成：长螺旋钻孔机由钻架和钻具等组成。其中，钻具由电动机、立式行星减速器、钻杆、钻头及稳杆器、导向圈等组成。 长螺旋钻机如图所示:
1一电动机;2一减速器;3一钻杆;4一钻头;5一钻架; 6一无缝钢管; 7一钻头接头;8一刀板;9一定心尖;10一切削刃
电动机的动力经减速器转换成低速大扭矩的形式驱动钻杆，使钻头切削土并靠钻头、钻杆上的螺旋叶片将土排出。
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钻头有锥形、平底、耙形和筒式等多种形式。锥形普通钻头适于普通土;平底式适用于松散土层；耙形钻头适于有砖块瓦块的杂填土;筒式钻头则用于钻穿孤石或混凝土块等。
稳杆器和导向圈：长螺旋钻机由于钻杆长，为了使钻杆施钻时稳定和初钻时插钻的正确性，应在钻杆长度的1/2处安装中间稳杆器，并在下部安装导向圈。中间稳杆器是用钢丝绳悬挂在钻机的动力头上，并随钻杆动力头沿桩架立柱上下移动，而导向圈则基本上固定在导杆最低处。 （2）主要参数
国产螺旋钻孔机钻孔直径多在300-600mm，钻孔深度小于20m。世界上最大的螺旋钻孔机钻孔直径可达1.5m，最大深度60m。
2、短螺旋钻孔机
短螺旋钻机与长螺旋杆钻孔机相比差异主要在钻杆。短螺旋杆钻的钻头一般只有
2、3个螺旋叶片，叶片直径要比长螺旋钻机大得多。使用加长钻杆，钻孔深度可大大增加。
工作时，动力头带动钻杆转动，钻杆底部的螺旋部位正转切土，钻头逐渐下钻，当叶片中的土基本塞满后，用卷扬机提拉动力头把螺旋钻头提出孔面，然后桩架回转一个角度，短螺旋反向旋转，将螺旋叶片上的碎土甩到地面上。
短螺旋钻的转速要比长螺旋钻机转速低，钻进转速一般在40r/min以下。甩土时，钻杆高速反转。因此，短螺旋钻机大多有两种转速。由于短螺旋钻孔机钻孔和出土是断续的，工作效率较低。但钻孔的直径和深度大，钻孔的直径超过2m，钻孔深度可达100m。因此，扩大了应用范围。
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4 第二次实习4.1 静压桩机
【简介】
提到静压桩机我们首先就要清楚什么是静压法沉桩。所谓静压法沉桩即借助静压桩机的静压力将单根预制桩或多根桩以此压入土层的一种以较小的静压力获得较大承载力的挤土或沉桩方法。
静压法沉桩具有无污染、无噪音、无振动、无冲击力、施工应力小；可减少打桩振动对地基何临近建筑物的影响；桩顶不易损坏，不易产生偏心沉桩、沉桩精度较高、节省制桩材料何降低工程成本；能在沉桩施工中测定沉桩阻力，为设计施工提供参数，并可预估何验证桩的承载能力。但由于专用桩架设备的高度何压桩能力受到一定限制，较难压入30m以上的长桩。当地基持力层起伏较大或地基中存在中间应夹层时，桩的入土难度较难调节。对长桩可通过接桩，分节压入。此外，对地基的挤土影响仍然须视不同工程情况采取措施减少公害。
【分类】
利用静压力将桩压入土层中的桩工机械成为精压桩机。根据驶入静压力的方法不同，它可以分为机械式和液压式两种。
机械式静压桩机主要由底盘、桩架、压梁、压梁动滑轮组、底盘定滑轮组，主副卷扬机、配重等组成。
本次参观的为液压式静压桩机，其个工作机构全部采用液压驱动，结构紧凑，整体重心低，稳定性好，操作方便。DYG-320型液压式压拔桩机由吊桩起重机、桩架、液压系统及压拔桩工作装置、电气系统组成。
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【主要优点】
随着液压技术的发展，我国在20世纪70年代开始研制生产静压桩机。采用静压桩机降桩逐段压入土层具有如下明显的优点：（1）在施工中无振动、无噪声、无污染，在城市居住密集区施工有明显的优越性；（2）由于桩是通过静力压入土层，桩没有受到锤击桩时所引起的拉伸应力波的冲击，因此桩内的钢筋配置和混凝土的强度均可比柴油锤锤击桩要小，这样可以节约桩的工程成本；（3）静压桩在施工中不会对桩周边土壤产生较大的干扰，所压入桩的最终压力基本上体现了桩的实际承载力，因此施工完成后，根据压入过程的压力曲线可迅速计算出桩的实际承载力；（4）基本上无断桩；（5）可以直接用静压桩机对桩进行静载试验；所以在城市桩基施工多采用静压桩。
【主要机构】
静压桩机主要由支腿平台机构、长船行走机构、短船行走机构、回转机构、加持机构和导向压架。对于支腿机构，支腿由球铰装配在底盘上。支腿前部安装的顶升液压缸与长船行走机构铰接。球铰的球头与短船行走及回转机构相联。整个桩机通过平台结构连成一体，直接承受压桩时的反力。底盘上的支腿在拖运时可以并拢在平台边，工作时打开并通过连杆与平台形成稳定的支撑结构。对于长船行走机构来说，顶升液压缸顶升使长船落地，短船离地，接着长船液压缸伸缩推动行走台车，使桩机沿着长船轨道前后移动。顶升液压缸回程使长船离地，短船落地。短船液压缸动作时，长船船体悬挂在桩机上移动，重复上述动作，桩机即可纵向行走。对于短船行走机构和回转机构来说，工作时，顶升液压缸动作，使长船落地，短船离地，然后短船液压缸工作使船体沿行走梁前后移动。顶升液压缸回程，长船离地，短船落地，短船液压缸伸缩使桩机通过回转梁与行走梁推动行走轮在船体的轨道上左右移动。上述动作反复交替进行，实现桩机的横向行走。桩机的回转动作是：长船接触地面，短船离地、两个短船液压缸各伸长1/2行程，然后短船接触地面，长船离地，此时让两个短船液压缸一个伸出一个收缩，于是桩机通过回转轴使回转梁上的滑块在行走梁上作回转滑动。油缸行程走满，桩机可转动10°左右，随后顶升液压缸让长船落地，短船离地，两个短船液压缸又恢复到1/2行程处，并将行走梁恢复到回转梁平行位置。重复上述动作，可使整机回转到任意角度。对于加持机构和导向压桩架来说，夹持液压缸装在夹持横梁里面，压桩液压缸与导向架桩架相联。压桩时先将桩吊入夹持器横梁内，夹持液压缸通过夹板将桩夹紧。然后压桩液压缸作伸缩运动，使夹持机构在导向架内上下运动，将桩压入土中。压桩液压缸行程满后松开夹持液压缸，返回后继续上述程序。
【静压桩施工工艺】
（一）夹桩与压桩
1、应选择与夹持器匹配的夹持器钳口，不要用大钳口夹小桩，特别对圆形桩要注意此点。
2、夹持力的大小应与所夹持的预制桩相适应。若夹桩力太大，会将桩夹碎；夹持力太小，又会在压桩时打滑。这些均应通过实践来摸索。
3、压桩机堆有许多配重，配重堆放时应注意堆码整齐牢靠，注意不要碰坏油管和电线。配重的质量应尽可能大一些。例如，YZY-400桩机，桩机自重质量135t，
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压重重量应尽可能大于265t，这样才能满足最大压桩力的要求。
4、压桩时应尽可能使长短船（即纵横步履）都落地，以保持桩机平稳不倾斜，装在支腿上的垂直油缸可随时进行桩机水平的调整。
5、压桩时应尽量避免长船抬起过高，这样会造成机器晃动，引起桩的折断。
6、压桩时应注意油管的运动，注意不要让油管被卡拉断。
7、一般情况下，压桩机不允许超载。遇到特殊情况需要超载时，应将地基找平，使各腿受力均匀。尽可能让长船短船同时受力，这样可以保证桩机不会发生横移。
（二）行走与回转
1、行走时应注意检查场地附近的地基是否平整压实，倾斜或者不平整的场地会给机器行走带来困难。
2、整机纵向移位时，让4个垂直支腿液压缸活塞杆收回，短船落地，操作液压缸沿长船移动的方向伸出，然后再将垂直液压缸顶起，长船落地，短船抬起，驱动液压缸使整机前进。纵向前进一次的最大距离为3m，横向移动程序与纵向移动程序一样，一次可移动0.6m。
3、整机回转是通过长船的双层机构来实现。下层机构中装有滚珠和中心轴，回转方便灵活。若整机需右转，先让短船离地，后侧长船向左伸出，前方向右伸出，再收回垂直液压缸，让短船落地。操作左右短船液压缸使整机回转。整机回转一次，短船上下层会发生错位，待短船再次提起时，用人力将其推回。
4、行走时应尽量降低重心，不要带桩行走。
4.2 全液压旋挖钻机 【简介】
旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械。主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用，旋挖钻机的额定功率一般为125～450kW，动力输出扭矩为120～400kN²m，最大成孔直径可达1.5～4m，最大成孔深度为60～90m，可以满足各类大型基础施工的要求。
该类钻机一般采用液压履带式伸缩底盘、自行起落可折叠钻桅、伸缩式钻杆、带有垂直度自动检测调整、孔深数码显示等，整机操纵一般采用液压先导控制、负荷传感,具有操作轻便、舒适等特点。主、副两个卷扬可适用于工地多种情况的需要。该类钻机配合不同钻具,适用于干式（短螺旋）或湿式（回转斗）及岩层（岩心钻）的成孔作业,还可配挂长螺旋钻、地下连续墙抓斗、振动桩锤等，实现多种功能，主要用于市政建设、公路桥梁、工业和民用建筑、地下连续墙、水利、防渗护坡等基础施工。国内的专家认为：旋挖钻机在国内今后几年仍有很大的市场。
【分类】
选择旋挖钻机的原则应该是能满足用户目前的主要工程需求，兼顾今后可能发生的工程需求。旋挖钻机根据其主要工作参数：扭矩、发动机功率、钻孔直径、钻孔深度及钻机整机质量可以分为三种类型：
小型机：扭矩100kN²m。发动机功率170kW，钻孔直径0.5～1m，钻孔深度40m左右，钻机整机质量40t左右。小型机的应用市场定位：
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1、各种楼座的护坡桩；
2、楼的部分承重结构桩；
3、城市改造市政项目的各种小于1m的桩；
4、适用于其他用途的桩。小型机的市场工作量覆盖比例达到30%以上。 中型机：扭矩180kN²m，发动机功率200kW，钻孔直径0.8～1.8m，钻孔深度60m左右，钻机整机质量65t左右。中型机的应用市场定位：
1、各种高速公路、铁路等交通设施桥梁的桥桩；
2、大型建筑、港口码头承重结构桩；
3、城市内高架桥桥桩；
4、其他适用桩。中型机的市场工作量覆盖比例达到90%以上。
大型机：扭矩240kN²m，发动机功率300kW，钻孔直径1～2.5m，钻孔深度80m。钻机整机质量100t以上。大型机的应用市场定位：
1、各种高速公路、铁路桥梁的特大桥桩；
2、其他大型建筑的特殊结构承重基础桩。大型机的市场工作量覆盖比例达到10%以上。
【主要构成和工作原理】
旋挖钻机由底盘、发动机、变幅机构、钻桅、动力头、转台、钻杆、钻头、卷扬、操作室等部分组成。旋挖钻机的底盘一般为液压驱动，刚性焊接式车架，轨距可调，履带自行式的结构。底盘主要包括车架和行走装置，行走装置主要由履带张紧装置、履带总成、驱动轮、导向轮、承重轮、托链轮及行走减速机等组成。旋挖钻机的发动机系统主要包括发动机、散热器、空滤器、消音器、燃油箱等。国内旋挖钻机的变幅机构一般采用两级变幅油缸，平行四边形连杆机构，上端一级变幅油缸两端具有万向节头便于调整，钻桅截面形式为梯形截面，钻桅下端有液压垂直支腿，上端有两套滑轮机构，上下两端均可折叠，钻桅左右可调整角度为±5°，前倾可调整角度为5°，后倾可调整角度为15°。动力头是旋挖钻机的关键工作装置，其性能好坏直接影响整机性能的发挥。动力头是钻孔机工作的动力源，它驱动钻杆、钻头回转，并能提供钻孔所需的加压力、提升力，能满足高速甩土和低速钻进两种工况。国内旋挖钻机的转台为整体焊接式结构，主纵梁为“工字梁”形截面，主要由回转支承、转台主体、钻桅后支撑、配重组成，钻桅后支撑位于配重前与转台主体用螺栓固定，便于拆卸，配重采用分体铸造大圆弧结构，运输时可拆卸。国内外旋挖钻机的卷扬有主副卷扬两种，卷扬的结构采用卷扬减速机，具有卷扬、下放、制动等功能，卷筒自行设计，主卷扬应具有自由下放功能，且实现快、慢双速控制。主、副卷扬应配有压绳器。国外制造的各类旋挖钻机的机、电、液一体化高度集中，结构紧凑，操纵灵活方便。驾驶室控制面板上装有孔深和钻架垂直度显示仪以及反映发动机、液压系统工作状态的仪表、显示屏及报警装置。旋挖钻机采用电液比例伺服控制系统，提高了定位钻孔精度，具有钻孔深度的自动化检测，荧光屏显示等功能，当钻桅发生倾斜时，钻机会自动报警，并进行自动调整。
【典型厂家的产品】
三一重机：三一重机主要产品是SR220C机型，最大扭矩220kN²m，最大成孔直径2000mm。SYR220旋挖钻机选用
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三一重机
了CATERPILLAR330C底盘、C-9电喷发动机、内藏式液压可伸缩履带结构，宽履带提供较低的接地比压，提高施工时整机稳定性和适应性，且便于施工和运输。SYR220旋挖钻机电子控制系统主要由发动机和泵电子控制系统、桅杆垂直度自动调平系统、PLC功能控制系统等部分组成。卡特彼勒C-9电喷柴油发动机，是目前国际上最先进的动力装置，发动机和泵电子控制系统可以控制主泵的输出流量，发动机和泵控制器会根据发动机转速和转速旋钮位置向控制主泵输出的比例电磁铁发出电信号，指导主泵最佳输出，让液压负载与发动机转速相配，从而利用发动机的最大可用功率，发动机转速自动控制（AEC）在负荷较小或无负荷时，系统自动降低发动机转速，减少油耗。该发动机噪音低，振动小，废气排放量小，环保高效，性能稳定可靠。桅杆垂直度自动调平系统，能对桅杆进行实时监控，可实现手动和自动切换，在一定的角度范围内，自动调整角度，保证施工中桩孔的垂直度要求，提高施工质量。PLC功能控制系统还可实现钻孔深度监测调整，回转自动定位，功能模式切换，工作装置自动限位等功能。液压系统是钻机的能源转换系统和钻机各职能部件的控制系统。发动机发出的动力，通过液压系统，将其转换为推动钻机各职能部件运动的驱动力，并对各职能部件的运动规律进行有效的控制。液压系统关键部分沿用卡特彼勒液压系统主控回路、先导控制回路，其精髓在于使用了先进的负载反馈技术，可使流量按需分配到系统各个工作装置，实现不同工况下的最佳匹配。先导控制使操作更加灵活、安全、舒适、精确。系统独立散热。泵、马达、阀、油管及管接头全采用进口产品，确保系统的高可靠性。SYR220旋挖钻机司机室大面积成型玻璃宽敞明亮，内设大功率绿色冷暖风空调，拥有可调式豪华减振司机座椅，使司机人员有一个舒心的工作环境；轻巧灵活的人性化设计的操纵手柄分立两旁；正面触摸屏和右侧的监控器显示系统状态参数，还提供非正常状态报警项目和故障确认消除等一目了然；仪表台上的
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压力表还可为操作司机提供更为直观的工作状态；整机启动前还具备预先自动检测功能。SYR220旋挖钻机桅杆采用大箱形截面，为动力头和钻杆提供导向作用，具有良好的刚性和稳定性，抗冲击、耐振动，无需拆卸的可折叠式结构能减少整机长度和高度，便于运输。采用流行的平行四边形结构，通过其上油缸的作用，可以使桅杆远离机体或靠近机体，改变桅杆的角度，以调节桅杆的工作幅度或运输状态桅杆的高度，以及桅杆相对地面的角度，使其动作机动灵活，施工效率高。动力头采用双变量液压马达驱动小齿轮，由小齿轮啮合大齿轮带动键套与钻杆配套，可根据不同的地质条件自动无级改变旋转速度和输出扭矩，高品质双速减速机还可实现高速甩土功能，动力头有独立的润滑、冷却和换速液压系统，确保动力头能可靠高效地工作。SYR220旋挖钻机还可配套长、短螺旋钻具、普通钻斗、捞沙钻斗、筒式岩石钻头等钻具以适应粘土层、沙砾层、卵石层和中风化泥岩不同的施工要求。
BAUER公司：国际最著名的专业基础工程承包商及设备制造商之一，产品涵盖了基础施工所需的各种设备，旋挖钻机、地连墙液压抓斗、地连墙双轮铣槽机等产品均处于全球领先地位。国内进口BAUER公司的旋挖钻机较多，且BAUER公司早已在天津成立全资公司组装BG20型旋挖钻机，与上海金泰股份有限公司合作生产BG15型旋挖钻孔机等。
目前国外该类产品技术已趋成熟，比较著名的有德国BAUER公司，利勃海尔公司，意大利MAIT公司、土力公司、CMV公司等，目前从国外产品技术上看，有如下技术特点：整机采用钻孔深度、垂直度自动检测及控制；荧屏实时显示；钻孔定位技术；液压履带式伸缩底盘，保证了整机稳定性及良好的机动性能；自行起落可折叠式钻桅；大扭矩多节伸缩式钻杆，可匹配多种钻具，以适应不同作业需求；双速自适应动力头，既可进行钻孔，又能安放套管；采用了主、副卷扬的高度限位，动臂幅度限位及驾驶室内液控开关等安全保护装置；应用人机工程原理设计了新型操纵室，布置了冷暖空调，提高了操作舒适性等。
【旋挖钻进的施工步骤】
旋挖钻机就位→埋设护筒→钻头轻着地后旋转开钻!当钻头内装满土砂料时提升出孔外→旋挖钻机旋回, 将其内的土砂料倾倒在土方车或地上→关上钻头活门, 旋挖钻机旋回到原位, 锁上钻机旋转体→放下钻头→钻孔完成,清孔并测定深度→放入钢筋笼和导管→进行混凝土灌注→拔出护筒并清理桩头沉淤回填, 成桩。
旋挖钻进施工工艺：
1、施工准备：(1)钻孔场地应平整坚实；(2)施工测量放样。对桩位坐标点进行准确放样，放出桩基的十字线。旋挖钻机的钻头的钻尖准确对准桩中心十字线中心位置；(3)制造、埋设(下沉)护筒。护筒内径应大于设计桩径20cm。为确保护筒埋置过程中孔壁不坍塌，埋设护筒采用“压埋法”，即根据桩位，用钻头(加大直径)开挖1m深后，放入护筒，在护筒顶设方木，用钻杆通过方木给护筒垂直加压，使护筒下沉至设计位置，当下压不能达到设计位置时，用钻头在护筒内开挖，边挖边压，必要时可往护筒内加泥浆，直到护筒埋设到设计位置稳固后为止。埋设时，护筒周围要采用粘土夯实紧密填封，护筒底口埋置在密实土层中，护筒上口高出地面0.3m以上；4)泥浆制备。由于旋挖钻机施工中，钻进速度较快，
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为防止坍孔，护壁泥浆的配置非常关键。施工时，一般采用优质膨胀土造浆，掺入纯碱作为分散剂，必要时加聚丙烯酰胺或纤维素。钻孔过程中根据地层、地下水位等具体情况，适当调整泥浆的配合比；要根据最差工程地质土层的需要量，添加膨润土，以防止最差层出现坍孔。
2、钻进：(1)旋挖钻机：为方便钻头上下水的互通，防止由于钻头提升而在钻头下形成真空，造成地下水渗入钻孔内冲刷孔壁，钻头直径最好比桩径小4～5cm；为满足钻孔桩尺寸要求，可通过在钻头周围焊接齿板解决，两对称齿板的最大距离要在桩径的-1cm以内；钻机就位后，可采用仪器或垂球，对钻机的钻杆进行竖直度检测和调整，并在钻进过程中随时对钻杆竖直度检测；（2)要根据地层情况，即时调整泥浆性能指标和水位高程；在地下水位较高时，要注意保证水头的高度；(3)钻进速度：要根据地质情况进行调整，在粘土层内钻机的进尺可快些；在砂土层中，钻机的进尺要减慢，以防因钻斗升降速度过大而使钻斗上下面产生强烈的紊流活动(也有吸引力作用)引起坍孔；(4)钻头在提出泥浆面时，注意护筒内泥浆面的高度，随着钻头的上提，要及时往护筒内注入泥浆，以保持泥浆面的水头压力。在钻头完全提出钻孔后，停止注入泥浆；(5)及时用装载机运走井口的渣土，以免渣土堆积过多挤偏护筒和压塌井壁。
3、检孔：钻至设计标高后，要及时对钻孔进行检测。旋挖钻机检孔可用起吊设备将检孔器准确放入孔内进行量测。在将检孔器取出钻孔后，可再次检测孔深。
4、终孔后清孔：当钻孔深度达到设计要求经现场监理工程师确认后，进行清孔。一般，可采用筒式捞砂钻头，或是采用气举反循环方法。在清孔排渣时，必须注意保持孔内液面高度，防止塌孔；清孔完成后，应马上使用测锤测量钻孔深度，检查孔底沉渣厚度。当沉渣厚度不满足设计要求时须进行二次清孔，一般设计要求端承摩擦桩沉渣厚度不大于50mm，摩擦端承桩沉渣厚度按0mm控制。在清孔的过程中，须注意的是，不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。
5、钢筋笼及导管安装：(1)钢筋笼安装：两节钢筋笼间应顺直连接，不得有突弯。钢筋笼骨架向孔内放置时，应由吊车吊起，将其垂直、稳定放入孔内，避免碰坏孔壁，使孔壁坍塌，在砼浇筑时出现废桩事故。钢筋骨架的保护层，可采用水泥砂浆圆柱形垫块(按竖向每隔2m设一道，每道4～6个)，中间用绑丝与钢筋系在一起；(2)导管安装：安装前应进行密封检验，水压试验时的压力应不小于灌注混凝土时导管可能承受的最大压力的1.3倍。吊放导管时，应使位置居孔中，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁。导管上口设漏斗和储料斗，下口距孔底30～50cm。
6、灌注水下混凝土：在灌注前，应先组织好人力、物力，保证混凝土连续灌注，每根桩力争在3小时内完成；应仔细检修灌注机械，并准备备用机械，如用外接电源时，应准备发电机一台，发生故障时立即调换。在灌注的过程中，为减少混凝土对孔壁的冲击，应保持匀速灌注；在灌注时，要及时用测绳测量砼面上升高度，计算和控制导管埋置深度(最大埋管不小于2.0m，最大埋管深度不宜大于6.0m)，确定导管拆卸长度；应连续关注混凝土，不得中途停顿，混凝土坍落度宜控制在18～22cm之间，应掺加缓凝剂以推迟混凝土初凝时间；在灌注过程中，孔内泥浆从孔口溢出，应保持流通渠道畅通，防止泥浆乱流。在灌注即将结束时，为保证桩顶混凝土质量，应由质检员核对混凝土的灌注数量和桩顶灌注高度，应确保灌注高度高于设计桩顶0.5～1.0m时，方可提拔最后一节导管。导管提升时不能过猛，应缓慢匀速拔出，以防止导管被拉断，同时也防止将导管提
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离混凝土面，造成断桩事故。
7、护筒起拔、导管及护筒冲洗：当灌注完成后，应清理出护筒上的吊环，套上钢丝绳套，利用吊车缓缓提出护筒，防止落入大土块。导管拔出后，应及时用清水冲洗掉导管内壁上的混凝土及导管接头部位。护筒拔出后，应及时清除掉护筒内壁的混凝土和外壁的粘土。同时，在清洗过程中，应及时清除施工现场的泥浆和渣土，并运送到指定地方。
4.3 地下连续墙液压抓斗
【简介】
地下连续墙一般可以定义为:利用各种挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的沟槽，并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗水、挡土和承重功能的连续地下墙体。在寸土寸金的城市中，地下空间的有效利用已成为建筑施工中不可忽视的方面。大量地下连续墙施工迫切地需要一种技术可靠性高、性能稳定的施工设备，地下连续墙液压抓斗因其施工效率高、成槽深度较深、地层适应性好等特点得到广泛应用。
【主要优点】
通过其在工程实际的应用，德国宝峨GB30地下连续墙液压抓斗与与传统机械相比较有以下几个优点：
一、分槽段施工，速度快。槽幅平面长度一般在2.8～7.2m，液压抓斗挖土效率高，如：一幅7.2m长、60cm宽，35m深的普通地下连续墙施工可在20h内完成，若传统机械施工至少需要48h完成，效率提高一倍以上。
二、成槽垂直精度高。液压抓斗配有纵向纠偏装置，首先通过倾角传感器实时检测抓斗的状态并发送到处理器进行处理，由处理器发出纠偏信号到控制油缸，调整抓斗状态。在工作中能够随时对槽壁进行前后修整，在软土层施工中纠偏效果明显，先进的测量系统，抓斗配备了触摸屏电脑测量系统，记录、显示液压抓斗开挖的深度和倾斜度，其挖掘深度、升降速度和x、y方向的位置可在屏
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幕上准确显示，测斜精度可达0.01°，并可通过电脑储存并自动打印输出。传统机械的垂直度是靠操作手控制其精确度不高。
三、适应性强。地下连续墙抓斗是一种高效的基础工程施工工具，其坚固的结构设计及强劲的挖掘能力，可以频繁地应用于地下连续墙槽段的挖掘，充分显示其优良、快速的成槽性能。同时，它是用于抓取漂石、砾石等有效的辅助工具，本抓斗几乎可以用于所有的粘土层和非粘土层，尤其是含有嵌石、卵砾石土层，更能显示其快速挖掘成槽功效。
四、先进的接头缝处理。接头管处理槽段连接是防渗墙施工的一种比较先进的施工工艺，与传统方法处理槽段连接相比较，它具有具有工效高、成本低、质量高等优点。
五、对施工周围环境影响小。作业噪声小、无振动、无污染。能接近构筑物施工，对周围建筑物、道路交通、地下管线的影响小，可广泛用于地铁车站、隧道、码头、地下厂房、地下车库、地下街、地下变电站、污水处理厂、防护壁、石油和煤气地下储备槽、桥衍基础、基础方桩、城市高层建筑的基础施工、尤其适用于在城市密集建筑群区域中进行深基坑施工。
六、可变通功能。设备的应用于不同规格和类型的地下连续墙槽段和钻孔灌注桩桩孔的挖掘作业。如果拆掉设备的抓斗、桅杆、卷扬机及配重等部件，安装上挖掘机的动臂，可以实现挖掘机功能。
总之，该设备具有技术先进，性能优良，质量可靠，操作方便,工作效率高，是一种高效，多用途的基础施工机械，有着传统抓斗设备不可比拟的优势，随着它在国内工程领域的广泛使用，将促进我国基础处理水平有质的提升。
【主要机构和工作原理】
底盘：车架采用X形、箱型断面，具有很好的抗弯抗扭能力;履带支重轮架为冲压成型的五边形结构，具有更高的强度和更长的使用寿命;加长底盘提高了稳定性和提升能力.为整机提供一个平稳的工作平台。
液压胶管卷盘：2个胶管卷盘分别固定在主臂下桅杆的两侧，一个为进油管卷盘，另一个为回油管卷盘。胶管卷盘由液压马达减速机构、主油管等组成。主油管必须在任意时刻都随斗体同步升降，为此设计了随动系统，通过液压马达给卷盘以恒定的转矩，使胶管始终处于拉紧状态，且拉力不足以损坏胶管。
卷扬机：卷扬机由液压马达、减速机、卷筒、卷扬支架、压绳器、钢丝绳等组成。抓斗的提升和下放均设有安全保护装置，当提升高度超过限定位置（即过卷时），限位开关切断卷扬的先导控制油路，提升方向主油路被切断，停止上升并制动;运行中发生故障时，系统中设置急停开关，可切断所有先导供油油路，使液压机构停止工作，同时信号指示灯警示故障发生;当抓斗下放到槽底，钢丝绳的拉力减少到一定值时，通过电气和液压装置控制卷扬机停止下放，有利于成槽的垂直精度。
电缆卷筒：电缆卷筒是为安装在抓斗上的测斜装置及液压控制阀组提供电源，使之与抓斗同步升降，可将工作装置的状态参数传人中央控制系统和屏幕显示系统，同时也把中央控制系统的控制信号传送到工作装置，控制工作装置的动作次序和工作状态。
臂架：臂架采用高强度钢板组焊成箱型结构，下端与回转平台铰接，上端与顶部滑轮组连接，由上下两节臂组成。抓斗运输时，卸下连接轴，上下臂架分离，下臂与底盘、上臂与抓斗一起，两部分分开运输，大大减少了运输长度和重量，
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降低了运输成本。
抓斗：抓斗采用钢丝绳悬吊并利用液压操作，主要由外体、内体、推杆、开闭斗油缸、铲斗等部件构成(见图3-2)，垂直安装于斗体内的油缸可提供1200kN的闭斗力，开闭斗时间仅5/10S，确保了施工效率。抓斗内体装有倾角传感器，当倾角显示超出允许值时，操纵纠偏装置进行纠正。TG40抓斗采用横向、纵向两组油缸纠偏，纠偏动作平稳、速度快。TG40抓斗还根据工地的实际作业情况增设了抓斗头部回转功能，当抓斗与挖槽不平行时，只需转动抓斗而不用移动机器，大大缩短了设备的对槽时间，对于在拐角处和弧形墙施工极为方便。铲斗两侧板和前刃板采用高强度耐磨厚锰合金板，侧板斗刃堆焊耐磨焊条以增加抗磨性。采用高质量的斗齿，刃口锐利、坚硬，挖土能力强，并可更换。斗耳、连杆轴耳加厚支撑且与轴固定一体，轴与铲斗无相对转动，铲斗的使用寿命长。铲斗侧板和斗耳、连杆轴耳周边全部堆焊耐磨焊条。铲斗内还装有刮泥机构，该机构在抓斗闭斗挖土时，可随斗内土量的增加自动抬起，不多占斗容空间。当斗瓣张开卸土时，刮泥机构一次可将斗内95%的土刮掉。
【地下连续墙施工工艺】
地下连续墙的主要工序分为：
1、测量放线，
2、导墙制作，
3、槽段划分，
4、泥浆制作，
5、开挖成槽，
6、清槽，
7、吊放接头管，
8、钢筋网制作及吊装，
9、水下混凝土浇筑，
10、接拔接头管等。
4.4 旋喷钻机 【简介】
旋喷钻机是高压喷射注浆技术中关键设备之一,其工效高低直接影响旋喷施工的进度。目前国内用于高压旋喷注浆的钻机,多数是利用岩心钻机改制而成。这类钻机的转速和提升速度不能与旋喷工艺的最佳参数相匹配,所用钻具,以单管钻具比较成熟,双管、三管钻具的应用均不够理想,主要原因是密封的可靠性差,使用寿命短,容易出现泄漏、串浆等现象,易出现孔内事故。因此,需要研制性能好,适用范围比较广的新型旋喷钻机及其配套钻具。
【主要结构和工作原理】
底盘：底盘靠底部走管进行移动。由型材组焊而成,用于支撑塔架、动力头、液压卡盘、孔口夹持器、卷扬机等。
塔架：塔架由型材组焊而成,塔高8²2m,分上下两节。动力头、液压卡盘、推进油缸均安装在塔架下节。工作时,通过下节钢绳油缸倍增机构来实现动力头的上下移动,一次可拆卸两根钻杆(6m),落塔后,塔架可折叠放置。
动力头、液压卡盘：动力头与液压卡盘是钻机的核心部件。动力头由液压马达和变速箱组成,安装在推进系统拖板上,动力头有三档转速,适用于不同地质条件下钻进、旋喷,当需要摆喷时,只须将变速箱上部的一对啮合齿轮换成一对摆喷盘,装上穿销和连杆,钻具即可作30°、45°、60°的摆动,完成摆喷作业。液压卡盘为碟簧常闭式液压卡盘,装在动力头的底部,其作用是夹持钻具并把动力头的扭矩传递给钻具。卡盘的结构形式为碟簧夹紧,油压松开的常闭式结构。夹持力为6000N,传递扭矩大于2800N²m。
孔口夹持器：孔口夹持器为手动机械式夹持器,用于在起、下钻或倒杆时夹
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持和悬挂钻具。
推进系统：推进系统由油缸、钢绳组成倍增机构,油缸行程1600mm,推进行程3200mm。
液压系统：根据钻进和喷射注浆的工艺要求,并综合考虑液压系统的安全性、可靠性,该钻机的液压系统采用两个并联单泵供油,小泵负责起落塔、推进和旋喷提升;大泵负责动力头回转及液压卡盘松开, 2个系统各自独立,当动力头回转时,给进系统同时工作,不会相互干涉。动力头回转采用旁路节流调速回路,为保证动力头低速回转时的稳定性,用调速阀调速,而且系统功效较高。动力头升降由快速或慢速升降手柄控制。快速升降由小油泵直接供油到给进油缸,通过钢丝绳倍增机构实现。慢速提升由调速阀调速,稳定可靠,不受负载影响,能满足旋喷速度要求。慢速下降由节流阀调速,给进压力可按工况调节,既满足衡压钻进的要求,又保持较高的功效。
5 实习小结
在本次岩土工程机械设计的课程设计中我们共参观了三个地方，分别参观了精压桩机、旋挖钻机、地下连续墙抓斗、旋喷钻机和各种回转式钻机。
通过本次参观实习使我们对在课堂所学习的钻机的各个构件有了一个更加深刻的认识，清楚了一般回转钻机的摩擦离合器、变速箱和分动箱、回转器、卡盘、升降机、给进机构、冲击和行走机构的工作原理。在这个过程中我对已学过的钻机的知识进行了系统的复习。通过这样系统的复习也确实使我们对一些工程机械的基本知识有了更深刻的认识。通过整个参观实习，也更加使我们清醒的认识到在今后的学习、生活中我们还需要进一步夯实基础，多参与实践活动，为自己将来从事工作打好基础。我们在以后也要加强自己的创新的意识和能力，真正能够学以致用，不断增强自己的业务素质。通过整个课程的学习和参观实习我们每个人都会有不同的感受，我们要将这些感受落实到今后的行动上来，从而使自己的知识水平和能力得到了显著的提升。最后，对于老师的辛勤劳动再次表示衷心的感谢！
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