工程机械施工技术工程实习(中国地质大学)

专业： 机械设计制造及其自动化 姓名： 陈方俊 学号： 20101001655 班级序号： 072101—11

工程机械施工技术工程实习

工程机械施工技术工程实习

一. 实习的目的及意义

在开学初，老师组织了我们机械专业的同学进行了两次岩土工程机械的实习，一次是在我们学校教二楼后面的工程楼了解XY-4钻机的工作原理，特点，应用环境以及钻机如何操作；另一次是坐校车去武胜路工地参观各种钻机是怎么工作的，认识与了解工程机械的工作原理、施工环境、应用条件、施工方法、施工工艺、施工队伍的组织和管理方面的基本知识。通过理论学习与实践相结合，让学生对工程机械有一个更为全面的认识与了解，从而弥补课堂理论学习的不足。

二. 实习注意事项

1、自学遵守实习纪律，不能迟到、早退、无故缺席。有事缺席，一定要事先向带队老师请假并说明原因；

2、注意施工过程中的安全，自觉遵守施工现场的安全规章制度，防止意外事故发生；

3、听从带队老师的安排和指挥。未经许可，不能随意乱跑；

4、在参观实习的过程中，注意实习内容的记录与整理，多看，多问，搞懂相关工程机械的工作原理收集相关资料，为编写实习报告作准备； 5、讲文明、懂礼貌，处处体现大学生应有的良好品德和精神风貌。

三. 实习内容 1. 工程楼实习

XY—4 岩心钻机

1)概述：

钻进深度为1000m的机械传动液压操作式岩心钻机。XY-4型岩芯钻机主要适用于固体矿床的金刚石、硬质合金勘探钻进，也可用于工程地质与水下勘探；浅层石油和天然气开采，以及矿山坑道的通风、排水等钻孔。其结构简单紧凑，布局合理，重量轻，折卸方便，转速范围合理。因其完美的设计，曾于1987年分别获得原国家地质矿产部优质产品奖和甘肃省优质产品奖，于1988年获得国家质量审定委员会颁发的银质奖章。该产品除了销售全国各地外，还出口至东南亚和非洲国家。

2)特点:

立轴转速高，最高转速达1588r/min。调速范围大，最高转速与最低转速之比为11.76。有正转8级，反转2级；钻机重量轻，可拆性好，便于搬迁；卷扬机提升能力大，单绳一速时提升能力为33000N；操纵手柄集中，灵活可靠；动力机可配电动机或柴油机。

3)钻机的组成 :

1、动力机 柴油机：新4105或495型 电动机： JO272—4型

2、钻机本体 1、离合器、变速箱、分动箱、回转器、卷扬机、液压操纵系统 2、前后机架 机座

3、连接机构 花键、弹性联轴节、万向轴

4)各个组成部分的工作原理：

1 离合器：

2 分动箱：

分动箱的功用是将变速箱传来的动力分配给回转器和卷扬机，使它们同时或分别回转。

3变速箱：

变速箱是钻机的核心传动部件，一般认为变速箱的寿命就是钻机的寿命。变速箱的主要功用是改变升降机，回转器等工作机构的转速及转矩；

操纵机构 ：主要有拨叉、 拨叉轴、操纵手把和定位装置等组成。

但在有两个滑动齿轮以上的变速机构中, 为了防止同时挂两个档的误操作, 必须设有互锁机构。

4万向轴：

5 回转器：

利用角传动将不同的转速和转向通过立轴、卡盘传递给钻具，进行孔内工作 回转器：

6 卷扬机：

5)XY-4型钻机与一般类型油压钻机比较具有下列特点：

1. 钻机具有较高的转速和较合理的转速范围，转速级数较多，低速扭矩大，适合小口径金刚石岩心钻进，也能满足大口径硬质合金岩心钻进和各种工程钻孔的要求。

2. 钻机重量较轻，可拆性较好。钻机可分解成九个整体部件，最大部件仅218千克，便于搬迁，宜于山区工作。

3. 结构简单布局较合理，所有部件均表露在外，不相互重叠，便于维护、保养和修理。

4. 钻机具有两个反转速度，处理事故时劳动强度不大，且安全。 5. 钻机移车平稳，固定牢固，钻机机架坚固，重心底，高速钻进时稳定性好。 6. 配有仪表，利于掌握孔内情况，操纵手柄较少，布局较合理，操纵灵活可靠。

6)钻机的操作 钻机的后退：

钻机的前进：

下方钻杆：

提升钻杆：

松卡盘：

往钻孔里加钻杆和取钻杆：倒退钻机，使第一根钻杆放进钻杆，然后用

垫叉叉口插入钻杆锁接头的切口内,即可将钻具悬于孔口；然后吊起第二根钻杆接到

第一根杆的接头上，拧紧钻杆、撤出垫叉然后下放；取钻杆的时候，将钻杆接头提升到孔口，然后插入垫叉，拧卸钻杆，然后提起钻杆即可。

二、武胜路工地参观

1、全液压旋挖钻机

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120～400kNm，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。 SWDM-20型旋挖钻机主要结构原理

(1)底盘。

该机底盘采用专用的履带可伸缩式底盘结构，由山河智能公司自主设计制造，四轮一带采用进口件，具有结构可靠，刚性好，承载力大，稳定性好的特点。 (2)转台。

转台主要包括回转减速机、回转支承、转台主体、钻桅支承等组成。其作用是承载上部重量，并使之作回转运动。该机转台与专用底盘结构相适应，可内置安装主、副卷扬，并确保主、副卷扬足够的安装空间。既确保了整机结构及重心布置合理，工作稳定性好，又使主、副卷扬滚筒采用大直径结构，以减少钢丝绳在滚筒上的缠绕层数，从结构设计上减少钢丝绳的相互挤压摩擦，提高钢丝绳的使用寿命成为可能。 (3)钻桅及变幅机构。

钻桅采用箱形截面，共有三节，上部鹅头和下部一节钻桅与主钻桅之间采用折叠式结构。变幅机构如图4所示，由动臂4、三角架1、连杆5及变幅油缸2、6组成。该钻桅及变幅机构具有如下结构特点：

a.钻桅变幅油缸下铰座与动臂的上铰轴同轴，结构简单，拆装方便，便于维修；

b.钻机运输或转场组装时，利用自身的动力和结构，不需要吊车辅助即可在主钻桅小于90°倾角(钻桅处于后倾状态)时实现下钻桅与主钻桅的自装自卸功能，降低了客户的使用成本，并提高了设备装卸时的稳定性。

c.通过钻桅、动臂、三角架、各变幅油缸及连杆各铰接点的优化设计，增大了钻桅的驱动力，确保了动力头处于任意钻桅位置都能实现钻桅的平举和变幅。

确保该机工作半径大，适应能力强。 (4)主、副卷扬。

主卷扬采用大直径卷筒结构，60米钻孔深度的钢丝绳在卷筒上为单层缠绕，有效地解决了多层缠绕结构钢丝绳之间的相互挤压磨损，确保了钢丝绳的使用寿命。卷扬减速机为力士乐公司的GFT系列。主卷扬可实现双速控制，且有自由下放功能，以适应钻进的需要。控制方式为液压先导控制，主副卷扬配有压绳器。 (5)动力头。

动力头主要包括托架和驱动器。如图5所示，由液压泵供油带动液压马达，经减速机和驱动齿轮后，以低速大扭矩的形式通过套管式驱动轴传递给钻杆。对机锁和摩阻两种钻杆均适用。 (6)钻杆。

一般选用国内质量可靠的配套。可根据用户需要选用机锁和摩阻两种结构形式的钻杆。也可根据用户要求配套选用进口钻杆。 (7)钻头。

钻头的结构形式很复杂，种类很多。根据施工地质不同，适用的钻头结构也千差万别，因此，旋挖钻头一般应根据工程的地质情况进行选用。该机可配用短螺旋钻头、回转斗钻头，岩心钻头，岩心回转斗等各种规格的钻头。

(8)发动机系统。

发动机系统为整个机器提供动力。该钻机发动机选用国际知名品牌，原装进口美国CUMMINS C330型，246kW/2100rpm。 (9)液压系统。

该旋挖钻机所有功能均由液压驱动。液压系统包括三个部分：

a.下车部分：主要包括中心回转体及其以下部分，可实现行走及履带伸缩； b.上车部分。可实现桅杆变幅、桅杆角度调整、钻进加压、主、副卷扬、上车回转以及动力头的旋转等功能；

c.先导控制系统：对上述两个系统的主阀进行先导操纵，使操纵轻便、灵活、平稳。液压泵、液压马达和液压阀等主要液压元件采用国际知名品牌厂家生产的进口产品，确保产品性能可靠。

旋挖钻机的施工步骤：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。

与传统的循环钻机相比，旋挖钻机具有成孔速度快的特点，其工艺优点为： （1）孔壁不会产生泥皮。因成孔过程一直都受钻具的挂擦；

（2）在孔壁上形成较明显的螺旋线。这两点有助于增加桩的摩阻力，提高桩的质量。 缺点：

（1）因为不能形成泥皮，护壁性不好，容易垮孔； （2）不能钻进中风化硬度以上的岩石。

2、三轴式连续墙钻孔机

HSZ系列多轴钻孔机是使用SMW工法加固软土地基的施工设备，适合在城市高层建筑、地铁车站和地下室的挡土、防渗、连续墙施工以及在江河堤坝、水利工程施工中进行防渗及软土地基加固等。

1、SMW三轴水泥土搅拌桩施工工艺  场地布置

设备进场前，场地必须达到“三通一平”，桩机行走路线软弱地面必须加垫走道板等，防止桩机倾斜。  障碍物清理

因该工法要求连续施工，故在施工前应对围护施工区域地下障碍物进行清理或移位，以保证施工顺利进行。  测量放线

根据甲方提供坐标基准点，按图放出桩位，设立临时控制桩，做好技术复核单，提请甲方验收。  开挖沟槽

根据基坑围护边线用挖机开挖搅拌桩沟槽，并清除地下障碍物，沟槽尺寸如下图，开挖沟槽土体应及时处理，以保证SMW三轴搅拌桩正常施工。

三轴搅拌桩孔位定位

三轴搅拌桩中心间距为850mm，根据这个尺寸在定位H型钢表面划线定位。  桩机就位

由当班班长统一指挥桩机就位，移动前，看清上、下、左、右各方向的情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正，桩机应平稳、平正。

搅拌及注浆速度

三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度，并做好原始记录。 报表记录

施工过程中由专人负责记录，记录要求详细、真实、准确。  试块制作及养护

每天每台机械要求做一组7.07×7.07×7.07cm试块，试块要有专业的取样员取样。试样宜取自最后一次搅拌头提升出来的附于钻头上的土，试块制作好后进行编号、记录、养护，到龄期后由监理单位随机抽取几组送实验室做抗压强度试

验。

2、SMW三轴水泥土搅拌桩施工流程

施工具体流程：施工准备→测量放线→清除地下障碍物、平整场地→开挖沟槽→设置导架与定位→多轴搅拌机就位→水泥浆配置→成桩钻进与搅拌→（压浆注入）弃土处理→钻机移位至下一孔位。

3、SMW工法的优点和缺点

优点：1、施工扰动小 2无泥浆污染 3振动噪声小 4止水性能好 5 适用范围广 6施工工期短 7施工场地小 8废土外运少 9安全性高 10工程造价低

缺点：1、水泥土养护时间较长；2、与地下连续墙相比，施工质量较难控制；3、与地下连续墙相比，整体性欠缺；4、与地下连续墙相比，抗渗性欠佳。 三、实习心得

通过这次对钻机的亲身操作以及亲临工地参观各类钻机的工作情况，我对工程机械这么课程有了更浓厚的兴趣。平时的学习都注重理论，很少有现场实践的机会，这次难得的实习机会，让我很好的把理论和实践结合在了一起，以理论促进实践的运用，以实践完善了我之前所学的理论，这很好的满足了我的求知欲和好奇心，深切体会到了设计者所设计的这些钻机的神奇和奥妙之处，工地的环境虽然危险而且烈日炎炎，但是能和老师和同学在一起快乐的学习，我觉得非常满足和开心，一点也不觉得辛苦和劳累。我们实习的机会本来就少，所以我非常珍惜这次实习机会，也很感谢老师们为我们安排的工地参观实习，老师们辛苦了！