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旋挖钻机螺旋钻杆结构及其应用

编辑:河北中辉螺旋钻杆有限公司   时间:2014/08/25   字号:
摘要:旋挖钻机螺旋钻杆结构及其应用
   使用旋挖钻机螺旋钻杆钻孔,首先遇到的是地质情况(地层硬度)。需要通过旋挖钻机螺旋钻杆现把地层硬度由软到硬排列如下:
  1.淤泥层;2.泥土、(泥)砂层;3.卵(漂)石层;4.强风化岩层;5.中风化岩层;6.弱风化岩层;7.微风化岩层;8.基岩层。
  1、钻杆的类型 根据钻孔时采用的钻进加压方式不同,钻杆分为三种类型:摩擦加压式钻杆(简称:摩擦杆)、机锁加压式钻杆(简称:机锁杆,又称:凯式钻杆)和组合加压式钻杆(简称:组合杆)。
  摩擦式钻杆(见图1)一般用于较软地层的钻孔施工,可钻进淤泥层、泥土、(泥)砂层、卵(漂)石层。 机锁式钻杆(见图2和图3)不但可用于软地层,也可用于较硬地层施工。机锁式钻杆可钻进淤泥层、泥土、(泥)砂层、卵(漂)石层和强风化岩层。
  2、钻杆的提升和伸放 钻杆在完全缩进状态被安装到旋挖钻机上,整根钻杆的重量通过最内一节杆的扁头和提引器相连接作用在主卷扬钢丝绳上。最内一节杆通过焊接(或安装)在其上的圆盘和安装的弹簧、弹簧座(托盘)将其它各节杆托起(弹簧座的外径与一杆钢管外径相同)。 钻杆下放(伸出):钢丝绳下放,钻杆由于自重整体下降,1杆在动力头内键套内滑动下降。当1杆上的减振环碰到动力头上平面时,1杆被动力头托住,停止下降;钢丝绳继续下放,其余各节杆在重力作用下一起继续下降。当第2节杆的挡环碰到1杆下管内键上端面时,2杆被1杆挡住,停止下降;钢丝绳继续下放,其余各节杆在重力作用下一起继续下降。当第3节杆的挡环碰到2杆下管内键上端面时,3杆被2杆挡住,停止下降。如此继续,直到各节杆全部伸出,将安装在最里边一节杆方头上的钻具下放到孔底。由此可见,各节钻杆的伸出(下放)是由外向里进行的。 钻杆提升(缩进):(以5节杆为例)每次钻进结束后,钢丝绳提升,5杆带着钻具一起向上提升,同时5杆向4杆内缩进。当5杆完全进入4杆内时,安装在5杆上的弹簧座(托盘)将4杆托起,带着4杆一起上升,同时4杆、5杆一起向3杆内缩进。如此继续,直到5、4、3、2各节杆全部缩进1杆内,并且1杆也被弹簧座托起在动力头内键套内滑动上升,直至钻杆和钻具全部提出地面。由此可见,各节钻杆的提升(缩进)是由内向外进行的。
  3、 钻杆扭矩传递和加压原理 钻机在钻孔作业时,钻杆要将动力头的两个作用力传递给钻具,一个是圆周方向的旋挖扭矩M(圆周力F);另一个是轴向的加压力N。把这两个作用力从第1节钻杆传递给第2节钻杆;第2节钻杆传递给第3节钻杆…最末一节钻杆传递给钻具。这两个作用力的传递是靠外面一节杆下部的内键和其里面一节杆的外键相互作用完成的。由于摩擦杆和机锁杆加压力传递的作用原理不同,故分开论述。下面均以第1、2节钻杆为例论述各节钻杆传递旋挖扭矩和加压力的原理。 注:在使用机锁旋挖钻机钻杆时,要警惕钻杆每节的锁点是否解开,建议在每次每斗上提前将根据钻进深度逆向旋转。也可按每节旋挖钻机钻杆一圈逆旋,如第三节已抽出就三圈,即可有效的保证每节的锁点解开。
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