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旋挖機斷鑽杆的原因及預防解決方案

文章出处:南京無限達工程設備有限公司人氣:-发表时间:2018-10-25 00:00:00【
摘要 : 主工況施工鑽進時,旋挖機鑽杆承受扭矩、軸壓、沖擊及別鑽杆應力,某節管體在薄弱處截面瞬間斷開。鑽杆損壞嚴重,無法繼續使用,需要停工修複或更換鑽杆,才能恢複施工。

主工況施工鑽進時,旋挖機鑽杆承受扭矩、軸壓、沖擊及別鑽杆應力,某節管體在薄弱處截面瞬間斷開。鑽杆損壞嚴重,無法繼續使用,需要停工修複或更換鑽杆,才能恢複施工。

旋挖機断钻杆现象.png

一、斷鑽杆原因分析

1.磨損:驅動鍵、機鎖台、鍵條磨損後出現斜坡倒角,在傳遞扭矩和鈾壓時,向管體內側擠壓,導致管體開裂,金屬疲勞,應力逐漸擴散,終而導致斷鑽杆。

2.偏孔別鑽杆:偏孔別鑽杆導致管體金屬疲勞,出現裂痕後應力擴散,沒有及時修複,鑽杆折斷。

3.硬岩:單軸抗壓幾十兆帕的硬岩/堅硬岩,岩石強度高,鑽進阻力大,需要輸出更大軸壓剪切破碎,鑽杆承受巨大軸壓,容易發生折斷。

4.鑽具缺陷:沒有根據岩土狀況選配鑽具,鑽齒布齒組合性差,造成鑽進負荷重阻力大,以及定位導向性差,形成偏孔等。

5.野蠻操作:地質強度高,大孔徑,鑽具磨損或存有缺陷,造成鑽進負載上升,機手不找原因,只管大扭矩,高軸壓輸出,前方履帶都已支起,還繼續加壓,致使鑽杆重負荷,如鑽杆已有裂痕、薄弱點或疲勞處,很有可能引發扭斷或折斷。

6.大孔徑:大孔徑鑽進負載高,負荷重,鑽杆長期處于高負載工況,特別是芯節,或某節鑽杆存有裂痕容易扭斷。

7.長期不檢修:鑽杆管體出現裂痕後,沒有及時發現及修複,導致裂痕處應力擴散,終導致斷鑽杆。

8.節點不控制:下放鑽杆至每個節點不控制,任平擋套沖擊,長期致使擋套處産生裂痕,某次下放鑽杆再次撞擊時,擋套斷。

旋挖機断钻杆的原因分析.png

二、斷鑽杆預防措施

1.檢修保養:鑽杆屬于易損件,每次開機前目測檢查鑽杆一次,周期性將鑽杆卸下抽出,全部檢查,特別是兩個部件長期接觸部位,磨損變形,改變了力或扭矩的傳遞方向,加劇了鑽杆損壞。定期檢查鑽杆易損部位,補焊打磨,保養鑽杆可減少鑽杆故障,降低斷鑽杆概率。

2.操控:根據岩土類型、強度及樁徑,控制發動機轉速、動力頭轉速、加壓方式及單鬥進尺深度,控制負載,緩解沖擊、振動、憋轉等保護鑽杆。

3.選配/優化鑽具:根據岩土類型、強度及樁徑進行鑽具類型及直徑選配,鑽齒類型及型號選配,導向齒類型及型號選配,優化鑽齒排布,降低鑽進負載,保護鑽杆。

4.提升定位:根據岩土選配導向齒,施工于易于偏孔的岩土,可適當加長中間導向齒的高度提升定位能力;此外,隨樁徑增大,所需的防偏阻力增加,因此增加複合導向齒可增加定位導向範圍,提升定位能力。此外,采用直筒鑽體並增高筒體,可提升鑽體在孔內的約束力,有助于定位導向,預防或減緩偏孔;鑽頭上加裝定位環,強制導向預防偏孔。

5.分次成孔:地質強度高的大孔徑,可采取分次成孔工藝,分散扭矩,降低軸壓,保護鑽杆。

6.關鍵檢修部位:兩個部件長期接觸磨損或沖擊,薄弱點或其他原因致使該部位承受異常應力,導致該部位磨損、變形、金屬疲勞、裂痕等。

旋挖機关键检修部位表.png

7.裂痕修複:多數斷鑽杆都是先有裂痕,沒有及時檢查修複,導致裂痕擴散,末了導致斷鑽杆。因此,發現鑽杆裂痕應及時修複,消除或降低斷鑽杆事故的發生。

三、斷鑽杆解決方案

1.管體對接:鑽杆管體全部斷開,將鑽杆從主機卸下,擺放地面滑輪架上進行找平,將斷節處的管體切割掉,將所需長度的同材質、直徑、壁厚的管體平行校正對焊接打磨,後再焊接鍵條。

2.焊接规范:将对接处用砂轮打磨30°破口,尽量将打磨口打磨窄一些,然后再预热200℃,不得超过250℃,钢管直径大于Φ245 mm的用J506、J507或等性能焊丝补焊,Φ245mm以下钻杆钢管用80公斤级低氢低硫抗冷裂、热裂焊材焊接,焊时按焊材使用说明推荐规范焊楼,但焊时应尽量采用小焊道多层焊,焊完打磨光整,焊接时不得焊漏,焊后注意保温,焊漏的焊瘤应想办法去除。

旋挖機断钻杆的解决方案.png

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