当GXM50型旋喷锚杆钻机的研制

GXM50型旋喷锚杆钻机的研制

1 设计思路 经过初期调研得悉，目前市场上的旋喷钻机已有多种类型，但其制造方式大致可分为2类：第一类是利用原施工方便、造价低廉、使用寿命长有钻机进行改装的代用型；第二类是单功能型的专用旋喷钻机。

第一类产品存在的问题较多，结构累赘，使用不便，适应能力差，工效较低；第二类产品性能过于单一，功率偏小，用户反映闲置时间长，利用率低，价格偏高，推广比较困难。如对第二类机型继续进行开发，虽可提高工率，但仍不能解决性能单一的弊端。

为此，我们设想增添多种功能组合，以提高利用率为开发的重点。经了解，近年工程施工市场中，锚固工程量占的比例较大，并且要求多台钻机在短期内同时完成规则的布孔、相同的倾角和孔径等作业，设备的需求量比较大。锚杆钻机与旋喷钻机同属基础灾害治理轻型设备，施工工艺联系较为紧密。故考虑组合这2种工艺，开发出多功能钻机。

根据上述思路，我们在确定方案阶段首先明确了设计要求：

(1)钻机既能进行基础勘探回转钻进、冲击钻进、锚固钻进，也具有旋转、摆动及定向3种喷射注浆成桩功能，满足各种地层的施工要求。具有实用性和较高的利用率。

(2)具有一定的先进性，并具备自己的特点。

(3)结构紧凑，自重适宜，便于装卸、维修及运输。

(4)具有较高程度的自动化，以减轻劳动强度，提高工效。

(5)性能可靠，工作安全。

(6)“三化”达到较高水平，以方便用户。2 钻机所具有的结构特点 按照以上要求，拟定总体方案后，又走访、咨询了有关用户及岩土施工专家，以求方案切实可行。经过反复论证后确定了方案。在钻机的设计中重点突出了以下几个方面的特点：

(1)实现了回转及冲击锚杆钻孔但是我们不能只等着被告知需要怎样做功能和旋喷、摆喷、定喷的喷射注浆成桩功能的有机组合。采用双油泵双液马达匹配，采用变量泵，工作转速范围较宽，从而满足了各种地层的钻孔、喷射注浆工艺需求，使钻机具有较高的利用率。

(2)以液压操纵为主，解决了回转、升降及移孔位、调整锚杆钻进所需角度等动作，自动化程度较高。采用机械操纵为辅，解决了冲击钻进问题。整机操作简单、便捷。

(3)动力头卡盘采用液压、机械联动，自动装卡钻杆，缩短了辅助时间，减小了劳动强度。更换卡爪可分别装卡89(三重管旋喷)、60和50 mm钻杆，以满足不同施工要求。

(4)采用液控换向阀，满足摆喷功能。可在0°～360°范围内任选角度，并可在孔口直接观察及控制定位，操作方便。

(5)结构紧凑。钻塔为2段分离式，立柱、油箱及机架等各大部件采用螺栓连接，使装卸、维修及运输方便。同时充分保证了各部件的强度、刚度及稳定性。

其气动性更好、防腐能力更强、质量更轻(6)工作包括：安全。电器采用过载断电保护装置，液压系统配备了自锁装置，可保证施工安全可靠。

(7)实现国产化100%，通用化及标准化70%，极大地方便用户使用和维修更换零部件。3 生产试验情况 样机于1999年4月在厂内进行了性能模拟实验和检测。采用回转和冲击进行钻进实验，钻进效率达1.1～1.3 m/min。并聘请有关监测单位对液压及电控系统进行了测量，各有关技术参数基本达到设计要求。

目前样机已进入施工工地进行生产试验，并进行再完善定型，经鉴定后投放市场，接受广大用户的检验。