中空螺旋取土钻具的研制
岩土工程测试技术取土样的方法和工具探究
岩土工程测试技术取土样的方法和工具探究岩土工程中的取土样是为了获取地质信息和土壤力学性质的重要方法之一。
准确地获取土样可以帮助工程师了解地层结构、土壤性质和工程地质环境等信息，从而指导工程设计和施工。
本文将讨论岩土工程中常用的取土样的方法和工具。
1. 取样方法在岩土工程中，常见的取土样方法有手工取样、螺旋取样和钻取样。
（1）手工取样手工取样是最基础的取样方法之一。
它适用于土壤松散、含水量较高的情况。
操作时，工程师使用手工铲子、小铁锹等工具将土壤挖掘出来，并放入取样桶中。
手工取样的优点是简单、成本低，但由于取样深度受限于人力，取样的质量和深度受到一定程度的限制。
（2）螺旋取样螺旋取样是一种常用的岩土工程取样方法，特别适用于粘性土层。
螺旋钻头通过旋转的方式将土壤拧入钻杆内，在取样的同时将土样带出地下。
螺旋取样的优点是操作简便、取样速度较快，且对土壤结构影响较小。
但螺旋取样适用于较软土层，对于较硬的土层和岩石无法使用。
（3）钻取样钻取样是一种常见的用于取样较深层土壤和岩石的方法。
常用的钻孔方式有钻机钻孔、地下钻探以及钻孔取样测量。
钻机钻孔适用于土质比较松散、不含碎石和岩石的地层，它可以快速地取得较深的土样。
地下钻探适用于岩石地层，通过钻杆的旋转和冲击来取得岩石样品。
钻孔取样测量是将取样器钻入地下，并将土样提到地上。
这种取样方法适用于各种类型的地层，但要根据具体的地质条件选择合适的钻探工具和技术。
（1）取土铲取土铲是最常见的取样工具之一，适用于手工取样。
取土铲分为多种类型，如扁口铲、尖口铲和六角铲等，根据实际需要选择合适的取土铲。
（2）取样桶取样桶通常用于手工取样和螺旋取样。
它由铁桶和铁杆组成，通过旋转杆和铲子将土样放入桶中。
取样桶的尺寸和形状可以根据实际需求进行设计。
（3）螺旋钻头螺旋钻头通常用于螺旋取样，它由螺旋状的切削工具组成。
螺旋钻头能够快速地将土样带出地下，并保持土样的完整性。
（4）钻杆钻杆通常用于钻取样。
螺旋取土钻的设计与研制
ｄ ｉ１ ． ６／．ｓ． ７ — １ ２ ０ １１ ． ２ ｏ ：０３ ９ ｊｓ １ ３ ３ ４ ． １ ． ０ ９ ｉｎ ６ ２ ２ ０
螺旋取土钻 的设计与研制
倪祥祥 ，Байду номын сангаас赵新
（ 华南农 业大学南方农业机械与装备关键技术重点实验室 。 广东 广州 ５０ ４ ） １６ ２
摘要 ： 介绍 了螺旋取土钻的设计及制作 ， 螺旋取土钻由螺旋钻杆、 套筒、 土壤 收集盒 以及液压动力部分组成。在
０ 引言
土壤采样是现代农业、 地质、 水利环保等领域 中 的重要工作环节。取土钻则是这些领域中采集土壤
样本的主要工具之一。 取土钻的可靠ｌ、 生 操作方便 陛 以及机动性等． 不仅可以减少土壤调查工作量， 提高 取土效率， 而且可以扩展土壤采样的适应性。 国外取 土钻主要是非扰 动原状 土钻 、机械动力
１ 螺旋取土钻设计
１１设计 原理 ．
取土钻设计时。主要解决的问题是如何来减 小土壤的阻力。 取土钻在取样时切削土壤 ， 受到土 壤对钻头切削的阻力 ，主要包括贯入阻力 、摩擦 力、 附着力等［ 引 。 减小土壤切削阻力的传统方法是通过减小土 壤 与钻头之 间的接触面积来减小 粘附和切 削阻 力， 从而减 小土体 阻力 ， 达到减粘降阻的 目的＿ ４ ］ 。
钻及专门土钻 。 操作方式以螺旋式和重力锤击式为 主［ 。国内的土壤采样器多采用直压人式、 锤击加压
式和压人旋转 式等［ 。
这种方法在一定程度上可有效地减小土壤 阻力 ，
但遇到较硬的土壤 ， 效果不够理想。 螺旋取土钻采用贯人 、 切土 、 松土 、 升土和抛 土的方法， 实现土壤快速采集 。 取土钻由套筒和螺 旋钻杆组成 ， 螺旋钻杆叶片末端制作为刀刃状。 采 样时 ， 套筒在液压力作用下垂直贯人土壤 ， 同时螺 旋钻杆进行旋转 ， 将土壤切碎 。 切碎的土壤在叶片
浅土层工程钻孔机的研制
岩屑逐步减速 ，并与螺旋面间产生相对运动 ，于是 这些岩屑便不再随螺旋面转动而开始 向上移动 ，这 来选择 ，压力过大 ，钻具 回转阻力大 ，易损坏钻具 时 的最低 速度 称为 临界转 速 ］。通过 公式 推导 ，得 ｌ ｋ 和钻 孔 ； 压力 过小 ，钻 头切 削尖不 能有 效地切 入地 （ 下转 １６页 ） ３
） 户 ０６ ， ．。
一
…
…
钻头切 削刃与孔底接触 面积 ， ｍ ； ｃ ２ 根据
、
若 取土与螺旋 面的摩擦 系数 为 Ｏ － ３～０ ，则 ． ６ ｄ３ ＝ １～６ ｌＩ ３ｌ ，取 中心管 直径 ｄ ５ ｎ Ｉｌ Ｔ ＝０ ｍｒ。 ２４ 螺旋 片厚 度 ．
钻 头机构 Ａ ２ ．ｃ ＝ ２５ ｍ２
经计算 ，根 据不 同地 层轴 向力可在 ２ ０ ０～ ７
６０ ０Ｎ之 间选用 。 ０ 螺旋片厚度 根据岩 屑性 质及钻杆直径 Ｄ而 ３２ 转 速 ． 定。一般 Ｊ ２ １ ，钻杆直径小 ，钻进均质软层 ＝ ０ 螺旋钻进转速 的大小 ，：仅直接影响钻头切削 时取小值。取 Ｊ ５ ｌ 。 ＝ ｉ ｎｎ 破碎岩土的效率 ，而且直接影响岩屑排除效率。
第３ 卷 第 ２ ｌ 期
２ １ 年０ 月 ０２ ６
吉 林 地 质
Ｊ ＬＩ ＧＥＯＬ０Ｇ Ｙ Ｉ Ｎ
Ｖ＿１３１ Ｎ Ｏ． ０． ２ Ｊ ｕｎ．２０１ ２
文章编号 ：１ ０ ￣ ２ ２ ２ １ ０ ０ １ ４ ７（ ０ ２） ２—１ ８—２ ２
浅 土层工程钻孔机 的研制
取如下措施 ：
第３卷 １
在泥浆的冲刷及钻具回转的敲击下 ，易产生松散 、
掉块 ，有时还会出现漏失现象 ，特别是煤系地层更 （） １ 设立一人泥浆站。因各机台条件有 限，泥 怕泥浆 的冲刷及钻具敲击。这两种地形极易产生超 浆的配置工作 比较粗糙 ，方法原始 ，致使材料浪费 径 ，因此要求泥浆必须有 良好的造壁性 ， 用以保护 惊人 ，而且泥 浆性 能还 不能 测试 ，泥 浆在本 地 是否 适 用还 不得 而知 。 孔壁的稳定 ，泥皮要薄而韧 ，切记厚而松的泥皮 ， 这种泥皮附壁力差 ，在上钻抽吸作用下极易脱落 ， 危 害孔 壁 的安全 。 泥浆站的设立可以科学地根据地层的特点而配 造泥浆 ，并能跟踪其适应性 ，节省材料 ，降低钻探 所 用 的泥浆可 以在 Ｋ Ｐ的基 础上适 当加一些 成 本 。 ＮａＣ －ＭＣ或 Ｐ ＨＰ（ 水 解 度 的 ）即 可 。另 外 也 可 高 （） ２ 设立专职泥浆管理人员 。泥浆的管理人员 采用聚丙烯酰胺泥浆 ，属于不分散泥浆体系 ，这种 根据地层的性能及泥浆 的状况合理调整 ，杜绝各小 班 乱调 整 ，随便 加水 稀释 的不 良习惯 。 泥浆不但适用于煤系地层 、破碎带 （ 泥皮质量高 ， 相对密度小 ） ，而且在抑制粘土质岩石 的造浆及 防 塌方面可与任何泥浆相媲美 。 其配方 为 ： 絮凝 剂 Ｐ 、分 散剂 ＮａＰ ０ ０、 ＨＰ ５３１ 失水剂 ＮａＣ 、Ｐ Ｐ： ５ ３ １＝ ： ～６ ．ＭＣ Ｈ ＮａＰ ００ Ｉ ４
螺旋钻机的施工工艺
螺旋钻机的施工工艺螺旋钻机是一种用于建筑工程中地下连续壁施工的专用设备。
它通过扭转钻杆，在土壤中形成连续的孔洞，再通过注浆来提供地基支撑。
下面我将详细介绍螺旋钻机的施工工艺。
1. 设备准备和检查：在施工前，需要检查螺旋钻机的设备是否正常，包括电机、斗杆、杆身等设备的运转情况，以确保施工顺利进行。
2. 测量和标记：根据设计要求，确定地下连续壁的位置和孔洞的深度，并在地面上进行标记。
同时，还要确定钻孔的直径和距离等参数。
3. 连续钻进：将螺旋钻机的钻杆插入到地面，开始连续钻进。
由于不同的地质环境，施工人员需要根据需要选择合适的转速和钻杆的进给速度，以确保钻孔的质量。
4. 钻孔截止深度：根据设计要求和地下连续壁的长度，确定钻孔的截止深度。
截止深度取决于地下连续壁的设计要求和土层的情况。
5. 钻孔回转和提升钻杆：在钻孔截止深度后，需要进行钻杆的回转和提升，以清除钻孔中的泥浆和岩屑，并保持钻孔的垂直度和直径。
6. 注浆：在完成钻孔的回转和提升后，需要进行注浆作业。
注浆材料可以选择水泥浆、膨润土浆、聚合物浆等。
注浆的作用是加固土壤，提供地基支撑，防止土层涌土等现象。
7. 连续施工：在完成第一孔的施工后，需要将螺旋钻机移动到下一个标记点，继续进行钻孔和注浆的施工。
连续施工的过程中，需要保证钻孔的位置和孔洞的深度的准确性。
8. 完工验收：在施工完成后，需要对地下连续壁进行验收。
验收要求包括孔洞的直径、深度和位置的准确性，注浆的均匀性和强度等。
同时，还要检查施工现场的安全措施和设备使用情况是否符合要求。
总结：螺旋钻机的施工工艺是一个复杂而严谨的过程。
施工人员需要对设备进行准备和检查，进行测量和标记，进行连续钻进和注浆作业。
重点是保证钻孔的质量和位置的准确性，注浆的均匀性和强度，以及施工现场的安全措施。
只有做好每个环节的管理和操作，才能确保螺旋钻机施工的顺利进行，并得到良好的工程质量。
取土钻(螺旋取土钻)产品说明
土壤取样不管是对于农业种植、道路建设以及矿产勘查都有十分重要的意义。
在农业种植中，对农田土壤的采集是获取农田信息的基础和载体之一，目的是为了通过土壤取样来掌握了解土壤的养分情况，以此在农田管理中就可以针对田间的土壤养分情况和作物养分需求特性，采用适当施肥时间和合理施肥量来提高肥料的利用率，并可降低农业生态中的肥料污染、保护生态环境。
一般土壤采样人员在进行土壤时，会遇到不同的质地，比如粘土、壤土、沙子等等。
而为了达到更好的土壤采样效果，土壤采样人员都会依据不同的土壤质地，选择合适的取土钻。
取土钻的种类有很多，今天要给大家介绍的是托普云农TPLQ型螺旋取土钻。
螺旋取土钻是土壤取样的工具之一，该仪器因为采用不锈钢制作，所以也叫不锈钢取土钻，该仪器每次可以取20CM的土壤样品。
且螺旋取土钻能真正满足土壤取样全层、等量、便捷的要求，为测土配方施肥、土壤监测等土肥工作解决了难以实现的准确采集土壤样品的难题。
下面是螺旋取土钻比较突出的两点特点：
1、螺旋取土钻为不锈钢制作，对样品没有污染。
2、螺旋取土钻采用脚踏的式更加方便、快捷、降低劳动强度。
除此之外，使用螺旋取土钻采集土样具有全层、等量、快速和易操作等优点。
螺旋取土钻采用贯入、切土、松土、升土和抛土的方法，实现土壤快速采集。
取土钻由套筒和螺旋钻杆组成，螺旋钻杆叶片末端制作为刀刃状。
采样时，套筒在液压力作用下垂直贯入土壤，同时螺旋钻杆进行旋转，将土壤切碎，切碎的土壤在叶片与套筒的综合作用下，被输送至套筒顶端的土壤出口处。
套筒升起后，土壤在重力作用下，通过软管直接进入收集盒，从而完成取土与集土。
土钻取土方法
土钻取土方法土钻取土方法是一种常见的土壤取样方法，主要用于土壤物理性质、化学性质、微生物和植物等方面的研究。
土钻取土方法的优点在于可以采集较大的土样，且采样过程对土壤的破坏较小，取样深度可达数米。
土钻取土方法的具体步骤如下：1.准备土钻和其他必要的工具。
土钻通常由钻头、钻杆、钻管和手柄组成。
钻头通常为螺旋形，可以将土壤从地下钻出。
钻杆和钻管用于连接钻头和手柄，以便于操作。
其他必要的工具包括铲子、锤子、测量工具等。
2.选择取样点。
根据研究需要，选择合适的取样点。
通常需要考虑土壤类型、土层深度、植被覆盖情况等因素。
3.钻孔。
将钻头插入土壤中，用手柄旋转钻头，将土壤钻出。
钻孔深度应根据研究需要而定，通常可达数米。
4.取样。
当钻孔深度达到预定深度时，停止钻孔，将钻头和钻管从土壤中取出。
用铲子将钻管内的土壤取出，放入取样袋中。
如果需要分析不同深度的土壤，可以将钻管分段取样。
5.标记和记录。
对每个取样点进行标记，并记录取样点的位置、深度、时间等信息。
6.处理土样。
将土样送至实验室进行分析。
根据研究需要，可以对土样进行干燥、筛分、化学分析等处理。
需要注意的是，土钻取土方法在操作过程中需要注意安全。
钻孔时要避免钻头碰到地下管道等设施，以免造成损坏。
在取样时要避免将钻头和钻管弄脏或弄坏，以免影响取样质量。
总之，土钻取土方法是一种常见的土壤取样方法，具有取样深度大、取样量大、取样过程对土壤破坏小等优点。
在进行土壤研究时，可以选择合适的取样方法，以获得准确的研究结果。
多功能旋挖钻机长螺旋钻具的研制
Ｍｌ＝Ｆ ／ ：０ １ Ｄ Ｄ２ ．２ ／ （ ・ ｎ Ｎ ｍ）
螺旋 钻进 、 套 管 钻进 等 多 种 技 术 的施 工 。我 们 研 全 制 的系列 大扭 矩 长螺旋 钻 具成 功 的与多 功 能旋挖 钻 机 配套 使用 ， 在俄 罗 斯 、 阿联 酋 、 特 、 沙 印度 、 南 等 越
强度进行 比对 ， 给出了不 同 口径的长螺旋钻具参数 。还介绍 了长 螺旋钻 头的不 同结构 形式 及配套 器具 ， 简述 了多
功能钻机长螺旋钻进施工工艺 。
关键词 ： 多功能旋挖 钻机 ； 长螺旋钻具 ； 钻进 阻力矩 ； 强度 ； 配套 器具
中 图 分 类 号 ：６４ ４ Ｐ ３ ． Ｓ ＮＧ Ｏ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ２—７２ （ ＯＯ Ｏ ０ ４ ｏ １７ ４ ８ ２ Ｌ ） ５— ０ ５一 ４
旋 挖钻 进技 术作 为 当今 一种 高效 优质 的钻 进方 法， 其应 用领 域越 来越 宽 ， 了适应 不 同 的工况 及工 为 法， 一机 多 能的 多功 能旋挖 钻机 应 用 而生 ， 国外有 继
了高扭 矩 、 大吨 位 的多功 能旋 挖钻 机之 后 ， 国多家 我 旋 挖钻 机生产 厂 家相 继研 制成 功 了多功 能 多用 途 的 旋挖 钻 机 ， 保证 了常规 的旋挖 钻进 ， 既 同时 可进行 长
HJ-120D多功能取样钻机的研制
H J -120D 多功能取样钻机的研制王士昭1,2,孔令沪1,2,张益男1,2,崔杰1,3(1.河北省地矿局国土资源勘查中心,石家庄 050081;2.河北石探机械制造有限责任公司,石家庄 050081;3.河北地矿集团有限公司,石家庄 050081)摘 要:针对环境监测施工的要求,我单位自主研发了H J -120D 多功能取样钻机㊂该钻机可实现直推给进取样及高频冲击给进取样,可以满足0~100m 深度的无扰动土壤取样,还可实现回转建井,为取水样及药剂注入提供支持㊂钻机履带行走通过性强,能应用于各种复杂地形,托架微调结构使钻机更易对正孔位,桅杆四向可调能实现多角度倾斜作业㊂钻机液压系统采用负载敏感控制系统,实现了各动作的无级调速,流量压力按需输出,节能减排㊂电气控制系统采用了C A N 总线图形显示控制器,具有数据采集㊁可编程控制㊁虚拟仪表显示㊁总线传输及故障诊断等功能㊂通过现场试验,证明该钻机适用于多种工况条件的环境取样施工㊂关键词:取样钻机;直推给进;负载敏感;C A N 总线中图分类号:P 634.3 文献标识码:A 文章编号:1009282X (2022)04000805R e s e a r c h a n d D e v e l o p m e n t o f H J -120D M u l t i -F u n c t i o n a l S a m p l i n g Dr i l l W A N G S h i z h a o 1,2,K O N G L i n gh u 1,2,Z H A N G Y i 'n a n 1,2,C U I J i e 1,31.L a n d a n d R e s o u r c e s E x p l o r a t i o n C e n t e r o f H e b e i B u r e a u o f G e o l o g y a n d M i n e r a l R e s o u r c e s B r e a u ,S h i j i a z h u a n g 050081,C h i n a ;2.H e b e i S h i t a n M a c h i n e r y M a n u f a c t u r i n g C o .,L t d ,S h i j i a z h u a n g 050081,C h i n a ;3.H e b e i G e o l o g i c a l a n d M i n e r a l G r o u p C o .,L t d .,S h i j i a z h u a n g 050081,C h i n a A b s t r a c t :A c c o r d i n g t o t h e r e q u i r e m e n t s o f e n v i r o n m e n t a l m o n i t o r i n g c o n s t r u c t i o n ,o u r c o m p a n y h a s i n d e p e n d e n t l y d e v e l o pe d H J -120D m u l t i -f u n c t i o n a l s a m p l i ng d r i l l .Thi s d r i l l c a n r e a l i z e d i r e c t p u s h a n d f e e d s a m p l i n g a n d h i g h -f r e q u e n c y i m pa c t f e e d s a m p l i n g ,a n d c a n m e e t t h e u n d i s t u rb e d s o i l s a m p l i n g a t t h e d e p t h o f 0~100m.I tc a n a l s o r e a l i z e r o t a r y we l l c o n s t r u c t i o n t o p r o v i d e s u p p o r tf o r w a t e r s a m p l i ng a n d r e a g e n t i n j e c t i o n .Th e d ri l l c r a w l e r h a s s t r o n g t r a f f i c a b i l i t y a n d c a n c o pe w i t h v a r i o u s c o m p l e x t e r r a i n .T h ef i n e -t u n i ng s t r u c t u r e o f th e b r a c k e t m a k e si t e a s i e r f o r t h e d r i l l t o a l i gn t h e h o l e p o s i t i o n .T h e m a s t c a n b e a d j u s t e d i n f o u r d i r e c t i o n s t o r e a l i z e m u l t i a n g l e i n c l i n e d o p e r a t i o n .T h e h y d r a u l i c s y s t e m o f d r i l l a d o pt s t h e l o a d s e n s i t i v e c o n t r o l s y s t e m ,w h i c h r e a l i z e s t h e s t e p l e s s s p e e d r e g u l a t i o n f o r e a c h a c t i o n ,t h e o u t p u t o f f l o w a n d p r e s s u r e o n d e m a n d ,e n e r g y c o n s e r v a t i o n a n d e m i s s i o n r e d u c t i o n .T h e e l e c t r i c a l c o n t r o l s y s t e m a d o p t s a d v a n c e d C A N -b u s g r a p h i c d i s p l a y co n t r o l l e r w i t h d a t a a c q u i s i t i o n ,p r o g r a m m a b l e c o n t r o l ,v i r t u a l i n s t r u m e n t d i s p l a y ,b u s t r a n s m i s s i o n ,f a u l t d i a gn o s i s a n d o t h e r f u n c t i o n s .K e yw o r d s :s a m p l i n g d r i l l ;d i r e c t p u s h f e e d i n g ;l o a d s e n s i t i v e ;C A N -b u s 收稿日期:20220106作者简介:王士昭(1984-),男,河北石家庄人,流体传动及控制专业,研究生,工程师,从事地质机械开发工作,E -m a i l:1927950857@q q.c o m ㊂0 引言随着经济社会的发展,环境保护及治理工作形势严峻,对土壤污染的监测和治理工作也愈发重要㊂依据‘关于保障工业企业场地再开发利用环境安全的通知“和‘土壤污染防治行动计划“等文件的要求,关停并转㊁破产或搬迁工业企业原场地采取出让方式重新供地的,应当在土地出让前完成场地环境调查和风险评估工作[1]㊂我公司为满足环境监测施工需求,自主研发了紧凑型履带式H J -120D 多功能取样钻机(见图1)㊂该钻机配套双管取样钻具及取土管,采用液压直推或高频冲击器进行冲击取样,可实现30m 内的土壤无扰动取样㊂配套螺旋钻具可以实现螺旋建井,为取水样及原位修复提供支持㊂图1 H J -120D 多功能取样钻机F i g .1 H J -120D m u l t i f u n c t i o n a l s a m p l i n g dr i l l 1 钻机的结构特点H J -120D 多功能取样钻机的主要参数见表1㊂钻机由履带底盘㊁后托架㊁平移托架㊁动力单元㊁桅杆㊁双作用动力头㊁卷扬㊁人机操作台和遥控器等部分组成,结构紧凑,可靠性强㊂履带行走通过性强,能适应各种复杂地形;平移托架实现横纵双向的微调,确保顺利对正孔位㊂增加液压后推铲托架,可以表1 H J -120D 多功能取样钻机主要参数T a b l e 1 M a i n p a r a m e t e r s o f H J -120D m u l t i f u n c t i o n a l s a m -p l i n g dr i l l 取样深度/m0~100最大取样直径/m m 124取样管长度/m m 1550螺旋建井直径/m m 194螺旋建井深度/m 0~30螺旋钻杆长度/m m1655动力头转速/(r ㊃m i n-1)32,63动力头扭矩/(N ㊃m )5660,2830冲击频率/m i n-12300~3200冲击功率/k W16~21动力头行程/m m1800动力头推进力/k N 168动力头提升力/k N 245动力系统功率/k W74整体定位支撑,还可用于悬挂钻杆框㊁清除场地杂物及平整场地,设计简化,节省成本,此设计满足了市场对取样钻机灵活性和功能性的需求[2]㊂卷扬和桅杆具有伸缩功能,当卷扬和桅杆收回后,塔头自动向滑道侧旋转45ʎ,可以缩小钻机尺寸,节省运输空间㊂冲击动力头托架可以侧移,方便提钻取样[3]㊂1.1 双作用动力头钻机采用单动力头双工艺(冲击+回转)设计,既可满足脉冲振动破除水泥地面,直推㊁脉冲钻进取样的要求,又可进行回转钻进建井㊂在旋转推进钻孔方式上增加了液压后顶锤式冲击功能,实现了冲击和旋转机构的一体化,大幅度减少配件数量,且易于保养㊂冲击活塞采用进口原材料,经特殊热处理加工,具有更高的强度㊂通过多组蓄能器蓄存液压能量和吸收液压脉冲,使冲击锤获得更高的冲击力和冲击频率㊂采用进口液压马达,结合串并联切换阀,可实现低速大扭矩和高速低扭矩之间的转换㊂1.2 可调向桅杆钻机桅杆具备四向调节的功能,桅杆起落液压缸可调节桅杆的前后角度,桅杆摆动液压缸可调节桅杆左右角度,通过桅杆旋转机构和桅杆升降机构联动调节满足多角度钻孔需要,见图2㊂图2 可调向桅杆示意图F i g .2 S c h e m a t i c d i a g r a m o f a d ju s t a b l e m a s t 2 液压系统钻机采用专为开式液压回路静压传动设计的进口负载敏感液压变量泵,噪声小,具有理想的功质比及较长的使用寿命㊂该泵为轴向柱塞斜盘结构,通过调节斜盘角度,可实现流量的无级调节,配备有2个壳体回油口,具有出色的吸油特性㊂方向控制阀采用进口负载敏感比例多路阀,可实现钻机液压缸和液压马达运动速度无级调节,且该运动速度独立于负载,不因负载的改变而变化,可使多个执行元件同时并相互独立地在不同速度和压力下工作,直到通过所有执行机构流量的总和达到泵输出的最大排量㊂康明斯发动机经法兰联轴器与负载敏感泵相连,将转速与扭矩传输至液压泵,为液压系统提供压力油,驱动各执行元件的完成设定动作,液压原理图如图3所示㊂液压系统所需功率既可由发动机低速高扭状态提供,亦可由发动机高速低扭状态提供㊂根据使用中钻机各动作工作时长及液压系统功率需求,结合发动机特性曲线及比油耗曲线,为发动机设定了合理的工作转速及负荷率,在能够充分发挥发动机输出性能的同时,还可以有效降低燃油消耗,实现节能减排[4]㊂图3 钻机液压系统F i g .3 D r i l l h y d r a u l i c s ys t e m 2.1 负载敏感系统与普通液压系统相比,负载敏感液压系统在方向控制阀和液压泵之间多了一根L S (l o a d s e n s i n g)接线油管,通过该管线能够将的实际工况的压力变化信号经多路阀传导至负载敏感液压泵,并根据多路阀操作手柄变化情况,将操作者的意图传递至负载敏感液压泵㊂负载敏感液压泵根据L S 管线的压力反馈信号,改变自身斜盘摆角来为液压系统提供合适的流量及压力,满足实际工作需求[5]㊂负载敏感变量液压泵和负载敏感多路阀的组合实现了钻机液压系统功率的按需输出,对于提高燃油经济性和节能减排意义重大㊂通过该系统可以实现钻机动力头冲击的同时,升降液压缸自由伸缩,即两液压回路压力㊁流量互不干扰,可实现独立平稳运行㊂2.2 平衡阀工作过程中要求动力头升降平稳㊁顺畅㊁可靠,能够在桅杆轨道的行程内任意位置停留,无下坠现象;在钻机起塔过程中钻塔应可以在任意角度静止,无溜滑现象;液压卷扬在提升钻杆过程中,钻杆可以在行程内任意位置静止㊂根据以上要求,液压系统在动力头升降液压缸㊁起塔液压缸和液压卷扬马达处分别加装平衡阀,用于平衡负载重力对钻机动作的影响,液压原理如图4所示㊂图4 平衡回路原理图F i g .4 S c h e m a t i c d i a gr a m o f b a l a n c e c i r c u i t此外,平衡阀与执行元件间采用钢管焊接,实现刚性连接,即使在钻机作业过程中液压胶管由于老化磨损发生破坏,也可以通过平衡阀保证执行元件及负载不会失控下降,避免对设备和人员造成伤害,增加了设备的安全性㊂3 电气控制系统钻机电气控制系统采用了先进的具备C A N 总线通讯功能的智能I O 模块及图形显示控制器等,是一个集数据采集㊁可编程控制㊁虚拟仪表㊁总线传输,故障诊断于一体的智能控制系统[6],图5为电气原理图㊂图5 电气原理图F i g .5 E l e c t r i c a l s c h e m a t i c d i a gr a m 3.1 过滤器故障报警控制过滤器用于滤除液压系统中元件磨损产生的金属颗粒㊁密封件的橡胶杂质以及液压油本身化学变化所产生的胶质㊁沥青质㊁碳渣质等污染物,使液压系统保持清洁,从而达到防止阀芯卡死,节流小孔缝隙和阻尼孔的堵塞以及液压元件过快磨损等故障的产生㊂钻机液压系统配备了吸油㊁高压及回油过滤器,三种过滤器均设置了滤芯污染发讯器和油路旁通阀㊂当滤芯被污染物堵塞或因系统温度过低及流量脉动等因素造成滤芯进出口压差达到设定压力时,发讯装置发出讯号指示,警示灯闪烁发出蜂鸣声,液晶屏幕显示具体故障位置,发讯器原理如图6所示㊂若此时不能马上停机处理这些故障,设在滤芯下部的旁通阀自动开启工作,以保护过滤器及液压系统正常工作㊂过滤器的发讯压力和旁通阀开启压力值见表2㊂图6 过滤器发讯器原理F i g .6 P r i n c i pl e o f f i l t e r t r a n s m i t t e r 表2 过滤器参数T a b l e 2 F i l t e r p a r a m e t e r s过滤器发讯压力/M P a旁通阀开启压力/M P a吸油过滤器0.0180.020高压过滤器0.5000.550回油过滤器0.3500.4003.2 液压自动冷却系统控制液压油的最佳工作温度范围在30~50ħ,此时油液的黏度㊁润滑性和耐磨性均处于最佳状态,系统传递效率最高㊂油温最高不应超过65ħ,液压油温度过高会导致油液的黏度下降,泄漏增加,各滑动部位油膜被破坏,液压元件磨损加剧,设备动作变慢无力,降低工作效率,加大发动机油耗㊂一旦液压油工作温度升高到85ħ以上,液压油的寿命就会因为氧化过程的加速而缩短㊂当液压油温度高于50ħ时,钻机控制器根据风冷却器内置温度传感器的反馈信号,使该回路多路阀电磁铁得电,风冷却器液压马达回路连通,风冷风扇开始转动,冷却系统开始工作㊂当温度低于30ħ时,电磁线圈缓慢失电,风冷却器液压马达流量缓慢下降,直至液压风冷风扇停止转动,冷却系统停止工作㊂通过对电磁铁电流实施斜坡控制,可以使冷却马达缓慢停转,规避了因液压冲击及液压管路振荡对液压系统造成的不良影响,电气原理如图7所示㊂4 试验图8为H J -120D 多功能取样钻机进行现场取样图7 风冷温控原理F i g .7 A i r c o o l i n g t e m p e r a t u r e c o n t r o l p r i n c i pl e 试验㊂取样深度30m ,取样直径34.7m m ,取土管外径38.0m m ,壁厚1.65m m ,长度1525m m ,钻具外径60.0m m ,有效长度1550m m ,平均一根下钻时间2~3m i n ㊂螺旋建井施工情况如图9,井深20m ,井口直径194.0m m ,螺旋钻杆长度1655m m ,平均一根下钻时间3~4m i n㊂图8 直推取样试验F i g .8 D i r e c t p u s h s a m p l i n gt e s t 经试验验证,钻机操作简便㊁机身稳定㊁运行平稳㊁下钻顺利,其中直推式取样,样品完整取样率高达89%㊂螺旋建井高效便捷,为地下水取样及原位修复提供了支持㊂图9 螺旋建井试验F i g .9 W e l l c o n s t r u c t i o n t e s t b y a u g e r b o r i n g5 结语通过对环境政策的了解和学习,根据取样工艺及客户的需求研制了H J -120D 型环保取样钻机,该钻机具有操作简单㊁可控性强㊁可靠性高㊁取样高效快捷㊁取样率高㊁施工效率高㊁维护方便㊁履带行走平稳㊁便于移动的优点,适用于多种施工环境和工况㊂参考文献:[1] 熊甘霖,朱新伟,李小聪,等.新型直推式取样钻机与传统回转钻机的试验对比研究[J ].中国金属通报,2020(13):218219.[2] 程林.1000型全液压动力头式车载钻机的技术研究[J ].地质装备,2010,11(6):1920,18.[3] 盛海星,高成,吕佩东,等.E S D 70型环保取样钻机的研制[J ].钻探工程,2021,48(12):101106.[4] 王士昭,王克虎,程林,等.液压节能策略在钻机开发中的应用[J ].地质装备,2021,22(6):1921.[5] 赵静一,王智勇,覃艳明,等.T L C 900型运梁车液压驱动系统与发动机功率匹配研究[J ].中国机械工程,2007,18(7):878881.[6] 王克虎,满国祥,王浩.基于P L C 控制的多功能土壤地下水调查采样机的研发[J ].地质装备,2021,22(2):1216,28.。
多工艺旋挖钻进施工钻具及在冻土层中的应用
ｒｏｔａｒｙ
ｄｉｇ—
ｄｒｉｆｔｅｒ［，Ｊ］．Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ，２００４（Ｉｉ）：
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［５］刘南昌．旋挖钻进施工钻具的选用［Ｊ］．地质装备，２００５
（３）：５—６． ＬＩＵ Ｎａｎ－ｃｈａｎｇ．Ｃｈｏｏｓｉｎｇ ｏｆ
ｒｏｔａｒｙ
ｄｉｇｇｉｎｇ
ｔｏｏｔｓ［Ｊ］．
３
结语
第３８卷
第３期
吉林大学学报（地球科学版）
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｊｉｌｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｅａｒｔｈ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ）
Ｖ０１．３８
Ｎｏ．３
２００８年５月
Ｍａｙ ２００８
多工艺旋挖钻进施工钻具及在冻土层中的应用
刘三意１’２，夏柏如１
１．中国地质大学工程技术学院，北京
１０００８３
ｚ．中国地质科学院勘探技术研究所，河北廊坊０６５０００
参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：
的选择［Ｊ］．探矿工程（岩土钻掘工程），２００３（４）：４—５．
ＺＨＡＮＧ Ｈｕａｉ—ｓｈｅｎｇ，ＬＩ Ｈａｉ—ｆａ，ＤＯＮＧ Ｔｉａｎ－ｌｉａｎｇ． Ｃｈｏｏｓｉｎｇ ｏｆ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｔｏｏｌｓ ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｂｅｔ ｒａｉｌｗａｙ ｐｉｌｅ
Ｑｉｎｇ—。Ｔｉ—－
Ｅｎｇｉｎｅｅｒ—
ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ
ｉｎｇ（Ｒｏｃｋ＆Ｓｏｉｌ
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Ｄｒｉｌｌｉｎｇ ａｎｄ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ），２００３（４）：４
［７］郑治川，殷琨，王清岩，等．ＱＦＧＺ型潜孔锤反循环跟管 钻头的研制［Ｊ］．吉林大学学报（地球科学版）．２００７，３７
ｖｅｒｓｉｔｙ（Ｅａｒｔｈ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ），２００７，３７（５）：１０５２— １０５４．
螺旋取土钻的工艺流程
螺旋取土钻的工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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螺旋钻机施工方案
螺旋钻机施工方案1. 简介螺旋钻机是一种多功能的土壤、岩石钻探工具，广泛应用于工程施工、地质勘探、环保等领域。
螺旋钻机通过旋转钻杆，把地层样品带回地面，用于分析地层的物理和化学性质，为工程施工提供可靠的数据支持。
本文档将介绍螺旋钻机的基本原理、施工过程和安全注意事项，以指导施工人员进行有效而安全的螺旋钻机施工。
2. 螺旋钻机施工基本原理螺旋钻机是通过旋转钻杆来实现钻探的，其基本原理包括以下几个方面：2.1 钻杆螺旋钻机使用的钻杆一般由钢制而成，具有足够的强度和刚度来承受钻探过程中的压力和扭矩。
2.2 钻头螺旋钻机的钻头采用螺旋式结构，可以在钻探过程中有效地切割土壤和岩石，并将其带回地面。
钻头的选择应根据地质条件、施工要求和预期的钻孔直径来确定。
2.3 钻进和钻杆回次螺旋钻机的施工过程包括钻进和钻杆回次两个步骤。
在钻进过程中，钻机通过旋转钻杆和推进装置将钻头推进到目标深度。
钻杆回次是指将钻杆从钻孔中取出，并清除钻孔中的岩屑和泥浆。
3. 螺旋钻机施工方案螺旋钻机施工一般分为以下几个步骤：3.1 现场准备施工前需要进行一系列的准备工作，包括确定钻孔位置、清理施工场地、设置安全警示标志等。
同时，还需检查螺旋钻机设备的工作状态和安全设备是否完好。
3.2 安装钻杆在钻孔前，需要将钻杆按照所需的长度连接起来，并将其固定在钻机上。
钻杆的长度应根据预期的钻孔深度来确定。
3.3 开始钻探在钻孔位置确定后，可以开始进行钻探。
通过旋转钻杆，推进钻头到目标深度。
在钻探过程中，需要根据地质条件调整钻杆的旋转速度和进给速度，以确保钻探顺利进行。
3.4 钻杆回次当钻探到预期的深度后，需要进行钻杆回次。
钻杆回次是指将钻杆从钻孔中取出，并清除钻孔中的岩屑和泥浆。
清理完成后，可以根据需要继续钻探或进行下一步的工作。
3.5 记录和分析数据在施工过程中，需要记录钻探深度、岩屑和泥浆质量等数据，并进行分析和评估。
这些数据对于工程设计和后续的工程施工非常重要。
地质勘察原状土取样器类别
地质勘察原状土取样器类别
地质勘察原状土取样器有多种类别，以下是部分常见的取样器：
1. 动力土壤取样器：一款操作简单，便于携带的土壤取样工具，采用汽油动力，能大大节省土壤采样工作人员的体力、时间，提高采样效率。
2. 螺旋取土钻：螺旋取土钻的螺旋曲面刀口使取土更加轻松，土样不易掉下，取土头、接管和手柄之间用螺纹连接，拆卸方便快捷，体积小便于户外携带。
可大大提高对土壤研究的效率。
3. 原状取土钻：采用不锈钢制作而成，坚实耐用，可方便对不同硬度土壤进行取样，并且利用该取土钻取样，对土样是没有污染的，独特的尖头设计，可降低工作人员劳动强度。
4. 限制球阀式取土器、上提橡皮垫活阀式取土器、回转压入式取土器和水压活塞式取土器等。
这几种取土器适用于采取粘性土的原状土样。
5. 厚壁管靴长筒上提活阀式取土器、反旋活阀分节取土器和真空活塞取砂器等，适用于采取地下水位以下的原状砂类土和软粘土样。
请注意，上述内容仅供参考，如有更详细的需求或问题，建议咨询地质勘察专家。
中空螺旋钻机引孔植桩施工工法(2)
中空螺旋钻机引孔植桩施工工法中空螺旋钻机引孔植桩施工工法一、前言中空螺旋钻机引孔植桩施工工法是一种应用广泛的桩基施工方法，通过中空螺旋钻机对土壤进行打桩和压桩，将桩打入土层并充填灌注混凝土，进而形成承载力强、稳定可靠的桩基。
本文将详细介绍该工法的特点、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析，并提供一个工程实例供参考。
二、工法特点中空螺旋钻机引孔植桩施工工法具有以下特点：1. 引孔和压桩一体化：中空螺旋钻机既能完成土层的钻孔又能进行桩身灌注，使施工效率高。
2. 操作简便：中空螺旋钻机采用自重钻控，操作简单方便，能够适应各种地形和工况。
3. 适应性强：中空螺旋钻机可适应各种土层和桩径的施工，具有较高的灵活性。
4. 桩基质量高：中空螺旋钻机施工的桩基质量稳定可靠，能够满足大部分工程的设计要求。
三、适应范围中空螺旋钻机引孔植桩施工工法适用于以下工程项目：1. 建筑物基础施工：适用于建筑物、大型设备基础等桩基施工。
2. 土木工程施工：适用于桥梁、隧道、码头等土木工程的桩基施工。
3. 难以打设立足点的工程：适用于无法打设立足点、土层较软或含水量较高的地区。
四、工艺原理中空螺旋钻机引孔植桩施工工法通过以下技术措施实现：1. 土壤钻进：中空螺旋钻机通过旋转和推进作用，将土层从钻孔中钻出，形成中空孔道。
2. 桩身灌注：钻进完成后，中空螺旋钻机开始进行桩身的灌注，将混凝土泵入钻孔中，并同时回填桩底。
五、施工工艺中空螺旋钻机引孔植桩施工工艺包括以下施工阶段：1. 前期准备：组织施工队伍，准备施工机具、设备、材料，并对施工现场进行清理和平整。
2. 导杆定位：根据设计要求，在施工现场进行导杆定位，确定桩的位置和孔径。
3. 引孔施工：在导杆的引导下，使用中空螺旋钻机对土壤进行钻进，直至达到设计要求的孔深。
4. 桩身灌注：钻进完成后，立即启动混凝土泵，将混凝土从孔底开始灌注，同时进行桩身的回填。
螺旋钻机出土的原理
螺旋钻机主要部件是钻机桅杆立柱，立柱上设有滑道和可上下滑动的减速箱，减速箱接动力输入轴和动力输出轴，动力输入轴的另一端接液压马达，动力输出轴的另一端接钻杆，钻杆的下端接钻头。
钻机钻杆的上下运动通过驱动装置对减速箱的驱动实现，更有利于向下加力快速钻进；减速箱可沿钻机框架的滑道上下滑动，保证钻孔的垂直度；钻杆为螺旋叶片钻杆，钻进时土料可沿叶片返到地面上；动力输出轴为空心芯轴，芯轴的上口可与混凝土灌注设备连接，进行混凝土灌注。
旋挖钻完整取出岩芯施工新工艺
旋挖钻完整取出岩芯施工新工艺发布时间：2022-03-29T06:50:18.618Z 来源：《工程建设标准化》2021年20期36卷作者：韩忠谭诗亮[导读] 当旋挖钻使用筒钻钻进达到规定要求的时候，需要将岩石进行切断并取出。
韩忠谭诗亮武汉光谷建设投资有限公司湖北武汉 430205摘要：当旋挖钻使用筒钻钻进达到规定要求的时候，需要将岩石进行切断并取出。
因为小钻机自身重量轻以及扭矩小，不能直接将岩石切断取出，限制了旋挖钻性能的发挥。
针对上述问题，决定对筒钻结构进行改进，通过设置楔形钻斗，以方便旋挖钻快速完整的取出岩芯。
关键词：旋挖钻机；楔形钻斗；岩芯New construction technology of taking out drill core completely byrotary drillingHanzhong Tanghualian（Wuhan optical valley construction investment co., ltdWuhan430205，Hubei）Abstract：When the rotary drill uses the barrel drill to drill to meet the specified requirements, the rock needs to be cut off and taken out. Because of its light weight and low torque, the small drilling rig can't cut off and take out the rock directly, which limits the performance of rotary drilling. In view of the above problems, it is decided to improve the structure of the barrel drill, and to set up a wedge-shaped drill bucket to facilitate the quick and complete removal of the core by the rotary drill.Key words：Rotary drilling rig；wedge-shaped drill bucket；drill core前言：桩基施工中，旋挖钻机是最常用的机械设备之一，旋挖钻机具有钻进速度快、移位方便、成孔方式灵活等优点，但是，旋挖钻机在岩层中钻进时，存在岩样取出困难等问题，对成孔功效产生不利影响。
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!中空螺旋无水取土钻具研制 #4#钻具材质的选取
中空螺旋取土钻具主材"包括螺旋叶片'中心外 管'轴承外壳'轴承上下盖'上接头'钻头钢体'超前 管靴#采用0"'不锈钢材料!既能够承受一定冲击和 变形又不会对土壤样品造成污染$
中心外管主要用于传递扭矩和压力!其外径 #G 与螺旋叶板上的钻屑与螺旋面之间的摩擦角等有 关$一 般 钻 杆 的 管 外 径 可 取 ""4%!"4$##M比 较 合 理/00!为获取最大岩心!对0 英寸中空螺旋钻具取 "4$#M!即&"4$$))!取整后为&"))$但同时该 尺寸需 满 足 公 式 "##!即 内 螺 旋 角 也 应 小 于 摩 擦 角/'0$若按土与螺旋叶片的摩擦系数%\"4%!螺距
#0
钻孔成孔直径!以0英寸中空螺旋钻具为例!由于成
孔为0英寸!因此钻具外径 #Z\(&4#))$ #4!4!螺旋叶片螺距!
设计螺旋叶片螺距! 时!若螺距过大!土层自
重过大而难以攀升*螺距过小!叶片土层受挤压程度
加大!结团而不易排出$为保证螺旋面上被输送的
钻屑不因自重而滑落!应使其螺旋上升角小于钻屑
关键词螺旋中空钻头叶片 中图分类号-&0'4'0文献标识码A文章编号#""1 !$!7"!"#$#"% ""#! "0
(引言 采取原状土样是工程钻探的目的之一!在采取
试样过程中应该保持试样的天然结构!从而为测定 土的天然结构的容量'密度'温度'抗剪强度'压缩系 数'渗透系数等物理力学性质!进行岩土的特性描述 和确定土层的承载能力和稳定性!提供可靠的设计 依据$对于土样!目前的钻探取土方法分贯入式和 回转式两种$贯入式取土器可分为敞口取土器和活 塞取土器两大类型$敞口取土器按管壁厚度分为厚 壁和薄壁两种!活塞取土器则分为固定活塞'水压固 定活塞'自由活塞等几种$敞口取土器不易控制土 样质量'土样易于脱落!活塞取土器结构较复杂$贯 入式取土器一般只适用于软土及部分可塑状土$对 于坚硬'密实的土类目前多采用回转式取土器$回 转取土器主要有两种类型-单动二重管取土器和双 动二重管取土器!这两种取土管结构较复杂!操作不 便/#!%!10$针对上述问题!本文设计研制一种中空螺 旋取土钻具!其结构简单!操作方便!对土样扰动小! 且可直观观测土壤样品$
地层条件 泥岩
软岩'潮湿地层 致密'#39;!"4%## ""4%!"4(## ""4$!#4"##
#4!40螺旋叶片厚度" 螺旋叶片厚度一般为!!#"))!钻杆直径小'
钻进均质软岩时取低值*钻进砂砾'砂土时!取高值$ 选择时可以参考表!$
但为了实现对土壤的快速切削排屑!同时保证 其耐磨强度!在叶片最底部位置!设计平滑过渡的硬 质合金切片$ #4!4'中心外管外径 #G
与螺旋面之间的摩擦角/0!&!(0!当螺旋上升角为!钻
屑与螺旋面的摩擦角为 时!则有
FDI FDI 螺旋上升角和螺距! 关系见下式-
"##
FDI$!)"(##
"!#
式中-# 为叶片某点所在圆的直径*! 为螺距$
由于
% $FDI
"0#
式中-% 为螺旋叶片的摩擦系数* 为钻屑与螺旋面
的摩擦角$
当%\"4%时!对于0英寸中空螺旋钻杆计算得 到!##14'( ))$ 根 据 钻 探 施 工 经 验!螺 旋 钻 杆 螺距的取值可见表#$对于一般土层!螺距!\""4$
!#4"##M!由于钻进地层为致密较硬土层!取 !\ #4"#M!取整后螺距!$$"))$
表!螺旋钻杆螺距 的大小取值
#!
沈立娜等中空螺旋取土钻具的研制
第#1卷第%期
中空螺旋取土钻具的研制
沈立娜!阮海龙!刘海龙!刘协鲁!赵义
"北京探矿工程研究所!北京#"""$0#
摘要本文针对土壤取样提出一种中空螺旋无水取土钻具采用无水循环单动双管外中心管及内衬管回转钻 进工艺以及超前管靴合金钻头等结构设计降低对土样的扰动其工作原理是外部螺旋叶片将岩心外侧土 壤切入松土升土排出超前管靴以插入式获取样心阻隔了外部切削具的干扰从而较好地保持样心的 层理信息并提高采取率样心进入透明 -+管采样后可直接观察土样经过现场钻进试验验证了该钻具 在浅层土壤取样的高效性和低扰动性
图!中空螺旋钻具示意图
#4!4#螺旋钻杆直径 #Z 螺旋钻杆直径即螺旋叶片外径 #Z!主要取决于
收稿日期!"#( #! #! 作者简介沈立娜"#1$%6#!女!天津武清人!工程师!从事金刚石钻头的优化设计工作!;<)DEC-MHBICI"Z[EBB4GJ)4GI$
!"#$年#"月
地质装备
!$$"))!根据公式 "##'"!#计 算 得 到 叶 片 小 径 #%"41&))$因此!0英寸中空螺旋钻杆中心外管 外径#G 须%"41&))!而&"))满足设计要求$
表"螺旋叶片厚度与孔径+地层的关系
孔径)))
地层
是否加压
叶片厚度)))
松软地层
是
!
研磨性低
否
&
是
0
0""
一般地层
否
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砂砾地层
钻头切削具及叶片底部切削具选用硬质合金! 其具有优异的焊接性和耐磨性!能够保证钻头在钻 进过程中的切削效率和使用寿命$对于较硬密实土 层!切削具可改用金刚石复合片$
土样收集内衬管采用透明 -+ 管!-+"聚碳酸 酯#树脂是一种性能优良的热塑性工程塑料!具有突 出的抗冲击能力!耐蠕变和尺寸稳定性好!耐热'吸 水率 低'无 毒'介 电 性 能 优 良!具 有 良 好 透 明 性!因 此!在取土钻进过程中可无需倒出样心!直接对其进 行简易观察!避免对样品的二次扰动$ #4!螺旋钻杆的主要参数设计
是
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否
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松软地层
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%
研磨性低
否
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是
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研磨性高
否
1
松软地层
是
%
研磨性低
否
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是
%
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一般地层
否
$
砂砾地层
是
$
研磨性高
否
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#4!4%中心外管壁厚 取土钻具取土时土样与钻具内壁产生摩擦造成土
样边缘扰动!扰动程度与取土钻具的壁厚有很大关系! 通常壁厚越小!对土样的扰动以及钻进时所受到阻力 也越小!但取土钻具太薄容易产生变形或破裂!参考薄 壁取土器在较硬黏土层的设计壁厚!应小于&))/%0$ #40关键取心部件的设计 #404#单动机构的设计