[科普中国]-螺旋钻孔机

螺旋钻孔机是钻的下部有切削刀，切下来的土沿钻杆上的螺旋叶片上升并从地面排出，连续地切土和取土，成孔速度快；钻孔直径范围为150-2000mm，一次钻孔深度可达15～20m。螺旋钻孔机在我国北方使用较多。

分类螺旋钻孔机分为长螺旋钻孔机(钻杆的全长上都有螺旋叶片，最大钻深可达20m)、短螺旋钻孔机(钻杆上只有2～6个导程的一段有螺旋叶片，最大钻深可达78m)、双螺旋钻扩机(钻深可达4～5m，这种钻机一般用于冻土地带)三种。

长螺旋钻孔机整体构造不复杂，成孔效率高，在灌注桩的成孔中应用较多。长螺旋钻孔机按钻杆结构的不同有整体式和装配式两种，按其行走机构的不同有履带式和汽车式两种。长螺旋钻孔机常用多能桩架和起重式桩架。在建筑工地上，常用履带式桩架与长螺旋钻具配套，组成履带式长螺旋钻机，使用较为方便。1

长螺旋钻孔机长螺旋钻孔机由电动机、减速器、钻杆和钻头等组成，整套钻孔机通过滑车组悬挂在桩架上，钻孔机的升架、就位由桩架控制。钻具上的电动机适合于在满载的情况下运转，同时具有较好的过载保护装置。减速器大都采用立式行星减速器。为保证钻杆钻进时的稳定性和初钻时的准确性，在钻杆长度的1/2处安装有中间稳杆器，它用钢丝绳悬挂在钻孔器的动力头上，并随动力头沿桩架立柱上下移动。在钻杆下部装有导向圈，导向圈固定在桩架立柱上，钻杆是一根焊有螺旋叶片的钢管，长螺杆的钻杆多分段制作；常用中空形钻杆，在钻孔机中有上下贯通的垂直孔，可以在钻孑L完成后由孔中直接从上面浇灌混凝土，一边浇灌一边缓慢地提升钻杆，这样有利于孔壁稳定，减少孔的坍塌，提高灌注桩的质量。钻孔时，孔底的土片沿着钻杆的螺旋叶片上升，把土卸于钻杆周围的土地上，或是通过出料斗卸在翻斗车等运输工具中运走。长螺旋钻孔机钻孔的孔径不大于1m，为适应不同地层的钻孔需要，配备有各种不同的钻头，适用于地下水位较低的粘土及砂土层施工。长螺旋钻孔机多用液压马达驱动，其自重轻，调速很方便，液压动力由履带桩架提供。1

短螺旋钻孔机短螺旋钻孔机的切土原理与长螺旋钻孔机相同，但排土方法不一样。短螺旋钻孔机向下切削一段距离后，切削下的土壤堆积在螺旋叶片上，由桩架卷扬机与短螺旋连接的钻杆，连同螺旋叶片上的土壤一起提升。到钻头超过地面，整个桩架平台旋转一个角度，短螺旋钻孔机反向旋转，将螺旋叶片上的碎土甩到地面上。故短螺旋钻孔机钻孔直径可达2m，甚至更大。用伸缩钻杆与短螺旋连接，钻孔深度可达78m。

无论是钻孔直径与钻孔深度，短螺旋钻孔机都比长螺旋钻孔机大，因此使用范围很广。短螺旋钻孔机钻头直径与桩孔孔径一致，钻头一般设计成双头螺纹形，以提高效率；有两种转速，一是转速较低的钻杆转速，二是转速高的甩土转速。对不同类别的土层宜选用不同形式的钻头。伸缩钻杆有2～5节，每节钻杆之间用键连接，钻杆既可伸缩也可改变长度，还可传递扭矩，以保证钻头钻进的动力需要。2

安全操作1)使用钻机的现场，应按钻机说明书的要求清除孔位及周围的石块等障碍物。

2)作业场地距电源变压器或供电主干线距离应在200m以内。起动时电压降不得超过额定电压的10%。

3)电动机和控制箱应有良好的接地装置。

4)安装前，应检查并确认钻杆及各部件无变形；安装后，钻杆与动力头的中心线允许偏斜为全长的1%。

5)安装钻杆时，应从动力头开始，逐节往下安装。不得将所需钻杆长度在地面上全部接好后一次起吊安装。

6)动力头安装前，应先拆下滑轮组，将钢丝绳穿绕好。钢丝绳的选用，应按说明书规定的要求配备。

7)安装后，电源的频率与控制箱内频率转换开关上的指针应相同；不同时，应采用频率转换开关予以转换。

8)钻机应放置平稳、坚实，汽车式钻孔机应架好支腿，将轮胎支起，并应用自动微调或线锤调整挺杆，使之保持垂直。

9)起动前应检查并确认钻机各部件连接牢固，传动带的松紧度适当，减速器内油位符合规定，钻深限位报警装置有效。

10)起动前，应将操纵杆放在空挡位置。起动后，应做空运转试验，检查仪表、温度、音响、制动等各项工作正常，方可作业。

11)施钻时，应先将钻杆缓慢放下，使钻头对准孔位，当电流表指针偏向无负荷状态时即可下钻。在钻孔过程中，当电流表超过额定电流时，应放慢下钻速度。

12)钻机发出下钻限位报警信号时，应停钻，并将钻杆稍稍提升，待解除报警信号后，方可继续下钻。钻孔中卡钻时，应立即切断电源，停止下钻；未查明原因前，不得强行起动；当需改变钻杆回转方向时，应待钻杆完全停转后再进行。

13)钻孔时，当机架出现摇晃、移动、偏斜或钻头内发出有节奏的响声时，应立即停钻，经处理后，方可继续施钻。

14)扩孔达到要求孔径时，应停止扩削，并拢扩孔刀管，稍松数圈，使管内存土全部输送到地面，即可停钻。

15)作业中停电时，应将各控制器放置零位。切断电源，并及时将钻杆全部从孔内拔出，使钻头接触地面。

16)钻机运转时，应防止电缆线被缠入钻杆中，必须有专人看护。

17)钻孔时，严禁用手清除螺旋片上的泥土；发现紧固螺栓松动时，应立即停机，在紧固后方可继续作业。

18)成孔后，应将孔口加盖保护。

19)作业后，应将钻杆及钻头全部提升至孔外，先清除钻杆和螺旋叶片上的泥土，再将钻头按下接触地面，各部制动住，操纵杆放到空挡位置，切断电源。

20)当钻头磨损量达20mm时，应予以更换。1

本词条内容贡献者为:

胡启洲 - 副教授 - 南京理工大学