旋挖鉆機(jī)入巖施工一直是長期困擾我們旋挖鉆機(jī)施工的一大難題，尤其是中小型旋挖鉆機(jī)的入巖施工更是難上加難。在浙江中風(fēng)化石灰?guī)r層施工，樁孔直徑φ800mm，成功入巖20米，并完整取出巖芯。體現(xiàn)出徐工XR240旋挖鉆機(jī)的高可靠性，較好解決了中小型旋挖鉆機(jī)難以入巖的難題。

一、中小型旋挖鉆機(jī)入巖技術(shù)難點(diǎn)

中小型旋挖鉆機(jī)入巖一直以來有以下幾個(gè)技術(shù)難點(diǎn)：

1.軸向加壓力小；

2.自身重量輕；

3.巖石對(duì)設(shè)備本身沖擊大。

由于旋挖鉆機(jī)軸向加壓力的不足，很難實(shí)現(xiàn)快速地破碎巖石"躍進(jìn)式破碎"的形式，主要有兩方面的原因：

（1）巖石是具有各向異性、不均質(zhì)、不連續(xù)的組織物，且?guī)r石位于地底深處，地質(zhì)條件復(fù)雜；

（2）中小型旋挖鉆機(jī)本身重量小，既要保證中小型旋挖鉆機(jī)的機(jī)動(dòng)和靈活性，又要保證自身的重量能夠承受住巖石的反作用沖擊力，同時(shí)又能保證自己的安全和穩(wěn)定性，這樣對(duì)中小型旋挖鉆機(jī)似乎是一個(gè)挑戰(zhàn)。旋挖鉆機(jī)的設(shè)計(jì)，以及適當(dāng)?shù)氖┕すし?，都?duì)旋挖鉆機(jī)設(shè)計(jì)者提出了一個(gè)新的要求。中小型旋挖鉆機(jī)在這個(gè)方面做出了重大的突破，在浙江工地中風(fēng)化石灰?guī)r層施工，孔直徑φ800mm，成功入巖20m，巖石單軸抗壓強(qiáng)度達(dá)到30MPa，耗時(shí)是2.2小時(shí)。工法采用的是筒鉆，利用截齒的研磨或者疲勞破壞，再配備特制的工具將巖芯折斷，并用筒鉆將巖芯完整取出。

二、入巖施工

2019年10月旋挖鉆機(jī)在浙江杭州施工，地質(zhì)條件為中風(fēng)化石灰?guī)r層，單軸抗壓強(qiáng)度為30MPa，孔徑φ800mm，要求入巖20m，采用的是4×15.5m機(jī)鎖桿，采用的鉆具是帶截齒筒鉆，主要原理是利用筒鉆截齒的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，對(duì)巖石進(jìn)行磨削。

旋挖鉆機(jī)的加壓施工方式主要采用"恒定加壓與點(diǎn)動(dòng)加壓相結(jié)合的方式"，恒定加壓主要是產(chǎn)生靜載，為磨削巖石提供恒定的加壓力，點(diǎn)動(dòng)加壓主要形成對(duì)巖石的一定的沖擊，實(shí)現(xiàn)巖石的局部破碎，這兩種方式加壓相互結(jié)合實(shí)現(xiàn)巖石的快速切削。由于巖石的軟硬不均，轉(zhuǎn)速會(huì)隨著負(fù)載發(fā)生變化，造成鉆進(jìn)的過程中產(chǎn)生快慢交替的情況，亦對(duì)巖石造成一定的沖擊作用，從而達(dá)到加速巖石切削的作用。

另外在鉆進(jìn)的過程中要不斷產(chǎn)生加注水或者泥漿，主要是起到潤滑和對(duì)鉆斗降溫的作用，減少鉆頭因?yàn)榘l(fā)熱導(dǎo)致設(shè)備損壞。

三、巖芯的取出

當(dāng)使用筒鉆鉆進(jìn)達(dá)到規(guī)定的要求時(shí)，需要將巖石進(jìn)行切斷并取出。因?yàn)橹行⌒托阢@機(jī)自身重量輕以及扭矩小，不能直接將巖石切斷，這就需要專用的楔形鉆斗，利用楔形加壓的原理，楔形鉆斗的加壓力產(chǎn)生對(duì)巖芯的徑向分力，末終將巖石折斷。將楔塊插入巖芯與孔壁的縫隙中，再施加加壓力（利用鉆桿下放形成的沖擊力），從而將巖心成功地折斷，再更換筒鉆將折斷的巖芯取出。

四、無限達(dá)總結(jié)

1.利用巖石的破碎機(jī)理，調(diào)整旋挖鉆機(jī)的設(shè)計(jì)，配備合適的鉆具，使得旋挖鉆機(jī)入巖是完全可行的，并在實(shí)踐中得到充分的論證，解決了中小型旋挖鉆機(jī)不能入巖的問題。

2.小型鉆機(jī)由于其自身重量較輕，要實(shí)現(xiàn)入巖須使用機(jī)鎖桿以將整機(jī)重量傳遞到作業(yè)面，但較大的反作用力對(duì)整機(jī)結(jié)構(gòu)的可靠性提出更高要求。

3.在巖石上鉆孔，須配備合適的鉆具，尤其是取出巖芯這個(gè)問題上，要配備合適的工具，因此在鉆機(jī)工具的研究也是必不可少的，并將是我們今后旋挖鉆機(jī)入巖研究的一個(gè)大方向。

4.旋挖鉆機(jī)的工法研究更加必不可少，比如合理分配加壓力與動(dòng)力頭轉(zhuǎn)速的關(guān)系，入巖時(shí)須加注水或者泥漿，對(duì)鉆具進(jìn)行降溫以及增加潤滑。

5.對(duì)中小型旋挖鉆機(jī)尤為重要的是由于自身重量的限制，在保證穩(wěn)定性的情況下，合理分配鉆桿、鉆具、桅桿與鉆機(jī)總重量的比例關(guān)系，同時(shí)又能發(fā)揮中小旋挖鉆機(jī)的靈活、耗油低的特點(diǎn)。