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给钻机装上“黑匣子”

——山东探矿厂全液压多功能桩机现场交流会侧记

2016-2-1 10:01:06 来源:中国矿业报 作者:秦幸福

1月20日,浙江奉化,久阴骤晴,冬阳暖照。奉化市惠政东路1号,拆迁安置用房建设工地,9台基础桩钻机正在紧张有序地施工。

矗立工地东南部、通体深黄的一台崭新钻机——泰山LGZ-40型桩机在工地上扮演着“主角”。这台集6项国家专利于一身的全液压多功能桩机,由山东省地质探矿机械厂(简称山东探矿厂)历时5年研制而成,一经投入市场,便引起业界关注。为方便基础施工科研单位和企业了解这款“桩机利器”,山东探矿厂特意借奉化工地,举行了一场装备展示现场交流会。

参加交流会的80多位专家、企业家和工程技术人员,来自北京、广东、四川、浙江等18个省市,既有相互熟悉、交往近20年的老朋友,也有初次相识的新面孔,还有基础施工领域的女强人。

安静不扰民

7点59分,时间有点巧合。随着参会嘉宾脚踩冰凌来到现场,塔高29.5米、体重90吨的泰山LGZ-40型桩机,也踏着自身设计的履带链轨来到了新孔位,无声无息地踏下四只“脚”,缓缓降下螺旋钻杆。

“开钻了?”8点05分,山东贝力特工程公司总经理魏德刚围着钻机仔细看了一周,当他从钻机背后绕到前面时,好像不相信自己的眼睛。“您看钻杆!”山东探矿厂售后科科长王兰图一脸腼腆地说:“钻进1米多了。”

“是哈!”魏德刚下意识摸摸耳朵,说道:“怎么没声音儿?”以往的基础桩钻机,尤其夜间施工,哪家不是吵得四邻不安,而泰山LGZ-40就是这么安静。

一机多“职能”

“在LGZ-40型之前,泰山桩机已形成25型、30型系列装备,获得了6项国家发明专利。这款40型是目前我国惟一的全液压桩机,实现无级调速,最大直径1.2米,钻孔深度可达32米。”在参会嘉宾包围圈里,山东省探矿厂总工侯庆国耐心地介绍起40型的前世今生来。

据侯庆国介绍,这款新型钻机,2015年8月在哈尔滨正式投入生产施工,然后打入海南市场,到目前已经在四个省份的7个工地上屡试不爽。其最高成桩效率为1020延米/天,平均成桩900延米/天。行家都知道,这30型、40型的数字表示钻机动力头额定扭矩,40型的额定扭矩为40吨米,理论扭矩可达50吨米,扭矩越大“力气”越壮。

正是得益于来自全液压的“力气”,一台40型钻机可以胜任多种桩型工艺方法:螺杆桩、双向螺旋挤土桩、大直径旋喷搅拌水泥土复合管桩、大直径入岩长螺旋CFG桩等多种工法。在济南工地,该型钻机不仅顺利完成了强风化钻进,而且入岩钻进4.5米。眼下施工的就是螺旋挤土桩。随着钻杆慢慢转动,螺纹不断在泥土旋转挤压钻进。

机载“黑匣子”

武汉谦诚集团公司总工程师展国伟爬上了一人高的操作台,正目不转睛地盯着操作人员的每一个动作。如同大型运载车的驾驶室,操作人员面前有5个仪表,钻进的各种参数,都能在仪表上显示数据,有别于以往工程钻机的参数难于精细化,这台钻机已将进尺控制在毫米级、转速控制到1-N转/秒。

“钻机运行中的20多个参数,都可存储在这个‘黑匣子’里,随时可以调取,还能进行GPS定位和远程数据传输。”售后服务人员介绍说。“黑匣子”最实在的一个功能是,每到一个新工地,只要施工两三个钻孔,就可综合分析地层性质、岩土密度等,并据此确定精准工艺方法。

效率成倍增

8点10分,桩机的钻进速度忽然慢了下来,站在孔口附近,能听到钻杆传导的钻头受阻的轻微声响。“这个工地属滨海冲洪积平原,工地基础位于地下水水位以下,岩土种类多,有10米粘土层、13米~15米卵石层,密度为80%,施工难度较大。现在应该是在穿过胶结密实的圆砾层。这个机子动力头扭矩大,能加压施工,一会就能钻过去,没问题的。”浙江欣捷建设集团基础工程分公司总经理苗鸿文胸有成竹地说。

苗总率领的施工队伍,最初调用了7台桩机,平均每天只能完成3根~4根桩,效率不太理想,影响施工进度。经多方了解,山东探矿厂生产的全液压多功能桩机,可以采用螺杆桩施工工艺。

经实地研究地质报告,山东探矿厂提出的桩机解决方案得到了浙江欣捷建设集团领导的肯定,决定引入LGZ-40桩机,结果一炮打响:设备进场施工10多天,同样工时、同样施工桩深25米、桩径600毫米,成桩效率提高近一倍;与旋挖钻机相比则能提高效率2~3倍,与冲击钻机相比提高效率15~20倍,而且成孔质量好,水泥充盈系数小,节约成本。

深孔可“倒杆”

8点26分,钻进由“吃力”恢复顺畅,钻头已经穿过圆砾层,进入含黏土的角砾石层,钻进速度加快了。

8点37分,螺旋杆即将全部钻入地面以下,钻机的全液压动力头快速向上滑移,只听“咔哒”一声,动力头与主动钻杆上方8米处的一个传动键重新联接,一分钟完成倒杆过程,钻杆继续向地下钻进。

“采用中空动力头,不光可以‘倒杆’,还能让钻塔变矮,重心变低,因此更安全。一次‘倒杆’顶多一分钟。”河南有色工程公司的苏海法总经理当起了义务解说员:“这是山东探矿厂的专利!我干桩机这么多年,对于中国设备太了解了。”不一会儿,苏总的身边也围了不少倾听者。

合作求共赢

“好是好,长途运输可靠性咋样?我们参与‘一带一路’工程,是要‘走出去’的,在国外坏了,可就头痛了。”常州宏业基础公司董事长唐联盟还是有顾虑。

山东探矿厂销售厂长李建国说,这台钻机已经辗转5个工地,经历了5次整体拆卸与组装,目前仍可保持40分钟~50分钟一棵桩的效率,故障率为零。

山东省地矿局工程处处长、省深基础协会原秘书长张敏以严谨的态度补充道:“山东探矿厂研发的地质工程装备参与了三峡、黄河大桥等数十项国家重大工程的施工,技术研发始终走在市场前沿。这款40型全液压多功能桩机,绝对是一把‘利器’。”

8点41分,桩孔钻进完成,孔口周围微微隆起不足半米的小土丘,像蚯蚓窝——成桩质量可靠、没有废弃土,是螺旋挤土桩的又一大亮点。“这台装备能代替50%以上的旋挖桩。今年,我们整一台!”四川川军建设公司的赖万里总经理信心十足地说。

“山东省地质探矿机械厂即将改制为‘泰山装备’。”山东探矿厂厂长余西顺郑重承诺道:“我们的目标不仅仅是为用户提供卓越的机械装备,提供个性化、特色化、一站式的服务,同时还要成为桩机行业施工方案提供者、困难问题的解决者,与大家在合作中实现共赢。”□

专家现场研讨

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