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數(shù)控鉆范文第1篇

【關(guān)鍵詞】數(shù)控加工 深孔加工 槍鉆技術(shù) 切屑故障

【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）06-0069-01

數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)可實現(xiàn)零件的高精度加工，在當(dāng)前制造業(yè)應(yīng)用極為廣泛，深孔加工則是其重要組成部分。在汽車、航空、石油等領(lǐng)域，深孔加工技術(shù)水平與零件質(zhì)量密切相關(guān)，因此在孔的形狀、尺寸等方面要求較為嚴(yán)格，鉆孔設(shè)備的選擇顯得尤為關(guān)鍵。槍鉆是一種具有高精度的深孔加工刀具，效率高、使用時間長，在半圓孔、斜孔、盲孔中比較適用，受到廣泛重視。

一 槍鉆及其原理

1.結(jié)構(gòu)

槍鉆主要由三部分組成：（1）刀頭部分。負(fù)責(zé)深孔鉆削，通常使用硬質(zhì)合金、高速鋼兩種鉆頭，因前者切削速度快，應(yīng)用最多。多以焊接的形式與鉆桿相連。為提高鉆孔精度，常在鉆頭圓周設(shè)置導(dǎo)向塊，且鉆頭上端設(shè)有油孔，可起到鉆頭、排出切屑的功能。鉆尖結(jié)構(gòu)有很多類型，為保證鉆削過程中不會與孔壁摩擦，常會設(shè)置很小的倒錐度。（2）鉆桿。材質(zhì)多選擇合金鋼管，形狀以D型和V型最為常見，尤其是120°V型角，是普通鉆桿常采用的設(shè)計形式，外徑比鉆尖稍小。鉆桿的強(qiáng)度和韌性都必須符合要求，以便提供足夠的扭矩，并能夠緩解高速旋轉(zhuǎn)時的震動。槍鉆以內(nèi)切削外排屑結(jié)構(gòu)居多，為給鉆尖的、排屑提供便利，在鉆桿剛度和強(qiáng)度滿足的同時，應(yīng)將其排屑空間及冷卻液孔做到最大。（3）鉆柄。位于鉆桿尾端，和機(jī)床相連，負(fù)責(zé)動力的傳遞。因傳遞力較大，鉆柄必須進(jìn)行牢固安裝，保持高穩(wěn)定性，且直徑應(yīng)大于鉆桿，但要保證鉆桿鑲嵌其中時不會變形。

2.工作原理

在使用時，先將鉆柄緊緊夾持在數(shù)控機(jī)床的主軸上，鉆頭依靠導(dǎo)套與加工對象接觸，然后內(nèi)外刃同時進(jìn)行鉆削，鉆刃自身具有自導(dǎo)向功能，可為切削精度提供保障。冷卻液流經(jīng)鉆頭中間的通道到達(dá)切削部位，起到冷卻、鉆刃的作用，同時將切屑帶出，完成高質(zhì)量的切削加工。

二 槍鉆的使用要求

1.機(jī)床

第一，槍鉆要順利實現(xiàn)冷卻、及排屑，應(yīng)配備有高壓冷卻系統(tǒng)，因切削過程中會有熱量產(chǎn)生，冷卻系統(tǒng)可吸收熱量，維持切削部位溫度的穩(wěn)定。此部分較為關(guān)鍵，然而實際加工時，數(shù)控機(jī)床的冷卻系統(tǒng)往往因壓力低而不能滿足要求，因此必須調(diào)整機(jī)床配置。

第二，使用槍鉆進(jìn)行深孔切削時，對其長度方向的行程要求較高，所以機(jī)床行程務(wù)必要滿足要求。

2.切削液

切削液的質(zhì)量直接關(guān)系著深孔鉆削精度，因此，在使用中應(yīng)盡量選擇優(yōu)質(zhì)切削液，如添加適量極壓添加劑，確保在高壓下可形成油膜，以免出現(xiàn)干磨的狀況。同時，黏度和流量也應(yīng)得到充分考慮，孔徑越小，黏度越低，與一般的零件加工相比，槍鉆使用的切削液壓力和流量都較大，為實現(xiàn)流速最大化、方便切屑排出，須保持流量的穩(wěn)定性。另外，冷卻液的作用比較重要，為避免切屑堆積，冷卻液必須保持充分供應(yīng)，否則很容易因切削力加大而折斷槍鉆。

三 槍鉆在深孔加工中的實際應(yīng)用

某汽車零件制造加工公司在制造一款新車的部件，該零件選用440C材料，孔徑為Φ7.2，孔深85，內(nèi)控對外圓的同軸度要求為Φ0.02。

若按照以往的鉆鏜加工方法，為保證整個過程的質(zhì)量，應(yīng)先進(jìn)行鉆孔，在安排研磨工序補(bǔ)充加工內(nèi)孔，然后以內(nèi)孔定位磨削加工外圓。在鉆孔過程中，需要多次將鉆刀退出，才能排出切屑，且孔質(zhì)難以保證；若鉆頭折斷，很難取出。最終加工的表面粗糙度為Ra1.4，直線度為0.08%，且加工效率較低。

若采用槍鉆鉆孔，施工程序則較為簡便，可一次性完成所有工作。鉆削過程中，切屑便可將切屑排出，孔徑尺寸、形式都比較穩(wěn)定；當(dāng)鉆頭折斷時，也極易取出。最終加工的零件精度高，表面粗糙度僅為0.3，直線度為0.039%，加工效率也大幅提升。

四 鉆削中的排屑

鉆削時必然會產(chǎn)生大量排屑，若不及時處理，會阻礙鉆削工作的進(jìn)行。一般出現(xiàn)排屑故障，會有以下兩種原因：（1）切屑呈螺旋狀，且難以斷裂，或多股切屑寬窄不同互相夾雜，形成纏繞性切屑。另外，棒形切屑、剛性螺卷切屑等都不易排出。這些故障多與鉆頭參數(shù)、進(jìn)給量、刀具材質(zhì)等因素有關(guān)，所以要做出相應(yīng)的調(diào)整。（2）鉆頭、鉆桿震動時，切屑形態(tài)會變得不正常，應(yīng)檢查鉆頭是否受力損傷，或調(diào)整切削用量，針對性地加以排除。

五 結(jié)束語

槍鉆在深孔加工中的地位相當(dāng)重要，是現(xiàn)代工藝加工常用的一種方法，在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用，為此，必須合理選擇刀具，科學(xué)設(shè)置各項參數(shù)，以提高鉆孔質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]梁瑞敏、葉文華.槍鉆在數(shù)控車床上的深孔加工應(yīng)用[J].機(jī)械與電子，2009（4）：144～145

數(shù)控鉆范文第2篇

【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)閥式液壓助力轉(zhuǎn)向器；轉(zhuǎn)向器殼體；加工方式

一、概述

轉(zhuǎn)閥式液壓助力式轉(zhuǎn)向器總成，轉(zhuǎn)閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)即閥芯與閥套的位置關(guān)系。當(dāng)汽車直線行駛時，來自液壓助力泵的液壓油經(jīng)閥芯與閥套間的間隙，進(jìn)入轉(zhuǎn)向器油缸兩端，轉(zhuǎn)向器油缸兩端的油壓相等。駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤時，閥芯與閥套的相對位置發(fā)生改變，使液壓助力泵的液壓油流入轉(zhuǎn)向器油缸的某一端，而另一端與回油管路接通，轉(zhuǎn)向器油缸促使汽車左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)，從而起到了轉(zhuǎn)向助力的作用。當(dāng)駕駛員放松轉(zhuǎn)向時，閥芯回到中間位置，失去了助力作用，此時轉(zhuǎn)向輪在回正力矩的作用下自動回位。一旦液壓助力裝置失效，該液壓助力轉(zhuǎn)向器即變成機(jī)械轉(zhuǎn)向器。此時轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，會通過轉(zhuǎn)向柱帶動閥芯轉(zhuǎn)動，閥芯下端邊緣有弧形缺口，轉(zhuǎn)動一定角度后，帶動小齒輪轉(zhuǎn)動，再通過齒條傳給左右橫拉桿，即可實現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向功能。

二、轉(zhuǎn)向器殼體在轉(zhuǎn)向器總成中的作用：

齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器殼體（見圖1），安裝孔螺紋是殼體與轉(zhuǎn)閥連接的安裝孔，保證閥體內(nèi)的齒輪與殼體內(nèi)的齒條嚙合，在受軸向力（前橋載荷1300Kg～1500Kg）時能夠使車輛正常行駛。

三、轉(zhuǎn)向器殼體的加工方式

1、原加工轉(zhuǎn)向器殼體的方式：加工轉(zhuǎn)向器殼體的工序為：鉆孔-倒角-攻絲3個工序，鉆孔、倒角使用設(shè)備是臺鉆，攻絲使用設(shè)備是攻絲機(jī)，刀具選用直柄麻花鉆頭，不同品種的殼體更換不同的殼體夾具進(jìn)行加工。2、新設(shè)計轉(zhuǎn)向器殼體多工位鉆孔攻絲數(shù)控專機(jī)的加工方式：①合并轉(zhuǎn)向器殼體加工工序、優(yōu)化工藝：將轉(zhuǎn)向器殼體加工的多道工序合并在同一臺專機(jī)中加工。②適應(yīng)多種產(chǎn)品、不同尺寸的轉(zhuǎn)向器殼體在鉆孔攻絲數(shù)控專機(jī)上加工。③采用多工位組合氣動夾具設(shè)計，降低操作者勞動強(qiáng)度④設(shè)計專機(jī)夾具有快換功能，保證轉(zhuǎn)向器殼體加工生產(chǎn)節(jié)拍，達(dá)到轉(zhuǎn)向器殼體加工“一個流”的生產(chǎn)模式。⑤采用復(fù)合刀具加工保證加工精度，鉆孔、倒角一次加工完成。

四、轉(zhuǎn)向器殼體鉆孔攻絲數(shù)控專機(jī)設(shè)計

（見圖2）1.數(shù)控專機(jī)設(shè)計理念：滿足上述設(shè)計轉(zhuǎn)向器殼體鉆孔攻絲數(shù)控專機(jī)目的五點要求外，還要滿足公司的最大產(chǎn)量需求。的夾具底座，按多品種快換的原則，在夾具的底座固定時滿足多品種夾具快換要求，夾具底座的底面用4個平鍵將夾具底座與專機(jī)的工作平臺固定連接，工作平臺上面中間鍵槽為夾具體定位鍵槽。（2）夾具設(shè)計（圖3）：夾具體與底座定位連接方式：用2個平鍵將夾具體與底座X方向定位，在底座上端面用固定擋塊在夾具體右端面做Y方向定位，再用T型螺栓穿過底座T型槽和夾具體開口，將夾具體壓緊在底座上。

設(shè)計思路是利用兩個動力頭可分別加工5個殼體即鉆10個螺紋基孔和攻10個螺紋，產(chǎn)能按一天按8小時計算，一臺專機(jī)可加工殼體鉆孔、攻絲480件/天，生產(chǎn)節(jié)拍為每件殼體鉆孔、攻絲時間為60秒。循環(huán)加工工序：鉆孔攻絲分序加工：滑臺快進(jìn)―X軸及Y軸快進(jìn)（同時啟動）--Z1軸快進(jìn)―工進(jìn)--快退―停止。再啟動攻絲動力頭Z2軸快進(jìn)―工進(jìn)--快退―停止，完成一個加工循環(huán)。2.專機(jī)總體布置。夾具：多工位氣動夾緊； 刀具：硬質(zhì)合金復(fù)合鉆、直柄機(jī)用絲錐、滾珠絲杠滑臺、單伺服鉆削動力頭、雙伺服攻絲動力頭等。數(shù)控系統(tǒng)：銑削數(shù)控裝置（1主軸+4進(jìn)給軸）3.夾具設(shè)計：⑴定位方式：用轉(zhuǎn)向器殼體橫孔和端面及油缸端外圓定位，滿足六點定位原則。⑵夾緊方法：用串聯(lián)方法將五個氣動轉(zhuǎn)角缸的壓板同時夾緊五個轉(zhuǎn)向器殼體的外圓。4.夾具底座及夾具體設(shè)計。（1）夾具底座設(shè)計：根據(jù)不同產(chǎn)品使用通用（3）夾具更換：將壓在夾具底板螺母松開移出T型螺栓取下夾具后，再將所要加工產(chǎn)品夾具按上述安裝方法進(jìn)行，即可實現(xiàn)快速更換夾具。

五、結(jié)束語

現(xiàn)在企業(yè)用工難（費(fèi)用）問題是困擾企業(yè)發(fā)展生存的大事，把勞動強(qiáng)度大、操作相對復(fù)雜的手工加工工藝逐漸變成用最簡單的加工方法（如通用或?qū)Ｓ迷O(shè)備）代替手工加工，能為企業(yè)解決用工創(chuàng)造方便條件。

參考文獻(xiàn)

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數(shù)控鉆范文第3篇

關(guān)鍵詞： 鉆桿螺紋加工；數(shù)控車床；改造

目前，隨著地質(zhì)勘探的進(jìn)步以及勘探需要，勘探設(shè)備的生產(chǎn)量和需求量正呈不斷上升的趨勢，各地礦局為適應(yīng)發(fā)展需求，滿足勘探工作需要，均不同程度地開展了相應(yīng)設(shè)備產(chǎn)品的研發(fā)工作，尤其是鉆管螺紋的加工和研發(fā)體現(xiàn)出來集研發(fā)、生產(chǎn)和銷售于一體的綜合價值。鑒于此加工技術(shù)必須依托數(shù)控車床的客觀性，有必要多數(shù)控車床的優(yōu)化改造進(jìn)行探討。

1 鉆桿螺紋加工問題及原因

1.1 問題

繩索取心鉆桿經(jīng)過野外鉆探施工，鉆探深度達(dá)到2010.26米，因此市場上供不應(yīng)求。針對鉆桿螺紋加工，目前有專門的數(shù)控管螺紋車床，但是此車床加工接頭螺紋成本較高，不實惠，很難普及，就很多單位而言，其高昂的價格都是一個較大障礙。如此，如何使用當(dāng)前常用的普通數(shù)控車床加工具有高強(qiáng)度、高質(zhì)量的繩索取心鉆桿接頭螺紋便成為研究的重點。然而，據(jù)統(tǒng)計，普通數(shù)控車床無法保證螺紋質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，比如：① 由于鉆桿接頭大都數(shù)合金材料，質(zhì)地較硬，因此調(diào)質(zhì)后若想再進(jìn)行加工十分困難；② 因為螺紋的螺距較大，而且光潔度相對較低，且又明顯的振紋，所以用成型刀加工要達(dá)到良好效果非常困難；③ 因為加工的精確度不夠，所以螺紋的密封性能會很差，且直接影響螺紋的密封試驗效果；④ 在螺紋加工收尾階段，螺距由原來的較大變小，這就為實際應(yīng)用造成了誤差，影響實際應(yīng)用效果。

1.2 原因

導(dǎo)致上述問題的原因主要是材料和數(shù)控車床設(shè)置兩方面導(dǎo)致的。

1）材料材質(zhì)問題

如上文所述：① 鉆桿接頭的合金材料材質(zhì)較硬，所以為加工平添了困難系數(shù)；② 螺紋螺距達(dá)到8毫米，用成型刀加工的切削力較大，無法保證螺紋的光潔和精度；③ CAK6150P普通數(shù)控車床刀架使用AK3080×6六工位臥式數(shù)控刀架，強(qiáng)度不足；④ 收尾階段螺距變小，這與數(shù)控系統(tǒng)和伺服機(jī)構(gòu)動態(tài)性有關(guān)，因此應(yīng)使用CAK6163數(shù)控車床代替。

2）數(shù)控車床設(shè)置問題

CAK6150P數(shù)控車床相應(yīng)設(shè)置如下：① 操作系統(tǒng)采用大森一Ⅲ數(shù)控系統(tǒng)；② X軸伺服電機(jī)為：SGMG-05A2AB 0.45kw 4P 1500r/min；③ Z軸伺服電機(jī)為：SGMG-09/13 A2AB 0.85/1.3kW 4P 1500r/min；④ 刀架采用山東煙臺生產(chǎn)的AK3080×6六工位臥式數(shù)控刀架，轉(zhuǎn)速為lO00r/min；⑤ 主軸電機(jī)為YD132M-4/2P8/6.8kw雙速電機(jī)。

2 數(shù)控車床的改造方案選擇與應(yīng)用

鑒于以上問題，必須對其進(jìn)行及時改造，進(jìn)而彌補(bǔ)其技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的需求，為此首先需確定數(shù)控車床的改造方案，并明確各改造部分的注意事項。試驗對象為CAK6152型數(shù)控車床加工接頭螺紋，其技術(shù)改造方案CAK6152P的各部件改造，相關(guān)電氣措施，以及改造價值分析如下。

2.1 CAK6152P改造部分的確定及注意事項

1）通過使用CAK6152數(shù)控車床加工螺紋，則螺紋的振紋可有效消除，且其光潔度明顯提升，可見CAK6152P的床身不但滿足了其對強(qiáng)度的要求，而且節(jié)約了大型車床的支持成本。

2）在此基礎(chǔ)上使用AK3080×6臥式數(shù)控刀架，則發(fā)現(xiàn)其強(qiáng)度不夠，為此，將其換成LDB4-120，6163立式數(shù)控刀架，發(fā)現(xiàn)振紋消失，強(qiáng)度亦滿足要求，值得一提的是，應(yīng)注意更換LDB4-120，6163立式數(shù)控刀架后，其與原本的AK3080×6臥式數(shù)控刀架接口要有效連接，其主要表現(xiàn)為多余的刀位線如何安排，少一根刀架工位鎖緊到位的信號線怎樣處置，以及機(jī)器對高低電平的讀取3方面問題。具體措施如下。① 保持與刀架相關(guān)的參數(shù)不變，即保持梯形圖的六工位；② 因為系統(tǒng)只識別1-4位，所以對于多余的兩根刀架工位信號線令其始終為高電平，又因低電平才有效，所以保持兩者一直處于無效狀態(tài)；③ 大森一Ⅲ系統(tǒng)規(guī)定到位信號為高電平有效，因此應(yīng)始終保持其為高電平，即其一直處于有效的狀態(tài)，并對LDB4-120，6163立式數(shù)控刀架鎖緊，所以無需對信號進(jìn)行再次確認(rèn)；④ 根據(jù)CAK6150P電氣原理圖刀架T代碼可看出鎖緊信號高電平可直接連接電源正極，可在電源正極和信號線間并聯(lián)一個電阻R，結(jié)果顯示電源在24V時R在151O～22OO 之間，當(dāng)電源為12V時，電阻R在620～15OO 之間，0.5W?；魻栐蜋C(jī)床PLC間連線低電平有效時接線，即工位信號線如下圖所示。

3）CAK615OP數(shù)控車床的主軸中心高，所以只要LDB4-120，6163刀架高度適當(dāng)，無需使用墊板。另外，改造的CAK6152P滑臺高度經(jīng)測量為230毫米，因此底面只能選用200×200的6163車床數(shù)控刀架，而不能用240×240的6163A數(shù)控刀架。

4）未改進(jìn)的CAK6152數(shù)控車床使用FANUC-0i-mate系統(tǒng)，CAK6152P改造方案對此不需要更換，因為系統(tǒng)中出現(xiàn)的螺紋收尾問題與數(shù)控系統(tǒng)無關(guān)，對于該問題可通過調(diào)研、咨詢的方式選用特殊的螺紋指令予以解決。另外，在應(yīng)用過程中，刀架安裝時只要根據(jù)尺寸打孔，再用螺栓進(jìn)行固定即可，當(dāng)然為了維護(hù)裝置的穩(wěn)定性，還須對對螺栓使用黏膠。

2.2 相應(yīng)的電氣調(diào)整措施

1）根據(jù)大森一Ⅲ的手冊內(nèi)容，將和刀架工位相關(guān)的參數(shù)7100.0和7100.1進(jìn)行四六工位轉(zhuǎn)換；同時通過CAK6150P數(shù)控車床電氣原理圖，將梯形圖中刀架1002.1-1002.7的7個代碼同樣進(jìn)行四六工位轉(zhuǎn)換。2）由煙臺環(huán)球公司生產(chǎn)的AK3080×6臥式數(shù)控刀架電氣配置如下：① 采用24V直流電為刀架電源；② 令工位霍爾元件的有效輸出為低電平；③ 刀架包含刀位線，正位線，電機(jī)線和電源線，共計13根。改造后CAK6150P數(shù)控車床的LDB-120，6163立式數(shù)控刀架電源使用24V直流電（可兼容）；② 刀架刀位線、電機(jī)線和電源線共計10根（不可兼容）。與改造前相比減少了3根線。

2.3 改造的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢分析

2.3.1 經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。通過本次對CAK6152數(shù)控車床的改造，不但免去了購買設(shè)備所需的大量資金，而且極大提高了技術(shù)實踐的探索和研發(fā)能力，試驗證明其結(jié)果是可靠的，有效的，加工的鉆桿螺紋不但振紋消失，而且精度完全能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水平，生產(chǎn)效率明顯提高。而且此種對普通數(shù)控車床的技術(shù)改造具有較好的高強(qiáng)度繩索取心鉆桿生產(chǎn)能力，不但顯著提高了生產(chǎn)能力，而且具有較大的經(jīng)濟(jì)價值。

2.3.2 注意事項：如上文所述，在對CAK6152數(shù)控車床改造后，即CAK6152P數(shù)控車床改造方案中，改動量相對較小，對于相較復(fù)雜的FANUC-0i-mate系統(tǒng)無需更改，不但有效解決了生產(chǎn)鉆桿螺紋的加工量問題，而且在質(zhì)量上亦通過了檢測設(shè)備的驗收，可謂是一舉多得的、最經(jīng)濟(jì)有效的改造方案。當(dāng)然，在具體的改造過程中，還需要注意以下問題：① 接線時，首先應(yīng)測量有效信號和無效信號的電平值，以為后續(xù)的接線方式提高良好的參照；② 應(yīng)注意短路故障，即工位信號的高電平切不可直接連接電源正極；③ 保持霍爾元件輸出接線方式與PLC輸入接線方式相同；④ 在刀架安裝時，一定注意刀架和機(jī)床數(shù)字一一對應(yīng)，即1對應(yīng)I，3對應(yīng)III，5對應(yīng)V，以防止發(fā)生加工誤差。

3 總結(jié)

本文通過對普通CAK6152數(shù)控車床的相關(guān)技術(shù)研究，以及生產(chǎn)鉆桿螺紋加工遇到的瓶頸和困難，對其部分參數(shù)和部件進(jìn)行了改造，并對具體改造技術(shù)和注意事項進(jìn)行了分析。通過試驗，以及車間實踐證明，該方案可有效提高鉆桿螺紋加工效率。由此可見，其在CAK6152數(shù)控車床的基礎(chǔ)上建立的CAK6152P數(shù)控車床優(yōu)化方案不僅突破了CAK6152數(shù)控車床對鉆桿螺紋加工的技術(shù)瓶頸，而且大大降低了生產(chǎn)成本，為改變市場上對高強(qiáng)度繩索取心鉆桿供不應(yīng)求的局面奠定了堅實基礎(chǔ)，亦為數(shù)控車床的再度優(yōu)化，創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)價值提供了有力參考。

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[5]李瑞垞，如何提高數(shù)控車床加工螺紋的精度[J].機(jī)電工程技術(shù)，2006（12）.

數(shù)控鉆范文第4篇

關(guān)鍵詞：大孔徑鉆孔灌注樁；成孔；施工技術(shù)

中圖分類號：U443文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

一、大孔徑鉆孔灌注樁施工特點

大直徑鉆孔樁根據(jù)樁徑、樁長、地質(zhì)條件、水文情況等諸多因素來選擇鉆機(jī)的型號、扭矩及鉆具的各項參數(shù)。一般在地層強(qiáng)度較高、鉆孔深度較深地質(zhì)情況較復(fù)雜則選用較大型號鉆機(jī)，另其反。在陸地上施工時，其泥漿循環(huán)可在陸地開挖泥漿溝和泥漿池，護(hù)筒的埋設(shè)只受表層不穩(wěn)定土層影響。而在在水上施工時，需搭設(shè)平臺。護(hù)筒的埋設(shè)較深，既要保重平臺的穩(wěn)定又要保證鉆孔壁的安全。成孔過程泥漿的循環(huán)方法可分正循環(huán)和反循環(huán)泵，而反循環(huán)又可分泵吸反循環(huán)和氣舉反循環(huán)兩種。大口徑成孔對泥漿質(zhì)量要求很高，一般檢測指標(biāo)有相對密度、粘度、含砂率、膠體率等。在江上或海上作業(yè)時，材料供應(yīng)和正常施工不可避免的要受到潮汐、風(fēng)浪、季節(jié)性的影響，另由于平臺的局限性需在平臺配制專門的泥漿箱或利用護(hù)筒的連接作為泥漿池或泥漿循環(huán)管。

二、大孔徑鉆孔灌注樁成孔施工技術(shù)

（一）工程概況

某大橋主橋長2*148＝296m，采用獨(dú)塔單索面墩、塔、梁固結(jié)的預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，主梁采用單箱五室斷面，主塔采用獨(dú)柱式。其中水上部分為：（6×40）mPC斜腹板連續(xù)箱梁+（2×148）m獨(dú)塔單索面斜拉橋+（6×40）mPC斜腹板連續(xù)箱梁。全橋共48孔。其中15#-28#墩在東江水中，主墩為22#墩，主橋過渡墩為21#、23#墩，其余為引橋墩。主橋主墩共有鉆孔樁15根，樁基直徑φ250cm,樁長50.3―58.3m，樁頂標(biāo)高-4.7m，河床標(biāo)高-10.06m，墩位水深12m左右，設(shè)計為嵌巖樁。質(zhì)量控制的重點：樁位坐標(biāo)控制、垂直度控制、孔徑控制、清孔質(zhì)量控制、鋼筋籠接頭控制、及水下混凝土灌注質(zhì)量控制。

根據(jù)設(shè)計給出的地質(zhì)勘察報告，22#主墩處的地質(zhì)結(jié)構(gòu)自上而下如下：

1、表層淤泥層：1--2m。

2、砂礫、卵石層：6--8m。

3、泥質(zhì)粉砂巖（強(qiáng)、中、微風(fēng)化層）：砂層以下（從設(shè)計給出的勘查報告可知，其有風(fēng)化倒現(xiàn)象）。

（二）施工技術(shù)要點

1、測量放樣

測量放樣是樁基施工控制的重點，如果放樣不準(zhǔn)或在施工過程中出現(xiàn)的偏位沒有被及時發(fā)現(xiàn)，造成的質(zhì)量問題很難彌補(bǔ)，并且彌補(bǔ)的代價非常高。進(jìn)行樁基放樣前，首先必須對設(shè)計給出的樁基中心點坐標(biāo)進(jìn)行校核，校核時必須由兩個或兩個以上的測量工程師分別單獨(dú)對設(shè)計給出的樁基坐標(biāo)點進(jìn)行驗算，然后對驗算結(jié)果進(jìn)行比對，確認(rèn)無誤后，才能進(jìn)行正式放樣。根據(jù)設(shè)計提供的坐標(biāo)點、水準(zhǔn)點建立測量控制網(wǎng)，并根據(jù)設(shè)計給定經(jīng)復(fù)核的樁基坐標(biāo)及高程進(jìn)行測量放樣，樁位可根據(jù)施工進(jìn)度分批測放，待測放完經(jīng)自檢合格以后提交監(jiān)理工程師驗收，合格后進(jìn)行下道工序。施工過程進(jìn)行不小于二次的檢驗性測量，防止出現(xiàn)沖孔偏位和護(hù)筒擾動。

2、鉆頭的選擇

我們知道，大直徑鉆孔砼灌注樁是在泥漿護(hù)壁下，利用旋轉(zhuǎn)臺盤帶動底部裝有鉆頭的鉆桿旋轉(zhuǎn)進(jìn)行挖土鉆進(jìn)的，所以，根據(jù)土層的地質(zhì)情況選擇合適的鉆頭是非常重要的。如果鉆頭選擇不當(dāng)，就可能無法順利進(jìn)行挖掘，從而影響工程的進(jìn)度。鉆孔砼灌注樁使用的鉆頭有多種形式，其中最常用的是多瓣式鉆頭，適用于多種土質(zhì)，如粉砂、粘土、砂和砂礫層，挖掘效率也比較高。不過，多瓣式鉆頭吸泥口的直徑只有150~200mm，在挖掘過程中如果遇到較大的石塊或卵石，鉆孔就難以進(jìn)行，需要停鉆，用抓斗挖出大的石塊或卵石后，再進(jìn)行鉆孔，如大的石塊或卵石很多，則鉆進(jìn)效率就會在大降低。對于擊數(shù)超過40以上的硬土層，因為一般鉆頭的刃口會打滑，故要采用三翼式鉆頭才有效。對于更硬的土層及特別堅硬的砂礫層，則需采用四翼式鉆頭才有效。這種四翼式鉆頭在刃尖部分為階梯式圓筒形，挖掘時先挖一個小圓孔，然后成階梯形擴(kuò)大，起導(dǎo)向作用，鉆頭搖動很小，孔壁不會擴(kuò)大，因此可以順利地進(jìn)行挖掘。在22#樁中，根據(jù)設(shè)計要求樁端進(jìn)入強(qiáng)化巖層2m及現(xiàn)場地質(zhì)情況，我們選用了雙腰帶四翼合金鉆頭，這種鉆頭合金齒密，有利于風(fēng)化巖層破碎，在整個鉆進(jìn)過程中均比較順利。對于特別硬的粘土和砂礫層，還可選用滾輪式鉆頭，這種鉆頭有50~200kN的壓力加到鉆頭上，因而需要大功率的旋轉(zhuǎn)臺盤。此外，還有擴(kuò)大樁底用的擴(kuò)底鉆頭，這種鉆頭可將樁孔底部擴(kuò)大，從而提高樁的承載能力。

3、泥漿池的開挖

對于大直徑長鉆孔灌注樁而言，泥漿池的大小及位置選擇十分重要，22#墩的泥漿循環(huán)池（2個：10m*10m*2.5m）、沉淀池（25m*32m*2.5m）

均設(shè)置在淮安側(cè)的施工便道外，靠近大運(yùn)河一側(cè)，容量約有2500m3，用袋裝土圍砌而成。

4、鉆進(jìn)操作要點

樁機(jī)就位后，對準(zhǔn)護(hù)筒中心，待樁機(jī)平衡后，樁機(jī)開孔。首先起動砂石泵，待反循環(huán)正常后，才能開動鉆機(jī)慢速回轉(zhuǎn)下放鉆頭到底。開始鉆進(jìn)時，應(yīng)先輕壓慢轉(zhuǎn)，待鉆頭正常工作后，逐漸加大轉(zhuǎn)速，調(diào)整壓力，并使鉆頭吸口不產(chǎn)生堵水。其次控制好泥漿比重，保持孔口穩(wěn)定。鉆進(jìn)時應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)觀察進(jìn)尺和砂石泵排水出渣的情況，排量減少或出水中含鉆渣量較多時，應(yīng)控制鉆進(jìn)速度，防止因循環(huán)液比重太大而中斷反循環(huán)。在淤泥和淤泥質(zhì)土中，應(yīng)根據(jù)泥漿的補(bǔ)給情況，嚴(yán)格控制鉆進(jìn)速度，一般不宜大于1m／min，同時每鉆進(jìn)3m，應(yīng)回尺2～3次，以使護(hù)壁充分穩(wěn)定。進(jìn)入粘土層時，此層可硬塑，含砂少，鉆孔時應(yīng)注意控制泥漿比重，出現(xiàn)堵水口現(xiàn)象應(yīng)停機(jī)處理后，加碎磚塊鉆進(jìn)。在松散砂層中，鉆進(jìn)速度不宜超過3m／h，同時應(yīng)注意控制泥漿比重在1．3～1．5之間。在硬土層中的鉆進(jìn)速度，以鉆機(jī)不發(fā)生跳動為準(zhǔn)，并改換四翼鉆頭，在砂礫卵石層中鉆進(jìn)時，為防止鉆渣過多，卵礫石堵塞管路，可采用間斷鉆進(jìn)，并以此來控制鉆進(jìn)速度。加接鉆桿時，應(yīng)先停止鉆進(jìn)，將鉆具提離孔底8～lOcm，維持沖洗液循環(huán)1～2分鐘，以清洗孔底并將管道內(nèi)的鉆渣攜出排凈，然后停泵加接鉆桿。鉆進(jìn)時如孔內(nèi)出現(xiàn)塌孔、涌砂等異常情況，應(yīng)立即將鉆具提離孔底，控制泵量，保持沖洗液循環(huán)，吸除塌落物和涌砂；同時向孔內(nèi)輸送性能符合要求的泥漿，保持水頭壓力以抑制繼續(xù)涌砂和塌孔，恢復(fù)鉆進(jìn)后，泵排量不宜過大，以防吸塌孔壁。當(dāng)鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計要求孔深停鉆時，仍要維持沖洗液正常循環(huán)，清洗吸除孔底沉渣直到返出沖洗液的鉆渣含量小于4％為止。起鉆時應(yīng)注意操作輕穩(wěn)，防止鉆頭拖刮孔壁，并向孔內(nèi)補(bǔ)入適量沖洗液，穩(wěn)定孔內(nèi)水頭高度。

4、漏漿的處理

一般鉆孔至-52～-63m開始進(jìn)入卵礫層,出碴為卵礫石夾亞粘土。并開始漏漿;有時漏漿迅速,一小時內(nèi)漏掉近100m3泥漿,此時需投入近50t膨潤土和約40袋鋸末,并適當(dāng)降低水頭,提鉆慢攪,一般當(dāng)泥漿比重達(dá)到1.34以上,粘度27時水頭開始穩(wěn)定,然后繼續(xù)鉆進(jìn)。

針對這種情況,鉆機(jī)在進(jìn)入卵礫層之前應(yīng)對施工工藝進(jìn)行必要的調(diào)整,采用正循環(huán)或壓縮空氣“反吹”,利用淤泥質(zhì)粘土層造漿,在進(jìn)入卵礫層前將泥漿調(diào)制為比重1.41～1.44,粘度達(dá)32～45,進(jìn)入卵礫層后放慢進(jìn)尺,并投入適當(dāng)鋸末,這樣很少出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象,隨著鉆孔深度的增加,泥漿性能開始變差,這時加入膨潤土,純堿Na2CO3或堿NaOH,再加入適量的聚丙稀酰胺絮凝素,注意控制水頭高度約2.5m。在終孔前12m左右開始利用漩流出碴器,來降低泥漿中的含砂率,保證鉆孔的順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

數(shù)控鉆范文第5篇

【關(guān)鍵詞】鉆孔；灌注樁；施工

【 abstract 】 this article emphatically from the construction and quality supervision and Angle, to discuss the bored piles.

【 keywords 】 drilling; Filling pile; construction

中圖分類號： U443.15+4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

近年來，隨著大批高層建筑、高等級公路及重要水利工程的建設(shè)，作為基礎(chǔ)承載力普遍采用的一種形式—鉆孔灌注樁，在工程建設(shè)中的到了廣泛的應(yīng)用。針對施工技術(shù)進(jìn)行闡述。

一、泥漿的制備和應(yīng)用

為保證樁的成孔質(zhì)量，特別要注意護(hù)壁泥漿的制備和使用。在粘性土中成孔時應(yīng)注入清水以原土造漿護(hù)壁，循環(huán)泥漿的比重應(yīng)控制在1.1—1.3，在沙土和較厚的夾沙層中成孔時，應(yīng)制備泥漿或在孔中投入泥團(tuán)造漿，泥漿比重應(yīng)控制在1.2—1.3，在砂卵石層或容易塌孔的土層中成孔時，泥漿的比重應(yīng)加大至1.3—1.5.在施工中要經(jīng)常測定泥漿比重。在施工現(xiàn)場，泥漿的比重往往大于上述規(guī)定，但你講的含砂率往往偏大，特別在砂層厚度較大的土層，泥漿中含有粉細(xì)沙時砂率有時達(dá)到50%，比重達(dá)到1.8，但粘度不足、泥漿的護(hù)壁效果并不好。因此，要控制好泥漿的含砂率

二、鉆孔灌注樁的施工

施工單位在施工中應(yīng)嚴(yán)格按照國家現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)范，并按照設(shè)計要求進(jìn)行施工。但在現(xiàn)場施工中，往往因為地質(zhì)情況的變化和施工單位對某些薄弱環(huán)節(jié)的疏忽，影響了鉆孔灌注樁的承載力。以下幾個環(huán)節(jié)是特別應(yīng)該注意的；

鉆進(jìn)

樁偏小的問題多出現(xiàn)在砂層較厚的地段和上部疏松的土層。在鉆進(jìn)砂層過程中，由于泥漿含砂率大，粘度不足，鉆速過快時砂層容易擠向孔內(nèi)，嚴(yán)重的會做成塌孔。所以在砂層中鉆進(jìn)時，應(yīng)保持中、快速，并應(yīng)把鉆頭的直徑加大40—60mm，還應(yīng)不斷地投入塊狀泥團(tuán)進(jìn)入孔中，以提高粘度和孔內(nèi)砂層表面泥漿護(hù)壁的強(qiáng)度。上部疏松的土層由于容易失水，泥皮加厚，孔徑縮小，因此，強(qiáng)調(diào)在鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計規(guī)定的深度或巖層終孔后，重新提起鉆頭從上到下進(jìn)行復(fù)鉆（掃孔），到孔低時再鉆深100mm左右。以保證其成孔直徑和防止孔底的巖面泡軟。

清孔

鉆孔樁底沉渣厚薄的主題主要與清孔的方法和工藝有關(guān)。鉆孔樁多為端承摩擦樁，主要由嵌巖部分提供巖面端承力和嵌巖摩擦力，因此，空地清理的不干凈或方法不妥，孔底沉渣過厚就會影響樁的承載力。配備由反循環(huán)的砂石泵清渣效果當(dāng)然好，其清孔干凈、速度快，一次清孔就達(dá)到要求。如果用正循環(huán)法就要經(jīng)過二次清孔，，第一次清孔時在終孔后提起鉆頭200mm空鉆，用比重為1.1左右的新漿壓入鉆桿，把鉆孔內(nèi)懸浮較多鉆渣的泥漿置換出來。第二次清孔時在鋼筋籠放進(jìn)后下導(dǎo)管清孔，在導(dǎo)管的最上部的管段加一個斜叉，用斜叉口接泥漿泵管進(jìn)行清孔，清理到用測錘測定基本無沉渣為止，在剪球賽前才關(guān)泵。其效果比常用的在導(dǎo)管頂上接泵清孔為好，見笑了在安放料斗和儲料期間泥渣在孔底的沉淀，兩次清孔所需的時間均以孔底沉潭小于等于5cm來確定。

沉渣過厚

草成沉渣過厚主要原因時發(fā)生塌孔時，清孔時間不足，或者泥漿比重過小或泥漿注入量不足二難于將沉渣浮起。沉渣過厚使樁底存在軟弱隔層，導(dǎo)致端承力喪失殆盡。

主要糾正的辦法：

適當(dāng)延長清孔時間。

鋼筋籠是焊接的，在焊接中若時間過長可能使泥漿沉淀導(dǎo)致清孔和灌注砼時間隙過長。這時可采用在澆砼前再清孔一次，可采用鋼筋籠冷壓接頭工藝加快對接鋼筋籠陪那個速度，即減少空孔時間，從而減少沉渣。

可采用超高壓灌漿措施，使砼的巨大沖力濺除孔底沉渣，達(dá)到清除孔底沉渣的目。

4.砼灌注

開活門一次連續(xù)沖擊下去，其優(yōu)點是：

功能大，沖擊力強(qiáng)。在巨大的沖力作用下，砼的向上頂升力和側(cè)向及壓力就有了保證，樁的摩阻力和樁身砼密實性都得以保證；

首斗砼灌注沖擊力大，沉渣、沉淤被濺開,樁端與持力層能較好地結(jié)合，確保了段承力的發(fā)揮；

關(guān)注事件短，樁身段骨料分布均勻，樁身段強(qiáng)度得到保證。

三、樁基問題處理的方法

鉆孔灌注樁質(zhì)量問題處理的常用方法有接樁、補(bǔ)樁、補(bǔ)強(qiáng)、加大承臺、改變施工方法、修改設(shè)計方案等。不同的質(zhì)量問題所采用的方法是不相同的，該工程的質(zhì)量問題主要是強(qiáng)度、持力層達(dá)不到設(shè)計要求故應(yīng)采取高壓噴射注漿法，該方法主要適合樁身混凝土嚴(yán)重蜂窩、離析、松散、強(qiáng)度不夠、樁長不足、樁底沉渣過厚等事故。

四、旋噴注意事項

（1）旋噴應(yīng)按以下程序操作；插管完畢注漿泵開至設(shè)計排量啟動轉(zhuǎn)盤高壓泵開至設(shè)計泵壓待注漿3-5min后提升

（2）水泥漿的水灰比為0.5-0.8，為提高固結(jié)體的防滲效果，在灰漿中加入3%-5%的早強(qiáng)劑。水泥漿應(yīng)由相應(yīng)的措施確保無顆粒狀無存在，并攪拌充分。

（3）旋噴過程中，對個施工參數(shù)應(yīng)規(guī)定專人觀察、兩側(cè)并監(jiān)控。

（4）常壓注漿。帶鉆孔均噴射注漿結(jié)束后，將孔口封閉進(jìn)行壓力注漿，直至注漿壓力達(dá)到一定數(shù)值且注不進(jìn)水泥漿為止。

（5）抽芯鉆孔注漿，將注漿管下至孔底，進(jìn)行灌漿，使水泥漿從孔底運(yùn)除并滿鉆孔后再慢慢拔出注漿管

六、基樁檢測

基樁補(bǔ)強(qiáng)施工完成后，對32號38號樁利用應(yīng)力波反射法進(jìn)行了完整性檢測，檢測經(jīng)補(bǔ)強(qiáng)后，基樁滿足施工驗收規(guī)范和設(shè)計要求，順利通過驗收。

結(jié)束語

鉆孔灌注樁在整個工程中屬于基礎(chǔ)部分，在施工中應(yīng)特別注意其質(zhì)量，整個施工過程都必須嚴(yán)格按規(guī)范要求施工，不斷提高鉆孔灌注樁的質(zhì)量，提出以下幾點建議；

鉆孔前必須檢查鉆機(jī)設(shè)備，泥漿的處理設(shè)備及有關(guān)與施工效率和質(zhì)量有關(guān)機(jī)具、儀器等；