第1章 绪论 1
1.1旋挖钻机简介及发展历史 1
1.1.1旋挖钻掘工程的历史及工法优势 1
1.1.2旋挖钻机用途 3
1.1.3旋挖钻机分类 3
1.1.4旋挖钻机的结构及技术特点 3
1.1.5旋挖钻机在基础工程机械中的地位分析 4
1.1.6旋挖钻机的迅猛发展 6
1.1.7旋挖钻机在国内的应用 7
1.2旋挖钻机在钻孔灌注桩中的应用和发展 8
1.2.1灌注桩的发展和应用 8
1.2.2大口径灌注桩在我国的发展和应用 8
1.2.3大口径灌注桩施工中的主要工法及设备 9
1.2.4提高灌注桩承载力的技术方法 10
1.2.5工程实践对灌注桩成孔技术的要求 11
1.3旋挖钻机在工民建领域中的应用和发展 11
1.3.1工民建钻孔灌注桩特点 11
1.3.2钻孔灌注桩常用成孔机械 12
1.3.3旋挖钻机在工民建领域的优势 13
1.3.4旋挖钻机在工民建领域应用的整改要点 14
1.3.5旋挖钻机在工民建领域的应用前景 16
1.4旋挖钻机的发展趋势 17
1.4.1旋挖钻机主机发展趋势 17
1.4.2旋挖钻机工作装置发展趋势 17
1.4.3旋挖钻机市场发展趋势 18
1.4.4旋挖钻机施工工法发展趋势 19
第2章 旋挖钻机设计 20
2.1旋挖钻机总体设计 20
2.1.1工作原理 20
2.1.2总体设计 22
2.2旋挖钻机结构件设计 25
2.2.1动力头设计计算 25
2.2.2桅杆设计计算 33
2.2.3变幅机构设计计算 37
2.2.4底盘设计计算 42
2.3旋挖钻机运动学和动力学 48
2.3.1旋挖钻机运动学分析 48
2.3.2旋挖钻机动力学分析 53
2.4旋挖钻机功率计算 55
2.4.1旋挖钻机行驶系统功率计算 55
2.4.2旋挖钻机工作装置功率计算 56
2.5旋挖钻机液压系统设计计算 57
2.5.1液压油泵选型设计 58
2.5.2液压阀组选型设计 58
2.5.3液压马达选型设计 58
2.5.4液压油缸选型设计 59
2.6旋挖钻机安全稳定性设计 61
2.6.1整机重心计算 62
2.6.2钻掘加压工况安全稳定性计算 63
2.6.3钻机提升工况安全稳定性计算 65
2.6.4整机回转制动工况安全稳定性计算 66
2.6.5安全裕度的评价 68
2.6.6基于黄金分割律的旋挖钻机稳定性评价 69
2.7旋挖钻机电控系统设计 72
2.7.1旋挖钻机电气元件 72
2.7.2电气控制系统设计 74
2.7.3电控系统控制过程 76
2.7.4电气控制系统与施工 77
2.8钻杆设计计算 78
2.8.1钻杆受力分析 78
2.8.2通用钻杆强度计算方法 79
2.8.3旋挖钻机摩擦钻杆强度校核 83
2.8.4旋挖钻机机锁钻杆强度校核 83
2.8.5基于陀螺理论的旋挖钻机工作装置动力学分析 85
2.9钻具设计计算 88
2.9.1钻具的类别和用途 88
2.9.2钻具的结构功能 93
2.9.3钻具设计及结构计算 94
第3章SANY旋挖钻机 111
3.1 SANY旋挖钻机的主要分类与特点 111
3.1.1 SANY旋挖钻机的分类 111
3.1.2 SANY旋挖钻机特点 112
3.2机械系统的基本构造 115
3.2.1机械结构 115
3.2.2底盘 115
3.2.3变幅机构 118
3.2.4桅杆总成 118
3.2.5动力装置 120
3.2.6其他装置 122
3.3动力系统基本介绍 123
3.3.1柴油机技术的发展 124
3.3.2发动机性能参数 125
3.3.3卡特发动机介绍 127
3.3.4康明斯发动机介绍 132
3.3.5五十铃发动机介绍 133
3.4液压系统的组成 133
3.4.1液压系统主要组成 133
3.4.2 SR200C旋挖钻机液压系统 135
3.4.3 SR220C旋挖钻机液压系统 140
3.4.4入岩钻机液压系统 142
3.5电气控制系统的基本构造 142
3.5.1旋挖钻机常用电器 142
3.5.2旋挖钻机控制系统 145
3.6钻杆 154
3.6.1钻杆类型 154
3.6.2钻杆结构 155
3.6.3钻杆扭矩传递和加压原理 158
3.7 SANY旋挖钻机的多功能化 160
3.7.1 CFA钻机简介 160
3.7.2搓管机原理及工艺简介 161
第4章 旋挖钻机新技术研究 166
4.1新型电液桩机 166
4.1.1 SF558、SF808电液桩机 166
4.1.2典型结构组成 167
4.1.3工作装置 168
4.2液压节能控制技术 172
4.2.1旋挖钻机工况功率需求分析 172
4.2.2液压系统的节能设计 173
4.2.3发动机与液压系统匹配研究 175
4.2.4主卷扬快速下放液压节能控制技术 176
4.3旋挖钻机仿真培训系统技术 179
4.3.1旋挖钻机多媒体系统技术 179
4.3.2旋挖钻机模拟器技术 181
4.4旋挖钻机虚拟样机设计技术 186
4.4.1旋挖钻机虚拟样机设计技术 186
4.4.2旋挖钻机综合试验技术 188
4.4.3旋挖钻机关键数据采集技术 190
4.4.4旋挖钻机综合试验验证技术 190
4.5施工精度及安全控制技术 191
4.5.1桅杆垂直度控制 191
4.5.2钻机回位自动校正 192
4.5.3钻孔深度测量及显示 192
4.5.4整机稳定性监测 193
4.6旋挖钻机信息化系统的设计 194
4.6.1车载GPS/GPRS远程监控系统 194
4.6.2 GPS/GPRS远程监控系统的组成 194
4.6.3 GPS/GPRS远程监控系统的功能 195
4.6.4 GPS/GPRS远程监控系统的价值 198
4.6.5信息化技术 199
4.7油电混合驱动技术 200
第5章 旋挖钻机试验技术及评估方法 202
5.1评价指标体系 202
5.1.1规范性引用文件 202
5.1.2术语 203
5.1.3基本参数 204
5.1.4技术要求 205
5.2试验技术与方法 209
5.2.1旋挖钻机的检验 209
5.2.2性能试验 210
5.2.3主要零部件试验 218
5.2.4可靠性试验 219
5.2.5动力匹配及稳定性试验 220
5.3欧盟CE认证 221
5.3.1 CE认证标志 221
5.3.2 CE认证使用 223
5.3.3 CE标志模式 223
5.3.4 CE认证流程 224
5.3.5 SANY旋挖钻机CE认证产品 226
第6章 旋挖钻机的使用与维护 227
6.1旋挖钻机的安装及调试 227
6.1.1变幅机构的安装 227
6.1.2桅杆装置的安装 229
6.1.3动力装置的安装 234
6.1.4 CFA钻机安装介绍 239
6.1.5加压卷扬系统的安装 244
6.1.6钻机的调试及检验 245
6.2旋挖钻机的保养与维护 250
6.2.1日常检查及其内容 250
6.2.2检修周期及内容 255
6.3旋挖钻机常见故障诊断与排除 259
6.3.1发动机常见故障的诊断与排除 259
6.3.2电气系统常见故障分析与排除 269
6.3.3空调系统的典型故障分析与排除 270
6.3.4液压系统常见故障分析与排除 271
6.4旋挖钻机部件、钻杆及钻具故障诊断与排除 274
6.4.1钻机部件常见故障的诊断与排除 274
6.4.2钻杆及钻具故障的诊断与排除 277
第7章 旋挖钻机施工技术 280
7.1岩土及桩基础基本知识 280
7.1.1岩土基础知识 280
7.1.2桩基础知识 288
7.2施工准备 291
7.2.1地质资料的掌握及分析 291
7.2.2机型及钻杆、钻具的选型 292
7.2.3场地布置原则 295
7.2.4埋设钢护筒 295
7.2.5泥浆制备 296
7.2.6钻头的类型及应用 297
7.2.7旋挖钻机钻杆结构及其应用 297
7.3旋挖钻进成孔工艺 298
7.3.1第四纪地层 299
7.3.2卵砾石、风化基岩等硬地层 299
7.3.3碎、卵石地层钻进方法研究 300
7.3.4施工范例介绍 304
7.4旋挖钻机工程适用范围 306
7.4.1公路、铁路桩基施工 306
7.4.2工民建施工 307
7.4.3水上施工 307
7.4.4斜桩施工 308
7.4.5扩底桩施工 309
7.4.6地下水处理 310
7.5施工工艺流程 311
7.5.1静浆护壁施工工艺 311
7.5.2全套管施工工艺 312
7.5.3预注浆施工工艺 313
7.5.4干法施工工艺 314
7.5.5钻斜孔施工工艺 315
7.6旋挖钻机操作及注意事项 316
7.6.1旋挖钻机施工要求 316
7.6.2旋挖钻机操作 321
7.6.3作业操作注意事项 326
7.7成孔过程及终孔检验 328
7.7.1成孔过程检验 328
7.7.2终孔检验 328
7.7.3钻孔完成后成桩施工工艺 328
7.7.4桩的检测 329
7.8成孔常见故障的预防和处理 330
7.8.1钻孔倾斜 330
7.8.2塌孔 335
7.8.3吸钻 336
7.8.4缩径 336
7.8.5超方 337
7.8.6卡钻 337
7.8.7钻不进 338
7.8.8断钻杆 339
7.8.9漏浆 339
7.8.10钻具掉入 340
7.9旋挖钻机施工新技术研究 341
7.9.1入岩钻机 341
7.9.2旋挖钻机气举反循环全断面硬岩成孔的工艺原理 348
7.9.3大直径潜孔锤钻进技术 350
7.9.4大直径空心桥梁桩施工技术 355
第8章 国内外旋挖钻机相关专利介绍 360
8.1国内外旋挖钻机公开专利 360
8.2国内外旋挖钻机相关专利分析 373
附录 旋挖钻机静浆护壁钻孔工法 375
参考文献 383