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简介

根河履带式锚固钻机，说到锚固钻机，其实zui重要的还是它的作用，一般来说的话，它在水电站、铁路、公路边坡等我们所看到的的地质灾害防治中所说的滑坡及危岩体锚固工程。通俗来讲的话，锚固钻机比较适合高边坡岩体锚固工程，当然它在各类的施工过程中的作用也是不可忽略的。

可以这么说:锚固钻机设备作为现在重要的矿山、岩土工程中起着重要机械作用的一环，在近些年来的发展尤为迅猛，这就导致了许多的业内同行对于锚固钻机设备的好奇和关注，这里的话，我们就主要的来介绍一下关于它的设备技术现状，希望大家看过之后可以有所收获。

根河履带式锚固钻机，首先的话，我们要知道我们应用的锚固钻机设备，主要的是以锚杆钻机作为主体来支撑的。一般的话：按结构的话锚固钻机是可以分为单体式、钻车式、机载式；还有一种情况，如果是按动力来分的话，可以分为电动式、气动式、液压式；还有一种情况如果是按破岩方式的话可以分为回转式、冲击式、冲击回转式、回转冲击式。

这里我们要说到和锚固钻机相互配合的钻具，受到破岩方式不同的影响，也是会有所不同的。不过这时候我们要注意的是，总体来说的话，也就是有回转类破岩钻具，以及冲击类破岩钻具，还有zui后一种回转冲击类破岩钻具。在做工程的朋友口中听到关于锚杆锚索工程。那今天钻神小编带大家走进关于锚杆的一些简介，实质上锚杆位于岩体内与岩土形成一个新的复合体，而这个复合体中的锚杆就是解决围岩体的抗拉能力低的缺 点，从而使得岩土体自身的承载能力大大加强，这就是我们所说锚杆拿来支护的解释。那么锚杆还有什么意义了，锚杆就是岩土体加固的杆件体系结构，一般我们熟知的有中空注浆锚杆，自进式锚杆，这些都是通过纵向拉力作用，克服岩土体抗拉能力远远低于抗压能力的缺点。从比较专业的力学角度来说，从力学观点上是主要 是提高了围岩体的粘聚力C和内摩擦角φ。

自钻式中空锚杆的结构： 

，自钻式中空锚杆由中空钻杆、钻头、间隔器、联接器、垫板、螺母等六部分组成。钻头为耐磨合金钢铸造而成，并设浆液出孔。钻头有“一”字型、“十”字型、“圆锥”型等多种型式，可根据岩土层的情况选择不同的型式，中空锚杆由高抗拉强度合金钢无缝钢管制造而成，连接器、间隔器、垫片、螺母均由合金钢铸造而成，间隔器也可用塑料制成。

自钻式锚杆的特点 

1、 自进式中空注浆锚杆采用良好的厚壁无缝钢管材料、*快捷的表面螺纹成形工艺以及做工精良的配件，真正实现了自钻式锚杆钻孔、注浆、锚固等功能的统一。 

2、 自进式中空注浆锚杆前有穿透力强的钻头，在一般凿岩机械的作用下，可以轻易穿透各类岩石。 

3、 具有连续的标准波形螺纹，可以作为钻杆配合钻头完成钻孔成锚孔。

4、 钻杆的锚杆体无需拔出，其中空可作为注浆通道，从里至外进行注浆。

5、 高效能的止浆塞使注浆能保持较强的注浆压力，充分地充填空隙，固定破碎岩体，高强度的垫板、螺母可以将深层围岩应力均匀地传递到周壁围岩上，达到围岩与锚杆互为支护的目的。 

6、 由于该类锚杆三位一体的功能使得它在各类围岩条件下施工时，不需套管护壁、预注浆等特殊手法也能形成锚孔并保证锚固与注浆效果。    

自钻式中空锚杆的特点与应用 

自钻式锚杆是一种中空的锚杆，其本身兼作钻杆和注浆管。注浆前可作吹尘管，即排除凿岩形成的粉尘，注浆时浆液通过中空锚杆从钻头喷出，填充锚杆周围的钻孔和地层裂隙，使锚杆与周围土质凝固成一体，形成钢管水泥柱，起到加固的作用。钻头的大小可控制钻孔的大小，一般钻孔的尺寸约为锚杆直径的2到3倍。它是集钻孔、注浆、锚固等多功能的新型高科技支护产品。杆体长短灵活，具有加接延长的特性，不仅适用于铁路、隧道、矿山、水利枢纽、边坡、堤坝、桥基、江海湖河边、高层建筑基础及建筑物加固等工程；更适用于地基下沉、塌孔、裂缝、坍塌、滑坡等地质灾害的治理。同时在狭窄的环境内施工极为方便，具有其它锚固材料无法替代的效果高风压冲击器是一种冲击凿岩工具，但他与其它凿岩工具不同的是，凿岩过程中它始终留在孔的底部，活塞直接冲击钻头。   

压缩气体经过钻杆进入冲击器，而后从钻头排出，排出的废气被用来排碴。冲击器的回转运动由回转头提供，轴推力由推进器提供，通过钎杆传递到冲击器上。 

结构原理： 

潜孔冲击器是由活塞、内缸、配气座、逆止阀和钻头附件等安装在细长的外缸内，外缸的上有装带扳手口和联接螺纹的上接头，下端装有螺纹连接的卡钎套。卡钎套主要用于向钻头传递推进力和回转运动。卡环控制钻头的轴向运动，而逆止阀是当停止供应压气时，用来妨止岩碴等杂物进入冲击器。钻进过程中，钻头被推进冲击器，并压在卡钎套上，此时活塞直接冲击钻头进行凿岩。当钻头提离孔底是，开始强吹。

使用与维护： 

1、因为冲击器的接头和接头都是右旋螺纹，所以钻进工作过程中，应始终保持冲击器右回旋。

2、开孔时，应采用zui小的冲击和推进力，使钻头平稳地进入岩层。  

3、推进力和钻具重量匹配是很重要的，推进器的推力必须随钻具重量的变化而变化。  

4、冲击器通常采用的回转速度一般为15—25rpm，转速越快，凿速也就越快，但在坚硬岩石中，转速应减小，以便保证钻头不过分磨损。  

5、因为堵块和空穴都可能导致卡钻，因此应定期采用冲击器强吹，定期清洗孔底。  

6、在接杆过程中，岩碴和各种杂质会掉进冲击器中，因此必须盖好松开的钻杆螺纹端部，确保钻杆不粘岩碴和粉尘。  

7、冲击器的合理润滑不能忽视，否则会加速冲击器的磨损甚至造成破坏。  

四、常见故障及解决方法： 

故障（一）：润滑油不够或没有润滑导致过早磨损或损坏   原因：润滑油达不到冲击器的冲击结构  

排除方法：检查润滑装臵，从冲击器顶部往下注油或增大压气含油量  

故障（二）：冲击结构不工作或工作不正常       

原因 ：1.气路被堵塞               

2.活塞和内、外缸之间，活塞和配气座的间隙太大。 

3.冲击器被脏物堵死  

4.活塞或钎头尾管断裂  

排除方法：

1.检查气压，检查气路是否畅通。  

2.拆开冲击器，检冲击器的使用和维护 

1、保证足够的工作气压        

冲击器在低于规定的工作气压的条件下勉强工作时，其冲击 功和频率都将降低，因而不能有效的破碎岩石和有力地将凿下的岩渣及时排出孔外，使凿岩速度急剧下降，钎头磨损加剧，钻孔成本大幅增高，所以决不能在低于规定的工作气压下勉强进行工作。 

2、选择合理的转速   

在选择钻具的转速时，应该根据不同的岩种来决定。对于可 凿性较好的岩石，希望两个相邻的凿痕间的距离大一些，即转速选高些；反之，岩石可凿性较差的情况下，转速应选低一些。

3、保持一定的轴压   

施于冲击器上的轴压，以冲击器工作时不产生反跳现象为 宜。轴压过大时，在可凿性较差的岩石上作业时会增大回转机构的负荷，发生损坏回转机构和钻杆的事故，同时也会加快钻具的磨损；在可凿性较好的岩石上作业时，则会因钻进太快而造成夹钻事故。

4、保证可靠的润滑         

每钻完一口井，都应将冲击器拆开清洗，装配后加入一定量 的液压油或机械油。冲击器的润滑油夏季用20号机械油，冬季用5~10号机械油或5号纱锭油。

5、  保证气路清洁通畅         

冲击器在装上钻机之前，后接头孔应暂时堵塞，防止异物落 入；钻杆在于冲击器连接前，应先将孔内吹静。

6、钻具严禁逆转         

钻杆与冲击器均为螺纹连接，逆转会造成落孔事故。因此， 在工作时严禁使钻具逆转，拆卸钻杆时，孔内部分不允许逆转。

7、停钻时不可先停止供气         

当钻至预定井深，停止钻进时，不可立即停止向冲击器供气， 以免由于突然停气而使尚未排出孔外的岩渣落到孔底将钻具埋住造成夹钻事故。而是应当先将冲击器稍微提离井底，使冲击器停止冲击，强力吹扫排渣，待孔口不在有岩渣及岩粉排出时再停气，然后下放钻具，停止回转。

8、适当控制给水量         

进行湿式凿岩作业时，通入冲击器的水要适当控制，一般掌 握到不冒干岩粉也不形成泥浆为宜。

9、更换钎头要注意直径变化         

钎头磨损后，孔未钻成时，不可用新钎头。更换旧钎头以免 由于新钎头直径大于已钻好的孔径而造成夹钻

自钻式锚杆的施工工艺

1. 施工方法      

1.1 施工准备: 用人工或机械将要施工的场地平整好，以便潜孔钻能行驶、进出及操作。一般要修一条潜孔钻机行驶便道，便道要求宽3m左右，坡度控制在30%，而施工场地需4m×5m。根据需要搭设工作平台或搭设脚手架，以便操作。将各种风管和水管接好，保持各种管路畅通，空压机司机和注浆手及潜孔钻司机到位，空压机、潜孔钻机、注浆泵、灰浆搅拌机试机*，备好各种料具。      

1.2 钻孔: 空压机启动后，潜孔钻机，根据地形及地质情况，调整好潜孔钻机的钻进角度。在潜孔钻在套上的纤尾套，将锚杆与纤尾套连接牢固，并在*节锚杆的前端套上合金钻头。并根据地质情况确定锚杆的长度，以现场拼接锚杆。当一节锚杆钻进后，在前一节锚杆的尾部套上带有人工涂抹润滑剂的连接套后再连接好后一节锚杆，钻进时须加注冷却水。直到每根锚杆钻到需要长度。卸下钻机，将止浆塞套进杆体，并将其塞入孔内，准备注浆。特殊情况入注浆压力过大或围岩太破碎，可用锚固剂封孔。       

1.3注浆: 通过快速注浆接头将锚杆尾端注浆泵相连，启动灰浆搅拌机，人力将水泥和其他外加剂材料按配合比配制好，输入到搅拌中进行加水搅拌。搅拌均匀后，输入压浆泵，压浆时要保持压浆高压管顺直。压浆量根据压浆泵压力的大小或根据灰浆搅拌机的消耗速度确定。灰沙比参考值1：0~1：1，水灰比参考值0.45~0.5：1压浆完毕后，立即安装好止浆塞，再进行锚固，将拱形垫板套在锚杆外露部分，与地表或岩层密贴，在垫板外上好球形螺母。      

1.3结束工作: 当钻孔和注浆完毕后，首先撤走各类机械设备；拆除类脚手架；再进行场地清理。 

5 质量控制要点自钻式锚杆的施工列要求

5.1  种管路要顺直，保证送风的通畅。 

5.2  根据岩层情况和当地气温确定锚杆钻进的角度和方向及长度，浆液的配合比（如掺水玻璃、速凝剂），钻头的形式（十字钻头或一字钻头）。自钻式锚杆安装前，应检查锚杆体中孔和钻头的水孔是否畅通，若有异物堵塞，应及时清理 

5.3钻孔时一定要将锚杆外露10cm，便于安装拱形垫板和球形螺母以增大锚杆抗拔力和粘结力，以使锚杆更好地发挥锚固作用，外露长度切不可过长或过短。锚杆体钻进至设计深度后，应用水和空气洗孔，直至孔口返水或返气，方可将钻机和连接套卸下，并及时安装垫板及螺母，临时固定杆体。

5.4无论是加固地表治理坍滑和地基加固，还是隧道初期支护或超前支护，一般锚杆间距为1m，呈梅花形布置或间距增大。 

5.5 注浆时灰砂比参考值：1：0—1：1，水灰比参考值：0.45：1—0.5：1，采用水泥砂浆时砂子粒径不应大于1.0mm。注浆程度根据注浆饱满且压力达到设计值，注意注浆质量。一般情况下浆液扩散半径为0.6m—0.7m，注浆压力可控制在10Mpa。 

5.6安装止浆塞时，应将其安装在锚孔内离孔口25cm处，特殊情况如注浆压力较大或围岩太破碎，也可用锚固剂封孔。 

5.7 场地尽量平整好，施工便道控制好坡度，保证潜孔钻安全行驶。一般是潜孔钻倒退着施工，否则将已锚固的锚杆破坏。 

5.8根据地质情况选钻头，岩石：柱齿钻头，十字形钻头，松散土及软土：十字形钻头，松散土、粘性土：锥形钻头。而钻头与锚杆直径的配套使用关系为，R25IV：X42、R32IV：X51，R38IV：X76，锚固区直径为（1.5～2.5）倍钻头直径。

6. 安全及环保措施  

6.1 安全及措施：钻机行驶的道路一定要能保证钻机的安全。无论是钻头，还是连接套、纤尾套、注浆接头都应使用润滑剂。自行加工的纤尾套一定要注意其刚度和强度，否则容易发生脆断。要经常检查各种风管路是否完好，尤其是高压软管，一旦破裂，容易伤害事故。  

6.2机械安全：注意各种机械的启动和开、关风顺序，建议专机专人，尽量找操作熟练的人员操作机械设备，以免造成不必要的机械和人身伤害事故。  

6.3环保及措施：钻孔和注浆时由于尘土太大，所有施工人员都必须戴防尘口罩；钻孔和注浆时，一定注意不要污染周围庄稼，切不可将剩余水泥浆任意倾倒，以免造成环境污染。作业面要定期进行洒水，降低空气中粉尘含量，当使用手持气腿式风钻施工时，尽量采用湿钻，而不采用干钻。

成孔前先做好泥浆循环系统，采用泥浆护壁循环全面钻进工艺，土层部分用三翼合金钻头，根据现场施工情况确定，钻孔时要认真做好施工报表。 

该工程设计孔径为200mm、锚杆长15m、20m。为保证钻孔孔径，环形钻头对角线不得小于180mm，在钻成孔过程中会有一定程度的磨损，在该工程中，磨损超过10%的钻头应及时更换。在钻孔 前 应了解施工范围内的地层情况，以便更准确地控制钻孔进度和深度。钻孔采用湿作业施工，预先挖好排水沟、沉淀池和集水坑，随时抽出基坑内钻孔泥浆，做到场地清洁，文明施工。 

地质钻机泥浆护壁成孔施工： 

采用泥浆泵循环，通过泵送人工配置的优质泥浆，利用组合的正反循环系统，将破碎的小颗粒砂卵石带出孔底；同时实践表明优质泥浆可以有效地稳定砂卵石层的孔壁，使所造的钻孔壁在相当长的时间内不坍塌。 

成孔工艺中zui重要的是泥浆的配比，根据实际情况，在钻孔前在实验室内要做好配比试验。根据以往的工程经验，采用类似工程使用的钻孔泥浆配比。  

在钻进过程中，泥浆性能会因钻孔情况的变化而发生变化。如钻到粘土层时，泥浆会变稠，粘度、切力增大，糊钻、泥包钻头的情况增多；钻到砂层时，大量砂粒会混入泥浆中，使含砂量增加、泥皮松散、失水量与比重加大，这不但使护壁性能降低，加速水泵磨损，严重时还可能造成由于泥皮塌落而发生孔内事故；在遇到承压水层时，地下水会大量侵入孔内使泥浆稀释、性能被破坏等等。这时应及时调整泥浆的性能，否则就难以维持正常的钻进。 

泥浆配比设计  

泥浆配比设计是确定泥浆各组分在泥浆中所占比例的过程，目的在于使所配泥浆的性能符合钻进的需要。例如，在流砂层或砂层中，要使泥浆具有足够大的比重，较小的失水量，薄而坚韧的泥皮；在细砂层，由于地表循环系统除砂较困难，需要更严格地控制泥浆的含砂量；在粘性土层中钻进，由于粘性土有自身造浆的特点，为此要设法控制泥浆粘度不断增大的趋势；如果遇到水敏膨胀性地层就应在泥浆中加入适量的防坍剂；钻进风化层、砾石层，要减少泥浆的比重，加大粘度等。因此，泥浆的性能设计须经初选—应用—改性—再应用直至基本达到要求这样一个过程。控制泥浆相对密度在1.06一1.15。  在钻孔达到设计总深度及满足深度时，一般应适当再多钻30一50cm。该深度填以碎石料并作为沉渣厚度，并在一定程度上起到防止锚杆体锈蚀。  抗浮锚杆的钻进速度（0.3～0.5m/min），退出速度（0.5～0.6m/min）,抗浮锚杆钻杆（轴）的回转速度（20～30N/min）；钻孔过程中随时检查钻杆的垂直度，不使锚孔倾斜。 

洗孔   

清孔方法是将加工好的锚杆及注浆管缓慢下入孔内，遇阻力活动锚杆且转动锚杆方向，锚杆下到孔底后，用水泵通过注浆管向孔底注人清水，清洗孔壁泥皮，使锚孔内泥浆相对密度减小。如孔内泥浆较多，则用高压洗孔，即“气水排渣法”，在孔内放满清水，用高压风吹出，清洗孔内沉渣和泥浆，使孔内通畅，孔壁光滑，提高注浆质量。  1)锚孔成孔后，将联接空压机的洗井管置入孔内，由上往下，再由下往上反复冲洗，同时不断补充立到孔内泥浆比重小于等于1.05，沉渣小于等于30cm；  

2)做好孔口维护，防止泥浆流入孔内。 

锚杆制作   

锚杆采用3Φ22㎜Ⅱ级螺纹钢，根据钻孔深度（垫层以下3.2米），按锚杆顶面标高加长钢筋为≥35d，杆体部分每隔小于1.5m设置定位支架，定位支架采用φ6钢筋制作。同时将注浆管放入杆体中部，注浆管离杆体端部约50㎜的距离，以利于浆液的流出；

安放锚杆   

成孔后，再次测量锚杆长度，确定准确无误后方可将制作好的锚杆轻轻地放入孔内，锚杆下入时要防止锚杆扭转。若锚杆无法下到孔底，必须拔出锚杆，清孔后重新下入孔内。 

搅拌浆液   

开始清孔时，可以搅拌浆液。按确定配合比配制水泥浆，水泥浆要搅拌均匀，随搅随用，搅拌用水不能使用污水，严防杂物混入液内。 

水灰比0.45～0.55； 灰浆搅拌机内每次投入量：水泥量+水量=0.25t+0.125～0.15t； 每条抗浮锚杆水泥浆液用量（每米水泥用量是35～45kg）