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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