桥梁钻孔桩钻机自动控制技术的探讨.pdf

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1、桥梁钻孔桩钻机自动控制技术的探讨刘辉(贵广铁路有限责任公司，贵州贵阳550002)摘要：桥梁钻机自动控制技术是集保护、控制、信号测量及显示等功能于一体，在降低工人的劳动强度和减少劳动力的同时，对施工过程出现的卡锤、钢丝绳拉断、电源突然失电、余绳过长、高度传感器损坏、刹车抱死、离合抱死、离合气缸或电磁阀失效等多种故障能即时停机处理，降低了施工风险，避免了掉钻等事故发生，加快了施工进度，具有良好的安全质量、技术经济效益。关键词：桥梁钻机自动控制施工技术效益1引言在当前桥梁钻孔桩施工中，经常会遇到不良地质状况，尤其是在溶洞、溶蚀破碎带强烈发育的西南地区，传统的

2、钻机钻孔施工采用人工扳式操作冲击钻机，每台钻机至少配备4个操作人员轮流作业，工人劳动强度大，工作效率低，进度缓慢，遇溶洞时不能及时提升钻头，且卡钻、掉钻现象频繁。为了降低劳动强度，提高工作效率，加快施工进度，节约成本，在地质条件复杂的桥梁桩基钻孔施工中采用钻机自动控制施工工艺，不仅降低了工程成本，还避免了安全质量隐患，值得推广应用。本文就桥梁钻孔桩钻机自动控制施工技术进行简单的介绍和探讨。2工法特点(1)本工法工艺新、可操作性强、适用广泛，适用于冲击式钻机桩长在10米以上的各类桩径桩基。施工方法操作简便，速度快，能自动识别卡钻，不易发生掉钻现象，安全质量

3、效果好，经济效益显著。(2)采用钻机自动控制后，一人可以同时操作2台以上钻机，大大降低了劳动强度，提高了工作效率，并且加快了施工进度。3作业原理(1)钻机自动控制技术是在普通的冲击式钻机上安装一套自动控制器设备。人工输入控制数据后，由空压机供压，带动离合气缸和刹车气缸控制冲击钻机、卷扬机进行钻孔施工。(2)空压机用于动力提供；卡锤传感器在钻机出现卡锤现象时能第一时间发出信号使钻机自动停机；刹车气缸、离合气缸和高度传感器共同用于钻进过程中钻机卷扬机冲程控制；电脑控制平台是本套系统的核心枢纽，将各部件与其连接，输入各类参数后根据指令分配各部件工作。4施工工艺

4、流程4．1施工工艺流程施工工艺流程见图1。5人力机械组织及钻机自动控制部件安装5．1劳动力组织场地平整H施I准备0-5水人工操作5米Ll上自动作业钻机就位自动部件安装泥浆制各型生广一余鱼坚榆孔2—二竺—_1一i兰-生塑企进入F一道工序测量放样图1钻机自动控制技术工艺流程图人员配置及职责分工钻机序号人员人数工作职责数量1技术人员l负责施工技术指导2质检工程师1负责施工质量控制32—4台安全员1负责施工安全控制4操作工人3负责自动控制装置的操作(轮流值班)6合计6·165·～一一一一～一一一一一

5、垂一一一一一一5．2机具设备配置序号钻机数量设备名称数量1空压

6、机12电脑控制平台13刹车气缸11台4离合气缸16高度传感器17卡锤传感器l5．3自动控制部件安装(1)按照设备说明书安装刹车气缸与离合气缸，并将离合气压管线与刹车气压管线对应连接，高度传感器安装到相应位置，卡锤传感器安装到钻机架子后尾处对正磁铁，使得传感器后尾信号灯亮，当钻机后尾抬起时，传感器离开磁铁感应范围，信号灯要处于熄灭状态，最后将本控制器与配电柜信号线连接好。(2)在气缸没有接通气压和卷扬机无故障情况下，打开卷扬机电机使其处于运转状态，检查本装置接线是否正确并无短路情况下，接通本装置电源并打开电源开关，然后用手将卡锤传感器与感应磁铁分开，观察传

7、感器信号灯是否熄灭，正确状态是信号灯熄灭，同时卷扬机电动机应该停止工作，并且本装置在电脑显示上为(重锤卡死●)的错误提示；如卷扬机不能停止工作或本装置无(重锤卡死●)错误提示，应查明原因，重新调试安装，直至调试正常方可进行下一步操作。(3)在保证4．2．2步调试正常后，接通空气压电源，待空气压缩机空气压力达到本装置工作压力后将气压与本装置接通，调试本装置内刹车气压与离合气压均为5．0Kg￡／cm2(5个气压)，将重锤放于孔底，接通手动自动切换阀。然后关闭卷扬机电动机，确保刹车气缸拉杆处于顶出状态、离合气缸拉杆处于收回状态，摘除卷扬机手动拉杆，按动本装置刹

8、车按钮，此时刹车气缸拉杆应该迅速收回，离合气缸无变化；然后又按动本装置离合按钮，此时离合气缸拉杆迅速顶出，同时刹车气缸拉杆迅速收回。将本步调试正常方可进行下一步操作。(4)安装高度传感器，让高度传感器竖线竖对磁铁，距离保持在5cm左右，保证磁铁上无铁销。然后在电脑控制平台主画面按动▲出现孔深，当重锤下放时，孔深数值显示为递减，当重锤上拉时候孔深数值显示为递增。(5)打开卷扬机电动机使其处于运转状态，查看电脑屏幕上“提升”后圆球是否为黑色(提升●)，查看本装置右上角左边电流值，前方为卷扬机电动机电流值，后方为本装置设定电流值，查看卷扬机空载电流值与拉锤时电

9、流值，然后取两个数值的中间值为设定值即可。(6)在电脑上设置初次调整高度为75c