旋挖鉆機入巖施工一直是長期困擾我們旋挖鉆機施工的一大難題，尤其是中小型旋挖鉆機的入巖施工更是難上加難。在浙江中風化石灰?guī)r層施工，樁孔直徑φ800mm，成功入巖20米，并完整取出巖芯。體現(xiàn)出徐工XR240旋挖鉆機的高可靠性，較好解決了中小型旋挖鉆機難以入巖的難題。

一、中小型旋挖鉆機入巖技術難點

中小型旋挖鉆機入巖一直以來有以下幾個技術難點：

1.軸向加壓力??；

2.自身重量輕；

3.巖石對設備本身沖擊大。

由于旋挖鉆機軸向加壓力的不足，很難實現(xiàn)快速地破碎巖石"躍進式破碎"的形式，主要有兩方面的原因：

（1）巖石是具有各向異性、不均質、不連續(xù)的組織物，且?guī)r石位于地底深處，地質條件復雜；

（2）中小型旋挖鉆機本身重量小，既要保證中小型旋挖鉆機的機動和靈活性，又要保證自身的重量能夠承受住巖石的反作用沖擊力，同時又能保證自己的安全和穩(wěn)定性，這樣對中小型旋挖鉆機似乎是一個挑戰(zhàn)。旋挖鉆機的設計，以及適當?shù)氖┕すし?，都對旋挖鉆機設計者提出了一個新的要求。中小型旋挖鉆機在這個方面做出了重大的突破，在浙江工地中風化石灰?guī)r層施工，孔直徑φ800mm，成功入巖20m，巖石單軸抗壓強度達到30MPa，耗時是2.2小時。工法采用的是筒鉆，利用截齒的研磨或者疲勞破壞，再配備特制的工具將巖芯折斷，并用筒鉆將巖芯完整取出。

二、入巖施工

2019年10月旋挖鉆機在浙江杭州施工，地質條件為中風化石灰?guī)r層，單軸抗壓強度為30MPa，孔徑φ800mm，要求入巖20m，采用的是4×15.5m機鎖桿，采用的鉆具是帶截齒筒鉆，主要原理是利用筒鉆截齒的自轉和公轉，對巖石進行磨削。

旋挖鉆機的加壓施工方式主要采用"恒定加壓與點動加壓相結合的方式"，恒定加壓主要是產生靜載，為磨削巖石提供恒定的加壓力，點動加壓主要形成對巖石的一定的沖擊，實現(xiàn)巖石的局部破碎，這兩種方式加壓相互結合實現(xiàn)巖石的快速切削。由于巖石的軟硬不均，轉速會隨著負載發(fā)生變化，造成鉆進的過程中產生快慢交替的情況，亦對巖石造成一定的沖擊作用，從而達到加速巖石切削的作用。

另外在鉆進的過程中要不斷產生加注水或者泥漿，主要是起到潤滑和對鉆斗降溫的作用，減少鉆頭因為發(fā)熱導致設備損壞。

三、巖芯的取出

當使用筒鉆鉆進達到規(guī)定的要求時，需要將巖石進行切斷并取出。因為中小型旋挖鉆機自身重量輕以及扭矩小，不能直接將巖石切斷，這就需要專用的楔形鉆斗，利用楔形加壓的原理，楔形鉆斗的加壓力產生對巖芯的徑向分力，末終將巖石折斷。將楔塊插入巖芯與孔壁的縫隙中，再施加加壓力（利用鉆桿下放形成的沖擊力），從而將巖心成功地折斷，再更換筒鉆將折斷的巖芯取出。

四、無限達總結

1.利用巖石的破碎機理，調整旋挖鉆機的設計，配備合適的鉆具，使得旋挖鉆機入巖是完全可行的，并在實踐中得到充分的論證，解決了中小型旋挖鉆機不能入巖的問題。

2.小型鉆機由于其自身重量較輕，要實現(xiàn)入巖須使用機鎖桿以將整機重量傳遞到作業(yè)面，但較大的反作用力對整機結構的可靠性提出更高要求。

3.在巖石上鉆孔，須配備合適的鉆具，尤其是取出巖芯這個問題上，要配備合適的工具，因此在鉆機工具的研究也是必不可少的，并將是我們今后旋挖鉆機入巖研究的一個大方向。

4.旋挖鉆機的工法研究更加必不可少，比如合理分配加壓力與動力頭轉速的關系，入巖時須加注水或者泥漿，對鉆具進行降溫以及增加潤滑。

5.對中小型旋挖鉆機尤為重要的是由于自身重量的限制，在保證穩(wěn)定性的情況下，合理分配鉆桿、鉆具、桅桿與鉆機總重量的比例關系，同時又能發(fā)揮中小旋挖鉆機的靈活、耗油低的特點。