钻探工程学实习报告

钻探工程学实习报告本文简介：GPS-15型钻机施工现场实验（演示）报告专业勘查技术与工程班级学号1803100115姓名李耀明指导教师李俊才学期2012-2013（下）南京工业大学交通学院二O一三年四月一﹑实习概况此次实习时间是四月十七号下午，实习地点是江浦开发区总部大厦附近的施工场地，实习人员有李老师和我们勘查两个班的六十多

钻探工程学实习报告本文内容：

GPS-15型钻机施工现场实验（演示）报告

专

业

勘查技术与工程

班级学号

1803100115

姓

名

李耀明

指导教师

李俊才

学

期

2012-2013（下）

南京工业大学交通学院

二O一三年四月

一﹑实习概况

此次实习时间是四月十七号下午，实习地点是江浦开发区总部大厦附近的施工场地，实习人员有李老师和我们勘查两个班的六十多名同学。此次实习是整个钻探工程学教学中十分重要的实践环节，使我们学生在课程理论知识学习的基础上，通过对实习场地实地考察和现场实践，获得感性知识并巩固和深化课程理论，使理论与实际相结合，为以后的学习、工作中应用有关钻探工程学打下一定的基础。

二﹑实习目的

为了更好地理解掌握课堂上所讲的内容，李老师亲自带领我们到施工现场去，主要是熟悉GPS-15型钻机和了解钻进操作规程等内容。我充分认识到此次实践对钻探工程学的重要性。同时，培养我们学生以后出去工作要吃苦耐劳、艰苦努力、遵守纪律、团结协作等优良品质和增强集体观念，掌握实地操作技能和编写实习报告的能力，总结此次实习与我们所学专业的联系。

三﹑实习内容

1）GPS-15型钻机

GPS-15型钻机为整体组装式的大口径转盘钻机，适用于钻桩基孔和大口径水井的施工。

1、钻机的组成及机械传动系统

GPS-15型钻机包括主机﹑反循环泵组及一些辅助设备和工具。主机的部件有：转盘、升降机组、传动装置、减速器、底座、液压系

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统、钻塔及动力机等。

钻机的动力传动系统如图1所示：电动机1的动力经摩擦离合器9输入变速箱2，变速箱为三轴二级三速。从变速箱输出的动力再经双向齿状离合器8及锥齿轮副，可将正、反不同方向的动力输人二级减速的减速箱5，以降低转盘转速，增大扭矩。动力经减速箱输人转盘4，使转盘获得3档正、反转的速度。在变速箱输出轴的末端还将动力分别传至主升降机7和副升降机3。该钻机的三个传动链可由下式表示：

图1

GPS-15型钻机动力传动系统示意图

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电动机；2

变速箱；3

副升降机；4

转盘；5

减速箱；6

万向轴；7

主升降机；

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双向齿状离合器；9

摩擦离合器

2﹑主要部件

a.转盘

转盘为如图2所示的一级传动转盘。带内齿的联轴器13用花键安装于横轴上，联轴器的内齿与减速箱的联轴齿轮相啮合，以输人动力。小锥齿轮11呈悬臂状。与小锥齿轮啮合的大锥齿轮2装于转台

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3上，转台3通过上下两盘球轴承6、7安装于壳体1中。在转台的中心位置放置大、小补心4、5，断面为方形的主动钻杆插于其中，以传递扭矩。

图2

转盘结构图

1

壳体；2

大锥齿轮；3

转台；4

大补心；5

小补心；6、7

球轴承；

8

螺母；9

托油盘；10

螺栓；11小锥齿轮；12

轴；13

联轴器

b.升降机

GPS-15型钻机配备有主、副两个升降机。

主升降机的结构为定轴轮系传动行星式结构。在升降机主轴左端装有单向超越离合器，通过手轮操作，可实现微调给进。单向超越离合器是一种滚柱式定向离合器，只能单向传递扭矩。在机械传动中，主要用于防止逆转及完成定向传动。当动力机发生故障时，还可用作人力提升。

c.钻塔

钻塔高8m,塔门间距1.9m，有较大的操作空间，便于大直径器具上下和钢筋笼下井。钻塔的起落由二个起塔油缸完成，钻塔可以整体放倒后随主机一同装车运输。

在钻塔上焊有U形导轨，作水龙头上下运动的导向。导轨上设有单向岔道，水龙头及主动钻杆可以沿岔道移动，让开井口，并将水龙头及主动钻杆悬吊于钻塔上，工作极为方便。

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3﹑液压系统

GPS-15型钻机的液压系统主要功能是用于钻塔起落、钻机滑台移动和孔口板的开合。该系统为开式系统（见图3）。

用手动换向阀控制钻塔的竖立和放倒，平衡阀的作用是当钻塔竖立过程中，一旦动力机或液压系统发生故障，平衡阀使油路关闭，不致使钻塔倒下。用换向阀操纵油缸完成机组滑台移动和孔口板开合动作。

图3

GPS-15型钻机液压系统图

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齿轮泵；2

溢流阀；3、7

三位四通手动换向阀；4

平衡阀；5

起塔油缸；

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滑台和孔口板油缸

4﹑反循环泵组

为了适应大口径工程钻孔的施工，GPS-15型钻机配备有泵吸式反循环系统。该系统为注水启动的三泵反循环系统，三泵是指6BS型砂石泵﹑3PNL型泥浆泵和2BL—6型清水泵。

系统以6BS型单级卧式离心砂石泵作为反循环的主泵，其吸水管直径152mm，吸程7.5m，排量180m3／min;以3PNL型单级立式离心泥浆泵作为正循环钻进时的主泵，它在反循环钻进时可服务于砂石泵的

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灌注起动（又称为灌注泵）和作为补浆泵；2BL-6型离心泵主要用于向6BS型砂石泵和3PNI.型泥浆泵的水封环处注水，便两泵得到密封和冷却盘根。

泵组（见图4）采用各泵单独驱动的方式，将泵、电气控制箱、闸阀及管线等安装于同一底座上。该泵组可用于正循环及反循环钻进，其使用方法如下：

图4

泵组组装图

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砂石泵；2

砂石泵电动机；3

清水泵；4

底座；5

电气控制室；

6

闸阀；7、8

碟阀；9

泥浆泵（3PNL）

a.正循环钻进

在用回转式钻机正循环钻进时，先将碟阀8关闭，打开碟阀7,关闭闸阀6,再起动3PNL泥浆泵9。这时，泥浆泵排出的泥浆经碟阀7,进人砂石泵1到水龙头，经钻杆中心送至孔底，再从钻杆与井壁之间的间隙返回泥浆池，完成正循环，同时将井底的岩屑排出。

b.反循环钻进

反循环钻进与正循环钻进相反，冲洗液自供水池（即做沉淀池），通过井口和井内环状间隙，以自流方式流至井底，然后携带岩

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屑通过钻杆返回井口，并经过水笼头和排渣管排至供水池，经沉淀后重新流入井内。反循环钻进多采用150～200mm

内径的钻杆，只要循环管路内有足够的抽吸力量，钻杆内的冲洗液就可达到很高的上升流速。据计算，钻一米直径的钻孔，使用150mm

内径的钻杆，钻杆内冲洗液的上升流速可达2.0～4.0m/s。这样能将孔内岩屑及时排出，避免重复破碎，提高工效。施工时，各泵和阀门在正循环的工况下，先启动3PNL泥浆泵，向砂石泵注浆。此时应注意观察砂石泵上的压力表。待压力下降接近于OPa时，起动砂石泵，同时用2BL-6泵保证砂石泵的水封压力。接着打开碟阀8,关闭碟阀7，待砂石泵达到额定转速后，打开闸门，即可进行泵吸式反循环钻进。正常运转时，砂石泵吸水管真空表读数应为-90～-100kPa。

2)现场钻进操作规程

1、施工前准备一定要充分，现场供水、电力要充足。根据现场的实际情况及施工方案合理开挖供水池、沉淀池及循环沟。

2、合理安排钻机及吊机、排渣车的行走路线，将沉渣处理设备安放在合理位置。

3、按施工图预先放好桩位，并将护筒埋好。

4、钻机就位时，应将基木摆好，确保钻进时钻机平稳。

5、钻机就位后应进行校核，使钻孔能保持正中垂直。

6、泵组应安排在一个合适位置，使其在整个施工过程中不必移动，且安装高度尽可能与钻机在同一水平面上。

7、钻机安装及管路布置结束后，检查管路的密封情况。

8、开钻前供水池应注满水，保证施工过程中能足够循环。

9、开钻应先用正循环钻进，启动3PNL泥浆泵，在循环管路内注满水，钻至一定的深度换反循环钻进。

10、根据钻进的地层正确选用钻进参数。

11、接钻杆时螺丝一定要上紧，确保管路的密封。

12、钻进过程中需停钻时，应先将钻盘停钻，让砂石泵抽吸10～15分钟，待孔底沉渣抽清后方可停泵。

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13、重新启钻时，应将钻头提离孔底1.5～2.0m距离启动泥浆泵，使管路内注满水，再换泵吸反循环，并空钻，待排渣口排出泥浆时，再开始钻进。

14、钻进过程中，注意孔口水位，使其保持在标定的水位。

15、钻进到基岩时，一定要将孔内沉渣排清后方可再钻进。

3）其他设备与工具

此次实习我们还有幸实地看到其他一些工程设备和工具，如钻机的钻头、钢筋笼和沉淀池等。

钻头是用以在实体材料上钻削出通孔或盲孔，并能对已有的孔扩孔的刀具。常用的钻头主要有麻花钻、扁钻、中心钻、深孔钻和套料钻。(图5)

图5

硬质合金钻头

在桥涵或者高层建筑施工时，根据要求可能要求基础进行打桩，方法是用利用机器冲孔和水磨钻孔，并且孔深达到设计要求，然

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后向桩孔下放钢筋笼，再插入导管进行混凝土浇注。另外，当混凝土结构物为柱状或者条状构件时，其中心部分不需要配筋，只在混凝土构件接触空气的面底下配置钢筋。如果这个构件是独立的，我们把这个构件周边设置的钢筋预先制作好，这个就是钢筋笼。通常我们把钻孔灌注桩、挖孔桩、立柱等预先制作的钢筋结构叫钢筋笼。（图6）

图6

钢筋笼

四﹑实习感想

短短几个小时的野外实习很快结束了，不过我们从中实在学到了不少东西，在实习过程中能把所学的知识灵活的理解。增加我们对钻探工程学这门课程新的认识，实际观察到各种工程设备和施工工具。本次实习令我加深了对钻探学的了解，更深刻认识到了学习钻探学的意义，巩固了学习成果，体会到“学以致用”的道理。知识从感

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性认识升华到了理性认识，从抽象变得具体起来，我学习到了很多书上没有的东西，了解到钻探工程学对实际工程建设的重要性。在这里深深的感谢李老师认真的指导。

在实习中学会了在做什么事之前一定要有充分的准备工作。例如，外出实习要对考察对象做一定的了解，同时，懂得和其他成员合作的重要性。这些都将对我们日后的学习乃至工作起到积极的作用。

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目录

一﹑实习概况2

二﹑实习目的2

三﹑实习内容2

1）GPS-15型钻机2

2)现场钻进操作规程7

3）其他设备与工具8

四﹑实习感想9