欒進文，吳明臣，于兆水

(方圓集團有限公司，山東 海陽 265100)

螺桿樁作為一種新興的施工工法，其優(yōu)越性越來越受到施工企業(yè)的廣泛關注。但因螺桿樁成樁受設備本身以及地質(zhì)條件的限制，特別是要求設備鉆進速度與提升加壓速度必須能成一定的比例，否則螺紋受到破壞便無法成樁，這對施工設備提出了較高的要求。

1 傳統(tǒng)提升加壓裝置

螺桿樁機的提升、加壓裝置的好壞是影響成樁質(zhì)量的一個重要因素。目前傳統(tǒng)的提升、加壓裝置一種是采用大型鏈條傳動，這種傳動方式精度相對較容易保證，也較容易實現(xiàn)，但鏈條自重大，突然破斷時容易造成重大事故，并且其成本較高，傳動機構耗能大。因此該方式目前應用相對較少。再有就是采用兩個卷揚機通過鋼絲繩傳動，如圖1所示。卷揚機3的鋼絲繩4與加壓滑輪組5、6組成繩輪系統(tǒng)與鉆機7底部相連，對鉆機鉆進時進行加壓作業(yè)；卷揚機2的鋼絲繩11與頂部結構10上的提升滑輪組8、9組成繩輪系統(tǒng)與鉆機7上部相連，對鉆機進行提升作業(yè)。由于卷揚機為多層纏繞，并且作業(yè)過程中兩個卷揚機的鋼絲繩始終是一收一放，分別控制提升和加壓動作，無法實現(xiàn)同步運動，對控制系統(tǒng)要求較高，造成操作困難，傳動精度太低，很難保證施工質(zhì)量。針對該問題，我們進行了大膽地思考和研究，在螺桿樁機上采用了一種大直徑、單層纏繞、雙出繩的液壓絞車配合繩輪系統(tǒng)組成提升、加壓裝置，配合一套完整地信號采集和反饋及變頻控制系統(tǒng)，既能滿足設備傳動精度要求，又大大提高了設備施工的安全性，并有效降低了使用維護成本，節(jié)能降耗性能優(yōu)越。

圖1 傳統(tǒng)提升加壓裝置工作原理1－平臺；2、3－卷揚機；4、11－鋼絲繩；5、6－加壓滑輪組；7－鉆機；8、9－提升滑輪組；10－頂部結構

2 新型提升加壓裝置

結合塔機變幅機構工作原理，該提升加壓裝置采用了帶螺旋繩槽的大直徑卷筒，只需纏繞一層鋼絲繩即可滿足容繩量要求。兩根鋼絲繩分別由卷筒兩端反向纏繞，這樣就實現(xiàn)了當一根鋼絲繩為繞出狀態(tài)時，另一根鋼絲繩以相同的速度繞入卷筒。這樣就保證了鉆機在提升和下降過程中始終處于張緊狀態(tài)，從而保證了傳動精度。新型提升、加壓裝置工作原理如圖2所示。

由兩根牽引鋼絲繩8和10分別與鉆機9及動滑輪支架7的兩端固定連接，形成一個閉環(huán)的聯(lián)動裝置；由液壓絞車19上出繩端鋼絲繩17通過頂部結構12上的提升滑輪組14與動滑輪支架7上的滑輪組15相連接，而液壓絞車19下出繩端鋼絲繩18通過及加壓滑輪組3與動滑輪支架7上的滑輪組16相連接，這樣就形成一個可以提升和下降的傳動裝置。其工作原理為：當液壓絞車19順時針轉(zhuǎn)動時，上繩17為收繩端，拉動動滑輪支架7向上運動，同時下繩18放繩，帶動鉆機向下運動（為鉆機加壓過程）；反之，液壓絞車19逆時針轉(zhuǎn)動時，下繩18為收繩端，拉動動滑輪支架7向下運動，同時上繩17放繩，帶動鉆機向上運動（為鉆機提升過程）。由于液壓絞車為單層纏繞，所以上繩與下繩速度基本一致，很容易降低因機械傳動造成的速度匹配誤差。圖3為卷筒繞繩示意圖。

3 小 結

該加壓裝置配合變頻控制技術，可以有效地消除鉆桿在工作中的瞬間波動誤差，保證螺桿樁成形的連續(xù)性、勻稱性，從而保證螺桿樁的施工強度要求。