摘要;本文主要闡述了目前我國基礎(chǔ)施工鉆機(jī)的分類及現(xiàn)狀，深入地分析了國內(nèi)市場對不同基礎(chǔ)施工鉆機(jī)的需求情況,針對不同的地層條件，選擇最優(yōu)的施工方案，并配置最適合的施工作業(yè)裝置。
　　關(guān)鍵詞:基礎(chǔ)工程,鉆機(jī),分析
　　0前言
　　隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,我國正在進(jìn)行的大規(guī)模城市化建設(shè)，各類建筑和工程施工的數(shù)量激增,工程難度日益加大,質(zhì)量求越來越高,極大的推動了各類基礎(chǔ)處理施工技術(shù)的發(fā)展,尤其是近20年來,由于建筑物的大型化和高層化,各種處理范圍廣,效率高,污染少,成本低的深基礎(chǔ)施工工法如大型旋挖樁、地下連續(xù)墻、各種錨固、高壓旋噴、深層攪拌等已成為基礎(chǔ)工程施工的重要手段。而現(xiàn)有國產(chǎn)基礎(chǔ)施工設(shè)備效率低下,污染嚴(yán)重,不能適應(yīng)新施工技術(shù)的要求,施工企業(yè)一直在大量進(jìn)口該類設(shè)備。加大開發(fā)適合我國情的新型基礎(chǔ)工程施工鉆機(jī)的力度,滿足市場急需,替代進(jìn)口,是該類設(shè)備制造業(yè)的首要任務(wù)。
　　1基礎(chǔ)工程施工鉆機(jī)的幾大類
　　目前我國正在使用的樁孔鉆機(jī)按成孔(樁)的施工工藝方法可分為以下幾種:
　　1.1正反循環(huán)工程鉆機(jī)
　　代表機(jī)型有:上海探礦機(jī)械廠生產(chǎn)的GPS-15、張家口探礦機(jī)械廠生產(chǎn)的GPF-2000轉(zhuǎn)盤式工程鉆機(jī),黃海機(jī)械廠生產(chǎn)的GQ系列機(jī)械動力頭式工程鉆機(jī)等。
　　從結(jié)構(gòu)上看,主導(dǎo)產(chǎn)品大多采用機(jī)械傳動、液壓操縱,機(jī)架多為平板式或簡易步履行走裝置。
　　該類產(chǎn)品在90年代初形成了銷售頂峰,90年代中期進(jìn)入了低谷,近年來產(chǎn)品銷量又所回升。機(jī)械轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)的保有量最大。
　　正反循環(huán)工程鉆機(jī)發(fā)展趨勢是大口徑、入巖、深孔。值得注意的是,隨著環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng),使泥漿的儲存和排放成本大幅度增加,在大城市中的應(yīng)用已經(jīng)受到越來越多的限制,尤其是直徑800～1500mm、深度不超過50m的非嵌巖樁孔施工正在被旋挖鉆機(jī)取而代之。
　　1.2旋挖鉆機(jī)
　　進(jìn)口產(chǎn)品代表機(jī)型有意大利土力公司的R618、R412和德國寶峨公司的BG18、BG22等。目前國內(nèi)有多家廠商針對國內(nèi)市場需求正在開最新產(chǎn)品,并且有些型號的產(chǎn)品已進(jìn)入國內(nèi)市場,如中國地質(zhì)裝備總公司技術(shù)中心新近開發(fā)的GZX-12型旋挖鉆機(jī)、福田雷沃重工的FR622C型旋挖鉆機(jī)。
　　                       
　　該類產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)上的共同特點是全液壓驅(qū)動、履帶行走、中空式動力頭、采用伸縮鉆
　　桿。
　　另外一種結(jié)構(gòu)形式的旋挖鉆機(jī)是高架轉(zhuǎn)臺式,它是把轉(zhuǎn)臺高架安裝在標(biāo)準(zhǔn)的履帶起重
　　機(jī)上。
　　就旋挖鉆機(jī)及其工法而言,如果說在前期引進(jìn)這類設(shè)備是為了某些特殊工程,或者是一些大的工程公司顯示實力需要的話,那么現(xiàn)在已經(jīng)實實在在的進(jìn)入了實用階段。例如:在青藏線工程中最多時有120臺旋挖鉆機(jī)同時在進(jìn)行橋樁施工,前幾年北京地鐵四惠站和四惠東站,一萬多根樁全部由十幾臺旋挖鉆機(jī)完成,效率高也得到業(yè)內(nèi)人士一致稱贊。可以想象,如果這些樁用循環(huán)法施工,工期無法保證不說,廢棄泥漿的處理也將成為一大難題。北京三環(huán)路改造和四環(huán)、五環(huán)路施工中的橋樁絕大多數(shù)采用旋挖鉆機(jī)施工,西四環(huán)路施工中曾試用沖擊反循環(huán)工法,但因效率低下等原因不得已由旋挖鉆機(jī)替代完成。
　　1.3長螺旋鉆機(jī)
　　該類產(chǎn)品的代表機(jī)型主要有鄭州勘察機(jī)械廠生產(chǎn)的ZKL600型、黑龍江雙城機(jī)械廠生產(chǎn)的KL400B型等。
　　這類產(chǎn)品大多采用頂驅(qū)式電動動力頭,步履式行走機(jī)構(gòu)或?qū)⒐ぷ餮b置安裝在履帶吊機(jī)上。
　　由于旋挖鉆機(jī)本身也具有長螺旋鉆進(jìn)功能,所以從另一方面看,該類鉆機(jī)的發(fā)展將有能和旋挖鉆機(jī)融為一體,成為同一類機(jī)型。
　　1.4深層攪拌鉆機(jī)
　　深層攪拌鉆機(jī)的代表機(jī)型有武漢工程機(jī)械研究所生產(chǎn)的GPP-5型、上海探礦機(jī)械生產(chǎn)的GPP-5B型和中國地質(zhì)裝備總公司衡陽探礦機(jī)械廠生產(chǎn)的SJ4-500型多頭深攪鉆等。
　　這類鉆機(jī)基本上是機(jī)械轉(zhuǎn)盤式傳動,鉆具的升降由機(jī)械鏈條或絞車完成,行走方式多為步履式。
　　目前有些用戶對該類鉆機(jī)的監(jiān)控儀器、行走方式、甚至傳動方式提出了新的要求,但新型鉆機(jī)將和原有鉆機(jī)之間形成較大的價格差,計在市場開拓中會遇到一定的壓力。
　　1.5高壓旋噴鉆機(jī)
　　高壓旋噴鉆機(jī)使用的機(jī)型品種多樣,多數(shù)為巖心鉆機(jī)改制或代用,比較有代表性的如衡陽探礦機(jī)械廠的HT-30A型、西安探礦機(jī)械廠的XPZ-50型全液壓動力頭旋噴專用鉆機(jī)。
　　高壓旋噴施工鉆進(jìn)的口徑很小,所以鉆機(jī)的功率、扭矩轉(zhuǎn)速都不需要很大,應(yīng)該說比較小。
　　因為高壓旋噴工法應(yīng)用很靈活,所以對于不同的工程應(yīng)用,就可能需要不同結(jié)構(gòu)型式的鉆機(jī),針對具體工程,用各種巖心鉆機(jī)、工程勘察鉆機(jī)、錨桿鉆機(jī)等稍加改裝或直接代用都是合理的。其中軟基處理中的旋噴樁施工,往往需要大的一次行程,比較適合于開發(fā)為專用機(jī)型。
　　1.6沖擊反循環(huán)鉆機(jī)
　　代表機(jī)型有張家口探礦機(jī)械總廠生產(chǎn)的GCF-1500、GCD-1500型和山東探礦機(jī)械廠生產(chǎn)的CJF-20型等。
　　這類鉆機(jī)可分為兩種結(jié)構(gòu)型式,一種是傳統(tǒng)的游梁式,另一種則是利用同步卷揚直接沖擊式。
　　這是目前地層適應(yīng)性最好的工法之一,雖然施工效率較低,但在嵌巖樁、卵礫石層等成孔困難的施工中仍常見應(yīng)用。該類鉆機(jī)仍有一定的市場,同時也在探索新的沖擊方式。
　　                   
　　2、基礎(chǔ)工程施工設(shè)備市場形勢分析
　　目前國內(nèi)基礎(chǔ)工程施工市場在設(shè)備的使用上仍然是各顯神通,高低檔并存,但高檔設(shè)備包括國外進(jìn)口設(shè)備在國內(nèi)工程中的使用越來越多,其高性能、高效率和低污染、排放越來越受到實力雄厚用戶的青睞;而且,在工程投標(biāo)中,投標(biāo)單位所擁有的設(shè)備情況也來越受到重視,成為能否中標(biāo)的一個重要籌碼。國內(nèi)普通工程鉆機(jī)檔次低,質(zhì)量差,效率低,但非常便宜,非常適合于中小施工企業(yè)購買;而進(jìn)口鉆機(jī)檔次高,經(jīng)久耐用,效率高,但價格昂貴,只有那些財大氣粗的企業(yè)才買得起。國內(nèi)這兩塊市場現(xiàn)在已經(jīng)被瓜分得差不多了。
　　這可以用一個三角形來說明：
　　                   
　　:
　　從價位上分析,所謂低檔機(jī)型,其銷售價一般在5萬元/臺以下;所謂中檔機(jī),其售價一般在10萬元/臺左右。
　　中檔鉆機(jī)市場的開發(fā)是一個新的機(jī)遇。所謂中檔鉆機(jī),指的是具有接近或達(dá)到進(jìn)口鉆機(jī)的優(yōu)異性能(相對國內(nèi)目前大多數(shù)的低檔鉆機(jī)),又具有對于進(jìn)口鉆機(jī)極具挑戰(zhàn)性價格。其設(shè)計開發(fā)可以是由低到高的自主開發(fā)過程,也可以是由高到低的借鑒、消化吸收程。不管采用哪一種技術(shù)路線,其目的是以更高的性能價格比、更適合我國國情的產(chǎn)品去占領(lǐng)市場。中檔鉆機(jī)同時還肩負(fù)著承上啟下的作用,即替代進(jìn)口高檔機(jī)型,淘汰低檔機(jī)型、促進(jìn)設(shè)備更新?lián)Q代。
　　據(jù)初步統(tǒng)計,目前國內(nèi)用于施工的各種旋挖鉆機(jī)保有量已有幾百臺套,即將進(jìn)入高增期,預(yù)計未來10年內(nèi)將有千余臺的市場需求,應(yīng)該說正面臨著非常好的市場機(jī)遇。
　　中國地質(zhì)裝備總公司技術(shù)中心與連云港黃海機(jī)械廠最近開發(fā)的GZX-12型旋挖鉆機(jī)是屬于這一檔次的新機(jī)型。
　　3開發(fā)建議
　　基礎(chǔ)工程施工由于地層條件和建筑工程基礎(chǔ)種類的不同,施工工法形式多種多樣,定了施工設(shè)備品種多而批量少的特點,同時由于新的施工工法不斷涌現(xiàn),如果采用傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)模式,勢必會造成產(chǎn)品研制開發(fā)周期長,產(chǎn)品功能固定單一,適應(yīng)性差的局面。基于上述考慮,基礎(chǔ)工程施工設(shè)備的開發(fā)應(yīng)按照系統(tǒng)工程方法,采用模塊組合設(shè)計方式,即:在功能分析的基礎(chǔ)上,根據(jù)功能和結(jié)構(gòu)把設(shè)備劃分為獨立的可分部件模塊。通用部件模塊采用機(jī)械在行業(yè)的成熟可靠的定型產(chǎn)品,專用部件模塊則集中組織力量,充分利用先進(jìn)設(shè)計工具和手段行開發(fā),并根據(jù)市場需求和工法的發(fā)展進(jìn)行系列化,同時為保證互換性和選用裝配的方便,準(zhǔn)化每一模塊之間的接口,各部件模塊內(nèi)部根據(jù)需要可再逐步細(xì)化,最后形成模塊化樹形結(jié)開發(fā)系統(tǒng),并可根據(jù)市場需求和施工工法的發(fā)展不斷豐富和改善,通過各部件模塊之間的不選配來實現(xiàn),以滿足不同功能、不同地層條件、不同工法的要求。從滿足基礎(chǔ)工程施工市場需求出發(fā),提高產(chǎn)品的技術(shù)含量和可靠性,迅速形成適度生產(chǎn)規(guī)模,并進(jìn)一步向高技術(shù)量、高附加值方向發(fā)展。
　　根據(jù)市場需求,近期應(yīng)重點開發(fā)的基礎(chǔ)工程施工設(shè)備有以下幾個品種:
　　(1)大力開發(fā)系列旋挖鉆機(jī),隨著國家基本建設(shè)的投入持續(xù)增長,尤其是像南京高速鐵路，等一些項目的陸續(xù)啟動,將推動這一技術(shù)含量高、高效、環(huán)保的施工方法以更快的速度得以推廣應(yīng)用。要在消化吸收國外同類產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,結(jié)合國情,在業(yè)已取得的開發(fā)成果的基礎(chǔ)上,盡快將產(chǎn)品系列化,已達(dá)到替代進(jìn)口產(chǎn)品、加速設(shè)備更新?lián)Q代的目的。
　　(2)按照模塊設(shè)計的思路,開發(fā)新型錨桿鉆機(jī)、旋噴鉆機(jī)。其中大部分模塊也可和現(xiàn)在方興未艾的非開挖鉆機(jī)通用。也就是說,在提高產(chǎn)品檔次的同時,通過通用化程度的提高,彌補產(chǎn)品批量小的不利因素,達(dá)到降低產(chǎn)品制造成本的目的。
　　(3)對于深層攪拌鉆機(jī),應(yīng)在提高產(chǎn)品檔次上下功夫,包括采用全液壓驅(qū)動、裝載方的多樣化等。同時應(yīng)注意擴(kuò)大該工法的應(yīng)用領(lǐng)域,重點開發(fā)適用于深基坑支護(hù)(擋土、)、止水堤壩防滲施工的多頭鉆機(jī)。
　　(4)關(guān)注大直徑橋樁施工鉆機(jī),重點應(yīng)放在研究高效入巖工法和方便水上施工的成套設(shè)備。
　　4結(jié)語
　　中國地域的遼闊性及地質(zhì)狀況的多樣性，針對各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的巨大差異所帶來的購買力的高低差別，各地區(qū)各行業(yè)土建設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的不同、施工方法及沿襲的習(xí)慣不同等因素，選擇不同的基礎(chǔ)施工鉆機(jī)，基礎(chǔ)施工鉆機(jī)現(xiàn)實市場不是僅僅依賴所謂的市場評估或預(yù)測得來的，而更應(yīng)當(dāng)是通過行業(yè)的整體力量及各企業(yè)的努力，去培育、維護(hù)和拓展的。