背包式鉆機在輸電線路勘察中的應用

■吳輝杰 ■中能建廣東電力設計研究院，廣東 廣州 510000

隨著電網全國性的建設、西電東送戰略的發展，越來越多的高壓、超高壓輸電線路穿越崇山峻嶺，這為輸電線路的勘察增加難以想象的難度。在輸電線路塔基的勘察中，除了地質調查及其它勘察方法外，最基本的方法就是鉆探。而傳統鉆機在該類工程的鉆探中遇到效率極低、或設備根本無法到位等問題，背包式(便攜式)鉆機可以解決以上問題，且技術上可以滿足要求。下面對工程特點、設備特點、性能、使用體會進行闡述。

1 輸電線路塔基鉆探的特點

輸電線路鉆探工作點分布極其分散、工作面小，需要搬遷靈活、快速，占地小，用水量、耗能小的設備，尤其是在崇山峻嶺上。傳統鉆機的應用經常是附屬工作(搬遷、供水等)的時間是正常鉆探時間的幾倍甚至幾十倍。有時還由于對場地條件的要求而造成環境破壞、青苗賠償等問題而無法完成。

上圖是背包式鉆機整機配套及搬遷方式

2 背包式鉆機的優點

其主要優點:攜帶方便—標配整機重量僅約20 公斤，單人即可背負前行;操作靈活—易拆易裝，取芯快速簡便;高效耐用---金剛石鉆頭鉆進巖層，鉆進速度快，鈦合金鉆桿、鉆具，輕便、使用壽命長;適用性強---可在輸電線路塔基勘察等多種領域使用。

3 主要性能、參數介紹及使用體會

(1)鉆機的搬運。背包式設計是該設備的最大賣點，背包不僅裝了鉆機的主要部件，還有相應的小口袋及夾層可裝所需的小工具，設計非常人性化，特別適合交通不便的地方作業。

(2)鉆機動力。采用進口汽油發動機，優點是性能優良、輕便，缺點是專用設備，配件供應困難，維修不方便。配備1.5kW 功率汽油機，在覆蓋稍厚，需下套管或使用重量較重的不秀鋼鉆桿時，動力明顯不足。

(3)供水系統。配備了壓力瓶，具有輕便的優點，但鉆進過程中需要人工加壓，增加了人員配備，我們實際使用時自配小型水泵。

(4)鉆桿、鉆具、轉接器。配備有鈦合金及不銹鋼兩種不同材料鉆桿、鉆具及轉接器。鈦合金鉆桿、鉆具輕便，但價格昂貴。不銹鋼鉆桿、鉆具重量較重，不僅增加搬運難度，同時在孔深較深時也嚴重影響鉆機動力的發揮。兩種材料的鉆桿、鉆具都采用卡口連接，連接和拆卸都非常方便，但在使用過程中，卡口部位容易變形，耐用性較差。我們在實際使用過程中，訂制了錐扣連接的不銹鋼鉆桿、鉆具，工人使用較為習慣，效果相當不錯。

(5)鉆頭。廠家配用的金剛石及硬質合金鉆頭在使用過程中，效果一般，但價格奇高。建議選擇合適的國內廠家定制。

(6)取芯器及土樣取樣器。取芯器打撈巖芯效果還是不錯的。土樣取樣器在對取土質量要求較高時使用，使用多了影響鉆進效率。

(7)鉆進效率。廠家介紹了鉆進不同巖層時的鉆進效率對比如下表:

鉆進不同巖石層的工作效率對照表

我們在不同工程鉆進了灰巖和花崗巖，效率遠達不到廠家介紹的效率，不過還是達到我們的預期值。

(8)油耗與水耗。油耗在可接受范圍內。水耗雖然不大，但在交通不便、缺水的地方，供水確實是影響效率的很大因素。

4 使用效果

綜合上述工程特點及背包式鉆機優特點，背包式鉆機是比較適合輸電線路塔基鉆探的。我們在±800kV 酒泉至湖南直流輸電線路、±800kV 上海廟-山東線路銀汞花(晉冀省界)-臨漳縣南孔村北段直流輸電工程中使用背包式鉆機進行鉆進，取得了較為滿意的效果。使用背包式鉆機，查清鐵塔地基土分布，山區松散覆蓋層厚度，基巖強風化厚度以及破碎程度，以確定鐵塔巖石基礎類型。背包式鉆機的使用解決了以前高山大嶺無法鉆探的問題，同時提高了鉆探功效，節省了成本、縮短了工期，提高了工作質量。而且能大量減少植被的破壞，保護環境。下圖為在±800kV 酒泉至湖南直流輸電線路塔基鉆探中取得的效果。

背包式鉆機在輸電線路塔基鉆探中采取的巖芯

5 小結

背包式鉆機在特定工程中的應用，其優勢、效果是值得肯定的。但由于其自身的特點，也存在一些不足:在土層中鉆進，動力稍顯不足，且取芯效果一般;部分部件因為輕便，所以顯得嬌氣較易損壞;全套設備為進口產品，價格較高，配件補充難以及時。目前國內已有廠家試產該產品，試用效果基本能達到進口產品的性能，其優勢是可根據工程特點要求及時改進，且配件等補充及時。價格僅為進口產品的幾分之一，再進行一些改進、優化，完全可以替代進口產品。