YSZ-50型聲頻振動(dòng)鉆機(jī)的工程應(yīng)用及技術(shù)改進(jìn)

吳浩，趙曉冬

(中國(guó)煤炭地質(zhì)總局第二勘探局，河北　涿州)

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YSZ-50型聲頻振動(dòng)鉆機(jī)的工程應(yīng)用及技術(shù)改進(jìn)

吳浩，趙曉冬

(中國(guó)煤炭地質(zhì)總局第二勘探局，河北涿州)

摘要：介紹了國(guó)內(nèi)首臺(tái)YSZ-50型聲頻振動(dòng)鉆機(jī)在尾礦壩勘察、巖土工程勘察及鋼管樁施工的工程應(yīng)用及技術(shù)改進(jìn)，鉆機(jī)具有鉆進(jìn)速度快、取樣質(zhì)量高、可實(shí)現(xiàn)振動(dòng)沉管等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，具有較好的市場(chǎng)開發(fā)前景，應(yīng)深入研究、優(yōu)化改進(jìn)，逐步開發(fā)出多規(guī)格、多品種的產(chǎn)品和配套工具，以滿足不同工程的施工需要。

關(guān)鍵詞:聲頻；振動(dòng)；鉆機(jī)；勘察

1YSZ-50型聲頻振動(dòng)鉆機(jī)

聲頻振動(dòng)鉆機(jī)利用動(dòng)力頭內(nèi)偏心單元的高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生150～200Hz高頻振動(dòng)力，當(dāng)振動(dòng)體與鉆柱的自振頻率疊合時(shí)，產(chǎn)生共振及駐波，將極大的能量傳遞給鉆頭。此外，高頻振動(dòng)能夠排開鉆頭周圍的巖土顆粒，甚至帶來巖土顆粒的局部液化(見圖1)，上述三者的綜合作用可實(shí)現(xiàn)快速鉆進(jìn)和高質(zhì)量地質(zhì)取樣。

圖1　聲頻振動(dòng)鉆進(jìn)原理

2011年8月中國(guó)煤炭地質(zhì)總局第二勘探局與中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)聯(lián)合研制出YSZ-50型聲頻振動(dòng)鉆機(jī)(見圖2)，經(jīng)工業(yè)性生產(chǎn)試驗(yàn)，完成設(shè)計(jì)指標(biāo)。2012年7月，該鉆機(jī)順利通過國(guó)內(nèi)地質(zhì)裝備領(lǐng)域權(quán)威專家鑒定，鑒定意見為：YSZ-50型聲頻振動(dòng)鉆機(jī)是國(guó)內(nèi)首臺(tái)振動(dòng)深度達(dá)50m的鉆機(jī)。該鉆機(jī)性能先進(jìn)，結(jié)構(gòu)有突出創(chuàng)新，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)聲頻振動(dòng)鉆機(jī)研制的空白，達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

圖2　YSZ-50型聲頻振動(dòng)鉆機(jī)

2工程應(yīng)用及技術(shù)改進(jìn)

該鉆機(jī)自研制成功后，陸續(xù)開展了下列工程應(yīng)用及相應(yīng)的技術(shù)改進(jìn)。……