大直徑樁基礎(chǔ)工程成孔鉆具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文.doc

目錄第1章前言1第2章概述3第3章設(shè)計(jì)中要考慮的問(wèn)題和方案4第4章行星齒輪設(shè)計(jì)84.1行星齒輪的特點(diǎn)84.2行星齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算94.3行星齒輪均載裝置18第5章鉆桿齒輪設(shè)計(jì)20第6章鉆桿回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)齒輪設(shè)計(jì)22第7章鉆具的設(shè)計(jì)24第8章主鉆頭的設(shè)計(jì)27第9章主軸的設(shè)計(jì)299.1主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)299.2主軸的校核30第10章泥漿循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)32設(shè)計(jì)總結(jié)35參考文獻(xiàn)36致謝37附錄138附錄245湖南工業(yè)大學(xué)2007屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)摘要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了大直徑樁基礎(chǔ)工程成孔鉆具I型鉆具總體設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括行星齒輪傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)、鉆具的設(shè)計(jì)、主軸的設(shè)計(jì)以及泥漿循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等幾個(gè)主要部分。同時(shí)，本設(shè)計(jì)在AutoCAD的基礎(chǔ)上，完成了該型鉆具的總裝圖和絕大部分零件圖的繪制。設(shè)計(jì)后的鉆具配套功率小，既能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)又能產(chǎn)生沖擊運(yùn)動(dòng)，且利用氣舉反循環(huán)排渣快速成孔。關(guān)鍵詞：成孔鉆具；行星運(yùn)動(dòng)；旋轉(zhuǎn)沖擊；氣舉反循環(huán)排渣湖南工業(yè)大學(xué)2007屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)ABSTRACTThegraduatedesignpresentsthecollectivitydesignofItypedrillholemachine,whichcanmakeabigdiameterstakeofsubstructure.Thedesigncontentsincludethemainpartsofthefollowing,whicharethespreadoftheplanetwheelgear,drillfacility,theprincipalspindleandtheslurrycirclesystem.Besides,ithasfinishedtheassemblydrawingofthedrillmachineandalsomostofitspartdrawingsbasedontheAutoCAD.Asaresult,thedrillmachinewithasmallpowerwhichnotonlycouldcircumgratemovement,butalsocouldimpactmovement,andcouldaliminatethedregswithairanticirculate.Soitcanquickdrillthehole.Keywords:holedrillmachine；planetmovement；circumgyrateimpact；aliminatethedregswithairanticirculate湖南工業(yè)大學(xué)2007屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第1章前言長(zhǎng)期以來(lái)，橋梁、港口、碼頭、水工和工民建筑物的基礎(chǔ)工程，在0.8米以上2.0米以下常規(guī)直徑樁基礎(chǔ)成孔施工中，廣泛使用沖擊鉆和回旋鉆兩種基本鉆型，以及泥漿護(hù)壁正循環(huán)排渣方法施工。隨著國(guó)內(nèi)外樁基礎(chǔ)工程機(jī)械的研究開(kāi)發(fā)，為了適應(yīng)各種工程地質(zhì)條件施工，提高成孔施工效率，降低設(shè)備投入量和適應(yīng)大直徑樁基成孔需要，目前在傳統(tǒng)的沖擊鉆和回旋鉆的基礎(chǔ)上，已生產(chǎn)出了如：重型沖擊鉆、連桿沖擊反循環(huán)鉆、套管鉆機(jī)、潛孔沖擊錘、潛水回旋鉆、回轉(zhuǎn)斗鉆、短螺旋鉆和擴(kuò)底鉆頭等施工機(jī)械設(shè)備，大部分產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了反循環(huán)排渣，明顯地提高了成孔施工效率，一般巖層成孔直徑可達(dá)到2.5米左右，進(jìn)口設(shè)備成孔直徑已可達(dá)6米。其中結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的國(guó)產(chǎn)重型沖擊鉆成孔直徑也可達(dá)3.0米。但是仍然存在著種種不適應(yīng)施工需要的問(wèn)題，主要是：1、普通回旋成孔鉆，對(duì)工程地質(zhì)條件變化的適應(yīng)性差，特別是不適應(yīng)大礫石地質(zhì)和無(wú)風(fēng)化硬巖層成孔，地質(zhì)適應(yīng)范圍受限。2、一般沖擊鉆雖然地質(zhì)適應(yīng)性好，但施工效率顯低，同時(shí)大直徑的重型沖擊錘自旋性差，成孔失圓度大。3、設(shè)備和鉆具通用和互換性差，即一種設(shè)備只能配套相應(yīng)鉆具。一種規(guī)格的鉆具，只能適用于相應(yīng)直徑的成孔。4、國(guó)內(nèi)大直徑的鉆具設(shè)備研發(fā)，少有研究采用新的運(yùn)動(dòng)原理和結(jié)構(gòu)，一般只能采取加大直徑，增加配套功率和扭矩，以及選用高硬刃具材料等辦法，因而有趨向高功率配置和笨重方向發(fā)展的趨勢(shì)，不僅固有的弱點(diǎn)問(wèn)題沒(méi)有解決，而且又更加大了施工設(shè)備投資，影響工程建設(shè)效益。如：湖南省道1804線周家店至常德公路改建工程，在柳葉湖大橋四根3.0米直徑樁基礎(chǔ)施工中，由于施工成本的原因，第一個(gè)枯水施工季節(jié)，沒(méi)有進(jìn)場(chǎng)大直徑成孔設(shè)備，施工單位采取沉井明挖法施工失敗。在第二個(gè)枯水施工季節(jié)，終于以60多萬(wàn)的價(jià)格，新購(gòu)置到重型沖擊鉆機(jī)設(shè)備，開(kāi)始進(jìn)行返工施工。韶關(guān)產(chǎn)沖擊錘重達(dá)13噸，配套設(shè)備均是個(gè)別設(shè)計(jì)生產(chǎn)，使用直徑4.5公分鋼絲繩。由于錘重繩粗，常規(guī)的設(shè)備匹配和連接方式，在這“重型”面前顯得非常脆弱，出現(xiàn)了每?jī)蓚€(gè)工作班必須更換連接，每次需三小時(shí)，每15個(gè)工作班，損壞一次導(dǎo)輪或軸，每次更換需時(shí)間12天的情況，另外31#樁基出現(xiàn)了嚴(yán)重的孔壁失圓現(xiàn)象，明顯地影響了工程質(zhì)量、進(jìn)度和效率。5、適應(yīng)樁基礎(chǔ)沉井護(hù)壁不排水施工的設(shè)備缺乏。而不排水施工可避免發(fā)生沉井嚴(yán)重偏位、沉井滯留和井口沉陷以及下沉緩慢等諸多問(wèn)題。各項(xiàng)工程基礎(chǔ)的施工進(jìn)度往往是影響整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)工期的關(guān)鍵，其造價(jià)也是影響項(xiàng)目投資的