建筑施工之桩基施工机械设备的选用
7-2-3-1 桩锤的选用
桩锤有落锤、汽锤、柴油锤、振动锤等,其使用条件和适用范围可参考表7-45。桩锤目前多采用柴油锤,锤重可根据工程地质条件、桩的类型、结构、密集程度及现场施工条件参照表7-46选用。
桩锤适用范围参考表 表7-45
桩锤种类 优缺点 适用范围 落锤 构造简单,使用方1.适于打细长尺寸的混凝土桩 便,冲击力大,能随(用人力或卷扬机拉起桩锤,然后自意调整落距,但锤击2.在一般土层及粘土、由下落,利用锤重夯速度慢(每分钟约含有砾石的土层中均可击桩顶使桩入土) 6~20次),效率较低 使用 单动汽锤 结构简单,落距1.适于打各种桩 2.最适于套管法打就(利用蒸汽或压小,对设备和桩头不缩空气的压力将锤易损坏,打桩速度及头上举,然后自由下冲击力较落锤大,效地灌筑混凝土桩 落冲击桩顶) 率较高 页脚内容1
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1.适于打各种桩,并双动汽锤 冲击次数多,冲击(利用蒸汽或压缩空气的压力将锤头上举及下冲,增加夯击能量) 力大,工作效率高,可用于打斜桩 2.使用压缩空气时,但设备笨重,移动较可用于水下打桩 困难 3.可用于拔桩,吊锤打桩 附有桩架、动力等柴油桩锤 (利用燃油爆炸,推动活塞,引起锤头跳动夯击桩顶) 设备,不需要外部能源,机架轻,移动便利,打桩快,燃料消耗少;但桩架高度低,遇硬土或软土不宜使用 2.在软弱地基打12m以下的混凝土桩 1.最适于打钢板桩、木桩 振动桩锤 (利用偏心轮引起激振,通过刚性联结的桩帽传到桩上) 沉桩速度快,适用1.适于打钢板桩、钢性强,施工操作简易管桩、长度在15m以内安全,能打各种桩,的打入式灌筑桩 并能帮助卷扬机拔桩;但不适于打斜桩 2.适于粉质粘土、松散砂土、黄土和软土,不页脚内容2
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宜用于岩石、砾石和密实的粘性土地基 1.常用锤击法联合使用适于打大截面混凝土能用于坚硬土层,空心管桩 射水沉桩 打桩效率高,桩不易2.可用于多种土层,而以砂土、砂砾土或其他坚硬的土层最适宜 3.不能用于粗卵石、极坚硬的粘土层或厚度超过0.5m的泥炭层 (利用水压力冲损坏;但设备较多,刷桩尖处土层,再配当附近有建筑物时,以锤击沉桩) 水流易使建筑物沉陷;不能用于打斜桩 静力压桩 (系利用静力压压桩无振动,对周围无干扰;不需打桩设备;桩配筋简单,1.适于软土地基及打桩振动影响邻近建筑物或设备的情况 2.可压截面40cm×桩机或利用桩架自短桩可接,便于运重及附属设备的重输,节约钢材;但不量,通过卷扬机的牵引传至桩顶,将桩逐节压入土中) 桩,需要搭架设备,页脚内容3
能适应多种土的情40cm以下的钢筋混凝土况,如利用桩架压空心管桩、实心桩 建筑施工之暖通篇
自重大,运输安装不便 锤重选择表 表7-46
柴油锤(t) 锤型 2.0 2.5 3.5 4.5 6.0 7.2 冲击部分重(t) 锤总重(t) 4.5 6.5 7.2 9.6 15.0 18.0 2.0 2.5 3.5 4.5 6.0 7.2 的动冲击力2000 (kN) 2000~2501 2500~400 4000~5000 5000~7000 7000~10000 力性能 常用冲程(m) 1.8~2.3 1.8~2.3 1.8~2.3 1.8~2.3 1.8~2.3 1.8~2.3 适预制方桩、预应力管桩的边25~35 35~40 40~45 45~50 50~55 55~60 用的页脚内容4
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长或直径(cm) 桩规格 钢管桩直径(cm) φ40 φ40 φ40 φ60 φ90 φ90~φ100 一般进入深粘度(m) 性持静力触探比3 4 5 >5 >5 >5 1~2 1.5~2.5 2~3 2.5~3.5 3~4 3~5 力土 层 粉贯入阻土 力ps平均值(MPa) 一般持土 砂度(m) 进入深0.5~1 0.5~1.5 1~2 1.5~2.5 2~3 2.5~3.5 力层 标准15~25 20~30 30~40 40~45 45~50 50 页脚内容5
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贯入击数N(未修正) 锤的常用控制- 2~3 - 3~5 4~8 - 贯入度(cm/10击) 设计单桩极限400~1200 800~1600 2500~4000 3000~5000 5000~7000 7000~10000 承载力(kN) 注:1.本表仅供选锤用;
2.本表适用于20~60m长预制钢筋混凝土桩及40~60m长钢管桩,且桩尖进入硬土层有一定深度。
7-2-3-2 常用桩锤的技术性能 1.柴油锤
柴油锤又分导杆式和筒式两类,其中以筒式柴油锤使用较多,它是一种气缸固定活塞上下往复运动冲击的柴油锤,其特点是柴油在喷射时不雾化,只有被活塞冲击才雾化,其结构合理,有较大的锤击能力,工作效率高,还能打斜桩。国产常用导杆式和筒式柴油锤的技术性能见表7-47和表7-48。此外我国还从国外引进一批筒式柴油锤,以日本
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和德国生产的为主,如表7-49和表7-50所示。
导杆式柴油锤的技术性能 表7-47
桩锤型号 项目 D1-600 D1-1200 D1-1800 锤击部分重量 (kg) 600 1200 1800 锤击部分最大行程 (mm) 1870 1800 2100 锤击次数 /min) (次50~70 55~60 45~50 最 m) 大锤击能量11.2 21.6 37.8 (kN·气缸直径 (mm) 200 250 290 耗油量 (L/h) 3.1 5.5 6.9 页脚内容7
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燃油箱容量 (L) 11 11.5 22 桩的最大长度 (m) 8 9 12 桩的最大直径 (mm) 300 350 400 卷扬机:起重量 (t) 1.5 1.5 3.0 电机型号 JZ21-6 JZ21-6 JZ22-6 电机功率 (kW) 5 5 7.5 电 ) 机转速915 915 920 (r/min外形尺寸(m)长×宽×高 4.34×3.90×11.4 5.4×4.2×12.45 7.5×5.6×17.5 全机总重 (t) 6.7 7.5 13.9 筒式柴油锤的技术性能 表7-48
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国外筒式柴油锤的技术性能 表7-49
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注:1.表中,日本神户制钢所型号系列中带A者,石川岛建机型号系列中带C者均为减烟型柴油锤。
2.神户制钢所型号系列中的KB型表示斜打型桩锤。
3.德尔马克公司生产的如D25-32/33型,在打45°斜桩时,桩锤长度要加长1m,其总重量也相应增加。 页脚内容10
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4.表中带C字母的表示减烟型柴油锤,带B字母的表示斜打型柴油锤;带*的表示水上型,其余均为陆上型。
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日本三菱重工业株式会社筒式柴油锤的技术性能 表7-50
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注:1.表中,日本神户制钢所型号系列中带A者,石川岛建机型号系列中带C者均为减烟型柴油锤。 2.神户制钢所型号系列中的KB型表示斜打型桩锤。
3.德尔马克公司生产的如D25-32/33型,在打45°斜桩时,桩锤长度要加长1m,其总重量也相应增加。 4.表中带C字母的表示减烟型柴油锤,带B字母的表示斜打型柴油锤;带*的表示水上型,其余均为陆上型。
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2.汽锤
汽锤是以饱和蒸汽为动力,使锤体上下运动冲击桩头进行沉桩。具有结构简单,动力大,工作可靠,能打各种桩等特点,但需配备锅炉,移动较麻烦,目前已很少应用。
汽锤有单作用、双作用两类,双作用汽锤的技术性能如表7-51所示。
双作用蒸汽锤的技术性能 表7-51
型号 性能指标 CCCM-703 C-35 C-32 CCCM-742A BP-28 C-231 总锤重(kg) 2968 3767 4095 4450 6550 4450 冲击部分重量(kg) 680 614 655 1130 1450 1130 冲程(mm) 406 450 525 508 500 508 页脚内容15
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冲击能(N·m) 9060 10830 15880 18170 25000 18000 冲击次数(次/min) 123 135 125 105 120 105 需压缩空气(m3/min) 12.74 12.75 17 17 30 17 锤的外形尺寸(高) 2491 2375 2390 2689 3190 2765 (mm) (长) 560 650 632 660 650 660 (宽) 710 710 800 810 1003 810 3.振动锤
振动锤有三种型式,即刚性振动锤、柔性振动锤和振动冲击锤,其中以刚性振动锤应用最多,效果最好。其常用技术性能如表7-52所示。
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振动锤具有沉桩、拔桩两种作用,在桩基施工中应用较多,多与桩架配套使用,亦可不用桩架,起重机吊起即可工作,沉桩不伤桩头,无有害气体。
电动振动锤的技术性能 表7-52
空载 电机 偏心 功率 型号 (kW(N·m) ) ) >力矩 (r/min(kN) (转速 激振力 偏心轴 振幅 容许拔 桩力 (<桩锤 全高 (≤桩锤振 动重力 (≤导向中 心距 (mm) mm) kN) mm) kN) DZ15 15 50~166 600~1500 67~125 3 0.60 1600 22.00 330 DZ30 30 100~375 500~1500 104~251 3 0.80 2000 30.00 330 DZ40 40 133~500 500~15139~334 1.023036.330 页脚内容17
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00 5 0 0 00 DZ60 60 200~750 500~1500 209~503 4 1.60 2700 50.00 330 D290 90 500~2400 400~1100 429~6975 5 2.40 3400 70.00 330 DZ120 120 700~2800 400~1100 501~828 8 3.00 3800 90.00 600 DZ150 150 1000~3600 400~1100 644~947 8 3.00 4200 110.00 600 DZF40Y 40 0~3180 - 14.5~25.6 13.5 1.00 3100 34.00 - 注:桩锤全高不包括夹桩器和钢丝绳悬挂式隔振装里;桩锤重量不包括夹桩器和配重。 7-2-3-3 桩架选用
桩架为打桩的专用起重和导向设备,其作用主要是起吊桩锤和桩或料斗、插桩,给桩导向,控制和调整沉桩位置及倾斜度,以及行走和页脚内容18
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回转方式移动桩位。按行走方式的不同,桩架可分为滚动式、轨道式、履带式、步履式、悬挂式等(图7-47和图7-48、图7-49)。桩架的选用主要根据所选定的桩锤的形式、质量和尺寸;桩的材料、材质、截面形式与尺寸、桩长和桩的连接方式;桩的种类、桩数、桩的布置方式;作业空间、打入位置;以及打桩的连续程度与工期要求等而定。
图7-47 轨道式打桩架
1-顶部滑轮组;2-立柱;3-锤和桩起吊用钢丝绳;4-斜撑; 5-吊锤和桩用卷扬机;6-操作室;7-配重;8-底盘;9-轨道
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图7-48 步履式打桩架
1-顶部滑轮组;2-立柱;3-锤和桩起吊用钢丝绳;4-斜撑; 5-吊锤和桩用卷扬机;6-操作室;7-配重;8-步履式底盘
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图7-49 悬挂式履带打桩架
1-顶部滑轮组;2-锤和桩起吊用钢丝绳;3-立柱;4-履带式起重机 桩架主要由底盘、导杆、斜杆、滑轮组和动力设备等组成。桩架的高度可按桩长需要分节组装,每节长3~4m。桩架的高度一般等于桩长+滑轮组高+桩锤长度+桩帽高度+起锤移位高度(取1~2m)。桩架的种类很多,应用较广的为万能桩架、履带式桩架和步履桩架,其常用型号及技术性能见表7-53、表7-54、表7-55、表7-56和表7-57。
国产万能轨道式打桩架 表7-53
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型号 J-40 项目 ZJA ZDJG40/4 D-12 DJG25 JZ-40 D25,适应最大柴油锤型号 D25/32 K25,K35,K45 D1-1800 D2-40 D2-35 D2-25/32 D2-25 D40 D25 DZ1-800适应最大振动沉拔桩锤型号 0 DZ-40A D2-40 DZ60 DZ90 VM4-10000 A 沉桩最大长度(m) 15 12 14 20 18 18 20 预沉桩最制桩 大直径 (mm) 沉管灌页脚内容22
400×400 250×250 500×500 400 ×400 d273~d3 325(桩管长 40建筑施工之暖通篇
筑桩 25 21.7m) 0 沉桩时回转半径(m) 4.12 2.83 3.0 沉桩时最大加50 压力(kN) 80 80 最大拔桩力300 (kN) 250 250 起重能力(kN) 30 30 92 电动机功率28 (kW) 7.5 30 导杆允许前倾5 最大角度(°) 5 5 5 5 导杆允许后倾最大角度(°) 5 5 18.5 18.5 5 上平台回转角页脚内容23
360 360 360 360 建筑施工之暖通篇
度(°) 上平台回转速度(r/min) 0.4 0.38 0.34 0.3 0.3 0.34 桩架行走速度3.5 (m/min) 7.8 3,5 4.8 4.8 3 轮距(mm) 4000 3200 4000 4400 4400 4000 打桩架总重量(kg) 32000 47000 44500 33000 33000 33800 6.8外形尺寸(长×宽×高)(m) 9.5×4.5×23.2 ×17.3 ×4.4 14×7.3×38.6 注:J-40、ZJA型由北京桩工机械厂生产;ZDJG40/4由连云港机械厂生产;D12型由天津搅拌机厂生产;DJG25、JZ40型由建筑机械综合所生产。
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国产DZ系列万能轨道式打桩架 表7-54
型号 ZJ40J 项目 ZJ601 DJ20J DJ25J 沉桩最大深度(m) 18 25 20 25 沉桩最大直径(mm) 400 500 400 500 最大加压力(kN) 120 200 100 160 最大拔桩力(kN) 150 250 200 300 配用振动锤最大功率(kW) 40 60 40 60 导杆允许前倾最大角度(°) 10 10 10 10 导杆允许后倾最大角5 度(°) 5 5 5 页脚内容25
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主卷扬机最大牵引力(kN) 30 50 30 50 主卷扬机功率(kW) 11 18.5 11 17 移架卷扬机最大牵引力(kN) 15 20 15 15 移架卷扬机功率(kW) 5.5 5.5 4.5 4.5 斜撑减速器最大轴向20 力(kN) 30 20 20 斜撑减速器功率(kW) 2×1 2×2.2 2×1 2×1 外形尺寸(长×宽×高)(m) 11×10×24 11×12×30 9.6×10×25 10×10×50 重量(不包括锤)(kg) 18000 26500 17500 20000 注:ZJ401、Z160J型由瑞安建机厂生产;DJ20J、DZ25J型由振中页脚内容26
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工程机械厂生产。
悬挂式履带桩架的技术性能 表7-55
型号 项目 DJU18 DJU25 DJU40 DJU60 DJU100 适应最大柴油锤型D18 号 D25 D40 D60 D100 导杆长度(mm) 21 24 27 33 33 600 锤轨中心距(mm) 330 330 330 330/600 600 330/600 前导杆 倾斜范围 后(°) (°) 倾5 5 5 5 5 倾18.5 18.5 18.5 - - 页脚内容27
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导杆水平调整范围(mm) 200 200 200 200 200 桩架负荷能力(kN) ≥100 ≥160 ≥240 ≥300 ≥500 桩架行走速度(km/h) ≤≤0.5 0.5 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 上平台回转速度<1 (r/min) <1 <1 <1 <1 履带运输时全宽(mm) ≤3300 ≤3300 ≤3300 ≤3300 ≤3300 履带工作时外扩后宽(mm) - - 3960 3960 3960 接地比压(MPa) <0.098 <0.098 <0.120 <0.120 <0.120 发动机功率(kW) 60~797~1134~1134~1134~1页脚内容28
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5 20 79 79 79 桩架作业时总重量(kg) 40000 50000 60000 80000 100000 步履式桩架主要技术性能 表7-56
型号 基本参数与尺寸 项目与单位 DJB12 DJB18 DJB25 DJB40 DJB60* DJB100 适用最大柴油锤型号 12 18 25 40 60 100 导杆长度A(m) 18 21 24 27 33 40 600 锤导轨中心口距(mm) 330 330 330 330 330/600 600 330/600 页脚内容29
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导杆 倾斜范围 前倾(°) 5 5 5 5 5 5 后倾(°) 18.5 18.5 18.5 18.5 - - 上平台回转角度(°) ≥120 ≥120 120 360 360 360 桩架负荷能力(kN) ≥60 ≥100 ≥160 ≥240 ≥300 ≥500 桩架行走速度(km/h) ≥0.5 ≤0.5 ≥0.5 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 上平台回转速度(r/min) <1 <1 <1 <1 <1 <1 履板轨距C(mm) 3000 3800 4400 4400 6000 6000 履板长度X页脚内容30
60060080080010001000建筑施工之暖通篇
(mm) 0 0 0 0 0 0 接地比压(MPa) <<<0.120 <0.120 <0.120 <0.120 0.098 0.098 桩架总重量(kg) ≤≤≤≤≤70000 ≤120000 14000 24000 36000 48000 注:*为建议值。
振动锤用DJ型打桩架技术性能 表7-57
项目 DJ20J型 DJ25J型 DJB25型 DJB60型 沉桩最大深度(m) 20 25 20 26 沉桩最大直径(m) 400 500 500 600 最大加压力(kN) 100 160 - - 最大拔桩力(kN) 200 300 250 350 配用振动锤最大功40 60 页脚内容31
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率(kW) 立柱允许前倾最大角度(°) 10 10 5 9 立柱允许后倾最大角度(°) 5 5 5 3 主卷扬机最大牵引力(kN) 30 50 - - 主卷扬机功率(kW) 11 17 - - 外形尺寸(长×宽×高)(m) 9.6×10×25 10×10×30 9.8×7.0×24.5 13.5×6.1×35 重量(不包括锤)(t) 17.5 20 30 60 注:DJ20J、DJ25J型由浙江振中机械厂生产;DJB25、DJB60型由甘肃兰州建筑通用机械总厂生产。 7-2-3-4 常用灌筑桩钻孔机械
按成孔方法不同分为冲击式钻孔机、冲抓锥成孔机、螺栓钻孔机、
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转盘式(回转式)钻机)、潜水钻机等,常用灌筑桩钻孔机械型号及技术性能见表7-58~表7-62。
国产常用冲击钻机技术性能 表7-58
型号 SPC30性能指标 0H GJC-40H GJD-1500 YKC-31 CZ-22 CZ-30 0 KCL-102000钻孔最大直径(mm) 700 700 1500(岩层) (土层) 1500 800 1200 1000 钻孔最大深度(m) 80 80 50 120 150 180 150 冲击行程500,650 500,650 100~1000 600~1000 350~1000 500~1000 350~1000 (mm) 页脚内容33
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冲击频率(次/min) 25,50,72 20~72 0~30 29,30,31 40,45,50 40,45,50 40,45,50 冲击钻重量(kg) - - 2940 - 1500 2500 1500 卷筒提升力(kN) 30 30 39.2 55 20 30 20 驱动动力功率(kW) 118 118 63 60 22 40 30 钻机重量15000 15000 20500 - 6850 13670 6100 (kg) 生产天津探机厂 单位 张家口探机洛阳矿机厂 太原矿机厂 页脚内容34
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厂 冲抓锥成孔机的规格与技术性能 表7-59
型号 性能指标 A-3型 A-5型 成孔直径(mm) 480~600 450~600 最大成孔深度(m) 10 10 抓锥长度(mm) 2256 2365 抓片张开直径450 (mm) 430 抓片数(个) 4 4 提升速度(m/min) 15 18 卷扬机起重(t) 2.0 2.5 平均工效(孔/台班) 页脚内容35
5~6(深5~8) 5~6(深5~8) 建筑施工之暖通篇
适应土质条件 粘土夹石或砂卵石类土 - 螺旋钻孔机规格与技术性能 表7-60
LZ型 项目 长螺旋钻 KL600型 螺旋钻机 BZ-1型 短螺BQZZKL400(ZKL600) 钻孔机 型步 履式钻孔式钻机 孔机 DZ型步履 旋钻 钻孔最大300400、500 300~800 400(600) 直径(mm) 、600 400 1000~1500 钻孔最大15 深度(m) 15、15 8、11、8 12~16 8 30 钻杆长度(m) - 18.3、18.8 - 22 9 - 钻头转速63~150 45 80 85 38.5 页脚内容36
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(r/min) 16 钻进速度1.0 (m/min) - 3.1 - 1 0.2 电机功率(kw) 40 50、55 40 30~55 22 22 外形尺寸(m) - (长×宽×高) - - - 8×4×12.5 6×4.1×16 页脚内容37
建筑施工之暖通篇
常用国产转盘式循环钻机技术性能 表7-61
型号 技术性能 红星GPS-15 SPJT-300 SPC-500 QJ250 ZJ150-1 G-4 BRM-1 BRM-4 GJD-1500 XF-3 -400 GJC-400HF 钻孔直径(mm) 800~150 500 500~350 2500 1500 1000 1250 3000 1500~2000 1500 1000~1500 钻孔深50 300 600 100 70~150 40~640~150 50 40 页脚内容38
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度(m) 00 0 00 转盘扭17.7 矩(kN·m) 17.7 - 68.6 3.5~19.5 20 3.3~12.1 15~80 39.2 40.0 14.0 转盘转速(r/min) 13~42 40~128 42~203 12~40 22~120 10~80 9~52 6~35 6.3~30.6 12 20~47 正钻孔方式 泵吸反循环 正反循环 正循反循环 环 循环 正反正正反反循循环 环 循环 正反正反循环冲击钻进 正正反循反循环 环 加压进- - - 自自重 - 配重 配重 - 自- 页脚内容39
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给方式 重 重 驱动功30 率(kW) 40 75 95 55 20 22 75 63 40 116 重(kg) 量15000 11000 25000 13000 1000 - 9200 32000 20500 7000 15000 潜水钻机的规格、型号及技术性能 表7-62
型号 技术性能指标 KQ-800 GZQ-800 KQ-1250A GZQ-1250A KQ-1500 GZQ-1500 KQ-2000 页脚内容40
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钻孔深度(m) 80 50 80 50 80 50 80 钻孔直径(mm) 450~800 800 450~1250 1250 800~1500 1500 800~2000 主轴转速(r/min) 200 200 45 45 38.5 38.5 21.3 最大扭矩(kN·m) 1.90 1.07 4.60 4.76 6.87 5.57 13.72 潜水电机功率(kW) 22 22 22 22 37 22 44 潜水电机转速(r/min) 960 960 960 960 960 960 960 钻进速度(m/min) 0.3~1.0 0.3~1.0 0.3~1.0 0.16~0.20.06~0.10.02 0.03~0.1页脚内容41
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0 6 0 长(mm) 度4306 4300 5600 5350 6850 5300 7500 整机外形尺寸 宽(mm) 度3260 2230 3100 2220 3200 3000 4000 高(mm) 度7020 6450 8742 8742 10500 8350 11000 主机重量(t) 0.55 0.55 0.70 0.70 1.00 1.00 1.90 整机重量(t) 7.28 4.60 10.46 7.50 15.43 15.40 20.18 页脚内容42
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注:GZQ型由河北新河钻机厂生产。
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