对国内旋挖钻机现状与发展的看法

作者：徐工研究院 张启君

欢迎访问e展厅 展厅 5 钻机/掘进机/凿岩机展厅 钻机, 潜孔钻机, 水平定向钻, 顶管机, 旋挖钻机, ... 摘 要：用详实的数据介绍了旋挖钻机国内概况、市场需求及不足，并对国内旋挖钻机 的发展提出了自己的看法。 关键词：旋挖钻机 差距 发展 1 旋挖钻机的市场需求量分析 目前来说，我国正在进行的大规模城市化建设为旋挖钻机提供 了广阔市场需求。据国家统计局统计资料显示，我国目前共有城市660余个，其中人口在100万以上的大城市有170余个。随着国民经济的发展，城市化进程还将加快。老城市改造和新城 市建设中新增的桩基础工程将大幅度增加。按城市建设和国家长期规划中投入巨资进行项目的开发， 短期内即将投资的工程项目便有数千亿人民币，对旋挖钻机的市场需求量从每个城市占据2-3台来计 算分析，旋挖钻机在中国的总数量近几年将达到2000台。旋挖钻孔机由于具有多功能、高效率等优 点，在国外发达国家中早已成为灌注桩施工机械中的主力机种。 2005-2010年，国内旋挖钻机年需求量预计见下表： 年份 2005 2006 2007 2008 2009 2010 预计年需求量 200 220 200 150 140 130 总之，旋挖钻机的发展在我国有很好的前景，进口产品正大量涌入我国市场，而我国同类产品的 开发尚处于初始阶段，未来几年将处于急速发展的上升时期。在世 纪初的今天，我国正处在一个大发展时期，各种工程建设急需大量的建设机械，特别 是公路桥梁、铁路、水利、城市发展，需要大量的桩工机械设备，从其发展的速度来看，旋挖钻机的 巨大市场轮廓已经出现。 2 国内旋挖钻机与国外产品的差距 2.1国内的概况 旋挖钻机近年来在我国正逐步推广应用，进口产品正大量涌入我国市场，而我国同类产品的数量 和品种较少，开发生产尚处于初始阶段，从发展的速度来看，旋挖钻机的市场巨大。但是制约进口旋 挖钻机的主要因素是其昂贵的价格，这也是造成部分地区二手旋挖钻机市场的火爆的原因。旋挖钻机 属机电一体化设备，技术含量高，使用技术和设备保养要求严格。近年来，国内有几家单位对旋挖钻 机陆续进行了一些开发工作，但由于种种原因，都没有能够形成系列的成熟产品。我国在八十年代初 从日本引进过工作装置，配装在KH-125型履带起重机上。1984年，天津探矿机械厂引进美国RDI公司 的旋挖钻机并进行消化吸收。1987年在北京展览馆首次展出了意大利土力公司（SOILMEC）产品，1988 年北京城建机械厂根据土力公司的样机开发了1.5m直径的履带起重机附着式旋挖钻机。1994年郑州勘 察机械厂引进英国BSP公司附着式旋挖钻孔机的生产技术，但都没有形成批量生产。1992年宝峨公司 在中国北京设立了代表处，开始了对华的业务。并于1995年在天津成立了独资子公司宝峨天津机械工 程有限公司，组装适合中国市场的宝峨BG20型旋挖钻机。1998年在上海又成立了中德合资上海宝峨金 泰工程机械股份有限公司，生产组装BG15型旋挖钻机。最近几年我国旋挖钻机取得了快速发展。目前 国内生产旋挖钻机的厂商有十余家，主要有徐工科技、三一重工、北京经纬巨力、河北石家庄煤机、湖 南山河智能、杭州天锐、北方重汽、哈尔滨四海、郑州金牛、连云港黄海、兰州通用、新河钻机等。 目前，国外旋挖钻机公司在国内投资的公司主要有：德国宝峨公司，其产品系列为BG12~BG25；意大利土力公司，其产品为R412~R618；MAIT公司的HR130~HR240；IMT公司的AF6~AF50；CMV公 司的TH12~TH25等。国外产品最大扭矩可达360KNm，发动机功率达448KW，钻孔直径4米，钻 深90余米等，品牌主要集中于土力、宝峨、意马、麦特、卡萨格兰第、巨力、日本产小扭矩旋挖钻机。 2.2 主要差距 2.2.1 国产旋挖钻机技术状况 (1)国产旋挖钻机的整体的液压系统与配置还达不到国外的先进水平，特别是与世界先进水平的宝 峨钻机相比还有一定差距。国外的液压系统采用恒功率系统，或负荷传感系统，液压元件采用了国际先进成熟的产品； (2)国产旋挖钻机的关键件如钻杆，特别是机锁式加压钻杆还不能满足主机的要求，主要原因:一是 国产钢管在钢管加工时，圆度和直线度达不到设计要求，无论是强度还是精度都不能满足要求，二是 钻杆的加工工艺还处在摸索之中，焊接质量不能保证，焊后易变形，而且变形难以调整。 (3)国产旋挖钻机的整机外观及操作室内仪表盘的布置不如国外，这方面应借鉴其他国产的工程机 械，如挖掘机等。国外的旋挖钻机，有的装有全电脑操作系统，使操作手能实时掌握钻进深度、钻架 垂直度，保证钻孔准确到达设计深度和保持良好的垂直度；实时掌握各系统工作情况，便于及时采取 维修措施，保证钻机正常运转。 (4)国产旋挖钻机的钻杆牙嵌与动力头啮合情况和钻杆状态无显示功能。 2.2.2 国外旋挖钻机技术状况 (1)国外的旋挖钻机的钻杆牙嵌与动力头啮合情况和钻杆状态有显示功能。这些功能的增加确实是 非常实用的。凡用过旋挖钻机的人都知道，钻杆牙嵌是极易磨损的 (特别是在啮合不彻底的情况下)，磨损后的修复也是非常麻烦的。以往操作者只能凭 自己的经验来感觉啮合情况，所以对操作者的熟练程度的要求很高。有了钻杆牙嵌啮合情况显示功能 后，显示器上能精确地显示牙嵌的啮合情况，即便是一位没有经验的操作者也能很好地操作，同时大 大地减轻了工人的劳动强度。在钻孔作业时，钻孔深度往往达几十米，由于地质情况、钻杆与钻杆、钻 杆与钻头连接等方面的原因，造成钻杆、钻头脱落在孔内的事故，给施工单位造成很大的损失。钻杆 状态的显示功能，为操作者提供一个可视的钻杆，方便了操作者，避免了事故的发生。 (2)旋挖钻机在进行钻孔作业时，有一个钻进——提升——回转——抛土——再回转至原孔口—— 对准——再钻进的过程。国产旋挖钻机因没有回位定位功能，所以 在对准时耗费相当多的时间和精力，而且，人工对准精度低。 而德国宝峨、意大利CMV公司的钻机都具有回位定位功能。所谓回位定位功 能是指机器回转时能记录回转角度，待抛土后再回转回来时，一旦达到记录的角度后，自动停止。这 样，保证其回到第一次回转前的位置。大大减轻了劳动强度、提高了生产效率及作业精度。 (3)国外的旋挖钻机有混凝土灌注桩模式。此模式可显示混凝土压力、混凝土流量、液压系统压力以及混凝土桩形，保证桩的质量。 (4)国外的旋挖钻机多功能化。能选用多种钻具进行不同土层或岩层的作业，能通过更换钻具进行 钻孔、连续墙成槽、预制桩施工、凿岩锚杆等作业。即钻机采用的是多用途模块式设计夤庾昊话? 可用于： － 大口径短螺旋和旋挖斗回转施工； － 长螺旋施工； － 全护筒跟管施工； － 全护筒跟管＋磨桩机施工； － 液压抓斗地下连续墙施工； － 高压旋喷施工； － 潜孔锤施工； － 预制桩施工。 以上不同工法的施工，只需要选装不同的工作附件，便可做到一机多用，节约使用成本。目前， BMUER公司、SOILMEC公司、CASAGRANDE公司等都具有各种方式的施工机械。 (5)国外的旋挖钻机采用电液比例伺服控制系统、PLC、CAN总线控制等，提高了定位钻孔精度， 具有钻孔深度的自动化检测，荧光屏显示功能等，当钻机发生倾斜时，钻机会自动报警，并进行自动 调整。采用能显示多种信息的多功能液晶显示器，能进行钻机控制、自动垂直调平、回转倒土控制、发 动机的监控、钻孔深度测量及显示、车身工作状态动画显示及虚拟仪表显示、故障检测与报警等信息 的显示。 (6)国外的旋挖钻机安全保护好。钻机的设计充分考虑操作人员的安全，并采取了一些措施： － 驾驶室前窗配有FOPS（防坠物保护）； － 卷扬的高度限位； － 驾驶室内操作台安全控制； － 发动机、液压等参数显示、报警等。 (7)国外的旋挖钻机在控制功能上普遍采取和专业厂合作或自己开发专用控制器和控制软件。而国 内旋挖钻机在控制功能上基本采用进口，没有自己的软件。 总之，目前，我国的旋挖钻机与国外的旋挖钻机差距很大，无论是功能上，还是技术上都比较落 后。尽管产品成本相对较低，但与社会发展不相适应。若要在日趋激烈的旋挖钻机市场竞争中占有 一席之地，必须不断改进老产品，并逐步开发高起点、高技术含量的新产品。 2.3 国产旋挖钻机发展方向 (1)从我国国情出发，开发大、中、小等不同档次的旋挖钻机。特别是中、小型旋挖钻机。由于国 内竞争激烈，尽量降低成本，提高可靠性。 (2)致力于旋挖钻机施工工法的研究。结合工法开发新产品，实现产品系列化，通过产品的个性 化、差异化来满足客户的各种需求，并大力发展旋挖钻机品种，一方面是要善于向国外旋挖钻机企 业学习并借鉴国外旋挖钻机先进技术，在借鉴的基础上设计、生产适合我国国情的旋挖钻机产品; 另一方面要加大旋挖钻机创新的力度。研发具有中国特色的旋挖钻机，使国产旋挖钻机具有外国 产品不能比拟的优势，满足国内市场需求，填补我国基础机械领域的空白。现阶段应重点发展扭矩 为100kN.m~250kN.m，最大钻孔直径在1000mm~3000mm的系列产品。 2.4 国产旋挖钻机发展策略 据统计，国内80%的桩基础桩径在1.2m以下，深度不超过40m，故20吨级以下的中、小型旋挖 钻机的市场容量较大。以20吨级为点，降本增效，加强研究旋挖钻机施工的特点，迅速形成20吨级 以下批量生产，形成自主知识产权，打造20吨级以下的国产品牌。而对于20吨级以上的旋挖钻机， 定位在国际领先技术水平，迅速形成具有研发和生谧昊哪芰Γ⒐凇⑼庑谧昊氖? 场。建议采取多种措施开发旋挖钻机的产品:以自主开发为主，国内合作和引进技术为辅的方式进 行，建议在小吨位旋挖钻孔机、中吨位旋挖钻孔机方面自主开发使产品系列化，对大吨位旋挖钻孔 机建议采取可以通过不同形式引进国外先进技术，或采取关键件国际配套，开发技术先进的旋挖钻 孔机，以较高的性能价格比和优质的售后服务满足重点工程的需要。 总之，从目前国内旋挖钻机行业的实际情况出发，在研制旋挖钻机产品时，对于具有技术和资 金实力的企业，可以通过不同形式引进国外先进技术，或采取关键件国际配套，开发技术先进的旋 挖钻机，以高的性能价格比和优质的售后服务满足重点工程的需要，针对目前国内基础施工水平 较低、购买力不高，开发一些适合中国国情，在主要性能满足要求的同时，价格也能被中小施工企 业接受，以代替转盘式反循环钻机。(end)

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