桩工机械属于重工业产品，目前世界桩工机械比拟兴旺的国度次要是德国、意大利和日本，最尖端的设备和工法通常也是这几个国度率先开发的，紧随其后的是美国、英国、法国、荷兰、芬兰等国。全球有三个最大的桩工机械市场：宝峨、土力、卡萨格兰地，它们的年销售额居前三位。

近两年在我国交通运输业、动力、修建业开展的带动下，特别是高速铁路建立拉动，我国桩工机械行业迎来了一个疾速开展时期。

1我国桩工机械的开展

我国工程机械行业受害于国度经济继续开展、固定资产投资拉动、国度复兴配备制造业战略的施行等利好要素，全行业失掉继续开展。据中国工程机械工业协会桩工机械分会统计，2012年我国桩工机械销售额100亿元，产品销售量6000台。虽然产值上我国还赶不上德国、意大利等国，但是数量上已是世界第一。

1.1旋挖钻机

目前旋挖钻机在国际外的灌注桩施工中失掉普遍使用，尤其是在欧洲和日本等兴旺国度早就成为大直径钻孔灌注桩施工的次要设备。

国产旋挖钻机起步于上世纪80年代，1988年北京城建工程机械厂开发了履带起重机附着式旋挖钻机，20世纪90年代中期郑州勘察机械无限公司从英国BSP公司引进附着式旋挖钻机的消费技术，但由于此技术比拟落后，配套起重机协调困难，没无形成批量消费。1998年徐工集团开发成功了国际第一台真正意义上的旋挖钻机，但遭到事先国际发起机、液压件、钻杆、动力头号配套件及运用的限制，也没有批量消费。2003年以前我国的旋挖钻机次要以出口为主，价钱昂贵，只要多数有实力的根底施工企业购置。青藏铁路的建立一方面展现了旋挖钻机的优越性，另一方面也提示了国际的消费厂家，根底施工机械也有很大的开展空间。其后一些企业纷繁开发旋挖钻机，如北京三一重机、北京南车、湖南山河智能、福田重工等，国产旋挖钻机的开发成功大幅度降低了旋挖钻机的价钱，打破了出口旋挖钻机一统天下的场面，使更多的用户买得起旋挖钻机，并且经过购置旋挖钻机也获得了较好的经济效益，这种相反相成的关系极大地推进了旋挖工法在我国的使用。

&ldquo十一五&rdquo、&ldquo十二五&rdquo时期我国投巨资停止铁路、公路、电力、城市公共设备等建立，尤其高铁建立为我国旋挖钻机的开展带来史无前例的机遇。高铁客运专线有80%以上为桥梁，桥桩的直径大多在1.5m以下，深度60m以内，恰恰合适旋挖钻机施工。

经过近几年的开展，国产旋挖钻机零件的次要功能已接近或到达国际先进程度。目前我国已能消费从6tm到40tm大中小型多种规格的旋挖钻机。依据市场需求，山东鑫国重机、郑州川岛、浙江振中等公司开发的小型旋挖钻机在工民建桩根底施工范畴获得了十分好的业绩，小旋挖定位精确，运用本钱低、维修方便、报答快，十分合适小型施工单位。南车、徐工、三一等公司开发的大型旋挖钻机使用在长江、黄河大型桥梁桩根底施工，大大进步了施工效率，延长了工期。从2006年开端国产旋挖钻机占领了国际市场。据桩工机械分会统计，2006年我国旋挖钻机的销量350台左右，2007年450台左右，2008年900台左右，2009年1200台，2010年到达1700台。目前我国已是世界上最大的旋挖钻机消费国和运用国。

虽然宽广的市场前景为我国旋挖钻机企业提供了市场机遇，但与国外旋挖钻机几十年的开展历程相比，国际旋挖钻机行业起步较晚，在市场中少量使用的工夫不长，所以国产设备需求改良的成绩不容无视。首先，我国旋挖钻机种类单一，大少数厂家仅消费一两种规格的产品，应消费多样化的产种类类。其次，国际自主创新的产品较少。第三，出口配套件的选用单一，应进一步多样化，售后效劳程度也应逐渐增强。第四，钻杆、钻具等国产配套件的质量应进一步进步。第五，旋挖钻机施工配套工艺工法的研讨不够。我国地域辽阔且地质状况复杂。针对不同的地质类型，要明白不同的施工方案以及选用合适的施工设备。例如，西北沿海地层较软，东北东南大局部地域地层复杂，象兰新线根本都是卵石层岩层，在这些地域如何成孔，如何进步施工效率，需求企业下很大的功夫去研讨，仅仅做完主机是处理不了成绩的。

1.2长螺旋钻机

在小直径(800mm以下)小深度(30m以下)混凝土灌注桩施工范畴，长螺旋钻机最具有优势，效率高、本钱低，特别是近几年CFG桩及后植入钢筋笼技术的开发成功大大进步了长螺旋钻孔灌注桩的适用范围，目前已从我国广阔南方地域推行使用到湖北、湖南、广东等地。高铁客运专线局部路段采用CFG桩停止路基加固，也带动了长螺旋钻机的消费，近几年长螺旋钻机的产量稳步增长。统计几个次要的消费厂家，2012年消费液压步履式长螺旋钻机363台，消费电动、液压履带式长螺旋钻机178台，以上统计不片面，依据长螺旋钻机动力头的消费状况，2011年长螺旋钻机产量应该接近1000台，2012年1500台左右。如今我国已构成郑州、新河、胶东、瑞安、长沙几个大的长螺旋钻机消费基地。

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长螺旋钻机的消费厂家和产量都不少，但各厂的产品功能区别不大，各厂家的钻机动力头和钻具简直一样。我国如今所用的长螺旋钻机施工工法比拟单一，日本由长螺旋钻机变形的工法十分多，我国消费厂家与施工脱节，设备的改良多年来停顿不大。现实上长螺旋钻机还有很大的开展空间。

1)开发合适软土层、卵石层等复杂易塌地层的套管式长螺旋钻机，即内置钻杆高速小扭矩正转，外层套管低速大扭矩反转。

2)钻机动力头由单速向多速开展，以合适不同桩径和深度的要求，进步施工效率。

3)钻具直接影响长螺旋钻机的施工效率，消费厂家应该和施工单位结合，开收回合适不同地质状况的钻具。国外厂家，如日本三和机材，仅长螺旋钻头就有几十种。

4)产品短少必要的平安安装，如拔桩力限制器、防过卷安装等，波动性差，事故多发。

1.3正反循环工程钻机

虽然旋挖钻机开展很快，但在我国西北沿海地域及其它中小城市混凝土灌注桩的施工依然次要以正反循环工程钻机为主，正反循环工程钻机施工需求泥浆护壁，发生少量泥浆，许多施工企业对泥浆不经任何处置随意排放形成严重环境净化。随着我国经济程度的进步、环保法规的健全及新设备伴随着互联网和移动生活的日趋成熟，芝麻信用高分和良好的个人征信记录，不仅可以办理贷款、申请信用卡延伸你的财富，更能大大便利我们的生活。的使用，此种钻机的运用会越来越少。当然，在大直径(2m以上)大深度(60m以上)桩根底的施工中，正反循环工程钻机仍有优势。近几年正反循环工程钻机的产质变化不大，每年都在1000台左右。

在跨江跨海大桥根底桩的施工方面，国产大直径正反循环工程钻机与出口钻机相比还是有差距，如毛病多、入岩效率低、钻头易损坏等。我国近几年海上江上的工程很多，国际的厂家应该在这方面停止攻关。

我国的某些地域如温州、宁波等地，土质特别软，以淤泥为主，桩侧摩擦力很小，要求桩必需入岩。我国的入岩设备非常落后，如今中小直径的嵌岩桩根本上采用冲击钻施工，但效率十分低。国外通常运用潜孔锤施工岩层，效率很高，但国际大直径的潜孔锤还是空白，而小直径的潜孔锤牢靠性很差，需求进一步研讨。

1.4液压静力压桩机

目前管桩的施工设备次要是液压静力压桩机，其优点是无振动、无乐音、无净化、质量好，所以混凝土预制管桩是我国近几年推行速度很快的一种工法。目前从北方到南方，从沿海到边疆大局部省市都有使用，特别在软土地域已成为工民建的首选桩型。次要缘由如下：

1)管桩在工厂加工，质量容易保证，不像现场灌注桩易呈现质量事故

2)管桩消费企业规模越来越大，管桩的本钱大幅度降低

3)液压静力压桩机的功能明显进步，产种类类也越来越丰厚

4)管桩消费企业与压桩机消费企业的鼎力推行。

2012年我国消费液压静力压桩机600多台。液压静力压桩机的消费企业次要集中在湖南、浙江、上海、江苏，湖南山河智能的市场占有率超越50%。针对硬地层静力压桩机施工困难的成绩，山河智能与广东建科院正在结合开发带钻机的静力压桩机，即应用套在桩管内的螺旋钻机边钻孔边压桩，抵达预定深度，钻机反转，扩孔钻头发出，从桩管内拔出钻杆。液压静力压桩机的最大缺陷是轻巧，运输费用高，转移场地费事。

1.5桩锤

桩锤包括筒式柴油锤、导杆式柴油锤、液压锤、振动锤等。

筒式柴油锤次要消费厂家有上海工程机械厂、广东力源液压机械无限公司等。导杆式柴油锤的次要消费厂有江苏东达、巨力、巨威、抚顺6409等。其中，上海工程机械厂从德国德尔马克引进的技术，质量最好，批量最大，为配合上陆地山港和杭州湾大桥、东海大桥风电的建立，该厂开发了D160、D220柴油锤，D220柴油锤是目前世界上最大的柴油锤。柴油锤由于乐音、油烟净化等公害无法处理，运用会越来越少。

振动锤次要消费厂家有浙江振中工程机械股份无限公司、浙江瑞安八达工程机械厂等，我国电动式振动锤的开展曾经十分成熟，从几千瓦到几百千瓦都能自行设计制造。近两年浙江振中公司的可调公平力矩振动锤已有多台使用于上陆地山港砂桩工程，并出口到日本、韩国等兴旺国度。我国液压振动锤刚起步，上海振中已开收回激振力100t、200t的液压振动锤。液压振动锤应向高频、调频调幅的方向开展。

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今后数年，我国将投资数万亿建立海下风电，以前海下风电根底多为群桩，群桩施工周期长、本钱高。欧洲、日本等国在建的海下风电已改为单桩根底，即直接把直径5～6m、壁厚100mm左右、长数十米的大钢管用液压冲击锤打入或用振动锤沉入海底。此类大型的液压锤或振动锤我国目前还是空白，必需从国外出口，而出口产品的价钱又非常昂贵。结合工程需求，国际有实力的企业应该着手研讨。

1.6液压抓斗

近十年来我国地下延续墙技术开展迅猛，上海、广州、北京等地已在高层修建和地铁车站等数百项工程中使用地下延续墙支护技术。据理解，国务院曾经批复二十多个城市建筑地铁和轻轨，投资近万亿，我国的地下延续墙施工设备必将有一个大的开展。我国目前建造地下延续墙所用的设备是液压抓斗和多轴钻孔机。

建造大深度大厚度地下延续墙通常运用抓斗式成槽机，次要包括钢丝绳抓斗、液压导板式抓斗、导杆式抓斗、混合抓斗等，由于液压导板式抓斗具有抓斗升降速度快、闭斗力大、挖槽才能强、施工效率高、施工深度大、成墙厚度大、成墙精度高(自动纠偏安装)等特点，所以运用量最大。近几年国产液压抓斗开展很快，2012年我国液压抓斗的销量在120台左右，消费企业有上海金泰、徐工、南车、三一、上海工程等。目前上海金泰的液压抓斗市场占有率超越50%。

1.7多轴钻孔机

SMW工法是应用专门的多轴钻孔机(普通为3轴)钻进切削土体，同时在钻头端部将水泥浆液注入土体，经充沛搅拌混合后，再将H型钢或其他型材拔出搅拌桩体内，构成地下延续墙体，应用该墙体直接作为挡土和止水构造。该工法取代原有的钻孔灌注桩和止水帷幕的围护办法，具有施工速度快、止水效果好、工程造价低、无净化等优点，是一种有推行出路的施工工艺。SMW工法在上海、天津、南京、杭州等地曾经推行运用。

我国SMW工法施工用多轴钻孔机晚期全部从日本出口，如日本三和机材、三和机工，次要以二手机为主，价钱昂贵，设备的充足严重制约了SMW工法在我国的推行使用。近几年国产的SMW工法用多轴钻孔机已可以满足国际施工的需求，次要消费企业有上海工程、上海金泰、浙江振中，2012年SMW工法用多轴钻孔机的销量在130台左右。往年上海工程机械厂依据工程需求开发了施工深度超越50m的超深多轴钻机，在郑州高铁车站基坑施工中运用十分好。

1.8桩架

桩架是习气叫法，依据它的用处和结构原理，实践上是一台打桩公用的起重与导向设备。柴油锤、液压锤、振动锤、钻孔机、振冲器、深层搅拌机等任务安装在施工时都必需与桩架配套运用，桩架的功用次要是起吊各种桩锤等任务安装、桩料斗、钢筋笼等，给桩锤等任务安装导向和变幅(打斜桩)，确定桩位。

桩架按构造特点分滚管式、轨道式、步履式、履带式。我国目前少量运用的桩架为滚管式和步履式。此种桩架国际上曾经很少运用。液压步履桩架是具有中国特点的桩架，以步履方式挪动桩位和回转，造价低，深受中小根底施工公司的欢送，它的最大缺陷是转移方便。全液压履带式三点桩架是目前国外普遍使用的一种最先进的桩架，上海工程机械厂引进日本车辆DH558、DH658桩架消费技术，其产品到达国际先进程度。

20世纪90年代末期，我国一些厂家将步履桩架和履带桩架的优点相结合开收回了电动履带式桩架，本钱与全液压履带桩架相比大幅度降低，挪动又比步履式方便。该产品遭到施工单位的欢送，是短期内履带桩架的开展方向，但其外接电源存在平安隐患。

2我国需研讨的桩工机械产品

2.1地下延续墙施工设备

地下延续墙包括承重式延续墙、防渗挡土墙和单纯的防渗墙。普通地层的地下延续墙施工多用液压抓斗，但遇到硬质地层液压抓斗施工困难，为此宝峨、卡萨格兰地公司开发了程度多轴式掘削机，我国的三峡工程、南水北调穿黄工程、深圳地铁、上海地铁引进了上述设备，运用效果很好。

在防渗挡土墙(水泥土墙)施工范畴，以前多用垂直式单轴或多轴钻机，在日本和我国的沿海地域SMW工法运用十分普遍。但如今的多轴钻机遇到硬质复杂地层施工困难，如在北京地域三轴钻机施工就有一定难度。为处理该成绩，德国宝峨公司开发了BCM系列程度多轴式深层搅拌机，日本神钢公司开发了TRD切削机。宝峨BCM系列程度多轴式深层搅拌机下部有两个程度设置的切削头，切削头上镶有截齿，上部是一方形导杆，经过滑道与三支点打桩机立柱相联接。该机顺应面广，在岩石、砾石层中都能施工，施工深度可达35m，施工精度高，成墙防水效果好，无净化。神钢TRD切削机构造共同，在履带底盘上侧向布置一个链轮链条式切削机构，四周链条上装有切削刀头。与以前纵向施工方式不同，TRD切削机开端先钻到预定深度，然后全深度横向切削，切削同时注入水泥浆，构成水泥土墙。TRD切削机施工效率十分高，施工实践深度已达60m，成墙质量好，无净化。

2.2地下妨碍物撤除设备

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随着旧城改造的工程越来越多，旧有修建物的地下根底如何撤除是一个难题。我国2010年上海世博会的场馆都在黄浦江两岸原有工厂上建立的，也有相似成绩，如今我国采用振动加高压冲水的方法。日本等兴旺国度旧城改造的工程特别多，也开发了多种撤除地下妨碍物的工法和设备。普通是应用全套管全回转式钻孔机先行切削，套管内切下的妨碍物次要有3种取出方式：①用冲抓斗、十字锤破碎抓取②电动或液压驱动的短螺旋钻头破碎取出③多爪式液压破碎机夹碎取出。

2.3长螺旋钻机入岩设备

如今许多桩根底为了确保承载力都要求桩要入岩，我国目前所用的入岩设备非常落后，根本上是冲击钻，效率低、泥浆净化严重。在韩国和日本等国，有一种工法入岩施工非常无效，即双动力头长螺旋钻机与气动潜孔锤结合施工。详细办法是：内动力头驱动长螺旋钻杆，钻杆下端装有潜孔锤，钻杆带动潜孔锤回转的同时，高压空气经过钻杆内孔带动潜孔锤的头部上下冲击运动，这样边回转边冲击，将岩石破碎成小碎块。由于外动力头驱动外套管反向旋转，被破碎成小碎块的岩石在高压空气的作用下沿螺旋叶片被返至空中。到达预定深度后，将内钻杆及潜孔锤拔出，等拔出钢筋笼灌完混凝土后再将外套管拔出。此种工法施工效率高，成孔质量好，无泥浆净化。

3次要成绩和建议

1)结合施工工法，不时开发新产品。桩工机械的特点是：要满足不同的桩型、不同的地质条件和不同的工程要求，而且随着施工办法的不时呈现，又需求开发新的种类，因而桩工机械行业的每种设备都有各呼吁行业者在政府部门出台相关政策标准的之前，从业者一定要规范自己的行为准则健康有序的快速发展。自的顺应范围，目前正处于疾速开展期，企业一定要抓住机遇，打好根底，定好位。

2)增强自主创新，提升传统产品功能，应用高新技术改造和提升传统产品是行业进步竞争力的重要举措。

3)进步中心竞争力，以自主创新走向世界。近年来我国桩工机械出口情势喜人，但产品距世界先进程度还有一定的差距，要打造波动的市场占有率和品牌，企业一定要将产品、配套件、效劳提到一定的高度，这是完成国际化开展的根本保证。

4)防止无序竞争，倡导调和、共赢。企业的开展战略应为利益关系者之间的共同开展，企业要结合国情和工程施工的特点，不时自主创新，仔细研讨市场，使每个企业都拥有本人的特征和品牌，构成差别化竞争格式，走出一条合适本人的稳健开展路途。