CN103032023A - 螺旋式桩机旋转冲击破碎头装置 - Google Patents

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本发明螺旋式桩机旋转冲击破碎头装置，其特征是包括锤筒(1)、锤筒底盖(2)、锤杆(3)、若干个液压破碎头装置(4)、液压破碎头装置连接盘(42)、连接头(5)、导砼管(6)，液压破碎头装置(4)通过连接盘(42)安装在锤筒(1)内，液压破碎头装置(4)下部的冲击杆(45)与冲击底盘(48)固定连接，锤杆(3)的上部与锤筒(1)的下部通过花键配合，导砼管(6)的下端与锤杆(3)内孔滑动限位密封配合，在锤杆(3)和锤筒(1)的外环面上分别固定连接有相接的螺旋叶片(31、11)，在锤杆(3)的底部和螺旋叶片(31)底端部分布固定连接设有合金冲击破碎头(8)。其液压破碎头装置(4)的冲击力通过锤杆(3)作用在冲击破碎头(8)上对岩石进行冲击破碎，完成对岩石的破碎钻进，可一次性钻进完成大孔径深桩孔入岩，提高施工效率。

Description

螺旋式桩机旋转冲击破碎头装置
技术领域
本发明涉及的是用于桩基础施工的大孔径螺旋桩机，特别是螺旋式桩机的钻头装置。
背景技术
高速公路、高速铁路、高架桥、高层建筑等施工建设中，尤为依赖牢固的桩基础。目前桩基础施工设备中有螺旋式桩机。这种桩机使用方便、钻进效率较高，但并不能用于岩石或岩层的钻进。现有的螺旋桩机无法实施大孔径、深桩孔入岩施工操作，桩基础孔的入岩施工目前多采用旋挖钻、冲击钻、正反循环钻、空气锤等入岩设备完成钻岩，工作效率极低，成桩成本非常高。
CN102002941B专利公开的大孔径深桩长螺旋桩机，其为了解决桩入岩，在螺旋钻杆的前端部螺旋叶片的背侧面上分布固定设置液压破碎头装置，以利用液压破碎头对岩石进行冲击破碎，然后由螺旋叶片排除破碎下的岩石小碎块进行钻进。该技术方案只能是一种理论上的方案，实际情况是螺旋叶片的背侧面积较小，而且是斜面，即使使用目前最小型号的液压破碎头装置也不可能安装在螺旋钻杆前端部螺旋叶片的背侧面上，进行破碎钻进工作，更无法分布安装多个液压破碎头装置，而且液压破碎头装置长底较长，其无法固定在旋叶片的背侧面上承受旋转扭力作用，而且通向液压破碎头装置的油路也很难实现连接。如果将液压破碎头装置安装在螺旋叶片的上侧面上，不仅同样油路很难实现连接，而且液压破碎头装置将螺旋叶片螺距空间基本占满，更无法分布安装多个液压破碎头装置，螺距空间被液压破碎头装置占满，螺旋叶片失去作用，则不无实现螺旋钻进。所以该专利公开的在螺旋钻杆的前端部螺旋叶片的背侧面上分布固定设置液压破碎头装置是不可行的，实现不了钻进，更实现不了破岩钻进。
发明内容
    本发明的目的是提供一种螺旋式桩机旋转冲击破碎头装置，以解决螺旋式桩机不能入岩打孔，即不能完成打入岩层桩孔的问题，使螺旋式桩机能一次性完成打入岩桩孔和下钢笼、注砼等工作，提高施工效率、降低桩施工的成本，完成大孔径深桩长螺旋桩机入岩并大幅度提高效率。
     本发明螺旋式桩机旋转冲击破碎头装置包括锤筒1、锤筒底盖2、锤杆3、若干个液压破碎头装置4、液压破碎头装置连接盘42、连接头5、导砼管6，若干个液压破碎头装置4的上端通过螺栓与连接盘42固定连接并在连接盘42上圆周分布排列，插装在锤筒1内，在连接盘42与锤筒1上端盖40间设有支柱环或是支柱块43，并形成连接盘42与锤筒1上端盖40间的输油管7安置空间腔70，液压破碎头装置4下部的冲击杆45与冲击底盘48固定连接，锤杆3的上部插装在锤筒1的下部，锤杆3的上部与锤筒1的下部通过花键配合，以使锤杆3可以上下移动，同时可由锤筒1带动转动，锤筒底盖2与锤筒1下端部固定连接，并且锤筒底盖2与锤杆3滑动配合，在锤筒1内锤杆3上设有限位卡环30，限位卡环30与锤筒底盖2配合防止锤杆3脱离锤筒1，连接头5为带有内孔的接头，连接头5与锤筒1的上端盖40固定连接，导砼管6的下端与锤杆3内孔滑动限位密封配合，导砼管6与液压破碎头装置连接盘42及冲击底盘48间隙滑动配合，液压破碎头装置4的进出输油管7a、7b可以设置在导砼管6外环面与连接头5内孔壁间的间腔中，在锤杆3和锤筒1的外环面上分别固定连接有相接的螺旋叶片31、11，在锤杆3的底部和螺旋叶片31底部分布固定连接设有合金冲击破碎头8。
本发明安装在锤筒1内的若干个液压破碎头装置4, 液压破碎头装置4是市售现有产品, 其在通入压力油后工作，其冲击杆45振动冲击，通过冲击底盘48作用锤杆3，锤杆3振动冲击，由固定安装在锤杆3螺旋叶片31下端部上的冲击破碎头8对岩石进行冲击破碎，锤杆3随锤筒1在上部钻杆的带动下可以同时进行转动，完成对岩石的破碎钻进。
本发明结构实用性好，很好的解决了大孔径螺旋式桩机打入岩层桩孔的难题，可一次性钻进完成大孔径深桩孔入岩，成孔后可以通过导砼管6边高压泵送注砼，边旋转、边提升、最后用振动锤及导管下钢筋笼，完成整套桩基础施工操作工艺，实现一次成桩，大幅度提高施工效率、降低桩施工的成本。
附图说明
    图1是本发明实施例结构示意图。
图2是液压破碎头装置连接盘42结构示意图。
图3是冲击杆连接盘47结构示意图。
图4是冲击底盘48结构示意图。
图5是图1的B-B剖视图。
具体实施方式
本发明螺旋式桩机旋转冲击破碎头装置有锤筒1、锤筒底盖2、锤杆3、若干个液压破碎头装置4、液压破碎头装置连接盘42、连接头5、导砼管6，若干个液压破碎头装置4的上端通过螺栓与连接盘42固定连接并在连接盘42上圆周分布排列，插装在锤筒1内，在连接盘42与锤筒1上端盖40间设有支柱环或是支柱块43，并形成连接盘42与锤筒1上端盖40间的输油管7安置空间腔70，液压破碎头装置4下部的冲击杆45与冲击底盘48固定连接，附图实施例所示，冲击杆45的端头45’通过与其固定配合连接的止口环46与冲击杆连接盘47上分布开设的止口孔47’配合，冲击杆连接盘47与冲击底盘48通过螺栓固定连接。
锤杆3的上部插装在锤筒1的下部，锤杆3的上部与锤筒1的下部通过花键配合，以使锤杆3可以上下移动同和可由锤筒1带动转动，附图实施例所示，在锤筒1内侧固定连接设有内花键套15，内花键套15通过若干楔键16与锤筒1配合固定，以便于加工、装配和维修；在内花键套15与液压破碎头装置4底部间设有支承筒17及支承盘17’对液压破碎头装置4给予支承。
锤筒底盖2与锤筒1下端部固定连接，并且锤筒底盖2与锤杆3滑动配合，附图实施例所示，锤筒底盖2与锤筒1是螺纹配合，在锤筒底盖2的侧面上分布设有紧定螺钉22加以固定；在锤筒底盖2与锤杆3的配合面上开设有密封圈24进行滑动密封，以防止水进入锤筒1内。
在锤筒1内锤杆3上设有限位卡环30，卡环30由两半环组合构成，限位卡环30与锤筒底盖2配合防止锤杆3脱离锤筒1。
连接头5为带有内孔的六方接头，连接头5与锤筒1的上端盖40焊接固定连接。
导砼管6的下端与锤杆3内孔滑动限位密封配合，导砼管6与液压破碎头装置连接盘42及冲击底盘48间隙滑动配合，附图实施例所示，在导砼管6下端焊接固定连接有滑套61，滑套61与锤杆3内孔上端部的止口35配合，限制导砼管6位置，即限制导砼管6不能向下滑动，在滑套61与锤杆3内孔间设有密封圈63，以防止水从锤杆3内孔进入锤筒1内。
液压破碎头装置4的进出输油管7a、7b设置在导砼管6外环面与连接头5内孔壁间的间腔中，在锤杆3和锤筒1的外环面上分别固定连接有相接的螺旋叶片31、11，螺旋叶片为多头叶片,即为双头叶片或三头叶片，一般情况下选择两头叶螺旋叶片，在锤杆3底部铰接连接有锥盖37，在锤杆3的底部和螺旋叶片31底端部分布固定连接设有若干合金冲击破碎头8，在锤杆3底部的锥盖37上分布固定连接设有若干合金冲击破碎头82。

Claims (7)

1.螺旋式桩机旋转冲击破碎头装置,其特征是包括锤筒(1)、锤筒底盖(2)、锤杆(3)、若干个液压破碎头装置(4)、液压破碎头装置连接盘(42)、连接头(5)、导砼管(6)，若干个液压破碎头装置(4)的上端通过螺栓与连接盘(42)固定连接并在连接盘(42)上圆周分布排列，插装在锤筒(1)内，在连接盘(42)与锤筒(1)上端盖(40)间设有支柱环或是支柱块(43)，并形成连接盘(42)与锤筒(1)上端盖(40)间的输油管(7)安置空间腔(70)，液压破碎头装置(4)下部的冲击杆(45)与冲击底盘(48)固定连接，锤杆(3)的上部插装在锤筒(1)的下部，锤杆(3)的上部与锤筒(1)的下部通过花键配合，以使锤杆(3)可以上下移动，同时可由锤筒(1)带动转动，锤筒底盖(2)与锤筒(1)下端部固定连接，并且锤筒底盖(2)与锤杆(3)滑动配合，在锤筒(1)内锤杆(3)上设有限位卡环(30)，限位卡环(30)与锤筒底盖(2)配合防止锤杆(3)脱离锤筒(1)，连接头(5)为带有内孔的接头，连接头(5)与锤筒(1)的上端盖(40)固定连接，导砼管(6)的下端与锤杆(3)内孔滑动限位密封配合，导砼管(6)与液压破碎头装置连接盘(42)及冲击底盘(48)间隙滑动配合，液压破碎头装置(4)的进出输油管(7a、7b)可以设置在导砼管(6)外环面与连接头(5)内孔壁间的间腔中，在锤杆(3)和锤筒(1)的外环面上分别固定连接有相接的螺旋叶片(31、11)，在锤杆(3)的底部和螺旋叶片(31)底端部分布固定连接设有合金冲击破碎头(8)。
2.根据权利1所述的螺旋式桩机旋转冲击破碎头装置,其特征是冲击杆(45)的端头(45’)通过与其固定配合连接的止口环(46)与冲击杆连接盘(47)上分布开设的止口孔(47’)配合，冲击杆连接盘(47)与冲击底盘(48)通过螺栓固定连接。
3.根据权利1所述的螺旋式桩机旋转冲击破碎头装置,其特征是在锤筒(1)内侧固定连接设有内花键套(15)，内花键套(15)通过若干楔键(16)与锤筒(1)配合固定；在内花键套(15)与液压破碎头装置(4)底部间设有支承筒(17)及支承盘(17’)对液压破碎头装置(4)给予支承。
4.根据权利1所述的螺旋式桩机旋转冲击破碎头装置,其特征是锤筒底盖(2)与锤筒(1)是螺纹配合，在锤筒底盖(2)的侧面上分布设有紧定螺钉(22)加以固定；在锤筒底盖(2)与锤杆(3)的配合面上开设有密封圈(24)进行滑动密封，以防止水进入锤筒(1)内。
5.根据权利1所述的螺旋式桩机旋转冲击破碎头装置,其特征是连接头(5)为带有内孔的六方接头，连接头(5)与锤筒(1)的上端盖(40)焊接固定连接。
6.根据权利1所述的螺旋式桩机旋转冲击破碎头装置,其特征是在导砼管6下端焊接固定连接有滑套(61)，滑套(61)与锤杆(3)内孔上端部的止口(35)配合，限制导砼管(6)位置，即限制导砼管(6)不能向下滑动，在滑套(61)与锤杆(3)内孔间设有密封圈(63)，以防止水从锤杆(3)内孔进入锤筒(1)内。
7.根据权利1所述的螺旋式桩机旋转冲击破碎头装置,其特征是螺旋叶片为多头叶片,即为双头叶片或三头叶片；在锤杆(3)底部铰接连接有锥盖(37)，在锤杆(3)底部的锥盖(37)上分布固定连接设有若干合金冲击破碎头(82)。
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