CN1076980A

CN1076980A - 灌注混凝土螺旋钻机

Info

Publication number: CN1076980A
Application number: CN 93101250
Authority: CN
Inventors: 何庆林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-02-23
Filing date: 1993-02-23
Publication date: 1993-10-06

Abstract

一种灌注混凝土螺旋钻机，其钻具的钻杆的外管下端装有牙嵌式离合器的上半部分，外管的上部与变速箱驱动齿轮相啮合，外管里面装有可通过混凝土的刚性内管，内管下端制有牙嵌式离合器的下半部分，钻头通过法兰与之固定在一起，内管的下部开有混凝土出料口，上端通过转向器与混凝土管相通，外管和内管可离合地装在一起。该钻机即可钻孔，又可压水、压浆、压混凝土，能在各种不同地质件下快速灌注钢筋混凝土桩。

Description

本发明概括地说是涉及一种建筑用桩孔机械，具体地说是涉及一种灌注桩钻孔机。

目前，建筑业注桩时普遍使用一种长螺旋钻孔机，它虽然具有操作简单、使用方便、工作可靠、可变速、钻进效率高等优点，但这种钻机在施工中只能单纯完成钻孔工作，注桩时需将钻具全部提出后，再灌注水泥浆或混凝土，因而，整个工艺过程效率低，且无法处理坍孔;在建筑业中，还使用一种钻孔压浆钻机，如在中国专利CN86100705号“钻孔压浆成桩法”使用的钻孔压浆钻机、这种钻机的特点是在钻头上设有喷嘴，当钻孔至预定深度后，在提钻的同时通过与较细的软供浆胶管相连的喷嘴向孔内高压喷注浆液至无坍孔危险的高度为止，然后提出钻具，向孔内放入钢筋笼和注浆管直至孔底，填满粒料，最后通过注浆管向孔内二次高压补浆至浆液达到孔口。这种钻机虽比长螺旋钻机优越，可处理桩端虚土和护壁、防止坍孔，能在有流沙、地下水等不良地质条件下注浆成桩，但由于钻头上的喷嘴口径小，只能用于注入稀水泥浆，不能用于灌注混凝土，需在第一次注浆提出钻具放入钢筋笼后，单独用人工投放粒料，然后再补浆，因而，成桩工艺过程仍较复杂，工作效率低，且粒料与浆液混合不均，桩的质量较差、强度较低、造价高。

本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种能适用于各种不同地质条件的灌注混凝土螺旋钻机。

本发明的目的是通过下述方式实现的：

一种灌注混凝土螺旋钻机，包括升降系统、液压动力和操纵系统，底盘及行走机构和由动力头、螺旋钻具、导向出土装置组成的回转导向系统，所述动力头由电动机、变速箱组成，所述螺旋钻具包括钻头和钻杆，钻杆由外管、螺旋叶片和连接件等组成，外管的上部与变速箱驱动齿轮相啮合，外管的里而装有内管，内管的上端通过转向器与供料管相连，在外管下端装有牙嵌式离合器的上半部分，内管为可通过混凝土的刚性管，内管的下端制有牙嵌式离合器的下半部分，所述钻头与牙嵌式离合器下半部分固定在一起，在内管的下部紧靠牙嵌式离合器下半部分的位置上开有混凝土出料口，所述外管和内管可离合的装在一起，所述的供料管为混凝土供料管。

本发明的灌注混凝土螺旋钻机的优点是：既可钻孔，又可压水、压浆、压混凝土、能在各种不同地质条件下快速灌注钢筋混凝土桩，与本发明人同时提出的“超流态混凝土”（申请号为CN93101251.1）和“钻孔灌注混凝土成桩法”（申请号为CN93100888.3）一起使用，可形成机械化施工流程，减少混凝土的运输，可处理桩端虚土和护壁，防止坍孔，提高了成桩的质量。

本发明的其他优点和细节可通过阅读下文结合附图详加描述的实施例即可清楚明了，其中：

图1是本发明的灌注混凝土螺旋钻机的变速箱和螺旋钻具的结构布置示意图;

图2是本发明的灌注混凝土螺旋钻机的变速箱和螺旋钻具的结构布置另一方案示意图;

图3为图1的局部放大图;

参照图1，钻杆包括由若干个法兰11连接在一起的外管9，装在外管9外面的螺旋叶片10，位于螺旋叶片10下部的切削具20，外管上部通过过渡法兰12与变速箱14的驱动齿轮相啮合，在外管9的下端加工有螺纹，牙嵌式离合器的上半部分5通过螺纹固定在外管上，并用锁紧螺母6锁紧，也可以将其焊在外管的下端。在外管9的里而装有由法兰连接在一起的例如由钢制作的内管8，其下端加工有牙嵌式离合器的下半部分2，钻头1通过法兰与牙嵌式离合器下半部分2固定在一起，在内管8的下部紧靠离合器下半部分2的位置上开有可通过例如含粒径为0.5-2厘米石子的混凝土的口径较大的出料口3，内管8和外管9的下部之间装有密封装置4，以防止混凝土等进入外管9。内管8和外管9之间装有导向键13或其它适用的导向装置，内管8的上端通过转向器17与混凝土胶管19相通，在胶管19上可接装水泥浆胶管18，图中在混凝土胶管19上示出了止回阀7。变速箱14主转向器17之间设有转盘21。参照图3。图中表示两个液压缸15的缸体与变速箱14的壳体固定在一起，变速箱的壳体是固定在机架上的，液压缸15的活塞杆的端部用焊接或螺纹连接一个“T”形杆，“T”形杆的两端装有两个滚动轴承16，轴承16则安装在与内管8固定在一起的转盘21内，当转盘21绕纵轴线随内管一起转动时，轴承16的外环受摩擦力作用可绕自身轴线转动，以减少运动阻力。

使用本灌注混凝土螺旋钻机注桩时，当钻孔至预定深度后，将整个钻具稍向上提起约8-10厘米，然后通过液压控制系统使液压缸15的活塞杆缩入并带动转盘21和与之相连的内管8和钻头1向下移动，使外管9与内管8下部的牙嵌式离合器脱开，打开出料口3，并经胶管18通过出料口注入水泥浆，然后边提升钻具边注入水泥浆，以便处理桩端虚土，当注入足够的水泥浆后，可关闭水泥浆胶管18的阀门（图中未示出），打开混凝土胶管19的阀门，边提升钻具边注入混凝土至略高于设有坍孔危险的位置，然后提出钻具放入钢筋笼，并灌注混凝土至预定高度。

图2是本发明的灌注混凝土螺旋钻机的变速箱和螺旋钻具的结构布置另一方案示意图。图2与图1不同之处仅仅在于图2所示的结构取消了图1中变速箱和转盘之间的液压缸，而在内管8上制作一个台肩22，例如可将台肩22焊在内管8上，这种结构比图1所示结构简单的多，当钻孔时由于地面阻力作用将钻头连同内管8向上推移，使内管8上的牙嵌式离合器的下半部分2与外管9上的牙嵌式离合器的上半部分5啮合在一起，使其一起旋转钻进，当钻孔完毕需注入水泥浆或混凝土时，只要将变速箱14和与之相连的外管9向上提起一小段距离，内管就靠自重下移与外管脱离啮合，打开混凝土出料口3，内管下移的距离受内管上的台肩22限制，此时台肩22支靠在变速箱壳体上，阻止内管继续下移，反之依然。

本发明的灌注混凝土螺旋钻机具有多种功能，既能钻孔，又能根据需要边提升钻具边压水、压浆或压混凝土、可在含有流沙、沙卵石、淤泥层，有地下水等不同地质条件下成桩。与纯水泥浆和本发明人发明的超流态混凝土配合使用可处理桩端虚土和护壁，防止坍孔，使桩体与孔周围土体紧密地固结成一体，可提高桩的强度。由于可通过钻机灌注混凝土，因而减少了灌注混凝土的运输工序，使工艺过程简单化，提高了工作效率。

Claims

1、一种灌注混凝土螺旋钻机，包括升降系统、液压动力和操纵系统、底盘及行走机构和由动力头、螺旋钻具、导向出土装置组成的回转导向系统，所述动力头由电动机、变速箱组成，螺旋钻具包括钻头和钻杆，钻杆由外管，螺旋叶片和连接件等组成，外管的上部与变速箱驱动齿轮相啮合，外管的里面装有内管，内管的上端通过转向器与供料管相连，本发明的特征在于在外管下端装有牙嵌式离合器的上半部分，内管为可通过混凝土的刚性管，内管的下端制有牙嵌式离合器的下半部分，所述钻头与牙嵌式离合器下半部分固定在一起，在内管的下部紧靠牙嵌式离合器的下半部分的位置上开有混凝土出料口，所述外管和内管可离合的装在一起，所述的供料管为混凝土供料管。

2、按照权利要求1所述的螺旋钻机，其特征在于所述变速箱和转向器之间设有与内管固定在一起的转盘，在所述变速箱和转盘之间装有液压缸，所述液压缸的缸体与变速箱壳体固定在一起，活塞杆端部通过滚动轴承与转盘相连。

3、按照权利要求1所述的螺旋钻机，其特征在于在位于变速箱和转向器之间所述内管上制有台肩。

4、按照权利要求2或3所述的螺旋钻机，其特征在于在所述内管和外管之间装有导向装置。

5、按照权利要求4所述的螺旋钻机，其特征在于所述的导向装置是导向键。

6、按照权利要求5所述的螺旋钻机，其特征在于在所述内管和外管的下部之间装有密封装置。