CN107762403B - 地下工程洞桩施工用左右位移式低净空钻机 - Google Patents
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Abstract
一种地下工程洞桩施工用左右位移式低净空钻机，包括行走机构(1)、与行走机构(1)连接的钻进机构(2)，钻进机构(2)包括龙门架(21)、伸缩钻杆(22)、动力头(23)、钻头(24)、滑块(25)、短套(26)，伸缩钻杆(22)上端套设于动力头(23)内，动力头(23)固接于短套(26)下部并带动伸缩钻杆(22)旋转，短套(26)上端滑动设置在龙门架(21)的横梁上，钻头(24)与滑块(25)可拆卸地连接，滑块(25)与龙门架(21)的立柱配合实现上下滑动。本发明的左右位移式低净空钻机在高度受限的状态下，通过钻杆在龙门架横梁上左移或者右移来腾出空间高度，使钻头得以离开地面，实现取土、卸土，在地下有限的高度内实现钻深30米以上、钻径0.5‑2米。
Description
技术领域
本发明属于轨道交通建设、隧道建设、城市管廊建设等地下工程施工领域，具体涉及一种地下工程桩基础成孔用左右位移式低净空钻机。
背景技术
现有轨道交通、地铁施工、隧道内施工、城市管廊建设等地下工程施工时存在一个非常大的难题：洞桩施工，即在洞内向地下打桩。国内桩工生产企业没有一款设备可以在洞内向下打桩的钻机，关键的阻碍在于高度的限制。国内洞桩施工的需求通常都在高度为4.5米以下，桩深需要达到20-30米，桩径要求1-1.8米。国外目前推出的钻机设计思路局限，不能满足国内地下工程对桩径、桩深的要求，比如意大利迈特公司推出的两款钻机，其中一款高度为5.4米，钻深仅有16米，钻径仅为0.8米；另一款高度为3.8米，钻深仅有12米，钻径仅为0.6米，并且两款钻机价格昂贵，高达数百万人民币。
有鉴于此，本发明人基于多年的实践经验及专业知识，并配合学理的应用，以期创设一种新型的左右位移式低净空钻机，能够满足目前地下工程桩基础成孔的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种左右位移式低净空钻机，所要解决的技术问题是使其在地下4.5米(不限于此)高度限制下，在洞内或桥梁、房屋等低净空状态下，向下钻进深度达到30米以上，钻孔直径达到0.5-2米，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种左右位移式低净空钻机，包括行走机构1、与行走机构1连接的钻进机构2，该钻进机构2包括龙门架21、伸缩钻杆22、动力头23、钻头24、滑块25、短套26，该伸缩钻杆22上端套设在动力头23内，该动力头23固接于短套26下部并带动伸缩钻杆22旋转，该短套26上端滑动设置在龙门架21的横梁上，该钻头24与滑块25可拆卸地连接，滑块25与龙门架21的立柱配合实现上下滑动。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来进一步实现。
前述的左右位移式低净空钻机，所述行走机构1采用轮式或履带式或步履式。
前述的左右位移式低净空钻机，所述短套26沿横梁的滑动通过液压缸驱动或机械驱动或气压驱动来实现。
前述的左右位移式低净空钻机，所述滑块25套设于龙门架21的右立柱上，伸缩钻杆22、动力头23位于钻头24的左侧。
前述的左右位移式低净空钻机，所述滑块25套设于龙门架21的左立柱上，伸缩钻杆22、动力头23位于钻头24的右侧。
前述的左右位移式低净空钻机，所述钻头24通过滑块25下滑至龙门架21立柱的下部时，短套26带动动力头23、伸缩钻杆22移动至钻头24上方，伸缩钻杆22的内管下端与钻头24可拆卸地连接；滑块25与钻头24断开。
前述的左右位移式低净空钻机，所述动力头23通过管线与行走机构1上的动力站连接，驱动动力头23进行正反向旋转。
借由上述技术方案，本发明提出的左右位移式低净空钻机在高度受限的状态下，通过钻杆在龙门架横梁上左移或者右移来腾出空间高度，使钻头得以离开地面，实现取土、卸土，在地下有限的高度内实现钻深30米以上、钻径0.5-2米。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明左右位移式低净空钻机的示意图。
图2A至2B是本发明中钻进机构的示意图。
A：地面 1：行走机构
2：钻进机构 21：龙门架
22：伸缩钻杆 23：动力头
24：钻头 25：滑块
26：短套
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的左右位移式低净空钻机其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图1及图2A、图2B，本发明左右位移式低净空钻机包括行走机构1、与行走机构1连接的钻进机构2，该钻进机构2包括龙门架21、伸缩钻杆22、动力头23、钻头24、滑块25、短套26，该伸缩钻杆22上端套设于动力头23内，该动力头23固接于短套26下部并带动伸缩钻杆22旋转，该短套26上端滑动设置在龙门架21的横梁上，该钻头24与滑块25可拆卸地连接，滑块25与龙门架21的立柱配合实现上下滑动。
进一步的，该行走机构1采用轮式或履带式或步履式，但本发明不限于此，使用者可根据地质条件来选择其他方式。
进一步的，该滑块25设置在龙门架21的右立柱上，该伸缩钻杆22、动力头23位于钻头24的左侧。当钻头24借由滑块25的辅助下滑至龙门架21右立柱的下部，并没入挖好的孔内时，短套26带动动力头23、伸缩钻杆22沿着龙门架21的横梁右移至钻头24上端，将伸缩钻杆22的内管下端与钻头24上端可拆卸地连接，再将钻头24与滑块25断开，启动动力头23进行钻进。
进一步的，该滑块25设置在龙门架21的左立柱上，该伸缩钻杆22、动力头23位于钻头24的右侧。当钻头24借由滑块25的辅助下滑至龙门架21左立柱的下部，并没入挖好的孔内时，短套26带动动力头23、伸缩钻杆22沿着龙门架21的横梁左移至钻头24上端，将伸缩钻杆22的内管下端与钻头24上端可拆卸地连接，再将钻头24与滑块25断开，启动动力头23进行钻进。
进一步的，该钻头24可采用扩孔钻头、旋挖钻头，但本发明不限于此，使用者可根据地质条件来选择其他钻头。
进一步的，该动力头23通过管线与行走机构1上的动力站连接，驱动动力头23进行正反向旋转，可为液压驱动、气压驱动、机械驱动，本发明不限于此。
进一步的，短套26沿龙门架21横梁的滑动可由液压缸驱动、机械驱动、气压驱动等方式实现，本发明不限于此。
本发明左右位移式低净空钻机的工作原理如下：
首先将钻机借由行走机构1开至施工区域，依据地理条件及成孔位置开始组装钻进机构2，将钻头24通过滑块25滑动设置在龙门架21的右立柱(或左立柱)上，套设有动力头23的伸缩钻杆22位于钻头24左侧(或右侧)。然后先挖出一个跟钻头24高度相近的孔，钻头24在滑块25的辅助下沿龙门架21的右立柱(或左立柱)下滑，没入该孔内。短套26带动动力头23、伸缩钻杆22沿龙门架21的横梁右移(或左移)至钻头24上方，将伸缩钻杆22的内管下端与钻头24上端可拆卸地连接，然后将钻头24与滑块25断开，滑块25上滑至初始位置。然后启动动力头23，驱动伸缩钻杆22、钻头24向更深处旋转钻进。
卸土时只需将钻头24提至接近地面A，先将钻头24、滑块25连接，再将伸缩钻杆22内管下端与钻头24断开并由短套26带动左移(或右移)至非桩孔区域，为钻头24让出空间，钻头24通过滑块25沿龙门架21的立柱上滑至地面A以上进行卸土。卸土完成后钻头24通过滑块25沿立柱下滑至桩孔内，短套26带动伸缩钻杆22右移(或左移)至桩孔区域，先将伸缩钻杆22内管下端与钻头24连接，再将钻头24与滑块25断开，启动动力头23带动伸缩钻杆22、钻头24继续旋转钻进。
本发明提出的左右位移式低净空钻机已成功应用在北京地铁十六号线等多个城市的地下工程施工中，并且钻深能够达到30米以上，钻孔能够达到0.5-2米，适合国内外市场需求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于本发明所属领域的技术人员来说，凡是利用本发明说明书及附图内容所作出的改进，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.地下工程洞桩施工用左右位移式低净空钻机，其特征在于：包括行走机构(1)、与行走机构(1)连接的钻进机构(2)，该钻进机构(2)包括龙门架(21)、伸缩钻杆(22)、动力头(23)、钻头(24)、滑块(25)、短套(26)，该伸缩钻杆(22)上端套设于动力头(23)内，该动力头(23)固接于短套(26)下部并带动伸缩钻杆(22)旋转，该短套(26)上端滑动设置在龙门架(21)的横梁上，该钻头(24)与滑块(25)可拆卸地连接，滑块(25)与龙门架(21)的立柱配合实现上下滑动；
钻进作业前伸缩钻杆位于钻头的左侧或右侧，同时预先挖出一个孔；钻进作业时钻头(24)在滑块(25)的辅助下沿龙门架的立柱下滑并没入该孔内；然后伸缩钻杆(22)在短套(26)的带动下沿龙门架的横梁横移至钻头上方，先将伸缩钻杆的内管下端与钻头可拆卸地连接，再将钻头与滑块断开连接；再然后启动动力头(23)，通过伸缩钻杆带动钻头继续钻进；
卸土作业时将钻头(24)提至接近地面(A)；然后先将钻头、滑块连接，再将伸缩钻杆的内管下端与钻头断开连接；再然后伸缩钻杆在短套的带动下沿龙门架的横梁反向横移至非桩孔区域；再然后钻头在滑块的辅助下沿龙门架的立柱上滑至地面(A)以上进行卸土。
2.根据权利要求1所述的地下工程洞桩施工用左右位移式低净空钻机，其特征在于：所述行走机构(1)采用轮式或履带式或步履式。
3.根据权利要求1所述的地下工程洞桩施工用左右位移式低净空钻机，其特征在于：所述短套(26)沿龙门架(21)横梁的滑动通过液压缸驱动或机械驱动或气压驱动实现。
4.根据权利要求1所述的地下工程洞桩施工用左右位移式低净空钻机，其特征在于：所述滑块(25)套设于龙门架(21)的右立柱上，伸缩钻杆(22)、动力头(23)位于钻头(24)的左侧。
5.根据权利要求1所述的地下工程洞桩施工用左右位移式低净空钻机，其特征在于：所述滑块(25)套设于龙门架(21)的左立柱上，伸缩钻杆(22)、动力头(23)位于钻头(24)的右侧。
6.根据权利要求1所述的地下工程洞桩施工用左右位移式低净空钻机，其特征在于：所述动力头(23)通过管线与行走机构(1)上的动力站连接，驱动动力头(23)进行正反向旋转。
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