CN110130823A - 一种用于桩基施工的打孔设备以及桩基施工方法 - Google Patents

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    • E21B3/02—Surface drives for rotary drilling

Abstract

本发明公开了一种用于桩基施工的打孔设备，涉及桩基施工的技术领域，其技术方案要点包括有钻机本体以及中间钻头部，所述钻机本体驱使所述中间钻头部沿竖直方向移动，所述中间钻头部的底部转动连接有第一钻头，所述中间钻头部上设有驱使所述第一钻头转动的第一驱动电机，所述第一钻头上开有多个第一穿孔，多个所述第一穿孔呈环形设置，所述中间钻头部的底部开有环形槽，且多个所述第一穿孔均与环形槽连通，所述中间钻头部上开有连通环形槽的排水孔，所述钻机本体上设有连通排水孔的抽水装置。采用这话设备的施工方法可以减少抽水的环节，本发明具有提高施工效率的效果。

Description

一种用于桩基施工的打孔设备以及桩基施工方法
技术领域
本发明涉及桩基施工的技术领域，更具体地说，它涉及一种用于桩基施工的打孔设备以及桩基施工方法。
背景技术
桩基施工方法包括有预制桩和灌注桩。简单的说，预制桩就是将已经成型好的桩柱通过设备直接打入至地底，适用于土质松软的地段；而灌注桩就需要先在地底钻孔，然后埋设护筒，再放入钢筋笼，然后浇筑混凝土，最后在取出护筒。适用于土质比较坚硬的情况下，在这个过程中，需要多次的进行清孔工作，就是为了保证孔内泥浆性能指标符合要求：粘度小于28秒，比重小于1.25Kg/L，含砂量≤8%，孔底沉渣≤50mm。通常需要采用抽水的方式将孔内的水进行清除。而现有都是在钻完孔后进行抽水，然后再进行清理渣石，工作效率低下，还有待改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明在于提供一种用于桩基施工的打孔设备以及桩基施工方法，具有提高施工效率的效果。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种用于桩基施工的打孔设备，包括有钻机本体以及中间钻头部，所述钻机本体驱使所述中间钻头部沿竖直方向移动，所述中间钻头部的底部转动连接有第一钻头，所述中间钻头部上设有驱使所述第一钻头转动的第一驱动电机，所述第一钻头上开有多个第一穿孔，多个所述第一穿孔呈环形设置，所述中间钻头部的底部开有环形槽，且多个所述第一穿孔均与环形槽连通，所述中间钻头部上开有连通环形槽的排水孔，所述钻机本体上设有连通排水孔的抽水装置。
通过采用上述技术方案，第一驱动电机驱动第一钻头部转动，钻机本体驱动中间钻头部向下移动，从而使得第一钻头向下移动并对地面进行钻孔，在钻孔的同时，抽水装置工作使得孔中的水依次通过第一穿孔、环形槽、排水孔后从抽出，而环形槽的设置使得第一钻头在转动同时也时刻与环形槽连通，便于排水。通过这种打孔设备进行打孔后，在打孔时就进行抽水，减少了后期抽水这个步骤，提高了施工的效率。
本发明进一步设置为：所述中间钻头部上转动连接有第二钻头部，所述第二钻头部呈环形设置且与所述中间钻头部同轴心，所述中间钻头部上设有第二驱动电机，所述第二驱动电机与所述第二钻头部之间设有传动结构；当第二驱动电机工作时，第二钻头部水平转动。
通过采用上述技术方案，先是第一钻头部对土地进行钻孔，直到第一钻头部向下钻一小段距离后，第二钻头部转动并对土地进行钻孔，第二钻头部起到对孔的直径进行增大的目的。这种设置可以减少第一钻头部一开始需要钻孔的横截面积，减少了第一钻头部的压力和第一驱动电机的负担，起到保护第一钻头部的作用。采用第一驱动电机和第二驱动电机两个动力源，便于第一钻头部和第二钻头部的各自运动。
本发明进一步设置为：所述传动结构包括有固定在第二钻头部上的蜗轮以及与第二驱动电机的输出轴固定的蜗杆；当所述第二驱动电机工作时，蜗杆转动驱使蜗轮转动，第二钻头部转动。
通过采用上述技术方案，蜗轮蜗杆的设置可是改变运动方向，且市场上较多，方便组装。
本发明进一步设置为：所述第二钻头部上开有放置槽，所述蜗轮固定在放置槽处，所述蜗杆到所述中间钻头部轴心的最大垂直距离小于所述第二钻头部到中间钻头部轴心的最大垂直距离。
通过采用上述技术方案，放置槽的设置起到保护蜗轮蜗杆的作用，由于第二钻头部会钻入至地底，而蜗杆到中间钻头部轴心的最大垂直距离小于第二钻头部到中间钻头部轴心的最大垂直距离的设置，避免土壤对蜗轮蜗杆的影响。
本发明进一步设置为：所述放置槽上设有用于保护蜗杆和第二驱动电机的保护板。
通过采用上述技术方案，对蜗杆和第二驱动电机起到保护效果。
本发明进一步设置为：所述第二钻头部上开有多个第二穿孔，所述中间钻头部上开有连通排水孔的侧孔；当所述第二穿孔与所述侧孔对应时，第二钻头部经过的位置的水通过第二穿孔和侧孔被抽出。
通过采用上述技术方案，在第二钻头部对土地进行钻孔时也会有水被挤压出来，由于第二钻头部在高速转动，当第二穿孔与侧孔对应时，部分的水会通过第二穿孔、侧孔以及排水孔被抽出，加强的排水功能。
本发明进一步设置为：所述第一穿孔和所述第二穿孔中均设有网格板。
通过采用上述技术方案，避免石颗粒进入至第一穿孔和第二穿孔，保证排水的顺利进行。
采用上述打孔设备后的一种桩基施工方法，包括有以下步骤：S1、通过桩基施工的打孔设备进行打孔；S2、放置护筒；S3、清孔，将孔内的渣石清除；S4、投放钢筋笼；S5、浇筑混凝土；S6、取出护筒。
通过采用上述技术方案，在进行清孔时可以直接进行清理渣石的环节，减少了抽水这一环节，提高了施工的效率。
综上所述，本发明通过在对土地进行打孔时直接进行抽水，在打孔完成后，放入护筒，然后就可以直接进行清理渣石，相比较原先的施工方式，减少了抽水的环节，提高了施工效率。
附图说明
图1是本发明的局部结构示意图；
图2是本发明的局部结构剖面示意图；
图3是本发明中凸显环形槽处的局部结构爆炸示意图；
图4是本发明中凸显保护板和放置槽处的局部结构爆炸示意图；
图5是本发明中凸显侧孔和排水孔连通的局部结构剖面示意图。
附图标记：1、钻机本体；2、中间钻头部；3、第一钻头；4、第一驱动电机；5、第一穿孔；6、环形槽；7、排水孔；8、抽水装置；9、网格板；10、第二钻头部；11、放置槽；12、环槽；13、方槽；14、第二驱动电机；15、传动结构；16、蜗杆；17、蜗轮；18、保护板；19、第二穿孔；20、侧孔。
具体实施方式
参照附图对本发明做进一步说明。
一种用于桩基施工的打孔设备，如图1所示，包括有钻机本体1以及中间钻头部2，钻机本体1驱使中间钻头部2沿竖直方向移动，中间钻头部2的底部转动连接有第一钻头3，中间钻头部2上设有驱使第一钻头3转动的第一驱动电机4。当打孔设备进行工作时，第一驱动电机4驱动第一钻头3转动，同时钻机本体1驱使中间钻头部2向下移动，实现打孔。
如图2、图3所示，第一钻头3上开有多个第一穿孔5，多个第一穿孔5呈环形设置，中间钻头部2的底部开有环形槽6，且多个第一穿孔5均与环形槽6连通，中间钻头部2上开有连通环形槽6的排水孔7，钻机本体1上设有连通排水孔7的抽水装置8。在钻孔的同时，抽水装置8工作使得孔中的水依次通过第一穿孔5、环形槽6、排水孔7后从抽出，通过这种打孔设备进行打孔后，在打孔时就进行抽水，减少了后期抽水这个步骤，提高了施工的效率。而环形槽6的设置使得第一钻头3在转动同时也时刻与环形槽6连通，便于排水。
如图2、图3所示，多个第一穿孔5中偏下的位置处均设置有网格板9，具有避免石颗粒进入至第一穿孔5的效果，保证排水的顺利进行。
如图1、图2所示，中间钻头部2上转动连接有第二钻头部10，第二钻头部10呈环形设置且与中间钻头部2同轴心，第二钻头部10的下端为尖端。
如图2、图4所示，第二钻头部10上开有放置槽11，且放置槽11包括有环槽12和方槽13，中间钻头部2上固定有位于方槽13内的第二驱动电机14。第二驱动电机14与第二钻头部10之间设有传动结构15。当第二驱动电机14工作时，第二钻头部10水平转动。该传动结构15包括有与驱动电机的输出轴固定的蜗杆16以及与中间钻头部2固定的蜗轮17，该蜗轮17位于环槽12处并与蜗杆16配合。当第二驱动电机14工作时，蜗杆16转动使得蜗轮17转动，由于蜗轮17与第二钻头部10固定，第二钻头部10绕中间钻头部2转动。先是第一钻头3部对土地进行钻孔，直到第一钻头3部向下钻一小段距离后，第二钻头部10转动并对土地进行钻孔，第二钻头部10起到对孔的直径进行增大的目的。这种设置可以减少第一钻头3部一开始需要钻孔的横截面积，减少了第一钻头3部的压力和第一驱动电机4的负担，起到保护第一钻头3部的作用。采用第一驱动电机4和第二驱动电机14两个动力源，便于第一钻头3部和第二钻头部10的各自运动。需要提及的是，蜗杆16到中间钻头部2轴心的最大垂直距离小于第二钻头部10到中间钻头部2轴心的最大垂直距离。这种设置使得蜗轮17、蜗杆16、以及第二驱动电机14均位于放置槽11内，避免土壤对蜗轮17蜗杆16的影响，同时放置槽11还对蜗轮17、蜗杆16、以及第二驱动电机14起到保护作用。方槽13的开口上还设有用于保护蜗杆16和第二驱动电机14的保护板18，进一步加强保护效果。
如图2、图5所示，第二钻头部10上开有多个第二穿孔19，且多个第二穿孔19呈圆周阵列等距分布，中间钻头部2上开有连通排水孔7的侧孔20，且该侧孔20与第二穿孔19一一对应设置。在第二钻头部10对土地进行钻孔时也会有水被挤压出来，由于第二钻头部10在高速转动，当第二穿孔19与侧孔20对应时，部分的水会通过第二穿孔19、侧孔20以及排水孔7被抽出，加强的排水功能。需要提及的是，在第二钻头部10开始转动前，第二穿孔19与侧孔20错位，此时的抽水装置8产生的抽力基本作用于第一穿孔5处，便于第一钻头3处的抽水。
如图5所示，多个第二穿孔19中偏下的位置处均设置有与第一穿孔5中相同的网格板9，具有避免石颗粒进入至第二穿孔19的效果，保证排水的顺利进行。
一种桩基施工方法，采用上述的打孔设备进行打孔后，包括有以下步骤：S1、通过桩基施工的打孔设备进行打孔；S2、放置护筒；S3、清孔，将孔内的渣石清除；S4、投放钢筋笼；S5、浇筑混凝土；S6、取出护筒。在进行清孔时可以直接进行清理渣石的环节，减少了抽水这一环节，提高了施工的效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于桩基施工的打孔设备，包括有钻机本体(1)以及中间钻头部(2)，所述钻机本体(1)驱使所述中间钻头部(2)沿竖直方向移动，所述中间钻头部(2)的底部转动连接有第一钻头(3)，所述中间钻头部(2)上设有驱使所述第一钻头(3)转动的第一驱动电机(4)，其特征是：所述第一钻头(3)上开有多个第一穿孔(5)，多个所述第一穿孔(5)呈环形设置，所述中间钻头部(2)的底部开有环形槽(6)，且多个所述第一穿孔(5)均与环形槽(6)连通，所述中间钻头部(2)上开有连通环形槽(6)的排水孔(7)，所述钻机本体(1)上设有连通排水孔(7)的抽水装置(8)。
2.根据权利要求1所述的一种用于桩基施工的打孔设备，其特征是：所述中间钻头部(2)上转动连接有第二钻头部(10)，所述第二钻头部(10)呈环形设置且与所述中间钻头部(2)同轴心，所述中间钻头部(2)上设有第二驱动电机(14)，所述第二驱动电机(14)与所述第二钻头部(10)之间设有传动结构(15)；当第二驱动电机(14)工作时，第二钻头部(10)水平转动。
3.根据权利要求2所述的一种用于桩基施工的打孔设备，其特征是：所述传动结构(15)包括有固定在第二钻头部(10)上的蜗轮(17)以及与第二驱动电机(14)的输出轴固定的蜗杆(16)；当所述第二驱动电机(14)工作时，蜗杆(16)转动驱使蜗轮(17)转动，第二钻头部(10)转动。
4.根据权利要求3所述的一种用于桩基施工的打孔设备，其特征是：所述第二钻头部(10)上开有放置槽(11)，所述蜗轮(17)固定在放置槽(11)处，所述蜗杆(16)到所述中间钻头部(2)轴心的最大垂直距离小于所述第二钻头部(10)到中间钻头部(2)轴心的最大垂直距离。
5.根据权利要求4所述的一种用于桩基施工的打孔设备，其特征是：所述放置槽(11)上设有用于保护蜗杆(16)和第二驱动电机(14)的保护板(18)。
6.根据权利要求2所述的一种用于桩基施工的打孔设备，其特征是：所述第二钻头部(10)上开有多个第二穿孔(19)，所述中间钻头部(2)上开有连通排水孔(7)的侧孔(20)；当所述第二穿孔(19)与所述侧孔(20)对应时，第二钻头部(10)经过的位置的水通过第二穿孔(19)和侧孔(20)被抽出。
7.根据权利要求6所述的一种用于桩基施工的打孔设备，其特征是：所述第一穿孔(5)和所述第二穿孔(19)中均设有网格板(9)。
8.根据权利要求1-7所述的一种桩基施工方法，其特征是：包括有以下步骤：S1、通过桩基施工的打孔设备进行打孔；S2、放置护筒；S3、清理清孔，将孔内的渣石清除；S4、投放钢筋笼；S5、浇筑混凝土；S6、取出护筒。
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