CN1110749A - 箱式基础桩钻机 - Google Patents

Abstract

箱式基础桩钻机，其组成包括主机及其机架、输出轴、内钻杆、外钻杆，辅机及其机架、传动轮、输出轴，两个辅机分动头及其传动轮、输出轴、内钻杆、外钻杆、水龙头，两个钻头分动头及其支架、传动轮、传动轴、定位钻头，四根切削刀轴及其支架、轴承、轴套和装在轴套上的切削刀，能够直接一次开口“口”字形箱式基础桩，用于基础工程施工，可代替沉井，降低工程造价。

Description

本发明涉及一种基础工程施工机械，特别是一种箱式基础桩钻机。

在各种建筑工程施工中，基础是非常重要的，要求基础具有很大的摩擦阻力、承载力和刚度。目前有一种沉井式基础，其施工过程为：（1）、在现场地面上浇筑沉井整体，（2）、挖除沉井下方的土，使沉井下沉，（3）、到达沉井设计深度后封底，（4）、向沉井中还土，（5）、封项，使沉井成为一个封闭的箱式体。沉井可以提供较大的摩擦阻力，底板可获得一定承载力，其刚度也较高，但其施工难度大，费时长，要求沉井自重大于1.3倍摩擦阻力，才能使其下沉，一般浅沉井壁厚为0.8～0.9米，费材料，深度一般为8米左右，外侧壁提供摩擦阻力和底板承载力，而下沉刃口受力为悬臂，受力大，需使用很多钢材，因此造价昂贵。鉴于此，人们设想在地下直接开出一种箱式基础桩，不用还填土费周折，深度可以大大超过浅沉井，其内外表底板面均与地基土相接触，封顶之后还能获得如沉井的承载力，因此各方面性能均优于沉井。据申请人所知，迄今尚无直接一次开出可调节长、宽、槽厚的“口”字形箱式基础桩的机械。有人利用钻机可以开“十”字形槽，利用这种钻机经四次施工钻四个“十”字形槽，才能组成一个“井”字形的箱式基础桩。但是，这种施工方法往往因前次孔壁塌方而遭致失败。

本发明的目的是，用“口”字形箱式基础桩代替沉井，提供一种能直接一次开出“口”字形箱式基础桩的箱式基础桩钻机。

本发明进一步的目的是，提供一种能开出不同长、宽比的“口”字形箱式基础桩的箱式基础桩钻机。

本发明技术方案的要点是，设计一种“口”字形的切削刀轴框架，该框架与一具有主机、机架、输出轴的钻机的特定的机械传动装置连接，工作时切削刀轴框架平面与地面平行，利用刀轴上的切削刀铣切地基土，直接一次开出“口”字形箱式基础桩。具体地说：

本发明箱式基础桩钻机的组成包括主机及其机架、输出轴，其特征是还包括主机内钻杆和外钻杆，辅机及其机架、传动轮、输出轴，两个辅机分动头及其传动轮、输出轴、内钻杆、外钻杆、水龙头，两个钻头分动头及其支架、支架支撑杆、传动轮、传动轴、定位钻头，四根围成“口”字形的切削刀轴及其支架、轴承、轴套和装在轴套上的螺旋分布的切削刀。

下面参照附图并结合实施例对本发明进行详细描述。

图1为本发明整体结构示意图。

图2为图1的仰视图。

图3为本发明机械传动原理示意图。

如图1、图2和图3所示，本发明箱式基础桩钻机的组成包括主机4及其机架（图中未示意）、输出轴3、内钻杆2和外钻杆1、辅机5及其机架6、传动轮33、34、输出轴7，两个辅机分动头10、28及其传动轮35、36、输出轴13、内钻杆14、外钻杆15、水龙头12，两个钻头分动头16、23及其支架24、支架支撑杆25、传动轮37、38、40、41、42、43、传动轴39、定位钻头17、22，四根围成“口”字形的切削刀轴19、29、30、31及其支架18、轴承32、轴套21和装在轴套上的螺旋分布的切削刀20。主机内钻杆2上端连接主机输出轴3，下端穿过辅机机架6，连接辅机传动轮34，主机外钻杆1上端连接主机4外壳，下端连接辅机机架6及辅机5机壳，该内、外钻杆的作用是承受钻机重量及传递扭矩，同时防止辅机机架6与辅机5的转动。两个辅 机分动头10、28装在辅机机架6两端，辅机分动头内钻杆14上端连接辅机分动头输出轴13，下端穿过钻头分动头支架24，连接钻头分动头16和定位钻头17，辅机分动头外钻杆15上端连接辅机分动头10外壳，下端连接钻头分动头支架24和钻头分动头16外壳，该内外钻杆的作用是承受钻机下部结构的重量和传递扭矩，同时内钻杆亦作为泥浆通道，内外钻杆之间为水通道。钻头分动头支架支撑杆25两端分别连接辅机分动头外钻杆15和钻头分动头支架24;切削刀轴支架18固定在钻头分动头支架24下方，四根切削刀轴19、29、30、31围成“口”字形，在一个平面上，夹角为90°，相邻两轴的一端通过轴承32固定在切削刀轴支架18上，另一端穿过钻头分动头16、23外壳，装在钻头分动头的传动轮41、42上。

本发明工作过程如下：由主机输出轴3带动辅机5的相啮合的传动轮34、33，再带动辅机输出轴7，将垂直方向的转动改变成水平方向的转动，辅机输出轴7带动辅机分动头10的相啮合的传动轮35、36，再带动辅机分动头输出轴13，将水平方向的转动变成相平行的两个垂直方向的转动，辅机分动头输出轴13带动钻头分动头16、23中相啮合的传动轮38、37，通过传动轴39、传动轮40、41、42、43分别带动定位钻头17、22和四根切削刀轴19、29、30、31，每个钻头分动头带动两根在同一平面上交角为90°的切削刀轴，分动头16带动轴19和29，分动头23带动轴30和31。由传动轮传递的转动使相邻两根切削刀轴对外不产生横向力。装在切削刀轴轴套21上的螺旋分布的切削刀20铣切地基土，开出“口”字形的箱式基础桩。定位钻头起着钻进导向的作用，加上两组内外钻杆的平衡、抗扭作用，从而保证开出的“口”字形箱式基础桩与钻进方向一致。更换不同外径的切削刀，可以得到不同壁厚的箱式基础桩。

为了使本发明能开出不同长宽比的“口”字形箱式基础桩，进一步的特征是，如图1所示，具有由丝杠8、螺母9、44、手柄11、27组成的辅机分动头距离调节装置，丝杠8两端穿过装在辅机分动头上的螺母9、44，固定在辅机机架6上，中间通过轴承（图中未示意）与辅机5相连接，丝杠8两端分别为左、右旋螺纹，手柄11、27装在丝杠端部，通过手柄转动丝杠，改变螺母9、44与丝杠8两端的相对位置，即可改变两个辅机分动头10、28之间的距离，亦即调节四根切削刀轴围成“口”字形的对角线长度，从而开出不同长宽比的“口”字形箱式基础桩。

为了使本发明切削刀铣切产生的土渣由泥浆循环排出，进一步的特征是，如图1所示，在钻头分动头支架24下方设置一组连接水龙头12的喷嘴26，高压水由水龙头12经喷嘴26喷淋到切削刀铣切碎的土渣上，使之泥浆化，再排出地面。或用空压机打入钻头形成气水反循环，用管导通出孔外。

本发明钻机能够一次开出“口”字形箱式基础桩，深度可达30米以上，壁厚一般为0.3至0.5米。由于箱式基础桩内外侧表面均与地基土相接触，整体刚度好，承载力和摩擦阻力均大于沉井，而造价只及沉井的30%左右。本机主机头带多个分动头，可一次成孔多个园孔正循环回旋灌注桩，粉喷桩，搅拌桩，螺旋叶片成孔灌注桩，不带分动头时可成单孔桩，带上内、外钻杆及双轴水平铣削钻头可成孔连续墙及方桩。

Claims (3)

1、箱式基础桩钻机，其组成包括主机(4)及其机架、输出轴(3)，其特征是还包括主机内钻杆(2)和外钻杆(1)，辅机(5)及其机架(6)，传动轮(33)、(34)、输出轴(7)，两个辅机分动头(10)、(28)及其传动轮(35)、(36)、输出轴(13)、内钻杆(14)、外钻杆(15)、水龙头(12)，两个钻头分动头(16)、(23)及其支架(24)、支架支撑杆(25)、传动轮(37)、(38)、(40)、(41)、(42)、(43)、传动轴(39)、定位钻头(17)、(22)，四根围成“口”字形的切削刀轴(19)、(29)、(30)、(31)及其支架(18)、轴承(32)、轴套(21)和装在轴套上的切削刀(20)。

2、根据权利要求1所述的箱式基础桩钻机，其特征是具有由丝杠（8）、螺母（9）、（44）、手柄（11）、（27）组成的辅机分动头距离调节装置，丝杠（8）两端分别为左、右旋螺纹。

3、根据权利要求1或2所述的箱式基础桩钻机，其特征是在钻头分动头支架（24）下方设置一组连接水龙头（12）的喷嘴（26）。

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