CN111997525A - 履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备及钻进方法 - Google Patents

Abstract

一种履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备及钻进方法，涉及工程机械领域。该履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备包括伸缩臂履带起重机、与伸缩臂履带起重机的伸缩臂连接的鹅头连接架、与鹅头连接架连接的桅杆、安装于桅杆且可沿桅杆移动的动力头装置及顶部与动力头装置连接的转杆，伸缩臂履带起重机连接有用于升降动力头装置的提升装置，转杆的底部连接有气动潜孔锤，气动潜孔锤的底部连接有钻头。本申请提供的履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备及钻进方法将伸缩臂履带起重机和气动潜孔锤工法结合在一起，不仅能够满足潜孔锤施工的要求，而且还能在复杂狭小的场地进行施工，大大降低了复杂地况的施工难度。

Description

履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备及钻进方法

技术领域

本申请涉及工程机械领域，具体而言，涉及一种履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备及钻进方法。

背景技术

在硬岩地层钻进成孔施工作业中，为了提高承载能力要求基础桩嵌入新鲜基岩面以下，传统的钻机在这种硬岩地层下进行钻进成孔时存在工效低、进尺慢、钻具磨损快、钻杆易断裂、可靠性差等缺点，为了提高转进效率通常采用气动潜孔锤进行硬岩地层的钻进施工。

气动潜孔锤作业时通过空压机提供的压缩空气来驱动冲击器，使冲击器内部的冲击活塞高频往复运动产生冲击力，然后通过钻头将冲击力传递至岩层，同时配合机器上的动力头使气动潜孔锤进行适度的钻压与回转钻进，气动潜孔锤既能研磨刻碎岩石，又能使潜孔锤击打位置不停的变化，使潜孔锤底部的合金突出点每次都击打在不同位置，从而达到快速破碎岩石的作用，同时气动潜孔锤排出的压缩空气既能冷却钻头又能将破碎的岩屑吹离孔底并排出孔口，从而实现了孔底冲击回转钻进的目的。

在国内气动潜孔锤一般可选择大型三支点桩架、步履式桩架以及旋挖钻机作为母机使用，在较为开阔平整的场地应用较为广泛。但是硬岩地层多处山体中，场地较为复杂，尤其是在香港、澳门地区，地质条件以岩石居多，而且城市施工状况紧凑，工地狭小且不规则，大型桩机或旋挖钻机由于设备大、桅杆高，根本无法到达现场施工。

因此，需要一种能够适应狭小硬岩场地的气动潜孔锤钻孔施工装置及钻进方法以满足需求。

发明内容

本申请的目的在于提供一种履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备及钻进方法，其能够满足潜孔锤施工的要求，而且还能在复杂狭小的场地进行施工，大大降低了复杂地况的施工难度。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备，其包括伸缩臂履带起重机、与伸缩臂履带起重机的伸缩臂连接的鹅头连接架、与鹅头连接架连接的桅杆、安装于桅杆且可沿桅杆移动的动力头装置及顶部与动力头装置连接的转杆，伸缩臂履带起重机连接有用于升降动力头装置的提升装置，转杆的底部连接有气动潜孔锤，气动潜孔锤的底部连接有钻头。

在一些可选的实施方案中，鹅头连接架连接有上回转连接架，上回转连接架通过止推轴承连接有可沿水平方向旋转的下回转连接架，桅杆的顶部与下回转连接架连接。

在一些可选的实施方案中，提升装置包括设于伸缩臂履带起重机上的第一起升卷扬机，动力头装置连接有动滑轮组，上回转连接架设有第一定滑轮，下回转连接架设有第二定滑轮，第一起升卷扬机连接有第一起升钢丝绳，第一起升钢丝绳依次绕设于第一定滑轮、第二定滑轮和动滑轮组后连接于下回转连接架。

在一些可选的实施方案中，伸缩臂履带起重机设有第二起升卷扬机，下回转连接架设有第三定滑轮，第二起升卷扬机连接有第二起升钢丝绳，第二起升钢丝绳依次绕设于第一定滑轮、第三定滑轮后连接有吊钩。

在一些可选的实施方案中，动力头装置包括与转杆连接的连接座及用于驱动连接座旋转的液压马达，连接座设有气路接口，转杆设有将气路接口内气输送至气动潜孔锤的气路。

在一些可选的实施方案中，连接座连接有滑移座，滑移座连接有至少一对相对布置的导向滚轮，桅杆设有沿其长度方向延伸的导向柱，每对导向滚轮均滚动抵压导向柱的两侧。

在一些可选的实施方案中，桅杆为四根导向管以及四块腹板焊接而成的箱型结构，至少一块腹板上开设有多个减重孔。

在一些可选的实施方案中，桅杆连接有用于径向固定转杆的抱紧装置。

本实施例还提供了一种履带起重机联合气动潜孔锤钻进方法，其是使用上述的履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备进行的，包括以下步骤：

利用伸缩臂履带起重机的伸缩臂通过鹅头连接架吊起桅杆移动至钻进区域，同时利用伸缩臂履带起重机连接的提升装置吊起动力头装置、转杆、气动潜孔锤和钻头随桅杆移动至钻进区域；

固定桅杆，随后使用提升装置降下动力头装置、转杆、气动潜孔锤和钻头，使用动力头装置驱动转杆、气动潜孔锤和钻头旋转，并控制气动潜孔锤驱动钻头向钻进区域进行钻进。

本申请的有益效果是：本实施例提供的履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备包括伸缩臂履带起重机、与伸缩臂履带起重机的伸缩臂连接的鹅头连接架、与鹅头连接架连接的桅杆、安装于桅杆且可沿桅杆移动的动力头装置及顶部与动力头装置连接的转杆，伸缩臂履带起重机连接有用于升降动力头装置的提升装置，转杆的底部连接有气动潜孔锤，气动潜孔锤的底部连接有钻头。本实施例提供的履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备及钻进方法将伸缩臂履带起重机和气动潜孔锤工法结合在一起，不仅能够满足潜孔锤施工的要求，而且还能在复杂狭小的场地进行施工，大大降低了复杂地况的施工难度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备的局部结构示意图；

图3为本申请实施例提供的履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备中动力头装置的第一视角的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备中动力头装置的第二视角的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备跨建筑物进行钻进作业施工时的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备对坡顶进行钻进作业施工时的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备对坡底进行钻进作业施工时的结构示意图。

图中：100、伸缩臂履带起重机；110、伸缩臂；120、鹅头连接架；130、桅杆；131、导向柱；132、导向管；133、腹板；134、减重孔；140、动力头装置；141、连接座；142、液压马达；143、气路接口；144、滑移座；145、导向滚轮；146、轴承箱；150、转杆；160、气动潜孔锤；170、钻头；180、上回转连接架；190、止推轴承；200、下回转连接架；210、第一起升卷扬机；220、动滑轮组；230、第一定滑轮；240、第二定滑轮；250、第一起升钢丝绳；260、第二起升卷扬机；270、第三定滑轮；280、第二起升钢丝绳；290、吊钩；300、抱紧装置；310、第四定滑轮；320、空压机；330、气管；340、油管；350、防尘罩；360、第五定滑轮；370、第六定滑轮。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以下结合实施例对本申请的履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备及钻进方法的特征和性能作进一步的详细描述。

如图1、图2、图3和图4所示，本申请实施例提供一种履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备，其包括伸缩臂履带起重机100、与伸缩臂履带起重机100的伸缩臂110连接的鹅头连接架120、与鹅头连接架120连接的桅杆130、安装于桅杆130且可沿桅杆130移动的动力头装置140、用于升降动力头装置140的提升装置及顶部与动力头装置140连接的转杆150，转杆150的底部连接有气动潜孔锤160，气动潜孔锤160的底部连接有钻头170。

其中，鹅头连接架120铰接有可沿竖直平面转动的上回转连接架180，上回转连接架180通过止推轴承190连接有可沿水平面旋转的下回转连接架200，桅杆130的顶部与下回转连接架200连接；提升装置包括固定于伸缩臂履带起重机100上的第一起升卷扬机210和第二起升卷扬机260，动力头装置140连接有动滑轮组220，鹅头连接架120连接有定滑轮组，上回转连接架180设有第一定滑轮230，下回转连接架200设有第二定滑轮240、第三定滑轮270和第四定滑轮310，第一起升卷扬机210连接有第一起升钢丝绳250，第一起升钢丝绳250依次绕设于定滑轮组、第一定滑轮230、第四定滑轮310、第二定滑轮240和动滑轮组220后连接于下回转连接架200，第二起升卷扬机260连接有第二起升钢丝绳280，第二起升钢丝绳280依次绕设于定滑轮组、第一定滑轮230、第四定滑轮310、第三定滑轮270后连接有吊钩290；下回转连接架200还分别连接有与第二定滑轮240和第四定滑轮310对称布置的第五定滑轮360和第六定滑轮370。

动力头装置140包括与转杆150连接的连接座141及用于驱动连接座141旋转的液压马达142，液压马达142通过轴承箱146与连接座141连接，伸缩臂履带起重机100设有液压系统，液压系统通过油管340与液压马达142连接，连接座141设有气路接口143，转杆150设有将气路接口143内气输送至气动潜孔锤160的气路，气路接口143通过气管330连接有空压机320；连接座141连接有滑移座144，滑移座144连接有四对相对布置的导向滚轮145，连接座141连接有套设于转杆150顶部的防尘罩350；桅杆130为四根导向管132以及四块腹板133焊接而成的箱型结构，桅杆130的朝向转杆150一侧的腹板133设有沿其长度方向延伸的导向柱131，每对导向滚轮145均滚动抵压导向柱131的两侧，桅杆130位于转杆150两侧的两块相对布置的腹板133上开设有五十个减重孔134，桅杆130的底部连接有用于径向固定转杆150的抱紧装置300。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，本实施例还提供了一种履带起重机联合气动潜孔锤钻进方法，其是使用上述的履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备进行的，包括以下步骤：

利用伸缩臂履带起重机100的伸缩臂110通过鹅头连接架120吊起桅杆130移动至钻进区域，同时利用伸缩臂履带起重机100连接的提升装置吊起动力头装置140、转杆150、气动潜孔锤160和钻头170随桅杆130移动至钻进区域；

将桅杆130与钻进区域地面固定，随后使用提升装置降下动力头装置140、转杆150、气动潜孔锤160和钻头170，使用动力头装置140驱动转杆150、气动潜孔锤160和钻头170旋转，并控制气动潜孔锤160驱动钻头170对钻进区域地面进行钻进。

本实施例提供的履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备将伸缩臂履带起重机100和气动潜孔锤160结合在一起，利用伸缩臂履带起重机100的伸缩臂110连接鹅头连接架120，并利用鹅头连接架120铰接可沿竖直平面转动的上回转连接架180及利用上回转连接架180通过止推轴承190连接有可沿水平面旋转的下回转连接架200，下回转连接架200连接有用于驱动转杆150旋转的动力头装置140，并在转杆150的底部通过气动潜孔锤160连接钻头170，从而利用伸缩臂履带起重机100紧凑的的伸缩臂110结构，大大降低了转杆150和气动潜孔锤160的运输长度、高度以及转弯半径，使其能够去往一些桩架和旋挖钻机无法到达的施工区域，并在到达指定的施工地点时，将伸缩臂110伸出仰起调整至合适角度，吊设转杆150和气动潜孔锤160及钻头170，以利用气动潜孔锤160的高效破岩钻孔的能力，不仅能够满足气动潜孔锤160施工的要求，而且还能在复杂狭小的场地进行施工，大大降低了复杂地况的施工难度。

其中，利用鹅头连接架120铰接可沿竖直平面转动的上回转连接架180及利用上回转连接架180通过止推轴承190连接有可沿水平面旋转的下回转连接架200，能够方便作业人员调节鹅头连接架120和上回转连接架180沿竖直平面的连接角度，并调节上回转连接架180和下回转连接架200水平方面角度，同时利用动力头装置140驱动转杆150、气动潜孔锤160及钻头170旋转向下钻进，同时动力头装置140、转杆150、气动潜孔锤160的压力也会下压钻头170促进钻进作业的进行。

伸缩臂履带起重机100设有第一起升卷扬机210，第一起升卷扬机210连接有第一起升钢丝绳250，第一起升钢丝绳250依次绕设于定滑轮组、第一定滑轮230、第四定滑轮310、第二定滑轮240和动滑轮组220后连接于下回转连接架200，作业人员能够通过控制第一起升卷扬机210收放第一起升钢丝绳250来提升或下降动滑轮组220及其连接的动力头装置140、转杆150、气动潜孔锤160及钻头170，以控制钻进过程的进行，同时伸缩臂履带起重机100设有第二起升卷扬机260，第二起升卷扬机260连接有第二起升钢丝绳280，第二起升钢丝绳280依次绕设于定滑轮组、第一定滑轮230、第四定滑轮310、第三定滑轮270后连接有吊钩290，作业人员能够通过控制第二起升卷扬机260收放第二起升钢丝绳280来提升或下降吊钩290，从而利用吊钩290进行辅助起吊作业。下回转连接架200还分别连接有与第二定滑轮240和第四定滑轮310对称布置的第五定滑轮360和第六定滑轮370，在需要相对于桅杆130调节动力头装置140、转杆150、气动潜孔锤160和钻头170方位时，可以适应第五定滑轮360和第六定滑轮370代替第二定滑轮240和第四定滑轮310引导第一起升钢丝绳250移动来连接并提升或下降动滑轮组220及其连接的动力头装置140、转杆150、气动潜孔锤160及钻头170。

连接座141设有气路接口143，转杆150设有将气路接口143内气输送至气动潜孔锤160的气路，气路接口143通过气管连接有空压机320，能够利用空压机320将压缩气体经气管通入气路接口143，进而使压缩气体经转杆150内气路输送至气动潜孔锤160，驱动气动潜孔锤160作业；

连接座141连接有滑移座144，滑移座144连接有四对相对布置的导向滚轮145桅杆130的朝向转杆150一侧的腹板133设有沿其长度方向延伸的导向柱131，每对导向滚轮145均滚动抵压导向柱131的两侧，能够使动力头装置140沿桅杆130升降时通过各对导向滚轮145稳定的滚动抵压导向柱131的两侧，保证动力头装置140稳定的沿桅杆130升降；连接座141连接有套设于转杆150顶部的防尘罩350，能够避免灰尘进入连接座141和转杆150的连接处影响作业。桅杆130位于转杆150两侧的两块相对布置的腹板133上开设有五十个减重孔134，用于减轻腹板133的重量，桅杆130的底部连接有用于径向固定转杆150的抱紧装置300，抱紧装置300包括两个相互布置的半圆环形的抱箍，两个抱箍的两端分别相对布置且通过销轴和螺栓可拆卸锁止连接。

以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (9)

1.一种履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备，其特征在于，其包括伸缩臂履带起重机、与所述伸缩臂履带起重机的伸缩臂连接的鹅头连接架、与所述鹅头连接架连接的桅杆、安装于所述桅杆且可沿所述桅杆移动的动力头装置及顶部与所述动力头装置连接的转杆，所述伸缩臂履带起重机连接有用于升降所述动力头装置的提升装置，所述转杆的底部连接有气动潜孔锤，所述气动潜孔锤的底部连接有钻头。

2.根据权利要求1所述的履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备，其特征在于，所述鹅头连接架连接有上回转连接架，所述上回转连接架通过止推轴承连接有可沿水平方向旋转的下回转连接架，所述桅杆的顶部与所述下回转连接架连接。

3.根据权利要求2所述的履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备，其特征在于，所述提升装置包括设于所述伸缩臂履带起重机上的第一起升卷扬机，所述动力头装置连接有动滑轮组，所述上回转连接架设有第一定滑轮，所述下回转连接架设有第二定滑轮，所述第一起升卷扬机连接有第一起升钢丝绳，所述第一起升钢丝绳依次绕设于所述第一定滑轮、所述第二定滑轮和所述动滑轮组后连接于所述下回转连接架。

4.根据权利要求3所述的履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备，其特征在于，所述伸缩臂履带起重机设有第二起升卷扬机，所述下回转连接架设有第三定滑轮，所述第二起升卷扬机连接有第二起升钢丝绳，所述第二起升钢丝绳依次绕设于所述第一定滑轮、所述第三定滑轮后连接有吊钩。

5.根据权利要求1所述的履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备，其特征在于，所述动力头装置包括与所述转杆连接的连接座及用于驱动所述连接座旋转的液压马达，所述连接座设有气路接口，所述转杆设有将所述气路接口内气输送至所述气动潜孔锤的气路。

6.根据权利要求5所述的履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备，其特征在于，所述连接座连接有滑移座，所述滑移座连接有至少一对相对布置的导向滚轮，所述桅杆设有沿其长度方向延伸的导向柱，每对所述导向滚轮均滚动抵压所述导向柱的两侧。

7.根据权利要求1所述的履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备，其特征在于，所述桅杆为四根导向管以及四块腹板焊接而成的箱型结构，至少一块腹板上开设有多个减重孔。

8.根据权利要求1所述的履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备，其特征在于，所述桅杆连接有用于径向固定所述转杆的抱紧装置。

9.一种履带起重机联合气动潜孔锤钻进方法，其是使用权利要求1所述的履带起重机联合气动潜孔锤钻进成孔设备进行的，其特征在于，包括以下步骤：

利用伸缩臂履带起重机的伸缩臂通过鹅头连接架吊起桅杆移动至钻进区域，同时利用伸缩臂履带起重机连接的提升装置吊起所述动力头装置、所述转杆、所述气动潜孔锤和所述钻头随所述桅杆移动至钻进区域；

固定所述桅杆，随后使用所述提升装置降下所述动力头装置、所述转杆、所述气动潜孔锤和所述钻头，使用所述动力头装置驱动所述转杆、所述气动潜孔锤和所述钻头旋转，并控制所述气动潜孔锤驱动所述钻头向所述钻进区域进行钻进。

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