CN201314043Y - 动力下置式双杆双向搅拌桩机 - Google Patents

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CN201314043Y CNU2008202301268U CN200820230126U CN201314043Y CN 201314043 Y CN201314043 Y CN 201314043Y CN U2008202301268 U CNU2008202301268 U CN U2008202301268U CN 200820230126 U CN200820230126 U CN 200820230126U CN 201314043 Y CN201314043 Y CN 201314043Y
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章军平
汤旭东
唐秋生
朱雪峰
郭兴
聂桂文
张卫东
杨孝亮
陈鑫
夏国祥
郭云
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Abstract

本实用新型提供一种动力下置式双杆双向搅拌桩机，包括底架、立架、动力传动机构、行走滑枕机构、钻杆上端动力传动机构、钻杆钻头总成、液压动力机构，所述的钻杆钻头总成包括内钻杆钻头总成和外钻杆钻头总成，内钻杆套在外钻杆内；钻杆上端的动力传动机构是使内、外钻杆转动方向相反的分动机构。分动机构包括壳体，与外钻杆上端连接的输入外法兰，与输入外法兰连接的输入齿轮，输入齿轮与换向齿轮啮合，与换向齿轮同轴的传动齿轮与过渡齿轮啮合，过渡齿轮与输出齿轮啮合，输出齿轮固定在输出芯轴上；输出芯轴的下端与输出法兰连接，输出法兰与内钻杆的上端连接；输入外法兰和输入齿轮套在输出芯轴上。

Description

动力下置式双杆双向搅拌桩机
技术领域
本实用新型涉及一种动力下置式双杆双向搅拌桩机，属于工程用机械设备，特别涉及的是一种用于软土或松软土加固搅拌桩的桩机。
背景技术
深层搅拌桩施工是运用粉体喷射或浆体喷射搅拌法原理，向软土地基土壤中喷射水泥或石灰等粉体固化剂或浆体并加以搅拌，使之成桩的方式来加固软弱地基基础。经济可靠、施工简便的喷搅桩在工业发达国家应用十分普遍。随着国家基础设施建设的日渐繁多，越来越多的类似工程机械设备应运而生，以往用于软土或松软土加固的搅拌桩机搅拌方向单一，搅拌成桩的质量不高。本新型桩机在不改变原有搅拌桩桩机结构及操作方法条件下，实现桩机钻头正、反转双向钻进与搅拌；提高了成桩速度与成桩质量。可以广泛运用于铁路路基、公路、港口建设、市政工程、工业及民用建筑等软土地基基础的加固处理中。能达到地基加固或改良，提高地基承载力，减少地基沉降量，以及进行边坡加固，地下连续墙和地下工程支护等目的。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种动力下置式双杆双向搅拌桩机，以解决现有成桩搅拌技术存在的搅拌方向单一的问题。
本实用新型的技术方案：本实用新型的动力下置式双杆双向搅拌桩机包括底架、立架、主动力传动机构、行走滑枕机构、钻杆上端动力传动机构、钻杆钻头总成、钻杆升降加压机构、液压动力机构，所述的钻杆钻头总成包括内钻杆钻头总成和外钻杆钻头总成，内钻杆套在外钻杆内；钻杆上端的动力传动机构是使内、外钻杆转动方向相反的分动机构。
所述的分动机构包括壳体，与外钻杆上端连接的输入外法兰，与输入外法兰连接的输入齿轮，输入齿轮与换向齿轮啮合，与换向齿轮同轴的传动齿轮与过渡齿轮啮合，过渡齿轮与输出齿轮啮合，输出齿轮固定在输出芯轴上；输出芯轴的下端与输出法兰连接，输出法兰与内钻杆的上端连接；输入外法兰和输入齿轮套在输出芯轴上。
所述的动力下置式双杆双向搅拌桩机，外钻杆下端通过死接头与油封套连接，油封套下端是油封端盖，油封套内安装组合密封圈和两端的尼龙套，油封套外套有外钻杆叶片套，两层叶片焊接在外钻杆叶片套上；内钻杆下端通过螺杆与锥螺母连接，锥螺母外有内钻杆方套，锥螺母下端与钻头芯管连接，两层叶片分别连接在内钻杆方套和钻头芯管上。
所述的动力下置式双杆双向搅拌桩机，外钻杆的截面选用矩形管，内钻杆的截面选择圆形管。
本实用新型的优点：
本实用新型在不改变原有搅拌桩桩机结构及操作方法条件下，实现桩机双向钻进与搅拌；提高成桩速度与成桩质量。钻头部分设计合理，拆卸方便，便于工地施工和维修。钻杆上端动力分动机构设计小巧，重量轻，在满足功能要求下方便拆卸和维修。支腿采取油缸控制方式，便于主机在场地不平时调整，保证整机运行平稳，安全可靠。本实用新型的成桩质量更好，大大提高了桩的承载能力，在未来若干年的铁路建设中和民用地基处理施工中将会发挥很重要的作用。
在内外钻杆前端的多层叶片焊接在钻杆上，钻进时内外钻杆上的叶片转动方向相反，从而达到多层多向搅拌的目的。这种钻头能显著改善成桩质量和有效加固地基，具有搅拌均匀、结构简单、地层适应性强、成桩效率高和有效控制返浆的优点。外钻杆选用矩形的，目的是为了便于转盘驱动。内钻杆选择圆形的，目的是便于在外钻杆内转动，在传递扭距相同的情况下可以节省外钻杆内部的空间。
在密封问题上装了多组性能好的组合密封圈，并且在组合密封圈的上端和下端还装了起固定作用的尼龙套，大大延长了组合密封圈的寿命。整个外钻杆总成的叶片和叶片套整体可以一起拆卸，大大方便了工地的维修。
附图说明
图1是本实用新型桩机总体结构示意图；
图2是钻杆钻头总成和上端动力分动机构的示意图；
图3动力分动机构的A向展开示意图；
图4动力分动机构的B向剖视图；
图5是本实用新型桩机支腿机构示意图结构示意图；
图6是钻杆钻头总成的示意图。
具体实施方式
图1中：1—液压支腿、2—滑枕机构、3—底架、4—立架、5—钻杆上端动力分动机构、6—转盘传动机构、7—钻杆钻头总成、8—液压动力机构、9—钻杆升降加压机构、10—主动力传动机构。
在底架3的下边装有行走滑枕机构2，在所述的底架3上面的装有主动力传动机构10，在所述的底架的前端上面装有立架4，在所述立架4的前面装有钻杆钻头总成7，其中，所述的滑枕机构2由一对平行设置的滑枕行走组件组成，两个滑枕行走组件分别连接在所述的底架的前后两端；在钻杆钻头总成上端有钻杆升降加压机构。在底架的四脚各装有一个液压支腿，桩机可以通过四个液压支腿油缸的伸缩抬高整个桩机，或部分抬高桩机，配合桩机的纵移和横移油缸工作，可以实现桩机的纵移和平移。
图5中：11是支腿筒、12是支腿油缸、13是靴盘。底架四角各装有一个液压支腿。
图2是钻杆钻头总成和上端动力分动机构的示意图，5是钻杆上端动力分动机构，7是钻杆钻头总成，
如图3、图4：动力分动机构包括壳体59，与外钻杆上端连接的输入外法兰52，与输入外法兰52连接的输入齿轮51，输入齿轮51与换向齿轮57啮合，与换向齿轮57同轴(57.1)的传动齿轮56与过渡齿轮58啮合，过渡齿轮58与输出齿轮55啮合，输出齿轮55固定在输出芯轴54上；输出芯轴54的下端与输出法兰53连接，输出法兰53与内钻杆的上端连接；输入外法兰52和输入齿轮51套在输出芯轴54上。该部分是实现内外钻杆正反向运转的关键动力传动机构。
工作原理：本实用新型工作时，主动力传递到转盘传动机构6，由转盘把动力传递到插入其中的外钻杆总成74的方钻杆741上，它的上端与动力输入法兰52焊接在一起，这样动力就传递到动力输入法兰52，再通过输入齿轮51把动力传输到换向齿轮57，再由和其连接在一起的轴57.1把动力传输到装在同一根轴上的传动齿轮56，此时动力再通过过渡齿轮58传递给输出齿轮55，再通过与输出齿轮55连接的输出芯轴54把动力传递到输出动力法兰53，同时输入外法兰52和动力输出法兰53反向转动。
动力输出法兰53和内钻杆总成的内园钻杆件731焊接在一起。从而最终实现桩机工作时的内、外钻杆反向运转。
图6是钻杆钻头总成的示意图：图中71是内钻头叶片总成，包括：711是钻杆方套、712是钻头锥螺母、713是钻头叶片(一)、714是钻头芯管、715是钻头叶片(二)、716是钻头尖。
内钻杆73下端通过螺杆718与锥螺母712连接，锥螺母712外有内钻杆方套711，锥螺母712下端与钻头芯管714连接，两层叶片713和715分别连接在内钻杆方套711和钻头芯管714上。钻头尖716焊接在钻头芯管714的下端。钻杆方套711不但有传递内钻杆钻头下端扭矩的作用，同时也给焊接在其上的钻头叶片713传递动力。此种设计把其中的两片叶片焊接在方套上了，可降低整个钻头总成的高度。
72是外钻头叶片总成：721是钻杆死接头、722是外钻杆叶片套、723是油封套、724是尼龙套、725是组合密封圈、726是外钻杆直叶片、727是密封圈压盖。
钻杆死接头721与外钻杆74焊接在一起，死接头721与油封套723连接，油封套723下端是油封端盖727，油封套723内安装组合密封圈725和两端的尼龙套724，油封套723外套有外钻杆叶片套722，两层叶片726焊接在外钻杆叶片套722上。
密封圈压盖727起压紧和保护组合密封圈725的作用。螺杆718与内钻杆总成的内钻杆焊接在一起。它与油封套723之间装有组合密封圈725，能有效防止水泥浆进入内外钻杆的空隙处，从而影响设备的正常使用。外钻杆叶片套722是通过锁紧螺栓锁紧的，具有拆卸和维修方便的特点，大大方便了工地的组装和维修。
这些叶片以一定的旋转角焊接在钻杆上，钻进时内外钻杆上的叶片转动方向相反，从而达到多层多向搅拌的目的。
外钻杆74选用矩形的，目的是为了便于转盘驱动。内钻杆73选择圆形的，目的是便于在外钻杆内转动，在传递扭距相同的情况下可以节省外钻杆内部的空间。
注浆芯管75在内钻杆总成73的内部，主要起输送水泥浆到内钻杆钻头的作用。
工作时，通过桩机的纵移和平移使桩机的钻头对准桩位，先开动主传动电机，挂上施工需要的挡位，使钻头和钻杆按所需转速转动，再启动加压提升机构的按扭，使加压链条带动钻杆机构往下移动，同时向钻头部分输送水泥浆，桩机就开始正常施工了。钻头到达预定深度后，先停止加压，再停止钻头和钻杆的转动，随后使内钻杆和内钻头反向旋转，再按加压提升机构的按扭，使钻杆和钻头部分提升，直到钻头提出地面，此时一根桩的施工就完成了。在整个施工过程中内外钻杆上的叶片转动方向始终相反，搅拌比单一方向更均匀，成桩质量好。是值得推广的一种施工工法。
本实用新型的核心是钻杆采用内外钻杆，钻杆上端安装动力分动机构，实现桩机工作时的内、外钻杆反向运转。因此，凡是钻杆采用内外钻杆，钻杆上端安装动力分动机构实现内、外钻杆反向运转的，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种动力下置式双杆双向搅拌桩机，包括底架、立架、主动力传动机构、行走滑枕机构、钻杆上端动力传动机构、钻杆钻头总成、钻杆升降加压机构、液压动力机构，其特征在于：所述的钻杆钻头总成包括内钻杆钻头总成和外钻杆钻头总成，内钻杆套在外钻杆内；钻杆上端的动力传动机构是使内、外钻杆转动方向相反的分动机构。
2.根据权利要求1所述的动力下置式双杆双向搅拌桩机，其特征在于：分动机构包括壳体，与外钻杆上端连接的输入外法兰(52)，与输入外法兰(52)连接的输入齿轮(51)，输入齿轮(51)与换向齿轮(57)啮合，与换向齿轮(57)同轴的传动齿轮(56)与过渡齿轮(58)啮合，过渡齿轮(58)与输出齿轮(55)啮合，输出齿轮(55)固定在输出芯轴(54)上；输出芯轴(54)的下端与输出法兰(53)连接，输出法兰(53)与内钻杆的上端连接；输入外法兰(52)和输入齿轮(51)套在输出芯轴(54)上。
3.根据权利要求1或2所述的动力下置式双杆双向搅拌桩机，其特征在于：外钻杆下端通过死接头(721)与油封套(723)连接，油封套(723)下端是油封端盖(727)，油封套(723)内安装组合密封圈(725)和两端的尼龙套(724)，油封套(723)外套有外钻杆叶片套(722)，两层叶片(726)焊接在外钻杆叶片套(722)上；内钻杆下端通过螺杆(718)与锥螺母(712)连接，锥螺母(712)外有内钻杆方套(711)，锥螺母(712)下端与钻头芯管(714)连接，两层叶片(713)和(715)分别连接在内钻杆方套(711)和钻头芯管(714)上。
4.根据权利要求1或2所述的动力下置式双杆双向搅拌桩机，其特征在于：外钻杆的截面选用矩形管，内钻杆的截面选择圆形管。
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