CN203742492U - 长螺旋桩机钻杆用接杆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种长螺旋桩机钻杆用接杆装置，包括用于放置待接续钻杆节段且能进行左右摆动的钻杆托架，钻杆托架上的接续钻杆节段与长螺旋桩机的钻杆呈平行布设；长螺旋桩机的钻杆为包括由多个钻杆节段拼接而成的组装式钻杆，多个钻杆节段布设在同一直线上，上下相邻两个钻杆节段之间均通过连接件紧固连接为一体；多个钻杆节段均包括芯杆和由上至下布设在芯杆外侧壁上的螺旋叶片；托架包括下托架和位于下托架上方的上托架，上托架和下托架的内端均以铰接方式安装在长螺旋桩机的桩架上且二者均位于组装式钻杆的同一侧。本实用新型结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能简便完成长螺旋桩机钻杆中各钻杆节段的接续及快除过程。

Description

长螺旋桩机钻杆用接杆装置

技术领域

本实用新型涉及一种接杆装置，尤其是涉及一种长螺旋桩机钻杆用接杆装置。

背景技术

目前，在建筑、水利、公路等基础工程中，长螺旋成孔灌注桩以其速度快、噪音低、不用泥浆护壁、施工成本低等优点得到广泛应用。实际对长螺旋成孔灌注桩进行施工时，先采用长螺旋桩机进行成孔施工。传统长螺旋桩机包括桩架和钻进系统两部分，其中桩架采用液压步履式底盘，桩架上所安装的立柱为可折叠式箱型立柱，且立柱由两条变幅液压油缸控制其起降；钻进系统包括动力头与钻具，动力头的输出轴与螺旋钻杆均为中空式，桩机采用长螺旋成孔，可通过钻杆中心管将混凝土或泥浆进行泵送完成混凝土CFG桩施工，即能钻孔成孔一机一次完成，也可用于干法成孔、注浆置换改变钻具后还可采取深层搅拌等多种工法进行施工。

传统长螺旋桩机的钻杆大多都采用的是“一杆到底”式钻杆，即整体式钻杆，处于打桩状态时，钻杆的长度不变；打桩完成，处于非打桩状态时，需将钻杆全部提出地面。实际使用时，传统长螺旋桩机的钻杆存在以下缺陷：钻杆长度受限于机架高度，要增加钻杆长度必须同步加高桩机机架的高度，而机架高度越高，桩机工作时越危险，容易发生桩机倾倒事故；因而传统长螺旋钻孔深度受限在40米以内。因而，现如今缺少一种结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能简便完成长螺旋桩机钻杆中各钻杆节段的接续及拆除过程。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种长螺旋桩机钻杆用接杆装置，其结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能简便完成长螺旋桩机钻杆中各钻杆节段的接续及快除过程。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种长螺旋桩机钻杆用接杆装置，其特征在于：包括用于放置待接续钻杆节段且能进行左右摆动的钻杆托架，所述钻杆托架上的待接续钻杆节段与长螺旋桩机的钻杆呈平行布设；所述长螺旋桩机的钻杆为由多个钻杆节段拼接而成的组装式钻杆，多个所述钻杆节段布设在同一直线上，上下相邻两个所述钻杆节段之间均通过连接件紧固连接为一体；多个所述钻杆节段均包括芯杆和由上至下布设在所述芯杆外侧壁上的螺旋叶片；所述托架包括下托架和位于所述下托架上方的上托架，所述上托架和所述下托架的内端均以铰接方式安装在所述长螺旋桩机的桩架上且二者均位于所述组装式钻杆的同一侧。

上述长螺旋桩机钻杆用接杆装置，其特征是：所述上托架包括上托盘和安装在上托盘外端的上托盘筒，所述下托架包括下托盘和安装在下托盘外端的下托盘筒，所述下托盘筒位于上托盘筒的正下方；所述上托盘筒和下托盘筒组成对待接续钻杆节段进行托持的托持机构。

上述长螺旋桩机钻杆用接杆装置，其特征是：上下相邻两个所述钻杆节段分别为上节段和位于所述上节段下方的下节段，所述上节段底端设置有下接头，所述下节段顶端设置有与底接头相配合使用的上接头，所述下接头与上接头之间通过所述连接件紧固连接为一体。

上述长螺旋桩机钻杆用接杆装置，其特征是：所述下接头由上至下插入上接头内且内部中空的插头，所述上接头中部开有供所述插头插入的插孔；所述连接件为插销，所述上接头和下接头上均开有供插销插装的插销孔。

上述长螺旋桩机钻杆用接杆装置，其特征是：所述上托盘筒为上下均开口且套装在待接续钻杆节段外侧的套筒，所述下托盘筒为上部开口且套装在待接续钻杆节段底端外侧的托筒。

上述长螺旋桩机钻杆用接杆装置，其特征是：所述上托盘筒由多个圆弧形节段拼装而成。

上述长螺旋桩机钻杆用接杆装置，其特征是：所述桩架包括底盘和安装在所述底盘上的立柱，所述上托盘和下托盘的内端均以铰接方式安装在立柱上。

上述长螺旋桩机钻杆用接杆装置，其特征是：所述上托盘筒由两个半圆形环拼接而成，两个所述半圆形环包括固定在上托盘外端的内半圆形环和布设在所述内半圆形环外侧的外半圆形环；所述内半圆形环的一端与所述外半圆形环的一端通过铰接轴进行连接。

上述长螺旋桩机钻杆用接杆装置，其特征是：所述插头的横截面形状为正多边形，所述插孔为正多边形孔；所述插销的数量为两个，两个所述插销分别布设在下接头的左右两侧且二者呈平行布设。

上述长螺旋桩机钻杆用接杆装置，其特征是：所述立柱上安装有两个分别供上托盘和下托盘安装的托盘耳座，所述上托盘和下托盘与托盘耳座之间均以铰接方式进行连接。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理且加工制作及使用操作简便，投入成本较低。

2、使用操作简便，接杆方法步骤简单、实现方便且使用效果好，省时省力，能在打桩过程中快速、可靠接续钻杆，并能在提钻过程中快速、可靠拆除钻杆，实际操作非常简便。

3、使用效果好且实用价值高，能简便实现组装式钻杆的钻杆节段快接及快拆过程，非常方便在打桩过程中不断接续、拆除钻杆，使得钻杆长度不受限于机架高度。

综上所述，本实用新型结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能简便完成长螺旋桩机钻杆中各钻杆节段的接续及快除过程。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的使用状态参考图。

图2为本实用新型所接续长螺旋桩机钻杆的装配示意图。

图3为图2中A处的局部放大示意图。

图4为本实用新型上托盘筒处于打开状态时上托架的结构示意图。

图5为本实用新型上托盘筒处于关闭状态时上托架的结构示意图。

图6为本实用新型下托架的结构示意图。

图7为采用本实用新型进行接杆时的方法流程框图。

图7-1为本实用新型组装式钻杆向下钻进至极限位置时的使用状态参考图。

图7-2为本实用新型采用接杆装置进行接杆之前的使用状态参考图。

图7-3为本实用新型接杆装置旋转至接杆位置时的使用状态参考图。

图7-4为本实用新型顶部节段与待接节段连接后的使用状态参考图。

图7-5为本实用新型钻杆接续过程中打开上托盘筒时的使用状态参考图。

图7-6为本实用新型钻杆接续过程中接杆装置向外旋转至接杆准备位置时的使用状态参考图。

图7-7为本实用新型钻杆接续完成后的使用状态参考图。

图7-8为本实用新型钻杆接续完成后继续向下钻进过程中的使用状态参考图。

图7-9为本实用新型组装式钻杆向上提升至拆杆位置时的使用状态参考图。

图7-10为本实用新型钻杆拆除之前的使用状态参考图。

图7-11为本实用新型钻杆拆除过程中待拆节段装于接杆装置后的使用状态参考图。

图7-12为本实用新型钻杆拆除过程中顶部节段与待拆节段分离后的使用状态参考图。

图7-13为本实用新型钻杆拆除完成后接续装置向外旋转至接杆准备位置且顶部节段向下移动时的使用状态参考图。

图7-14为本实用新型钻杆拆除完成后继续向上提升时的使用状态参考图。

附图标记说明:

1—钻杆节段；          1-1—平直芯杆；         1-2—螺旋叶片；

2—插销；              3-1—下接头；           3-2—上接头；

4-1—上托盘；          4-2—下托盘；           5-1—上托盘筒；

5-2—下托盘筒；        6—立柱；               7—动力头；

10—托盘耳座。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括用于放置待接续钻杆节段1且能进行左右摆动的钻杆托架，所述钻杆托架上的待接续钻杆节段1与长螺旋桩机的钻杆呈平行布设。所述长螺旋桩机的钻杆为由多个钻杆节段1拼接而成的组装式钻杆，多个所述钻杆节段1布设在同一直线上，上下相邻两个所述钻杆节段1之间均通过连接件紧固连接为一体。结合图2、图3，多个所述钻杆节段1均包括芯杆和由上至下布设在所述芯杆外侧壁上的螺旋叶片1-2。所述托架包括下托架和位于所述下托架上方的上托架，所述上托架和所述下托架的内端均以铰接方式安装在所述长螺旋桩机的桩架上且二者均位于所述组装式钻杆的同一侧。

本实施例中，所述桩架包括底盘和安装在所述底盘上的立柱6。所述上托架和所述下托架的内端均以铰接方式安装在立柱6上。

本实施例中，多个所述钻杆节段1的结构均相同，所述芯杆为内部中空且直径由上至下均相同的平直芯杆1-1。

实际加工时，所述螺旋叶片1-2的宽度由上至下均相同。所述平直芯杆1-1的外径为Φ300mm～Φ600mm，且所述螺旋叶片1-2的外径为Φ400mm～Φ800mm。具体来说，所述螺旋叶片1-2的结构、尺寸、螺旋角度和螺旋叶片间距由上至下均相同。

本实施例中，上下相邻两个所述钻杆节段1分别为上节段和位于所述上节段下方的下节段，所述上节段底端设置有下接头3-1，所述下节段顶端设置有与下接头3-1相配合使用的上接头3-2，所述下接头3-1与上接头3-2之间通过所述连接件紧固连接为一体。

本实施例中，所述下接头3-1为由上至下插入上接头3-2内且内部中空的插头，所述上接头3-2中部开有供所述插头插入的插孔。所述连接件为插销2，所述上接头3-2和下接头3-1上均开有供插销2插装的插销孔。

实际使用时，下接头3-1与上接头3-2之间也可以采用其它类型的连接方式。

实际加工时，所述插头的横截面形状为正多边形，所述插孔为正多边形孔。所述插销2的数量为两个，两个所述插销2分别布设在下接头3-1的左右两侧且二者呈平行布设。

本实施例中，所述插头的横截面形状为正六边形，所述插孔为正六边形孔。实际使用时，所述插头的横截面形状也可以为其它正多边形。

本实施例中，所述上接头3-2和下接头3-1上所开的插销孔均为半圆形插销孔。

实际使用时，所述组装式钻杆呈竖直向布设，两个所述插销2布设在同一水平面上。并且，所述插销2与钻杆节段1呈垂直布设。

本实施例中，所述组装式钻杆由动力头7带动进行连续转动；多个所述钻杆节段1中位于最上部的钻杆节段1为顶部节段，所述顶部节段与动力头7之间通过第一传动机构进行传动连接，所述动力头7安装在所述顶部节段上。实际使用时，所述动力头7可采用2012年07月04日公开的公开号为CN102535445A（申请号为CN201210026528.7）的发明专利申请中所公开的大扭矩可调速动力头。并且，本发明如图1所示的长螺旋桩机钻杆，可适用于公开号为CN102535445A的发明专利申请《长螺旋挤压入岩灌注桩用成型装置及成型方法》中的长螺旋挤压入岩灌注桩用成型装置上，并替换该长螺旋挤压入岩灌注桩用成型装置中的钻杆。

如图4、图5和图6所示，所述上托架包括上托盘4-1和安装在上托盘4-1外端的上托盘筒5-1，所述下托架包括下托盘4-2和安装在下托盘4-2外端的下托盘筒5-2，所述下托盘筒5-2位于上托盘筒5-1的正下方。所述上托盘筒5-1和下托盘筒5-2组成对待接续钻杆节段1进行托持的托持机构，所述上托盘筒5-1为上下均开口且套装在待接续钻杆节段1外侧的套筒，所述下托盘筒5-2为上部开口且套装在待接续钻杆节段1底端外侧的托筒；所述上托盘4-1和下托盘4-2的内端均以铰接方式安装在立柱6上。

实际使用时，所述上托盘筒5-1为中空筒，并且所述上托盘筒5-1由多个圆弧形节段拼装而成，便于从上托盘筒5-1中拆装钻杆节段1。

本实施例中，所述上托盘筒5-1由两个半圆形环拼接而成，两个所述半圆形环包括固定在上托盘4-1外端的内半圆形环和布设在所述内半圆形环外侧的外半圆形环。

并且，所述内半圆形环的一端与所述外半圆形环的一端通过铰接轴进行连接。这样，打开所述外半圆形环后，便能简便完成钻杆节段1在上托盘筒5-1内的装卸过程。

本实施例中，所述立柱6上安装有两个分别供上托盘4-1和下托盘4-2安装的托盘耳座8，所述上托盘4-1和下托盘4-2与托盘耳座8之间均以铰接方式进行连接。实际安装时，所述上托盘4-1和下托盘4-2与托盘耳座8之间均通过铰接轴进行连接。

本发明如图1所示的接杆装置，能适用于公开号为CN102535445A的发明专利申请《长螺旋挤压入岩灌注桩用成型装置及成型方法》中的长螺旋挤压入岩灌注桩用成型装置上，并与本发明所述长螺旋桩机钻杆相配合使用。并且，所述接杆装置，安装在该长螺旋挤压入岩灌注桩用成型装置的立柱上。

本实施例中，多个所述钻杆节段1中位于最上部的钻杆节段1为顶部节段，所述顶部节段与动力头7之间通过第一传动机构进行传动连接，所述动力头7安装在所述顶部节段上。如图7所示，采用本实用新型进行接杆时，包括以下步骤：

步骤一、钻进过程中接杆，过程如下：

步骤101、向下钻进至极限位置：所述组装式钻杆在动力头7的带动下持续向下钻进，待所述组装式钻杆向下钻进至极限位置时，停止向下钻进，详见图7-1。当前状态下，所述组装式钻杆中与所述顶部节段相接的钻杆节段1为上部节段。此时，所述顶部节段与所述上部节段的连接处位于所述接杆装置的安装位置处，所述接杆装置位于所述组装式钻杆一侧且其位于接杆准确位置。

步骤102、顶部节段上升：断开所述顶部节段与所述上部节段之间的连接，并通过动力头7带动所述顶部节段竖直向上移动，直至所述顶部节段与所述上部节段之间的距离大于当前状态下待接续的钻杆节段1的长度，此时待接续的钻杆节段1装于所述接杆装置上，详见图7-2。本步骤中，待接续的钻杆节段1为待接节段。

本实施例中，

步骤103、接杆装置旋转到位：将所述接杆装置向内旋转至接杆位置，此时步骤102中所述待接节段位于所述顶部节段的正下方，详见图7-3。

本实施例中，待所述接杆装置旋转至接杆位置时，所述接杆装置位于所述顶部节段的正下方。

步骤104、钻杆接续：先通过动力头7带动所述顶部节段竖直向下移动，并完成所述顶部节段与所述待接节段之间的连接，详见图7-4；之后，通过动力头7带动所述顶部节段与所述待接节段同步竖直向上移动，直至所述待接节段与所述接续装置分离，再将所述接续装置向外旋转至接杆准备位置；然后，通过动力头7带动所述顶部节段与所述待接节段同步竖直向下移动，并完成所述待接节段与所述上部节段之间的连接，获得接续完成的组装式钻杆，详见图7-7。

本实施例中，结合图7-5和图7-6，待所述顶部节段与所述待接节段连接为一体后，通过动力头7带动所述顶部节段与所述待接节段同步竖直向上移动，直至所述待接节段底端离开下托盘筒5-2，之后打开上托盘筒5-1，再将所述接续装置向外旋转至接杆准备位置。

步骤105、继续向下钻进：通过动力头7，带动步骤104中接续完成的所述组装式钻杆继续向下钻进，继续向下钻进过程中将下一个待接续的钻杆节段1装于所述接杆装置上，详见图7-8。

步骤106、多次重复步骤101至步骤105，直至钻进到位。

步骤二、钻杆提升过程中拆杆：步骤106中钻进到位后，还需将当前状态下的所述组装式钻杆自成型的钻孔内提出，钻杆提升过程中同步进行拆杆，过程如下：

步骤107、向上提升至拆杆位置：所述组装式钻杆在动力头7的带动下持续向下提升，待所述组装式钻杆向上提升至拆杆位置时，停止向上提升，详见图7-9。当前状态下，所述组装式钻杆中与所述顶部节段相接的所述上部节段为待拆节段，位于所述待拆节段下方且与所述待拆节段相接的钻杆节段1为下方接续节段；此时，所述待拆节段位于所述接杆装置的安装位置处，且所述接杆装置位于接杆准确位置。

步骤108、钻杆拆除：先断开所述待拆节段与所述下方接续节段之间的连接，再通过动力头7带动所述顶部节段与所述待拆节段同步竖直向上移动，并将所述接杆装置向内旋转至接杆位置；之后，断开所述顶部节段与所述待拆节段之间的连接，使得所述待拆节段装于所述接续装置内，再通过动力头7带动所述顶部节段竖直向上移动使得所述顶部节段与所述待拆节段分离；然后，将所述接续装置向外旋转至接杆准备位置，详见图7-13。

本实施例中，断开所述待拆节段与所述下方接续节段之间的连接后，先通过动力头7带动所述顶部节段与所述待拆节段同步竖直向上移动，且移动过程中，打开上托盘筒5-1，详见图7-10。随后，并将所述接杆装置向内旋转至接杆位置。待断开所述顶部节段与所述待拆节段之间的连接后，所述待拆节段装于所述接续装置内，详见图7-11；之后，通过动力头7带动所述顶部节段竖直向上移动使得所述顶部节段与所述待拆节段分离，详见图7-12。

步骤109、顶部节段下移及接续：通过动力头7带动所述顶部节段竖直向下移动，并将所述顶部节段与步骤107中所述的下方接续节段连接为一体，获得拆杆后的组装式钻杆，详见图7-13。

步骤110、继续向上提升：通过动力头7带动步骤109中拆杆后的所述组装式钻杆继续向上提升，继续向上提升过程中将步骤108中所述待拆节段自所述接杆装置移除，详见图7-14。

步骤111、多次重复步骤107至步骤110，直至将所述组装式钻杆全部自所成型钻孔内提出。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种长螺旋桩机钻杆用接杆装置，其特征在于：包括用于放置待接续钻杆节段（1）且能进行左右摆动的钻杆托架，所述钻杆托架上的待接续钻杆节段（1）与长螺旋桩机的钻杆呈平行布设；所述长螺旋桩机的钻杆为由多个钻杆节段（1）拼接而成的组装式钻杆，多个所述钻杆节段（1）布设在同一直线上，上下相邻两个所述钻杆节段（1）之间均通过连接件紧固连接为一体；多个所述钻杆节段（1）均包括芯杆和由上至下布设在所述芯杆外侧壁上的螺旋叶片（1-2）；所述托架包括下托架和位于所述下托架上方的上托架，所述上托架和所述下托架的内端均以铰接方式安装在所述长螺旋桩机的桩架上且二者均位于所述组装式钻杆的同一侧。

2.按照权利要求1所述的长螺旋桩机钻杆用接杆装置，其特征在于：所述上托架包括上托盘（4-1）和安装在上托盘（4-1）外端的上托盘筒（5-1），所述下托架包括下托盘（4-2）和安装在下托盘（4-2）外端的下托盘筒（5-2），所述下托盘筒（5-2）位于上托盘筒（5-1）的正下方；所述上托盘筒（5-1）和下托盘筒（5-2）组成对待接续钻杆节段（1）进行托持的托持机构。

3.按照权利要求1或2所述的长螺旋桩机钻杆用接杆装置，其特征在于：上下相邻两个所述钻杆节段（1）分别为上节段和位于所述上节段下方的下节段，所述上节段底端设置有下接头（3-1），所述下节段顶端设置有与底接头（3-1）相配合使用的上接头（3-2），所述下接头（3-1）与上接头（3-2）之间通过所述连接件紧固连接为一体。

4.按照权利要求3所述的长螺旋桩机钻杆用接杆装置，其特征在于：所述下接头（3-1）由上至下插入上接头（3-2）内且内部中空的插头，所述上接头（3-2）中部开有供所述插头插入的插孔；所述连接件为插销（2），所述上接头（3-2）和下接头（3-1）上均开有供插销（2）插装的插销孔。

5.按照权利要求2所述的长螺旋桩机钻杆用接杆装置，其特征在于：所述上托盘筒（5-1）为上下均开口且套装在待接续钻杆节段（1）外侧的套筒，所述下托盘筒（5-2）为上部开口且套装在待接续钻杆节段（1）底端外侧的托筒。

6.按照权利要求2所述的长螺旋桩机钻杆用接杆装置，其特征在于：所述上托盘筒（5-1）由多个圆弧形节段拼装而成。

7.按照权利要求1或2所述的长螺旋桩机钻杆用接杆装置，其特征在于：所述桩架包括底盘和安装在所述底盘上的立柱（6），所述上托盘（4-1）和下托盘（4-2）的内端均以铰接方式安装在立柱（6）上。

8.按照权利要求6所述的长螺旋桩机钻杆用接杆装置，其特征在于：所述上托盘筒（5-1）由两个半圆形环拼接而成，两个所述半圆形环包括固定在上托盘（4-1）外端的内半圆形环和布设在所述内半圆形环外侧的外半圆形环；所述内半圆形环的一端与所述外半圆形环的一端通过铰接轴进行连接。

9.按照权利要求4所述的长螺旋桩机钻杆用接杆装置，其特征在于：所述插头的横截面形状为正多边形，所述插孔为正多边形孔；所述插销（2）的数量为两个，两个所述插销（2）分别布设在下接头（3-1）的左右两侧且二者呈平行布设。

10.按照权利要求7所述的长螺旋桩机钻杆用接杆装置，其特征在于：所述立柱（6）上安装有两个分别供上托盘（4-1）和下托盘（4-2）安装的托盘耳座（8），所述上托盘（4-1）和下托盘（4-2）与托盘耳座（8）之间均以铰接方式进行连接。