CN205314916U - 一种大直径潜孔锤钻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大直径潜孔锤钻机，包括底盘(1)、变幅机构(4)、主卷钢丝绳(8)、桅杆(5)、动力头(9)、进气通道(6)、钻杆(14)和鹅头(7)，动力头(9)采用前倾与侧移结构安装在所述的桅杆(5)上，还包括一组能插入钻孔的套管(13)，还包括一个排渣头(11)，排渣头(11)能与套管(13)的上端对接，排渣管(12)上端连接所述的排渣头(11)的出渣口；所述的桅杆(5)的下端设有伸缩前支腿(17)，夹桩器(18)与所述的伸缩前支腿(17)连接。本实用新型是一种性能可靠，功能齐全，自动化程度高的大直径潜孔锤钻机，能实现大直径潜孔锤钻进与套管全程跟进，适合各种地质条件，能方便高效的进行钻孔施工。

Description

一种大直径潜孔锤钻机

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，特别是桩基础施工机械领域的潜孔锤钻机。

背景技术

传统的潜孔锤钻机施工孔径均在400mm以下,目前市场上没有针对超过400mm大直径潜孔锤施工的专用钻机，其难点在于大直径潜孔锤施工造成的振动对周围环境影响大，大量的空气在地下对地层会产生扰动，需要护壁套管跟进保护，而深孔的全程套管护壁，需要多节套管联接，这样将影响施工效率。以上问题是阻止大直径潜孔锤施工方法推广的主要障碍，而潜孔锤具有的适应多种地质的强大高效钻进功能，又促使人们将该工法通过一些的机器改装来使用，以应对复杂地质，特别是硬岩地质。比如在旋挖钻机上改制的潜孔钻机，实现了从动力头进气，但是在施工时，机器的上下运动时管路的跟进移动将需要吊车辅助，安装套管护壁需要吊车辅助，套管一节一节连接需要吊车辅助，需要多人观察对正，而且气路、油路的操作分散，增加了许多人工，使整体施工效率低下，设备占用率高。而排渣排气又没有防护，排渣扬尘又造成环境污染；而采用双动力头全套管潜孔锤钻机，钻孔施工时，一个动力头正转驱动钻具钻进，另一个动力头反向驱动套管钻进，可以显著提高施工效率，但是遇到打深孔时，如何又快又好的接钻杆、接套管同样就存在问题，同样存在排渣排气没有防护，污染环境的问题。

实用新型内容

本实用新型解决了以下问题：1、实现全过程套管跟进，高效连接钻杆和套管，提升整体施工效率；2、正循环进气排渣的气路设计，将排渣气流束缚在套管和防护罩内，减少环境污染；3、在动力头上设计有缓冲装置，将潜孔锤振动对机器的破坏性降低，确保机器长寿命运转。4、所有油路、气路操作集成在驾驶室内，实现一人操作。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的一种大直径潜孔锤钻机，包括底盘、变幅机构、主卷钢丝绳、桅杆、动力头、进气通道、钻杆和鹅头，所述的动力头采用前倾与侧移结构安装在所述的桅杆上，还包括一组能插入钻孔的套管，还包括一个排渣头，所述的排渣头能与所述的套管的上端对接，排渣管上端连接所述的排渣头的出渣口；所述的桅杆的下端设有伸缩前支腿，夹桩器与所述的伸缩前支腿连接。

滑板滑动安装在所述的桅杆上，所述的主卷钢丝绳与所述的滑板连接，在所述的滑板上滑动设有横向滑板，所述的滑板与所述的横向滑板之间设有侧移油缸，所述的动力头铰接在所述的横向滑板上且在所述的横向滑板与所述的动力头之间设有前倾油缸。

所述的动力头的中心传动轴上下滑动安装在所述的动力头的回转中心上，且所述的中心传动轴上下两端或一端与所述的动力头之间设有减震弹簧或碟簧。

所述的中心传动轴设置在所述的动力头的回转中心为花键副配合。

还包括油路通道和水路通道，所述的油路通道和所述的水路通道与所述的进气通道并联，所述的油路通道、所述的水路通道和所述的进气通道分别具有单独开关，所述的开关设在外部或设在司机室内。

所述的钻头与套管采用在所述的动力头正向驱动旋转时连接在一起，在所述的动力头反向驱动旋转时二者脱开。

所述的夹桩器与所述的伸缩前支腿采用升降连接。

所述的排渣头通过升降油缸与所述的动力头连接。

采用卷扬机与所述的排渣头连接来控制所述的排渣头的伸缩。

所述的主卷钢丝绳在所述的鹅头与所述的动力头的滑轮之间的采用具有不同的提升力和提升速度的绕绳方式。

采用上述技术方案的大直径潜孔锤钻机，动力头设有侧移与前倾油缸，实现动力头回转器的前倾与侧移功能，该功能实现了桅杆定位后，不需要移机即实现接套管的目的。

本实用新型的大直径潜孔锤钻机，设置有夹桩器与伸缩前支腿连接，夹桩器具有升降功能，能实现快速安装对正钻杆、套管。

本实用新型的大直径潜孔锤钻机，动力头的中心传动轴可以上下滑动，中心传动轴上下两端或一端设有减震弹簧或碟簧，实现缓冲减振消除潜孔锤振动对机器的破坏。

本实用新型的大直径潜孔锤钻机，设计有进气通道，并联润滑油路通道与水路通道，在钻进过程管路自动跟进，各通道具有单独开启与关闭的功能，可以在外部手动阀控制，也可以在司机室内控制。

本实用新型的大直径潜孔锤钻机，排渣头有两种方式可任意选配。一种是通过一组升降油缸连接动力头，另一组升降油缸控制排渣头的伸缩；另一种是采用卷扬机来控制帆布筒的伸缩。确保排渣不扬尘，减少环境的污染。

本实用新型的大直径潜孔锤钻机，能够利用动力头驱动潜孔钻头并配合套管跟进方法实现全程套管护壁大直径潜孔锤钻进，潜孔钻头可应对各种软硬地质的钻进，套管可防止塌孔，并减少对周围地质环境的扰动，是实现环保、高效的大直径潜孔锤钻孔方式。

本实用新型解决了以下问题：1、实现全过程套管跟进，高效连接钻杆和套管，提升整体施工效率；2、正循环进气排渣的气路设计，将排渣气流束缚在套管和防护罩内，减少环境污染；3、在动力头上设计有缓冲装置，将潜孔锤振动对机器的破坏性降低，确保机器长寿命运转。4、所有油路、气路操作集成在驾驶室内，实现一人操作。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型不当限定。在附图中：

图1是本实用新型的结构图。

图2是本实用新型的动力头工作状态图。

图3是本实用新型的动力头翻转状态接钻杆示意图。

图4是本实用新型的动力头侧移状态下放套管状态图。

图5是本实用新型的施工方法原理图。

图6是本实用新型的钻杆与套管施工步骤示意图。

图中：1、底盘；2、水路通道；3、油路通道；4、变幅机构；5、桅杆；6、进气通道；7、鹅头；8、主卷扬钢丝绳；9、动力头；10、升降油缸；11、排渣头；12、排渣管；13、套管；14、钻杆；15、潜孔锤；16、钻头；17、伸缩前支腿；18、夹桩器；19、进气接口；20、储气罐；21、空压机；22、滑板；23、横向滑板；9a、弹簧；9b、翻转油缸；9c、中心传动轴；9d、侧移油缸；9e、回转器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

参见图1，大直径潜孔锤钻机包括底盘1、水路通道2、油路通道3、变幅机构4、桅杆5、进气通道6、鹅头7、主卷钢丝绳8、动力头9、升降油缸10、排渣头11、排渣管12、套管13、钻杆14、潜孔锤15、钻头16、伸缩前支腿17、夹桩器18和进气接口19。水路通道2和油路通道3都并联在进气通道6上，操作钻机可以控制各通道的开启与关闭、调节开启通道的大小。操作变幅机构4控制桅杆5的起升和倒桅，方便机器的运输与对孔。设置在底盘1上的主卷扬通过主卷钢丝绳8提着动力头9沿桅杆5上的导轨上下滑动，从而控制整个钻具系统的升降。排渣管12上端连接排渣头11的出渣口。排渣头11通过升降油缸10与动力头9连接，或采用卷扬机与所述的排渣头连接来控制所述的排渣头的伸缩。夹桩器18连接在伸缩前支腿17上，利用伸缩前支腿油缸运动可以调节夹桩器18的离地高度，方便接杆与运输。主卷钢丝绳8在鹅头7与动力头9的滑轮之间的采用具有不同的提升力和提升速度的绕绳方式。

钻头16与套管13采用在动力头9正向驱动旋转时连接在一起，在动力头9反向驱动旋转时二者脱开。

参见图2，大直径潜孔锤钻机的动力头9包括弹簧9a、翻转油缸9b、中心传动轴9c、侧移油缸9d和回转器9e。弹簧9a设置在中心传动轴9c的上下两端，中心传动轴9c设置在回转器9e的回转中心为花键副配合，既可以传递扭矩又可以上下滑动，潜孔锤15工作时，弹簧9a可以起减震作用，保护各元件。滑板22滑动安装在桅杆5上，主卷钢丝绳8与滑板22连接，在滑板22上滑动设有横向滑板23，滑板22与横向滑板23之间设有侧移油缸9d，动力头9铰接在横向滑板23上且在横向滑板23与动力头9之间设有前倾油缸9b。

在中心传动轴9c的上下两端也可以设置碟簧起减震作用。

参见图3，大直径潜孔锤钻机动力头9连接钻杆14时，将动力头9下放至桅杆5的底部，液压油驱动翻转油缸9b伸出，此时回转器9e沿连接轴翻转，中心传动轴9c接口朝向水平方向，吊机将钻杆14水平吊起并移动，使两个接口对接。将动力头缓慢提升至桅杆5的顶部时，即完成钻杆14的安装。采用这种接钻方式可以在距离地面不高的位置完成，即保护人身安全又方便快捷。

参见图4，大直径潜孔锤钻机安装套管13时，松开钻杆14与动力头9的接头，提升动力头9至桅杆5的上部，再驱动液压侧移油缸9d伸出,回转器9d向一侧滑动，此时动力头9让出了套管13放置在孔位的空间，再用吊机吊着套管13慢慢移动至孔口正上方，然后下放至孔口。采用这种动力头侧移方式下放套管13，保证了套管13垂吊下放空间，简单方便。

参见图1，连接钻杆14与中心传动轴9c时，需要通过升降油缸10收缩排渣头11，让出钻杆14与中心传动轴9c的安装空间。当套管13安装完后，通过升降油缸10下放排渣头11，套管13插入排渣头11的密封圈内,保证了排渣的密封性。

大直径潜孔锤钻机各部件安装就绪时，如图1所示状态，进气接口19与进气通道6连接，再通过进气接口19外接空压机21与储气罐20，钻机开始钻孔工作。

参见图5，开启钻机与空压机工作，驱动动力头9顺时针旋转，压缩气体从空压机21进入储气罐20，依次经过进气接口19、进气通道6、动力头9的中心传动轴9c、钻杆14到潜孔锤15，潜孔锤15与钻头16在压缩气体的驱动下进行钻进，同时下放主卷扬钢丝绳8，使钻头16接触地层，潜孔锤15与钻头16开始破碎岩层，破碎了的岩层形成粉末，同废气一同上返至钻杆14与套管13形成的环状间隙中，再经过排渣头11与排渣管12排出至地面。

在钻进过程中，根据地质情况需求，适当开启水路通道2和油路通道3，使油与水跟气体混合进入进气通道6形成油雾与水雾，油雾均匀进入到潜孔锤15的内部起到润滑作用。水雾有利于冷却钻头与排粉，防止粉尘污染。

在钻进过程中，动力头9保持正向旋转，套管13与钻头16始终保持连接并跟随钻头16进入孔内，起到全程护壁作用。

当钻入一根套管13与钻杆14深度时，利用动力头9侧移功能进行接管，继续钻入至设计孔深。

参见图6步骤1所示，大直径潜孔锤钻机已钻入至设计孔深。参见图6步骤2所示，此时钻机驱动动力头9反向旋转，套管13与钻头16脱开，钻杆14、潜孔锤15与钻头16随动力头往上提。

钻杆14在夹桩器的夹持下一根一根的拆卸，直至钻杆14、潜孔锤15与钻头16都提出孔外。参见图6步骤3所示，孔内只剩下套管13，此时可以进行清孔与灌注桩等施工。

本实用新型的大直径潜孔锤钻机，能够利用单动力头驱动钻头配合套管跟进方法实现全程套管护壁大直径潜孔锤钻进，有效的防止塌孔，软硬通吃，适用各种地质条件。

本实用新型的大直径潜孔锤钻机采用全套管跟进有效解决绝大部分的地质条件的钻孔问题，工作稳定可靠，钻孔效率高，智能化程度高，所需成本低，无泥浆污染。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种大直径潜孔锤钻机，包括底盘(1)、变幅机构(4)、主卷钢丝绳(8)、桅杆(5)、动力头(9)、进气通道(6)、钻杆(14)和鹅头(7)，其特征在于：所述的动力头(9)采用前倾与侧移结构安装在所述的桅杆(5)上，还包括一组能插入钻孔的套管(13)，还包括一个排渣头(11)，所述的排渣头(11)能与所述的套管(13)的上端对接，排渣管(12)上端连接所述的排渣头(11)的出渣口；所述的桅杆(5)的下端设有伸缩前支腿(17)，夹桩器(18)与所述的伸缩前支腿(17)连接。

2.根据权利要求1所述的大直径潜孔锤钻机，其特征在于：滑板(22)滑动安装在所述的桅杆(5)上，所述的主卷钢丝绳(8)与所述的滑板(22)连接，在所述的滑板(22)上滑动设有横向滑板(23)，所述的滑板(22)与所述的横向滑板(23)之间设有侧移油缸(9d)，所述的动力头(9)铰接在所述的横向滑板(23)上且在所述的横向滑板(23)与所述的动力头(9)之间设有前倾油缸(9b)。

3.根据权利要求1或2所述的大直径潜孔锤钻机，其特征在于：所述的动力头(9)的中心传动轴(9c)上下滑动安装在所述的动力头(9)的回转中心上，且所述的中心传动轴(9c)上下两端或一端与所述的动力头(9)之间设有减震弹簧或碟簧。

4.根据权利要求3所述的大直径潜孔锤钻机，其特征在于：所述的中心传动轴(11c)设置在所述的动力头(11)的回转中心为花键副配合。

5.根据权利要求1或2所述的大直径潜孔锤钻机，其特征在于：还包括油路通道(3)和水路通道(2)，所述的油路通道(3)和所述的水路通道(2)与所述的进气通道(6)并联，所述的油路通道(3)、所述的水路通道(2)和所述的进气通道(6)分别具有单独开关，所述的开关设在外部或设在司机室内。

6.根据权利要求1或2所述的大直径潜孔锤钻机，其特征在于：所述的夹桩器(18)与所述的伸缩前支腿(17)采用升降连接。

7.根据权利要求1或2所述的大直径潜孔锤钻机，其特征在于：所述的排渣头(11)通过升降油缸(10)与所述的动力头(9)连接。

8.根据权利要求1或2所述的大直径潜孔锤钻机，其特征在于：采用卷扬机与所述的排渣头(11)连接。

9.根据权利要求1或2所述的大直径潜孔锤钻机，其特征在于：所述的主卷钢丝绳(8)在所述的鹅头(7)与所述的动力头(9)的滑轮之间的采用具有不同的提升力和提升速度的绕绳方式。