CN214741086U - 旋挖钻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋挖钻机，包括底盘、钻桅、振动组件和加压系统。钻桅连接于底盘，振动组件包括振动锤和设于振动锤上的工具连接结构，振动锤可升降地滑动连接于钻桅；加压系统连接于钻桅和振动锤之间，以驱动振动锤升降。在埋设护筒时，采用工具连接结构连接待埋设的护筒，利用加压系统下压护筒，并利用振动锤带动护筒高频振动，将护筒产生的垂直振动传给护筒，导致护筒周边的土体结构发生变化，强度降低，护筒周边的土壤液化，减少护筒侧面与土体的摩擦阻力，配合护筒的重力与振动锤重力以及钻机往下的加压力将护筒沉入土中，能够减少护筒埋设过程中的阻力，实现快速振入护筒与起拔护筒的功能，可以提高埋设效率。

Description

旋挖钻机

技术领域

本实用新型涉及钻机技术领域，特别涉及一种旋挖钻机。

背景技术

旋挖钻机是一种桩基础成孔施工设备，具有成孔速度快、机动性好、施工效率高、污染少等特点。旋挖钻机在施工时需要在孔口埋设护筒，以起到防止塌孔缩径等作用。

常用的护筒埋设方法包括旋压法，通常采用搓管机、全回转套管钻机，或者利用动力头下带套管驱动器驱动护筒正反转搓动，利用旋挖本身加压系统施加在护筒上切入土中。下护筒时，护筒受到的阻力加大，影响护筒埋设效率。

因此，如何提高护筒埋设效率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种旋挖钻机，可提高护筒埋设效率。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种旋挖钻机，包括底盘、钻桅、振动组件和加压系统；所述钻桅连接于所述底盘，所述振动组件包括振动锤和设于所述振动锤上的工具连接结构，所述振动锤可升降地滑动连接于所述钻桅；所述加压系统连接于所述钻桅和所述振动锤之间，以驱动所述振动锤升降。

优选地，所述钻桅通过位置调节机构连接于所述底盘，所述钻桅上设置调垂传感器；所述调垂传感器和所述位置调节机构均通讯连接于控制装置，所述控制装置用于根据所述调垂传感器的检测结果控制所述位置调节机构运行，以调节所述钻桅的角度与位置。

优选地，所述钻桅的底端设有能够平行于所述钻桅伸缩的钻桅支腿。

优选地，所述振动锤为液压振动锤。

优选地，所述钻桅上固定设置沿升降方向延伸的线性导轨，所述线性导轨上滑动连接有滑架，所述振动锤固定于所述滑架上，所述加压系统连接于所述滑架。

优选地，所述振动锤上沿升降方向贯穿设置工具通孔。

优选地，所述工具连接结构包括至少两个围绕预设中心线依次设置的桩夹，所述预设中心线沿升降方向延伸，所述桩夹能够朝向或远离所述预设中心线伸缩。

优选地，所述加压系统包括卷扬加压系统，所述卷扬加压系统包括设于所述钻桅顶部的多倍率绕绳鹅头和以多倍率的绕绳方式设于所述多倍率绕绳鹅头的钢丝绳，所述钢丝绳连接所述振动锤。

优选地，还包括动力头组件，所述动力头组件包括动力头和连接于所述动力头的钻具；所述动力头组件与所述振动组件可交替连接于所述钻桅。

优选地，所述工具连接结构设于所述振动锤的顶面或者底面上。

本实用新型提供的旋挖钻机，包括底盘、钻桅、振动组件和加压系统；钻桅连接于底盘，振动组件包括振动锤和设于振动锤上的工具连接结构，振动锤可升降地滑动连接于钻桅；加压系统连接于钻桅和振动锤之间，以驱动振动锤升降。

振动锤连接在钻桅上，可以在底盘的带动下平稳移动，便于行走与运输，工作时方便对孔；振动锤以钻桅为导向，可以提高护筒的垂直度；在埋设护筒时，采用工具连接结构连接待埋设的护筒，利用加压系统下压护筒，并利用振动锤带动护筒高频振动，将护筒产生的垂直振动传给护筒，导致护筒周边的土体结构发生变化，强度降低，护筒周边的土壤液化，减少护筒侧面与土体的摩擦阻力，配合护筒的重力与振动锤重力以及钻机往下的加压力将护筒沉入土中，能够减少护筒埋设过程中的阻力，实现快速振入护筒与起拔护筒的功能，可以提高埋设效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供旋挖钻机在安装振动组件状态下的结构图；

图2为图1中的旋挖钻机在起吊护筒时的示意图；

图3为图1中的旋挖钻机在护筒开始下压时的示意图；

图4为图1中的旋挖钻机在护筒下压一段时间后的示意图；

图5为图1中的旋挖钻机在护筒下压完成时的示意图；

图6为图1中的旋挖钻机在护筒下压完成、移走旋挖钻机后的示意图；

图7为本实用新型所提供旋挖钻机在安装动力头组件状态下的结构图。

附图标记：

底盘1，钻桅支腿2，护筒3，桩夹4，振动锤5，滑架6，加压系统7，多倍率绕绳鹅头8，调垂传感器9，钻桅10，动力头11，钻头12，钻斗13，位置调节机构14。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种旋挖钻机，可提高护筒埋设效率。

本实用新型所提供旋挖钻机的具体实施例一，请参考图1至图6，包括底盘1、钻桅10、振动组件和加压系统7。

钻桅10连接于底盘1，底盘1具体为履带行走底盘。

振动组件包括振动锤5和设于振动锤5上的工具连接结构。工具连接机构用于固定连接选定的工具于振动锤5。本实施例中，工具为护筒3，具体为钢护筒，除了可以用于防塌孔外，也可以用于作为预制钢桩、预应力混凝土管桩等工具。振动锤5可升降地滑动连接于钻桅10。振动锤5具体为电动振动锤5或液压振动桩锤。

加压系统7连接于钻桅10和振动锤5之间，以驱动振动锤5升降。

本实施例中，振动锤5连接在钻桅10上，可以在底盘1的带动下平稳移动，便于行走与运输，工作时方便对孔；振动锤5以钻桅10为导向，可以提高护筒3的垂直度；在埋设护筒3时，采用工具连接结构连接待埋设的护筒3，利用加压系统7下压护筒3，并利用振动锤5带动护筒3高频振动，将护筒3产生的垂直振动传给护筒3，导致护筒3周边的土体结构发生变化，强度降低，护筒3周边的土壤液化，减少护筒3侧面与土体的摩擦阻力，配合护筒3的重力与振动锤5重力以及钻机往下的加压力将护筒3沉入土中，能够减少护筒3埋设过程中的阻力，实现快速振入护筒3与起拔护筒3的功能，可以提高埋设效率。

进一步地，钻桅10通过位置调节机构14连接于底盘1，可选地，位置调节机构14为由油缸组构成的平行四边形变幅机构。钻桅10上设置调垂传感器9，调垂传感器9和位置调节机构14均通讯连接于控制装置。控制装置用于根据调垂传感器9的检测结果控制位置调节机构14运行，以调节钻桅10的角度与位置，具体可以带动钻桅10平移以及摆动。

通过调节调垂传感器9检测钻桅10的垂直度，并对钻桅10进行垂直度自动调节，即可对应调节振动锤5的垂直度，可以解决快速精确对桩位，保证护筒3的垂直度。

进一步地，钻桅10的底端设有能够平行于钻桅10伸缩的钻桅支腿2。在底盘1行进过程中，钻桅支腿2向上回缩以避免接触地面，使得旋挖钻机能够顺利移动；在钻桅10调节到位后，钻桅支腿2伸出以支撑于地面，可以提高钻桅10在施工过程中放置的稳定性。

进一步地，钻桅10上固定设置沿升降方向延伸的线性导轨，线性导轨上滑动连接有滑架6，振动锤5固定于滑架6上，加压系统7连接于滑架6。采用线性导轨和滑架6连接振动锤5于钻桅10，加压系统7驱动滑架6带动振动锤5与桩夹4沿线性导轨上下滑动，能够提高振动锤5滑动的稳定性。

进一步地，振动锤5上沿升降方向贯穿设置工具通孔。通过工具通孔的设置，在安装护筒3时，护筒3可以管过该工具通孔，如图1所示，护筒3的中部位于工具通孔中，护筒3的上下两端分别从工具通孔伸出。相比于连接护筒3顶部的振动锤5，由于本实施例中护筒3能够中部连接于振动锤5，可以减少振动中护筒3的偏载情况，便于控制护筒3的垂直度。另外，护筒3伸入振动锤5中，能够避免工具连接结构故障松开引起护筒3倾倒而造成危害，可以提高使用安全性。

进一步地，工具连接结构包括至少两个围绕预设中心线依次设置的桩夹4，预设中心线沿升降方向延伸。桩夹4能够朝向或远离预设中心线伸缩，具体垂直于预设中心线。

其中，优选地，工具通孔为圆孔，预设中心线与工具通孔的圆心线共线。在其他实施例中，工具通孔也可以为方孔或者其他形状的孔。

其中，具体地，桩夹4为油缸。在其他实施例中，桩夹4也可以为线性模组等其他驱动机构。

其中，优选地，各桩夹4在以预设中心线为圆心线的预设圆圈上均匀设置，例如，四个桩夹4在预设圆圈围上相隔90°均匀设置，可以有效地夹住护筒3的圆周外壁。

本实施例中，各桩夹4配合构成抱桩器，呈侧向环抱式夹持住护筒3，使得护筒3受到冲击力的位置能够沿护筒3外壁进行调整，从而减少护筒3在下沉过程中产生的形变，避免护筒3两端受力断裂。

进一步地，工具连接结构设于振动锤5的顶面或者底面上，可以避免占用工具通孔的空间。当然，在其他实施例中，桩夹4也可以设置在工具通孔的孔壁上。另外，在其他实施例中，如果振动锤5上不设置工具通孔，桩夹4可以设置在振动锤5的侧面上固定设置的固定环上，固定环与振动锤5在垂直于升降方向上部并列设置，通过从护筒3的侧面施力带动护筒3振动。

进一步地，加压系统7包括卷扬加压系统，该卷扬加压系统包括设于钻桅10顶部的多倍率绕绳鹅头8和以多倍率的绕绳方式设于多倍率绕绳鹅头8的钢丝绳，例如，4倍率绕绳或者其他倍率的饶绳方式。钢丝绳连接振动锤5。采用多倍率的绕绳方式设置钢丝绳，提拔力大，可以解决护筒3拔不出的问题，提高护筒3提升效率。当然，在其他实施例中，也可以采用单绳方式设置钢丝绳。

进一步地，该旋挖钻机还包括动力头组件，动力头组件包括动力头11和连接于动力头11的钻具，钻具具体包括钻头12和钻斗13。动力头组件与振动组件可交替连接于钻桅10。

动力头组件和液压振动组件可交替连接于钻桅10，使得旋挖钻机具备两种工作模式，使得钻机具有多功能性，提高钻机利用率。如图7所示，在动力头组件连接于钻桅10的状态下，旋挖钻机采用钻工法埋设护筒3。如图1所示，在振动组件连接于钻桅10的状态下，旋挖钻机采用振动锤下护筒法埋设护筒3。

其中，加压系统7也可以设置为可替换的结构，例如，在动力头组件连接于钻桅10的状态下，多倍率绕绳鹅头8可以替换成其他的钢丝绳支撑结构。又或者，加压系统7也可以设置为液压系统。

本实施例中的旋挖钻机，在振动组件安装于钻桅10的状态下，工作原理为：

步骤1：如图2所示，旋挖钻机就位，通过调垂传感器9调整好钻桅10的垂直度，通过底盘1行走与位置调节机构14调整钻桅10使其精确对准桩位，下放加压系统7中的副卷扬吊钩将护筒3吊起，放入中空的振动锤5内；

步骤2：如图3所示，各桩夹4配合夹住护筒3的外壁，开启振动锤5，加压系统7施加向下的加压力作用到护筒3，使护筒3振入土中；

步骤3：如图4所示，当护筒3压入一段后，松开桩夹4，加压系统7驱动滑架6上移一段距离，桩夹4再次抱紧护筒3往下振入；

步骤4：如图5所示，经过多次振入行程后，最后将护筒3完全压入孔内。

步骤5：如图6所示，下护筒3完成，护筒3内可以进行掏土作业，最终形成灌注桩，也可以直接作为桩体使用，比如预制的钢管桩、混凝土预制管桩等；

参考以上步骤1至5，拔管过程与上述步骤相反，往上的提拔力主要由加压系统7中的钢丝绳提供。

显然，振动锤5与工具的连接方式也可以进行其他设置。在具体实施例二中，振动锤5上不设置实施例一中的工具通孔，相应地，工具连接结构为向下开口的夹具，该夹具将护筒3夹紧固定在振动锤5下方，以通过振动锤5带动护筒3的顶部振动。又或者，在具体实施例三中，振动锤5上可以设置C形的安装槽，以使振动锤5呈半包裹使围住护筒3。

需要说明的是，当元件被称为“固定”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的旋挖钻机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种旋挖钻机，其特征在于，包括底盘(1)、钻桅(10)、振动组件和加压系统(7)；所述钻桅(10)连接于所述底盘(1)，所述振动组件包括振动锤(5)和设于所述振动锤(5)上的工具连接结构，所述振动锤(5)可升降地滑动连接于所述钻桅(10)；所述加压系统(7)连接于所述钻桅(10)和所述振动锤(5)之间，以驱动所述振动锤(5)升降。

2.根据权利要求1所述的旋挖钻机，其特征在于，所述钻桅(10)通过位置调节机构(14)连接于所述底盘(1)，所述钻桅(10)上设置调垂传感器(9)；所述调垂传感器(9)和所述位置调节机构(14)均通讯连接于控制装置，所述控制装置用于根据所述调垂传感器(9)的检测结果控制所述位置调节机构(14)运行，以调节所述钻桅(10)的角度与位置。

3.根据权利要求1所述的旋挖钻机，其特征在于，所述钻桅(10)的底端设有能够平行于所述钻桅(10)伸缩的钻桅支腿(2)。

4.根据权利要求1所述的旋挖钻机，其特征在于，所述振动锤(5)为液压振动锤。

5.根据权利要求1所述的旋挖钻机，其特征在于，所述钻桅(10)上固定设置沿升降方向延伸的线性导轨，所述线性导轨上滑动连接有滑架(6)，所述振动锤(5)固定于所述滑架(6)上，所述加压系统(7)连接于所述滑架(6)。

6.根据权利要求1至5任一项所述的旋挖钻机，其特征在于，所述振动锤(5)上沿升降方向贯穿设置工具通孔。

7.根据权利要求1至5任一项所述的旋挖钻机，其特征在于，所述工具连接结构包括至少两个围绕预设中心线依次设置的桩夹(4)，所述预设中心线沿升降方向延伸，所述桩夹(4)能够朝向或远离所述预设中心线伸缩。

8.根据权利要求1至5任一项所述的旋挖钻机，其特征在于，所述加压系统(7)包括卷扬加压系统，所述卷扬加压系统包括设于所述钻桅(10)顶部的多倍率绕绳鹅头(8)和以多倍率的绕绳方式设于所述多倍率绕绳鹅头(8)的钢丝绳，所述钢丝绳连接所述振动锤(5)。

9.根据权利要求1至5任一项所述的旋挖钻机，其特征在于，还包括动力头组件，所述动力头组件包括动力头(11)和连接于所述动力头(11)的钻具；所述动力头组件与所述振动组件可交替连接于所述钻桅(10)。

10.根据权利要求1至5任一项所述的旋挖钻机，其特征在于，所述工具连接结构设于所述振动锤(5)的顶面或者底面上。

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