CN214883599U

CN214883599U - 旋挖钻机拧管器及配套钢护筒配套装置

Info

Publication number: CN214883599U
Application number: CN202022716718.4U
Authority: CN
Inventors: 杨勇; 李先兵; 高飞; 朱绍阳; 梅文超; 葛宇桥; 代雨茂
Original assignee: Sichuan Luhang Building Engineering Co ltd
Current assignee: Sichuan Luhang Building Engineering Co ltd
Priority date: 2020-11-23
Filing date: 2020-11-23
Publication date: 2021-11-26
Anticipated expiration: 2030-11-23

Abstract

本实用新型公开了一种旋挖钻机拧管器及配套钢护筒配套装置；其中拧管器采用十字叉架结构，用旋挖筒钻改造而成，其十字肢板上方设有加劲钢板，肢板端部下方平行设置两块倒梯形钢板，倒梯形钢板中心开孔并安装销轴，相邻肢板间用钢筋连接；其中钢护筒顶部外壁焊接加强钢板，沿护筒周边四等分切割L型卡槽，卡槽侧设提吊孔供上拔护筒使用，护筒下檐设有刃脚。使用时将拧管器上的销轴卡入钢护筒的卡槽中，用钻机钻杆旋转下压拧管器即可实现钢护筒下沉。工法适用于砂、砂砾、砾（卵）石、建渣回填土等松散地层和软土层的灌注桩成孔施工，与设备费用高的振动锤法、搓管法、回旋套管法等旋挖方案相比，能大幅节约工程成本，实现节能降耗和绿色环保。

Description

旋挖钻机拧管器及配套钢护筒配套装置

技术领域

本实用新型涉及旋挖施工技术相关的领域，具体来讲是一种旋挖钻机拧管器及配套钢护筒配套装置。

背景技术

旋挖钻机作为钻孔灌注桩施工中一种较为先进的施工机械，因其适用范围广、成孔质量好、自动化程度高、移动灵便等优点，特别是具有高工作效率和环保性好，在灌注桩基础施工中体现出明显的优越性。旋挖钻机在砂、砂砾、砾（卵）石、建渣回填土等松散地层和软土层中常采用全护筒跟进法辅助成孔。常见的全护筒跟进旋挖成孔法有振动锤法、回旋套管法和搓管法，上述三种方法配套设备增多，如振动锤法增加挖掘机、振动锤、钢套管等，回旋套管法增加花管驱动器和专用套管等，搓管法增加搓管机和专用套管等，会大幅增加机械设备投入，从而增大施工成本。

实用新型内容

因此，为了解决上述不足，本实用新型在此提供一种旋挖钻机拧管器及配套钢护筒配套装置；钻进过程中采用十字叉架拧管器下沉钢护筒作为护壁，确保了工程质量，缩短了工期，节约了费用，安全环保。

本实用新型是这样实现的，构造一种旋挖钻机拧管器及配套钢护筒配套装置，其特征在于；该配套装置具有拧管器和钢护筒等两部分，使用时将拧管器上的销轴卡入钢护筒的卡槽中，用旋挖钻机钻杆旋转下压拧管器即可实现钢护筒下沉。

根据本实用新型所述一种旋挖钻机拧管器及配套钢护筒配套装置，其特征在于；拧管器采用十字叉架结构，用旋挖筒钻改造而成，其十字肢板上方设有Y型加劲钢板；肢板端部下方设两块倒梯形钢板，倒梯形钢板间隔150～200mm，钢板中心开孔并安装销轴，销轴直径为65mm；相邻肢板间用框架钢筋连接；拧管器不含销轴时旋转直径小于护筒内径200mm～300mm，拧管器含销轴时旋转直径大于护筒外径30mm～50mm。

根据本实用新型所述一种旋挖钻机拧管器及配套钢护筒配套装置，其特征在于；钢护筒顶部外壁焊接高度为400mm的加强钢板，加强钢板与钢护筒搭接380mm高度，便于与护筒顶缘焊接；沿护筒周边四等分切割L型拧管用卡槽，卡槽开口宽度75mm～80mm；在卡槽侧约200mm处切割提吊孔供上拔护筒使用，提吊孔直径为65mm；钢护筒下檐焊接刃脚，刃脚露出钢护筒底30mm。

根据本实用新型所述一种旋挖钻机拧管器及配套钢护筒配套装置，其特征在于；肢板宽310mm，厚20mm；Y型加劲钢板高250mm，厚20mm；单个肢板端部的倒梯形钢板（104）高130mm，顶宽310mm，底宽100mm，厚20mm，钢板中心开D66mm圆孔便于安装销轴；上述组件中，销轴采用40cr钢棒，框架钢筋材质为HRB400，其余组件均采用Q235钢板制作；除销轴采用插入式安装之外，其余组件之间均采用满焊连接。

根据本实用新型所述一种旋挖钻机拧管器及配套钢护筒配套装置，其特征在于；钢护筒采用Q235钢板卷制；加强钢板厚10mm～20mm；护筒刃脚高80mm、宽80mm～100mm、壁厚20mm，护筒加强钢板和刃脚均采用Q355B钢板制作。

本实用新型具有如下优点：本实用新型通过改进在此提供一种全护筒拧管跟进旋挖成孔施工方法；采用十字叉架拧管器及配套钢护筒，用旋挖钻机钻芯，每钻进一定深度时改用拧管器将护筒下压拧入土层，如此循环直至护筒嵌接基岩或达到设计深度。该配套装置用于辅助旋挖钻机在砂、砂砾、砾（卵）石、建渣回填土等松散地层和软土层的灌注桩成孔施工。采用该配套装置的工法与冲孔灌注桩相比，简化现场布置，桩基成孔速度快，施工安全可靠，施工过程无需泥浆护壁，极大地降低了环境污染风险；与设备费用高的振动锤法、搓管法、回旋套管法等旋挖方案相比，在同样满足质量安全的前提下，大幅节约工程成本，实现节能降耗和绿色环保。

附图说明

图1是十字叉架拧管器整体图；

图2是十字叉架拧管器立面图；

图3是十字叉架拧管器平面图；

图4是钢护筒整体图；

图5是钢护筒立面图；

图6是钢护筒平面图；

图7是十字叉架拧管器和钢护筒搭配整体图。

其中，十字叉架拧管器1，拧管器销轴101，拧管器十字肢板102，拧管器Y型加劲钢板103，拧管器倒梯形钢板104，拧管器框架钢筋105，钢护筒加强钢板201，护筒卡槽202，护筒提吊孔203，护筒刃脚204。

具体实施方式

下面将结合附图1-图7对本实用新型进行详细说明，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。

本实用新型通过改进在此提供一种旋挖钻机拧管器及配套钢护筒配套装置；适用于辅助旋挖钻机在砂、砂砾、砾（卵）石、建渣回填土等松散地层和软土层的灌注桩成孔施工。

如图1-图7所示，该配套装置具有拧管器1和钢护筒等两部分，使用时将拧管器1上的销轴101卡入钢护筒的卡槽202中，用旋挖钻机钻杆旋转下压拧管器1即可实现钢护筒下沉。

如图1-图3，拧管器1采用十字叉架结构，用旋挖筒钻改造而成，其十字肢板102上方设有Y型加劲钢板103；肢板端部下方设两块倒梯形钢板104，倒梯形钢板104间隔150～200mm，钢板104中心开孔并安装销轴101，销轴直径为65mm；相邻肢板102间用框架钢筋105连接；拧管器1不含销轴101时旋转直径小于护筒内径200mm～300mm，拧管器1含销轴101时旋转直径大于护筒外径30mm～50mm。

肢板102宽310mm，厚20mm；Y型加劲钢板103高250mm，厚20mm；单个肢板102端部的倒梯形钢板104高130mm，顶宽310mm，底宽100mm，厚20mm，钢板104中心开D66mm圆孔便于安装销轴101；上述组件中，销轴101采用40cr钢棒，框架钢筋105材质为HRB400，其余组件均采用Q235钢板制作；除销轴101采用插入式安装之外，其余组件之间均采用满焊连接。

如图4-图6，钢护筒顶部外壁焊接高度为400mm的加强钢板201，加强钢板201与钢护筒搭接380mm高度，便于与护筒顶缘焊接；沿护筒周边四等分切割L型拧管用卡槽202，卡槽202开口宽度75mm～80mm；在卡槽202侧约200mm处切割提吊孔203供上拔护筒使用，提吊孔203直径为65mm；钢护筒下檐焊接刃脚204，刃脚204露出钢护筒底30mm。

钢护筒采用Q235钢板卷制；加强钢板201厚10mm～20mm；护筒刃脚204高80mm、宽80mm～100mm、壁厚20mm，护筒加强钢板和刃脚均采用Q355B钢板制作。

本配套装置的施工具有如下特点：

（1）通过旋挖钻机交替使用旋挖钻头和十字叉架拧管器，实现旋挖出土和钢护筒跟进护壁循环作业，能有效避免松散或软土地层旋挖过程中坍孔、埋钻等事故发生，钢护筒随桩基砼灌注逐步上拔，至混凝土浇筑结束后完全拔出，实现护筒的循环利用。

（2）较之振动锤法、搓管法、回旋套管法等全护筒跟进旋挖方法，十字叉架拧管器结构简单，加工费用低廉，不需使用振动锤、搓管机、套管机等专用辅助设备，大幅减少设备费用，降低了工程成本，实现节能降耗，且能确保施工质量安全。

（3）穿越同类松散土地层时，全护筒拧管跟进旋挖成孔所需时间是冲击钻成孔的1/7～1/10，成孔速度快，且无需泥浆护壁，大大降低了环境污染。

（4）为克服钢护筒下沉中受到的摩阻力，工法根据穿越地层厚度分别采用了单、双护筒法，每层护筒护壁深度可达10m，以此类推可衍生到多护筒法，以适应更为深厚的松散地层，工法最大成桩直径可达2.5m。

工艺原理：采用了一种十字叉架拧管器和配套钢护筒，利用旋挖钻机交替使用旋挖钻头和十字叉架拧管器，进行旋挖出土和钢护筒跟进护壁循环作业，直至达到需要的护壁深度。采用旋挖钻机和吊车两机配合，随桩基混凝土灌注进度上拔护筒，直至混凝土灌注完成后完全拔出钢护筒，实现护筒的循环利用。

本实用新型的效益分析为；

经济效益：以射洪县瞿河涪江大桥11#主墩共8根桩基施工为例，该工作面最多能安排3台冲击钻平行施工，需要3个循环才能完成，工期为64天；而采用全护筒拧管跟进旋挖成孔方案仅需1台旋挖钻机，可每天完成1根桩基施工，工期8天，比冲击钻成孔方案节约56天的施工时间，工期节约率87.5%。在不计算工期延迟产生的各种费用的情况下进行直接成本分析，具体数据见下表：

由上表分析可见，冲击钻成孔方案成本费用约514.7元/m³，采用全护筒拧管跟进旋挖成孔方案成本费用约为409.1元/m³，较前者节约成本105.6元/m³，成本节约率达20.52%，经济效益及实用性显著。

社会效益：采用该配套装置的工法与冲孔灌注桩相比，简化现场布置，桩基成孔速度快，施工安全可靠，施工过程无需泥浆护壁，极大地降低了环境污染风险；与设备费用高的振动锤法、搓管法、回旋套管法等旋挖方案相比，在同样满足质量安全的前提下，大幅节约工程成本，实现节能降耗和绿色环保。

工程实例：由四川路航建设工程有限责任公司承建的射洪县瞿河涪江大桥（青堤渡口改公路桥）新建工程项目K0+785渠河涪江大桥址处涪江一级水资源保护区，是沟通瞿河片区与河东新区的控制性工程。桥梁11-16#墩基础位于涪江主河床及岸边，其中11#为主墩，基础为顺桥向2排共8根φ2.2m C35钢筋砼桩基础接承台型式，桩中心间距5.0m，设计桩长34.0m，嵌岩桩；12#墩为交界墩，双排共6根桩基，13-15#墩为引桥墩，单排3根共9根桩基；16#墩为桥台，双排共6根桩基。河床枯水季节水深3～4m，地表覆盖层为第四系全新统冲洪积层卵石土，稍密～中密～密实状，厚约8～17.5m，粒径多在2～12cm，约占60～90%，其间有细砂、中粗砂充填，覆盖层以下以风化砂岩或砂泥岩互层地质构造为主。为减小河水污染，桥梁桩基施工平台采用就近取材砂卵石筑岛形成，高于河床水位3～4m，平均砂卵石厚度13米，施工中成功应用了“全护筒拧管跟进旋挖成孔施工工法”施工，前后共用30天完成29根桩基，达到既定目标。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种旋挖钻机拧管器及配套钢护筒配套装置，其特征在于；该配套装置具有拧管器（1）和钢护筒两部分，使用时将拧管器（1）上的销轴（101）卡入钢护筒的卡槽（202）中，用旋挖钻机钻杆旋转下压拧管器（1）即可实现钢护筒下沉；

拧管器（1）采用十字叉架结构，用旋挖筒钻改造而成，其十字肢板（102）上方设有Y型加劲钢板（103）；肢板端部下方设两块倒梯形钢板（104），倒梯形钢板（104）间隔150～200mm，钢板（104）中心开孔并安装销轴（101）；相邻肢板（102）间用框架钢筋（105）连接；拧管器（1）不含销轴（101）时旋转直径小于护筒内径200mm～300mm，拧管器（1）含销轴（101）时旋转直径大于护筒外径30mm～50mm；

钢护筒顶部外壁焊接高度为400mm的加强钢板（201），加强钢板（201）与钢护筒搭接380mm高度，便于与护筒顶缘焊接；沿护筒周边四等分切割L型拧管用卡槽（202），卡槽（202）开口宽度75mm～80mm；在卡槽（202）侧约200mm处切割提吊孔（203）供上拔护筒使用，提吊孔（203）直径为65mm；钢护筒下檐焊接刃脚（204），刃脚（204）露出钢护筒底30mm。

2.根据权利要求1所述一种旋挖钻机拧管器及配套钢护筒配套装置，其特征在于；肢板（102）宽310mm，厚20mm；Y型加劲钢板（103）高250mm，厚20mm；单个肢板（102）端部的倒梯形钢板（104）高130mm，顶宽310mm，底宽100mm，厚20mm，钢板（104）中心开D66mm圆孔便于安装销轴（101）；上述组件中，销轴（101）采用40cr钢棒，框架钢筋（105）材质为HRB400，其余组件均采用Q235钢板制作；除销轴（101）采用插入式安装之外，其余组件之间均采用满焊连接。

3.根据权利要求2所述一种旋挖钻机拧管器及配套钢护筒配套装置，其特征在于；钢护筒采用Q235钢板卷制；加强钢板（201）厚10mm～20mm；护筒刃脚（204）高80mm、宽80mm～100mm、壁厚20mm，护筒加强钢板和刃脚均采用Q355B钢板制作。