渦輪泵舉式潛旋鑽機的製作方法
2023-07-04 05:56:51 3
專利名稱：渦輪泵舉式潛旋鑽機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種建築、橋梁基礎的施工設備，特別涉及一種用於建築、橋梁基 礎工程灌注樁施工成孔用的潛旋鑽機。
背景技術：
建築、橋梁基礎工程灌注樁施工成樁技術分機械成孔和人工成孔兩種，人工成孔 為人工挖孔灌注樁，其需大量人力，成孔速度慢，安全隱患大，目前工程較少施工人工挖孔 灌注樁，在此不做分析。下面介紹現有機械成孔技術及其不足1、機械幹作業成孔灌注樁主要有沉管灌注樁機、短螺旋鑽機、長螺旋鑽機等。其特 點為設備簡單、施工準備工作少、成孔速度快，無泥漿汙染等優點，其缺點為受樁架高度和 動力頭限制，一般成樁直徑較小，一般樁徑小於0. 8m，深度較淺，一般小於30m。短螺旋成孔 深度較大可達50m，樁徑也較大，但其成孔速度低，只適用於北方地下水位低的地區，地下水 位較高的地區則不適用。2.、正、反循環泥漿(套管)護壁鑽機主要有正、反循環鑽機，潛水鑽機，衝擊鑽機， 迴轉鑽機等。上述不同鑽機設備簡單，操作方便，每種鑽機都有其適用和不適用的巖土層， 在國內目前均應用廣泛，其共同的缺點為成孔速度慢、效率低，用水量大，泥漿排放量大，汙 染環境，擴孔效率難控制等。3、旋挖鑽機，為近幾年剛發展起來的鑽孔灌注樁施工中一種較先進的施工方法， 該施工方法主要特點是施工效率高，泥漿汙染少，少了泥漿外運的費用的特點。但其設備造 價高，設備操作複雜較難掌握，特別是針對超深和大直徑的灌注樁施工的旋挖鑽機，造價更 高；且入較硬質的巖石持力層困難。
實用新型內容針對上述現有技術的不足，本實用新型要解決的技術問題是提供一種成孔速度 快、適用範圍廣、無泥漿汙染的渦輪泵舉式潛旋鑽機。為解決上述技術問題，本實用新型採用如下技術方案一種渦輪泵舉式潛旋鑽機，包括機架、鑽杆和泥、漿分離機，所述鑽杆位於所述機 架上，所述鑽杆下端設有一橫向鑽頭，所述橫向鑽頭包括一鑽頭支架，所述鑽頭支架上設有 一可伸縮的橫軸，所述橫軸與所述鑽杆垂直，所述橫軸上設有葉片，所述橫軸與橫向驅動液 壓馬達連接，所述鑽頭支架的下端設有一導向螺旋鑽尖，所述鑽頭支架的上端與所述鑽杆 之間形成一儲土腔，所述儲土腔內設有一上渦輪和一下渦輪，所述上渦輪的直徑小於所述 下渦輪的直徑，所述上渦輪、下渦輪及導向螺旋鑽尖通過一連接軸同軸連接，所述連接軸與 一縱向驅動液壓馬達連接。優選的，所述橫軸包括一固定軸，所述固定軸兩端各套有一移動軸，所述移動軸與 所述固定軸滑動連接，所述固定軸與所述移動軸之間設有橫軸伸縮油缸，所述固定軸、移動 軸上均設有葉片。[0010]優選的，所述機架上設履帶行走機構，所述機架上還設有塔架，所述鑽杆位於所述 塔架上，所述塔架與一伸縮油缸連接，所述伸縮油缸固定在所述機架上。優選的，所述塔架上設有一卷揚機，所述卷揚機的鋼絲繩與所述鑽杆連接。優選的，所述機架上設有一盤架，所述橫向驅動液壓馬達、縱向驅動液壓馬達的油 管纏繞在所述盤架上。優選的，所述泥、漿分離機上設有輸送帶。上述技術方案具有如下有益效果該渦輪泵舉式潛旋鑽機在工作時，橫向鑽頭上 的橫軸在橫向驅動液壓馬達驅動下的帶動葉片橫向旋轉切割土體，於此同時，螺旋鑽尖在 縱向驅動液壓馬達的帶動下向下掘進形成鑽孔，橫軸伸縮可改變鑽孔的直徑。在鑽孔過程 中，上、下渦輪隨同螺旋鑽尖一同轉動，下渦輪直徑較大，轉速較慢，主要功能把鑽頭切割的 土體和泥漿混合物吸入儲土腔內；上渦輪直徑較小，轉速高，把儲土腔內土體和泥漿混合物 泵入鑽杆，通過鑽杆將土體和泥漿帶出地面。採用這種結構的橫向鑽頭可適用不同土層，成 孔過程中不間斷鑽進，所成孔壁完整，可連續作業，生產效率高，不受場地條件限制，無泥漿 排放，用水量小，減少了泥漿處理成本，可在合適土層進行擴孔，有效利用下臥土層的承載 力，提高單樁承載力降低樁基工程造價。上述說明僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技 術手段，並可依照說明書的內容予以實施，以下以本實用新型的較佳實施例並配合附圖詳 細說明如後。本實用新型的具體實施方式
由以下實施例及其附圖詳細給出。
圖1為本實用新型實施例的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例橫向鑽頭的結構示意圖。圖3為本實用新型實施例橫向鑽頭正常鑽孔時的結構示意圖；圖4為本實用新型實施例橫向鑽頭在擴孔狀態的結構示意圖；圖5為本實用新型實施例泥、漿分離機輸送帶的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的優選實施例進行詳細介紹。如圖1所示，該渦輪泵舉式潛旋鑽機包括機架1、鑽杆14和泥、漿分離機12及橫向 鑽頭2。機架1上設履帶行走機構3，通過履帶行走機構可帶動機架1來回移動。機架1上 還設有一 6塔架，塔架6與一伸縮油缸5連接，伸縮油缸5固定在機架1上，伸縮油缸5可 驅動塔架6豎起或平躺。鑽杆14位於塔架6上，塔架6的頂部設有一卷揚機7，卷揚機7的 鋼絲繩8通過一連接法蘭9鑽杆連接。機架1上設有一盤架4，盤架4用來纏繞橫向鑽頭2 上液壓馬達的油管11。鑽杆14與一軟管13連接，軟管13位於泥、漿分離機12上方。該渦輪泵舉式潛旋鑽機在工作時，通過伸縮油缸5將塔架6豎起，然後橫向鑽頭2 向下鑽孔，鑽孔所得的土和泥漿混合物通過鑽杆14從鑽孔內抽出，並通過軟管13把泥、漿 混合物送到泥、漿分離機12上，泥、漿分離機上設有輸送帶，其結構如圖5所示，固態的泥塊 通過輸送帶運至汽車或土堆上，泥漿則順輸送帶兩側流到泥、漿分離機12下部，泥漿繼續 向下流動的過程中，泥漿中的泥沙進一步沉澱在輸送帶上，沉澱在輸送帶上的泥沙被輸送帶運到汽車或土堆上，經過沉澱的泥漿流到泥漿池並沿A方向流回孔內循環。在鑽孔過程 中，盤架4隨鑽杆14的提升和鑽進回收和放出油管11，成孔後由塔架6上的卷揚機7負責 提升鑽杆14。如圖2所示，橫向鑽頭2包括一鑽頭支架21，鑽頭支架21上設有一可伸縮的橫軸 22，橫軸22與鑽杆14垂直，橫軸22與橫向驅動液壓馬達27連接。橫軸22包括一固定軸 23，固定軸23的兩端各套有一移動軸24，移動軸24與固定軸23滑動連接，固定軸23與移 動軸24之間設有橫軸伸縮油缸25，固定軸23、移動軸24上均設有葉片26。鑽頭支架21的 下端設有一導向螺旋鑽尖28，鑽頭支架21的上端與鑽杆14之間形成一儲土腔29，儲土腔 29內設有一上渦輪30和一下渦輪31，上渦輪30的直徑小於下渦輪31的直徑，上渦輪30、 下渦輪31及導向螺旋鑽尖28通過一連接軸32同軸連接，連接軸32與一縱向驅動液壓馬 達33連接，連接軸32與鑽頭支架21連接處設有密封圈，以保證儲土腔29的密封。橫向驅 動液壓馬達27、縱向驅動液壓馬達33與油管11連接。該渦輪泵舉式潛旋鑽機在工作時，橫向鑽頭2上的橫軸22在橫向驅動液壓馬達25 驅動下的帶動葉片26橫向旋轉切割土體，於此同時，螺旋鑽尖28在縱向驅動液壓馬達33 的帶動下向下掘進形成鑽孔。正常鑽孔時的狀態如圖3所示，此時橫軸22處於收縮狀態。 通過橫軸伸縮油缸25驅動移動軸24在固定軸23的軸向向外滑動，使橫軸22處於伸出狀 態(如圖4所示)，此時該橫向鑽頭2處於擴孔工作狀態。在鑽孔過程中，上、下渦輪30、31 隨同螺旋鑽尖28 —同轉動，下渦輪31直徑較大，轉速較慢，主要功能把鑽頭切割的土體和 泥漿混合物吸入儲土腔29內；上渦輪30的直徑較小，轉速高，把儲土腔29內土體和泥漿混 合物泵入鑽杆14，通過鑽杆14將土體和泥漿帶出地面。採用這種結構的橫向鑽頭可適用不同土層，成孔過程中不間斷鑽進，所成孔壁完 整，可連續作業，生產效率高，不受場地條件限制，無泥漿排放，用水量小，減少了泥漿處理 成本，可在合適土層進行擴孔，有效利用下臥土層的承載力，提高單樁承載力降低樁基工程 造價。以上對本實用新型實施例所提供的一種渦輪泵舉式潛旋鑽機進行了詳細介紹，對 於本領域的一般技術人員，依據本實用新型實施例的思想，在具體實施方式
及應用範圍上 均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制，凡依本實用新 型設計思想所做的任何改變都在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求一種渦輪泵舉式潛旋鑽機，包括機架、鑽杆和泥、漿分離機，所述鑽杆位於所述機架上，其特徵在於所述鑽杆下端設有一橫向鑽頭，所述橫向鑽頭包括一鑽頭支架，所述鑽頭支架上設有一可伸縮的橫軸，所述橫軸與所述鑽杆垂直，所述橫軸上設有葉片，所述橫軸與橫向驅動液壓馬達連接，所述鑽頭支架的下端設有一導向螺旋鑽尖，所述鑽頭支架的上端與所述鑽杆之間形成一儲土腔，所述儲土腔內設有一上渦輪和一下渦輪，所述上渦輪的直徑小於所述下渦輪的直徑，所述上渦輪、下渦輪及導向螺旋鑽尖通過一連接軸同軸連接，所述連接軸與一縱向驅動液壓馬達連接。
2.根據權利要求1所述的渦輪泵舉式潛旋鑽機，其特徵在於所述橫軸包括一固定軸， 所述固定軸兩端各套有一移動軸，所述移動軸與所述固定軸滑動連接，所述固定軸與所述 移動軸之間設有橫軸伸縮油缸，所述固定軸、移動軸上均設有葉片。
3.根據權利要求1所述的渦輪泵舉式潛旋鑽機，其特徵在於所述機架上設履帶行走 機構，所述機架上還設有塔架，所述鑽杆位於所述塔架上，所述塔架與一伸縮油缸連接，所 述伸縮油缸固定在所述機架上。
4.根據權利要求1所述的渦輪泵舉式潛旋鑽機，其特徵在於所述塔架上設有一卷揚 機，所述卷揚機的鋼絲繩與所述鑽杆連接。
5.根據權利要求1所述的渦輪泵舉式潛旋鑽機，其特徵在於所述機架上設有一盤架， 所述橫向驅動液壓馬達、縱向驅動液壓馬達的油管纏繞在所述盤架上。
6.根據權利要求1所述的渦輪泵舉式潛旋鑽機，其特徵在於所述泥、漿分離機上設有 輸送帶。
專利摘要本實用新型公開了一種渦輪泵舉式潛旋鑽機，包括機架、鑽杆和泥、漿分離機，鑽杆下端設有一橫向鑽頭，所述橫向鑽頭上設有一可伸縮的橫軸，所述橫軸與所述鑽杆垂直，所述橫軸上設有葉片，鑽頭上端與鑽杆之間形成一儲土腔，所述儲土腔內設有一上渦輪和一下渦輪，所述上渦輪的直徑小於所述下渦輪的直徑，採用這種結構的橫向鑽頭可適用不同土層，成孔過程中不間斷鑽進，所成孔壁完整，可連續作業，生產效率高，不受場地條件限制，無泥漿排放，用水量小，減少了泥漿處理成本，可在合適土層進行擴孔，有效利用下臥土層的承載力，提高單樁承載力降低樁基工程造價。
文檔編號E21B3/00GK201746831SQ20102025605
公開日2011年2月16日 申請日期2010年7月13日 優先權日2010年7月13日
發明者吳海, 章寶貴, 謝學軍 申請人:謝學軍