综合多功能钻孔灌注桩机的制作方法

专利名称：综合多功能钻孔灌注桩机的制作方法
综合多功能钻孔灌注桩机一、 技术领域 目前在建筑及桥梁等基础领域施T的桩机种类繁多，但它们绝大部分 的功能都不是很齐全。如果要同时购买多种桩机，则在经济上很不合算。本发明的目的是想 把目前所有钻孔灌注桩机的功能尽量组合在一起，达到一机多用。对于各种复杂地层，无论 是硬的、软的、甚至是流沙层或稀泥，它都能钻进。不仅适用于陆上作业，还适用于水上作 业。二、 背景技术 本人是广西容县人，1964年中南矿冶学院毕业，之后一直在地质队工 作。地质工程技术高级工程师。1992年底不满55岁就退休回家，后帮助私人做地质勘察工 作，主要是做地基工程及编写报告。但好景不长，不到一年时间就无工作做了。以后一直在 家闲着，觉得很无聊，因本人从小热爱机械，大学期间也层学过一些机械知识。同时，家庭 经济又比较困难，我先后跟老板去开过矿，又学过地理日子，但都没有成功。所以就想到做 一些小发明，如果幸运的话或许会给生活带来一些好处。从那以后，天天在家翻阅资料或做 设计。经过几年的努力，我先后设计出五项专利。并于2000年8月选择了其中一项一一炮式 娱乐健身器申请了专利。当时以叶智(曾用名)名字申请，专利号ZL00230732. 4。经过几年 周折，交了四年年费，不但专利技术转让不出去，反而被社会上的骗子骗了一些钱，如果要 自己实施也成问题，家庭经济困难及家人反对。所以第五年年费我不交了。但我没有灰心， 又想到了第二条出路，觉得做基础工程很赚钱，但必须要有先进的工具。据我初步了解，目 前的桩机技术还是比较单一，假如有一台全面的桩机就好了。过去在地质队工作时，我对岩 心钻探技术很熟悉，知道什么样的地层采用什么样的技术去解决。我曾先后管过二台钻机， 主要在松散易塌的地层钻进，结果月进尺经常超过千米，年进尺过万米。而别人管的钻机月 进尺400-500米就不错了。我虽然没有学过工程地质，对桩机技术不够了解，但我也经常去 看别人打桩，觉得也不怎么样。为了实现目的，我到地质队找来一本《现代基础工程施工》 课本，是80年代末长春地质学院所编，所收入的桩机技术应该是比较新的。我差不多花了两 年多的时间去学习研究，其中对基础工程施工设备部分阅读一遍又一遍，直到弄懂为止。我 对冲抓全套管桩机及日本的RRC型多钻头潜水桩机感兴趣。但又觉得亦有它们的局限性，含 砾石或稍硬一点的地层就不能钻进。通过学习后，我大致了解现有桩机的性能(当然可能近 年还有更先进的桩机我不懂)，增加了不少知识。但在这里我没有模仿别人的必要，我应该打 破传统观念，按照我的思路设计出一种新型的桩机——综合多功能钻孔灌注桩机。对一些必 须要继承前人的钻进技术，如钻扩钻头和冲击钻头我也作了较大的修改。
三
发明内容
1、冲抓钻桩机(图1一图5)。目前已有冲抓全套管钻机，但还没有钻 抓钻机(旋挖钻机和螺旋钻机纯属钻，不能抓)。所以这里的目的是想设计出一台既能钻、能 抓又能冲的桩机。除适应最复杂的地层钻进外，还适宜水上作业。它是潜水桩机的特殊形式， 和日本的RRC型钻机有相似之处，即无需钻杆传递扭矩，可打正循环、反循环钻进。但在结 构上完全不同。本桩机的特点是利用活动翼片钻头作连续扩孔钻进，用特殊装置使内、外套 管跟随钻头下入孔底，翼片收拢起来就是一个抓斗，张开时为一个钻头，并能从内套管中拉 上来。整个桩机由上部不转动和下部转动两大部分组成。上部不转动部分由密封室、顶部轴承装置、水管防转器、提升装置、电缆、下轴承装置 及加重室等组成。密封室由钢板巻制焊接而成，上、下加焊一个连接圈，并用圆形厚钢板密 封，中间加垫。室内装有二台小型电动机和传动齿轮。不设变速机构，主要利用地表的高科 技产品——变频调速器来实现电动机的变速，这样灵活多了，不同岩层可用不同转速钻进。 密封室外壁对称焊接有二条导向方条，使桩机沿着内套管导向槽作上下运动。顶部轴承装置 内有一个径向和轴向轴承，能吊挂桩机的全部重量，同时利用密封圈及轴承使转动的中心管 与不转动的排水接头分开。由于桩机在内套管中不能转动，而井口上部的水管巻扬机在巻、 放过程中，它会对水管产生一种扭力，为了解决这个问题，所以这里设计了水管防转器。它 固定于一根较大的无缝管上，也是利用密封圈和轴承，使转动的排水接头和固定的防转器主 管分开。提升装置包括二条提梁柱和一条提梁。提引器有二种， 一种是通常钻进用的，装有 二个轴承，可随意转动。另一种专供冲击钻进用，无轴承。但装有弹簧，冲击时可使钻头转 动。电缆由多个密封圈来封闭。下部轴承装置内也有一个径向和轴向轴承，起密封、定位及 承压作用。加重室装置，由10mm厚钢板巻制后焊接成一个短圆筒，上、下加焊一个连接圈， 它对称开有八个孔(上部为螺纹孔)。两侧同样对称焊接导向方条，但要与上部密封室的方条 相对应。上部与密封室相接，下部加一圆形厚钢板，底面中心焊接下轴承座。室内根据需要 安放加重块。下部转动部分由翼片状钻头、吊挂圆筒、连杆机构、下十字槽和翼片钻头张闭机构等。 翼片状钻头有四片，每片由三片10mm厚钢板切割成不同的梯形，经弯曲后再焊接起来便 成。下部刀口是易损零件，为便于焊接合金片或喷焊合金粉，所以另外加工，用螺栓连接。 钻头背面中、下部焊接有三条楔状耐磨(地质用)钢片，都按一定距离开有横向水槽(各片 位置不一样)，中部及右侧二片各镶有合金片或喷焊合金粉。刀口下部不需要焊接钢片，直接 从外层加工出来，底部也镶有合金片或喷焊合金粉。右侧楔状钢片的刀口突出翼片外边，斜 面与孔壁相切，主要用于切削岩层。左侧楔状钢片没有突出，和翼片边缘一致，它的斜面与
翼片钻头直径相切。在此不需镶焊合金片，但应喷焊一些合金粉。它的主要作用是使翼片钻 头在反时针方向旋转时，能产生一种内向收縮的压力。但在此同时它也要切削岩石，故应在 其内层边缘或中心线中下部镶焊一定数量的合金片。有时候在大口径水井施工中，需要把外 套管改为水泥管，则厚度(即直径)增大较多。为了解决这个问题，于每块翼片钻头背面中 间的一条楔状钢片的横向水槽内，用螺栓加接一扩孔块，厚度根据需要而定，因是在浅孔及 松软的地层打井用，所以完全达到强度要求。翼片钻头内侧焊接有下连接座和连杆座。
所述吊挂圆筒由10mm厚钢板巻制后焊接而成，上部加焊一个连接圈，开有八个螺纹孔， 再在其上加一块圆形中厚钢板，用螺钉连接。于中厚钢板中心开一圆孔，其间焊接一个套筒， 套筒内装有十字内六角套及衬垫，六个平面上分别装有三个钢球。内六角套上部加胶垫及压 板并用螺钉紧固。这样使中心轴管和钢球直接接触，大大减小了它们之间的摩擦力，保证了 中心轴活动自如。另外，于吊挂圆筒下部焊接四个翼片钻头上连接座；上部焊接四个翼片吊 杆座，并在其外侧面上部对称焊接四块垫肩。
所述连杆机构包括连杆、杠杠横梁、吊杆及与它们相关铰接的座组成。有关它的作用及 动作在后面具体实施方式
中再作论述。所述下十字槽装置，是用特厚钢板开槽后，呈十字焊接于厚中心管上。为了减小它和连 杆的摩擦力，于其下部外侧用螺栓固定一个固定框，框内两侧各安装有一根用粗螺栓穿着的 活动滚筒，使连杆直接和它接触，这也大大减小了它们之间的摩擦力。另外，于十字槽的中 心管上部和下部各安装一个带十字肩内六角套借以传递扭力。
所述翼片状钻头张闭机构由上十字槽装置，收缩顶杆，收、放连接柱和限位焊接圆环组 成。上十字槽装置也是用厚钢板开槽后，呈十字焊接于内六角套上，并于中部适当位置开有 圆孔。限位焯接圆环和外六角轴之间有很宽的空间，其中用焊料充填焊接，用它来固定上十 字槽的位置。中心轴管把上部不转动部分和下部转动部分联系起来。整条轴都转动，由三段组成，上、 下为圆形轴管，中部为上大下小外六角形轴管。下轴管下部用螺纹联接一个导向钻头，钻头 底部焊接方条隔开，并镶有合金片。下轴管与钻头相接附近有一段切成四方形管，便于翼片 状钻头合拢。它的作用除导向定位外，另外还有其他用途，就是在打反循环钻进时能把所有 残碴集中此小孔，便于砂石泵把它们排出地表。若采用正循环方法钻进，在终孔后的洗孔过 程中，始终会残留少量残碴，而这导向小孔正好是它们的集中场所，这就保证了孔底大面积 的"清洁"。2、本桩机特有的内、外套管(图6—图7): 1)活动内套管前人主要用钻杆或反扭矩平衡机构来传递扭矩。这里本人打破常规，用套管来作反扭矩平衡机构。之所以叫活动，是 利用钢板的弹性，它可以张开，也可以收缩，用一根小水管穿过特制接扣的圆孔后便成为套 管。本人曾用过二块薄钢板做成活动内、外圆圈，用木架来支撑，中间倒混凝土，然后做三 米大口径沉井施工。这就证明了它的可行性。
2)密封较好的固定外套管它主要和活动内套管配合使用。对于特别复杂地层及水上作 业适用。
3、 卡盘(图9一图10):本桩机所设计的内、外套管不用螺纹连接，因直径大了不容易 实施，加工也有困难。同时，假如套管整个厚度增大会加大自身重量，更谈不上利用它的弹 性进行弯曲。所以，只有利用薄钢板来做套管主体，然后在它的外侧焊接筋片，直径越大筋 片就应该越多一些，这里对称焊接六条。再在每条筋片上、下部位适当位置开一些横向槽， 就靠这些槽来解决它们的接合及吊挂自身重量问题。这里的卡盘就是为了解决这些问题而设 计，它既可使套管接合或脱松，也可吊挂全部重量。另外，它还能同时压入或起拔双层套管。
4、 套管提架(图8):这是本专利的配套设备，专门为吊挂内、外套管而设计。结构尚 算简单，操作方便。它吊挂在一般钻进用的提引器下部，可随意转动。图上因篇幅关系省略 了些，就是在两个挂钩圆环(195)之间应该加一条环链(254)——见图13，长度是每节套 管长度的2.5倍以上。
5、 孔口护圈及内套管拉钩(图12—图13):为了人身安全，孔口必须加护圈。但这里不 仅是为此目的，还有其他用途。上面提到内套管收縮后，它的直径大小及和外套管内壁距离 都没有严格的规定，给起拔带来一定的困难。为了解决此问题，这里于孔口护圈的顶部环梁 上，用环链吊挂六个拉钩。拉钩中轴可随意转动，前面有一块挡板，只要使档板穿过套管筋 片中部的长圆孔后，迅速转动90',然后扭动双头内螺纹管，拉钩很快就会锁紧内套管。最后 把内套管挂在护圈的顶部环梁上。
6、 水管及电缆导架(图14):前人的潜水桩机的水管用吊钩挂着，在短距离内升降尚算 方便，但是要作连续长距离升降就困难多了。本专利设计有水管巻扬机，另外，前人已有了 电缆绞车。为了配合他们的使用，所以在这里设计了水管及电缆导架。它的作用有二方面， 一是当桩机下入孔内的时候，放松绞车及巻扬机刹制，则导架会自动翻转过来，对正孔中心， 同时，它们能跟着桩机自动滑下。二是当桩机提升卸碴的时候，此时必须开动电缆绞车和水 管巻扬机，当桩机提升到顶部时，只要顶到了导架，于是它便又翻转过來，此时关停绞车及 巻扬机，桩机被转移到附近卸料塔卸碴，当然水管及电缆也跟着过去，这时导架的导轮起到 支撑及导向作用。7、 水管防转器(图5上部)桩机在套管内不能转动，只能沿着导向槽作上下滑动。而 水管巻扬机在巻放过程中，它会使水管自身转动一定的角度。这样下去必定会把水管扭坏。 为了解决这个问题，所以在冲抓钻桩机上部加有一个水管防转器。主要通过轴承及密封圈的 摩擦作用使上下两部分的动作分开。
8、 钻扩钻头(图15):前人桩机己有多种钻扩钻头，有上开式、下开式的。但是较简单 的都是单一扩孔用，且不能打正、反循环。钻扩两用的较复杂，甚至用液压控制，油管直通 井下很不方便。所以本人在这里对前人的钻头作了-一些改进。把上铰座固定在中心管上部，下铰座可移动，用六角套限定它的移动距离，这样就可得到最大的r"孔或收縮状态。钻进翼片和扩底翼片都可拆下来，可单独钻进或扩孔，也可同时钻进及扩孔，还可打正、反循环。 但它不能单独使用，必须和桩机结合起来才能用。为解决中途扩孔问题，这里于钻扩钻头下 部增加一个倒转三脚扩孔吊篮，它用螺栓固定于钻进翼片固定座上。
9、 冲击抽筒二合一钻头(图16):上面提及冲抓钻主机也有冲击功能，但不是主要的， 只适宜在一些比较松软而又稳固的地层中使用。对于松散、含较大砾石的地层及硬基岩它就 不适用了。所以在这里设计了把冲击和抽筒结合为一体的钻头。只要是较稳固不必下套管的 地层，无论是软的、硬的都可以钻进。形状有些象冲齿十字形钻头，但在结构上区别很大。 在十字刃片上部焯接一个储斗，底部有四个活阀，斗内靠近中心管处焊接四根透气管。除此 外，刃片外缘还焊接一个修孔圈，它和储斗之间形成一个下大上小的环状空间(中间被十字 厚钢板隔开)。当钻头迅速下降的时候，孔内下部冲洗液及废碴的体积也迅速膨胀，于是就逼 使它们克服重力沿着活阀、透气管、环状空间上升；最后又在重力作用下落入储斗内，这样 就避免一些较大岩屑留在孔底进行二次、三次冲击。同时也由于有这样三个透气装置，这就 大大减小了钻头下降的阻力，从而提高了冲击能力。钻孔结束后，接上通往地表的长高压管， 可用正、反循环洗孔。
10、 手摇或电动水管巻扬机(图17):"现代基础工程施工"课本提到过水管滚筒，但结 构如何本人不清楚，就算有也是别人的专利。但从前人桩机的水管都是用吊钩挂着来看，也 不太适宜用滚筒来收放。所以在这里本人设计了可手摇也可用电动机带动的水管巻扬机。目 的是想把高压管巻在巻筒上，随时可以收放，大大节省劳动力。但巻筒是转动的，而通往射 流泵或水池的吸、排水管是不能转动的。为了解决这个问题，所以必须在巻筒中轴排、进水 管外端加一个防转器，吸入或排出的冲洗液经弯管和高压管与孔底连续相通。带动巻筒可直 接由三角皮带轮来驱动，但转速不能过高，必须把经过变频后的电流输入电动机。本设计还 需解决另外一些问题，假如钻孔越深，巻筒所巻高压管层数越多，外层和内层线速度都有差 别。高压管的下降问题还好解决，如要使它和钢丝绳同步上升则比较困难，恐怕还要增加好 些设备。不过这里采用简单的人为控制方法，在齿轮盒外，于从动齿轮轴上加一个带三角槽 的摩擦轮，轮下再加一块楔形摩擦木块，由它来控制高压管的升、降速度。在从动轴上，摩 擦轮外还加一个单车脚臂，必要时还可以用手摇来补充一下。11、 人力收、放水平台(图11):上面设计的水管巻扬机有优点，但也有缺点。优点有 如下几个方面 一是保证在钻进过程中能连续抽吸或输送冲洗液；二是在一定程度上能使高 压管跟随桩机自动滑下；三是在高压管提升过程中，无论手摇还是电机带动，都大大节省了 劳动力。缺点主要有以下二方面， 一是在提升过程中难以控制高压管和钢丝绳的同步过程， 二是在打反循环钻进时，大量的砾石碎块在弯曲的管内作长距离流动，势必会加快管壁的磨 损，同时受到阻力又大，甚至会出现堵塞现象。理论上推断是这样，如果经过实践证明没有 问题，那就可放心使用。但是，不管用清水或泥浆打正循环钻进则绝对没有问题。这里为了考虑问题周全些，同时也是图方便，所以设计了人力收放水管平台，在此平台 上水管呈"8"字型巻曲平放。首先它的半径增大了，带泥沙及碎石的冲洗液大致在同一水平 面上流动，这就容易畅通一些。同时水管一正一反巻曲，它所扭转的角度互相抵消，这就消 除了它的扭转现象，延长了使用寿命。但它的缺点是增加了体力劳动强度。其实电缆也可这 样收放，简单多了。12、 卸料塔漏斗下部滚筒开关(图18):本桩机使用的卸料塔及漏斗和前人的基本相同。 所不同的是漏斗上部安装有一个卸料塔护圈，护圈底部有八块活动板，和卡盘箱内的活动块 基本相同，可在一定范围内加大或缩小口径。桩机可随意放下都能顶到吊挂圆筒外侧的垫肩， 卸下废碴。为节省篇幅不附图。但是前人的漏斗下部的开关本人觉得不太适合本桩机使用。 常见的是插板开关，有用杠杆推动的；也有用螺栓推动的。它对于一些粘土及细小均匀物质 最适用，但对于一些大小不均的石块，特别是大石块不适用。现代化施工场地的水泥浆搅拌 楼则用液压驱动活页的开、闭。这样需较大的电动机及液压泵，虽可靠，但增加了工程成本。 所以，本人在这里另外设计一个滚筒开关。取二根短无缝管，中间切去其中一半，两端留下 少部分。然后使它们沿着圆周面作相对滚动，当转到被切去的部分时就出现裂缝，开关打开； 当转到未被切去部份时两圆柱面相互接触，只能作相对滚动，此时开关关闭。若使它右边的 一个滚筒顺时针方向转动，则两个滚筒总是向上提升及张开，故所有岩屑及石块都阻挡不了 它们的转动。四

本发明专利共有十八个图，本来没有那么多。因整个桩机体积较大，同 时又比较复杂，如果把比例缩得太小就根本看不清楚。所以分为上、中、下三段来画，同时
有的结构图除画主视图外，还要画左视图或俯视图才能看清楚，如果是在一张图上则为一个 图；若有一个视图在另外一张纸上，则视为另外一个图。图1为本发明冲抓钻桩机整体结构简视主视图。图2为本发明冲抓钻桩机下段结构简视主视图。图3为本发明活动翼片钻头结构简视主视、俯视、左视图。图4为本发明冲抓钻桩机中段结构简视主视图。图5为本发明冲抓钻桩机上段结构简视主视图。图6为本发明活动内套管和固定外套管结构简视主视图。图7为本发明活动内套管和固定外套管结构简视俯视图。图8为本发明套管提架简视主视图。图9为本发明卡盘简视主视、俯视图。图IO为本发明卡盘滑块箱简视主视、俯视、左视图。图ll为本发明人力收、放水管平台简视主视、俯视图。图12为本发明卡盘及套管支架简视主视图。图13为本发明孔口护圈及活动套管拉钩简视主视、俯视图。图M为本发明水管及电缆导架简视主视、左视图。图15为本发明钻、扩钻头简视主视图。图16为本发明冲击、抽筒二合一钻头简视主视图。图17为本发明手摇或电动水管巻扬机简视主视图。图18为本发明漏斗下部滚筒开关主视、俯视、左视图。图l一图18中，定向钻头(1)、方柱合金片(2)、下中心轴管(3)、中部外六角轴管(4)、 带十字肩内六角轴套(5)、下十字槽中心管(6)、下十字槽焊接件(7)、翼片钻头连杆(8)、 翼片钻头杠杆横梁(9)、翼片钻头吊杆(10)、翼片钻头吊杆座(11)、翼片钻头上连接座(12)、 翼片钻头下连接座(13)、翼片钻头连杆座(14)、翼片钻头内层(15)、翼片钻头中层(16)、 翼片钻头外层(17)、翼片钻头中部焊接件(18)、翼片钻头刀口内层(19)、翼片钻头刀口中 层(20)、翼片钻头刀口外层(21)、翼片钻头吊挂圆筒(22)、 038轴套(23)、①32轴套(24)、 下十字槽上部加固方条(25)、圆形厚钢板下部连接圈(26)、加重焊接无缝管(27)、吊挂圆 筒外侧卸土垫肩(28)、翼片钻头右边焊接件(29)、翼片钻头左边焊接件(30)、导向钻头下 部焊接方条(31)、连杆定位框(32)、连杆定位框螺杆轴(33)、连杆定位框滚筒(34)、大 内六角套外套筒(35)、大内六角套衬垫(36)、带十字及钢球大内六角套(37)、 016钢球(38)、大内六角套橡胶垫(39)、大内六角套上部压板(40)、吊挂圆筒顶部厚钢板(41)、 圆形厚钢板上部连接圈(42)、加重室圆筒(43)、翼片钻头收放连接柱(44)、固定内六角套 螺钉(45)、 M30螺栓(46)、翼片钻头收縮顶杆(47)、限位焊接圆环(48)、中部内六角轴 套(49)、上十字槽焊接件(50)、下轴承密封圈摩擦圆筒(51)、下轴承密封圈压盖(52)、 下轴承杯(53)、下轴承座(54)、下轴承密封圈(55)、 (56)空、O90密封向心球轴承(57)、 090-0116垫圈(58)、 090止推球轴承(59)、加重室底板(60)、密封室圆筒(61)、密封 室圆筒外侧导向方条(62)、主动小齿轮(63)、从动大齿轮(64)、密封室内固定电动机钢板(65)、 5-7KW电动机(66)、齿轮下部顶筒(67)、钩头楔键(68)、上中心轴管(69)、加重 厚钢板(70)、密封室底板(71)、 72—100空。密封室上圆形厚钢板(101)、上轴承座(102)、 075推力球轴承(103)、 0 76-巾96垫圈(104)、巾75密封径向球轴承(105)、轴承上部外 加减垫圈(106)、轴承上部内加减垫圈(107)、上轴承杯(108)、上轴承固定圆螺母(109)、 圆螺母上部垫圈(110)、巾64—094密封圈(111)、上轴承压盖(112)、 $136—0150上部 加减垫圈(113)、中心管排水接头(114)、短高压管(115)、水管防转器固定钢管(116)、 固定钢管下圆塞(117)、固定钢管上圆塞(118)、水管防转器主管(119)、防转器下密封圏(120)、防转器密封圈压盖(121)、防转器密封径向球轴承(122)、防转器轴承杯(123)、 防转器圆螺母(124)、防转器圆螺母上部垫圈(125)、防转器上密封圈(126)、电缆下部密 封圈(127)、电缆密封接头座(128)、 012 —18垫圈(129)、电缆密封接头主管(130)、电 缆上部密封圈(131)、 M30小六角螺钉(132)、电缆(133)、顶部提梁柱(134)、顶部提梁(135)、常用提引器吊卡(136)、常用提引器下密封圈(137)、 cD50止推球轴承(138)、常 用提引器轴套(139)、常用提引器椭圆形提环板(140)、 密封圈(141)、常用提引器轴承顶圈(142)、 050—①60密封圈(143)、 078垫圈(144)、 M48螺母(145)、常用提引器提环(146)、常用提引器拉杆(147)、水管防转器轴承顶筒(148)、水管防转器 排水接头(149)、长高压管(150)、 050轴套(151)、 152—159空。活动内套管上节(第二 节)(160)、活动内套管短接扣(161)、活动内套管导向槽上节(162)、活动内套管上长开闭 接扣(163)、活动内套管收縮钉(164)、活动内套管上节连接水管(165)、外套管最下节凸 块导向槽焊接件(166)、活动内套管上节筋片(167)、固定外套管上节(168)、固定外套管 上节筋片(169)、套管筋片旁侧长螺杆连接圈(170)、活动内套管开闭线(171)、活动内套 管下长开闭接扣(172)、活动内套管下节(173)、活动内套管下节导向槽(174)、活动内套 管下节筋片(175)、活动内套管下节开闭处连接水管(176)、活动内套管下节下部开闭处短 接扣(177)、活动内套管下节连接水管(178)、活动内套管下节下部带螺纹接扣(179)、活动内套管下节筋片底部凸块(180)、固定外套管下节(181)、固定外套管下节筋片(182)、 方柱合金片(183)。 184—189空。套管提架中轴(190)、套管提架梁(191)、套管提架上圆 盘(192)、套管提架下圆盘(193)、套管提架上挂钩(194)、套管提架挂钩圆环(195)、套 管提架下挂钩(1%)、套管提架下挂钉矩形套(197)。 198 —200空。卡盘箱活动块(201)、 卡盘箱上盖(202)、卡盘箱下盖(203)、卡盘内层圆环状夹板(204)、固定内层夹板焊接矩 形管(205)、固定外层扇形垫片(206)、卡盘外层夹板顶柱(207)、卡盘外层上下圆环状夹 板(208)、卡盘上下移动导管(209)、固定卡盘内层插销(210)、卡盘箱两侧焊接钢板(211)、 卡盘箱旁侧焊接压力圈(212)、卡盘箱滑块推杆(213)。 214 — 215空。人力收放水管平台柱 脚(216)、人力收放水管平台下垫板(217)、人力收放水管平台上垫板(218)、人力收放水 管平台栏杆(219)。 220空。卡盘及套管支架下地脚槽钢(221)、卡盘及套管支架槽钢(222)、 卡盘导管下部固定座(223)、活动内套管第三节(224)、中部及下部组合双卡盘(225)、下 部伸縮式套筒油缸(226)。 227空。上部伸縮式套筒油缸(228)、上部固定卡盘(229)、导 管上部大螺母(230)、卡盘及套管支架柱脚(231)、卡盘及套管支架焊接横梁(232)、卡盘 及套管支架顶部护栏(233)、井口护圈底部圆环(234)、井口护圈顶柱(235)、井口护圈中 部加固钢圈(236)、活动内套管拉钩(237)、固定拉钩厚钢g(238)、井口护圈顶部圆环(239)。 240空。护圈顶部焊接环梁(241)。 242 — 246空。活动内套管拉钩中轴(247)、带双头外螺 纹固定钢管(248)、拉钩挡板(249)、拉钩双头内螺纹管(250)、径向小轴承(251)、拉钩 圆螺母(252)、焊接蹄环(253)、环链(254)。 255 — 260空。导轮转臂中心圆钢板(261)、 导轮转臂(262)、转臂中心圆钢板固定管(263)、导轮轴心(分不同长度)(264)、导轮挡板 (265)、导轮径向轴承(266)、导轮轴承压盖(267)、导轮轴承顶圈(268)、导轮挡板顶圈 (分不同长度)(269)、导轮支架后脚(270)、导轮支架前脚(271)、支架前脚及后脚固定钢 管(272)、导轮支架底板(273)、支架两侧焊接钢板(274)、支架后脚顶部拉杆(275)、拉 杆螺母(276)、小钢丝绳(277)、 cD40—①120大垫圈(278)、拉杆中部滚筒(279)、拉杆 两侧短胶管(280)。 281—283空。扩孔吊篮脚(284)、吊篮中心短无缝管(285)、吊篮中心 加接无缝管(286)、扩孔导向钻头(287)、钻扩钻头下部加接短无缝管(288)、钻扩钻头下 部加长无缝管(289)、法兰盘联接管状钻杆(290)、钻扩钻头中心内管(291)、内外六角形 钢管(292)、钻扩钻头下滑动套(293)、下滑动套钻进翼片固定座(294)、下滑动套扩底翼 片饺座(295)、钻进翼片(296)、扩底翼片(297)、八角柱合金(298)、内外六角限位座(299)、 扩底翼片铰接连杆(300)、上固定套连接铰座(301)、钻扩钻头垫肩(302)、钻扩钻头法兰 盘(303)、变换接头(304)。 305 — 309空。冲抽钻头中心管(310)、十字焊接厚钢板(311)、 焊接修孔圈(312)、储斗底部钢板(313)、截锥体储斗(314)、圆锥体储斗(315)、十字架 长刃片(316)、 K414矩形薄片合金(317)、中心管下部长钻头(318)、小钻头下凹刃片(319)、 小钻头上凹刃片(320)、活阀底板(321)、活阀盖(322)、活阀提梁(323)、活阀轴支架(324)、 活阀轴套(325)、活阀轴心(326)、储斗内透气管(327)、加重圆钢(328)、挡碴板圆圈(329)、 焊接挡碴板(330)、冲抽钻头上部变径接头(331)、冲抽钻头顶部提梁柱(332)、冲抽钻头 提引器吊卡(333)、冲抽钻头提引器拉杆(334)、 060—①80垫圈(335)、冲抽钻头提引器 椭圆形提环板(336)、冲抽钻头提引器提环(337)、弹簧(338)、圆螺母(339)、 056—0> 116垫圈(340)、特薄螺母(341)、中心管下部短钻头(342)。 343空。槽形螺母及螺杆(344)、 焊接加厚钢板(345)。 346 — 354空。水管巻扬机支架钢板(355)、水管巻扬机支架底板(356)、 支架顶部焊接固定钢管(357)、巻筒中轴主管(358)、巻筒中轴排、进水管(359)、巻筒中 轴套筒(360)、巻筒两侧挡板(361)、巻筒外侧固定小钢管(362)、加宽巻筒焊接小钢管(363)、 巻筒轴承(364)、巻筒轴承杯(365)、巻扬机主动大齿轮(366)、巻扬机从动小齿轮(367)、 巻扬机三角皮带轮(368)、巻筒加厚钢板(369)、大钩头楔键(370)、弯曲铜管或无缝管(371 )、 水管防转器轴承杯(372)、通往水池吸、排水管(373)、支架柱加固角铁(374)、齿轮盒外 侧焊接钢板(375)、齿轮盒顶部焊接钢板(376)、从动齿轮轴承(377)、从动齿轮轴承杯(378)、 从动齿轮中心轴(379)、从动齿轮小钩头楔键(380)、单车脚臂(381 )、带三角槽摩擦轮(382)、 楔形摩擦木块(383)。 384 — 390空。开关右滚筒(391)、开关左滚筒(392)、滚筒上部泥刷 (393)、滚筒两侧围边(394)、滚筒开关上部连接钢板(395)、焊接中厚钢板(396)、滚筒 圆塞(397)、 D30密封轴承(398)、传动杆末端焊接内外六角钢管(399)、滚筒右中心轴(400)、 直齿圆柱齿轮(401)钩头楔键(402)、滚筒左中心轴(403)、传动杆(404)、传动杆顶圈(405)、 横跨柱脚固定钢板(406)、加厚焊接钢板(407)、固定传动杆导管(408)、导管头部焊接圆 盘(409)、方向盘(410)、传动杆头部圆塞(411)、单车飞轮(412)。五具体实施方式
本发明最佳实施例是这样的。包括由冲抓钻主机、内、外套管、卡 盘、套管提架、孔口护圈及内套管拉钩、水管及电缆导架、水管防转器、钻扩钻头、冲击抽 筒二合一钻头、手摇或电动水管巻扬机、人力收放水管平台、漏斗下部滚筒开关等12大部分 组成。1、冲抓钻主机最佳实施方式(图1一图5):从上述所知，本桩机具有冲、抓、钻功能， 与传统桩机的结构完全不同，它没有动力头、没有钻杆、而是用钢丝绳吊着，用内套管的导 向槽来作为反扭矩平衡机构，把套管和钻杆融为一体，必要时内套管还可作为给进用。驱动 转轴的动力是普通三相异步电动机，它直接放在井下密封室内，不设变速机构，主要利用现
代高科技产品——变频器来实现电动机的变速，这样灵活多了，不同岩层可用不同转速钻进。 图中密封室内放二台各为7KW的电动机，如动力不够，还可以增加一个密封室，再增加二台 同样电动机。中间可不要圆形厚钢板，直接在两个连接圈间用螺钉连接，但中间要加密封垫。 本桩机不用液压来驱动翼片钻头的张、闭，因它是转动的，无论液压泵放在地表或井下都不 方便。而这里巧妙地利用杠杆原理，把连杆(8)上端铰接于杠杆横梁(9)中部；下端铰接 于翼片钻头连杆座(14)上。杠杠横梁(9) 一端铰接于下十字槽焊接件(7)上部；另一端 铰接于吊杆(10)下部。吊杆(10)上端铰接于吊挂圆筒(22)上部的吊杆座(U)上。翼 片钻头上部焊接有下连接座(13)，把它(13)铰接于吊挂圆筒(22)下部的上连接座(12) 上。图1为桩机在提吊时的收缩状况。在正常钻进时，应把中部的翼片钻头收縮顶杆(47) 拿去。然后把它沿着活动内套管(160)之导向槽(162)慢慢放下，但桩机导向方条(62) 最后不应该吊挂在活动内套管下节导向槽(174)的封口上，还应保持一段距离。此时，当接 通经过变频的电流，二台或四台小电动机(66)便按预定转速顺时针方向转动，二个主动齿 轮(63)带动从动齿轮(64)，于是整条中心轴管(69)、 (4)、 (3)也跟着转动。由于有(49)、 (37)、 (5)内六角轴套的带动，所以包括摩擦圆筒(51)在内，以下为转动部分，以上为不 转动部分(上中心轴管(69)除外)。桩机在开始钻进的时候，有如下两种情况， 一是孔内无 残碴，导向钻头(1)下到孔底后，电子秤上重量马上消失。此时翼片钻头还是呈闭合状态(在 慢速情况下，离心力较小)，还未开始钻进，只有在导向钻头(1)先钻进180mm (不同口径 此距离不同)后，当它接触到岩层时才开始钻进。二是孔内存在较多残碴，导向钻头(1)还 未到达孔底翼片钻头就受到阻力，也就是下部转动部分的重量压在残碴上，在电子秤上反映 出重量慢慢减小，直至为零。在上述两种情况下，导向钻头(1)在钻进时虽然只承受着上部 不转动部分的重量，但这已足够，不够于加重室再增加厚钢板。也由于它(1)和地层接触面 积较小，在上部重大压力作用下，首先刻取岩层，逼使整条中心轴管下降，从而使下十字槽 焊接件(7)也带着杠杆横粱(9) 一端下降，通过连杆(8)压逼翼片钻头，使它慢慢张开。 杠杆横梁(9)另一端所产生的反作用力通过吊杆(10)推动吊挂圆筒(22)， 一定程度上减 轻了其重量，但此重量始终还是加在连杆(8)上。最后上部不转动部分的重量同时加在翼片 钻头及导向钻头(1)上。中心轴管不断下降，连杆(8)不断推动翼片钻头向外扩张。此时 它右边的焊接件(29)由于凸出翼片边缘较多，从垂直和水平方向看都呈楔状，而且它(29) 的斜切面切向岩石，所以镶在它(29)上面的合金片(2)在巨大压力作用下不断切削岩石； 翼片背后中部的焊接件(18)外侧也镶有合金片(2)，在转动中也会切削岩石，并通过翼片
外层不断把岩屑拔移中心。从地表深度计可看到，当桩机自降下至孔底后，若有残碴情况下， 如再降下180mm则说明翼片钻头己张开到最大限度，此时它有些向外倾斜，但其外侧的右 (29)、中(18)、左(30)焊接件是垂直的，所以钻出来的孔也是垂直的。若在孔底无残渣 的情况下，则在深度计上要降下180X2mm时翼片钻头才张开到最大限度。理论是这样，在工 作中实际较难掌握。 一般情况下，在深度计上看到已下降180mm后，应再多钻些，直到它再 不能下降了就应该停止钻进。这时钻出来的孔的孔底不是平的，它大致沿着图1或图2下部 的a轨迹切削岩石、可以用简单形象来形容，有些像火山锥，从孔壁向中间慢慢隆起来，中心 有个孔。
当改变变频后的电流方向，电动机会带动中心轴管反时针方向旋转，翼片钻头相继也跟 着转动。由于它左边的焊接件(30)没有凸出翼片外层边缘，从水平和垂直方向看也呈楔状， 但它的斜切面向内倾斜。所以当翼片在反转的时候，由于介质的存在，它便会产生一种向内 收縮的压力，但不一定能使它合拢。只有在一边反转翼片钻头， 一边在电子秤上控制重量(上 部不转动部分，或略大些)、以及在深度计上控制在180mm的范围内慢慢提升桩机。此时，在 一般情况下不影响下部转动部份，只有中心轴管往上移动，从而也带动了杠杆横梁(9)内端 及连杆(8)上升。于是它便对翼片钻头产生一个向内拉伸的作用力。由于吊挂圆筒上部及下 十字槽焊接件(7)下部都装有滚动装置，尽量减小它们之间的摩擦力。所以翼片钻头所受到 的压力不但没有减小，反而增加了一些(杠杆作用)。在此两力联合作用下，翼片钻头始终没 有离开孔底，而是呈弧线状(见图1、或图2下部b轨迹) 一边收縮， 一边用它左边内层所 镶的合金片(2)切削"火山锥"凸出部分，削下岩屑由翼片外层不断巻入中心。如果是在较 松软砂土层钻进，在此二力作用下一抓便会松散。当钢绳升高至180mm后，四块翼片钻头完 全合拢于下中心管(3)预先加工好的四方柱。此时凸出的"火山锥"几乎被削平，这就完成 了抓土过程。如果再继续提升桩机，它便会离开孔底，直至从内套管中提出孔外，最后把它 放到专门设计的卸料塔上，漏斗护圈底部的八块活动板可随时顶到吊挂圆筒(22)外侧的垫 肩(28)，再放松钢丝绳，在上部重量作用下翼片钻头自动张开，废碴卸于漏斗或载重汽车上。 然后提升钢绳重复上述过程。
本桩机自行设计提升装置。主要由提升塔、平板车和轨道组成。提升塔有些像现在建筑 用的塔吊，但结构有很大区别。因它转动的角度要求较小， 一般《120、所以在顶部加一垂 直转轴，转轴上系三条绷绳，目的是增加提升能力，试用期可用起重机升降。平板车上除固 定有提升塔外，还安装有冲击钻机升降设备(试验期间最好用别人的报废钻机来修复)、电子 秤、深度计、变频调速器等等。平板车架在轻型轨道上，钻进时把它固定在铁轨上。另外，
于孔口旁边安装有前人用的泵吸——喷射反循环设备、高压水泵及动力设备等。泵吸——喷 射反循环设备，顾名思义可打反循环，但亦可打正循环钻进。主要把射流泵和砂石泵组合起 来。如钻进较深，若提升岩屑能力不够，还可于孔下再加一个砂石泵，叫泵举加泵吸——喷 射反循环，这时若要钻进100m以上的深度则绝对没问题。高压水泵为地质队所用的 (BW600/20)三缸往复双作用卧式泥浆泵， 一档最大排量36m7h; 二档最大排量24. 6 m3/h。 这是地质用最大排量的泥浆泵，因本桩机钻进速度比较慢，故对中、小口径桩机而言是足够 了的。它的主要作用有以下几个方面1/可与内套管内壁的四条小水管相连接，必要时可用 高速冲洗液(水或泥浆)帮助切削岩层。2/通常所用的正循环方法钻进，冲洗液正好相反， 从泵吸——喷射反循环设备的吸水(碴)管进入高压管，流经孔底后，再从钻孔环状空间返 回孔口，然后进入沉淀池。但是这里的工作台及套管高出地面2-3m。台下还有工人操作。所 以绝对不能让冲洗液从孔口流出。此时最好把泥浆泵的吸水管放下孔内，在保证吸程的情况 下，尽量把它放低一些，便于吸取较粗颗粒的岩屑，再经其排水管放入沉淀池内。3/如用反 循环方法钻进，则必须从孔口灌注冲洗液。这里可用另外一条短高压管， 一端接到泥浆泵的 排水接头上，另一端放下孔内，再开动泥浆泵，冲洗液就源源不断进入孔内。此时，如果同 时开动泵吸——喷射反循环设备，则在上部巨大的吸力作用下，带岩屑的冲洗液经导向钻头 就被吸入高压管内，上升至反循环设备的吸碴管，再经排碴管流入沉淀池。4/在无套管(孔 口管除外)情况下，如用冲击(主机或冲抽钻头)方法钻进，此时正循环的冲洗液可从孔口 流出，然后流入沉淀池。为不使高压管及电缆在冲击时缠绕钢丝绳，所以，事先就应该把它 们卸下，高压管下端还应留在孔下，但要和主机或冲抽钻头保持一定距离。在此同时，另取 一段短高压管， 一端接到泥浆泵的排水接头上；另一端也接到巻扬机的水管防转器的排水接 头上。这样就可保证高速冲洗液随时到达孔内较低处，加强了岩屑的上浮能力，比从孔口附 近补充冲洗液强多了。终孔后接上高压管或电缆，同时还原巻扬机之水管防转器上的排水接 头的水管，再用泥浆泵从孔口补充冲洗液，之后就可用反循环方法进行洗孔。这些都是前人 的产品，不属本专利技术，所有没有附图。但在实施过程中是必不可少的，这里顺便提及。 在没有套管情况下本桩机可有如下用途。如把桩机吊放在本专利专门设计的卸料塔上， 上部不转动部份下降到最低点，四条收放连接柱(44)正好套在上十字槽焊接件(50)的槽 中。此时两零件的孔正好对正，然后穿一根长螺铨(46)把它们固定，使四块翼片钻头就永 远处于张开的状态。同时于中心轴管下部最好再换上一个直径较大的十字钻头。另外暂时拆 除电缆(133)和通往地表的长高压管(150)，最后还需换上冲击提引器。此时就可在较松软 稳固的地层进行冲击钻进，直接用泥浆来护孔。虽然连秆及轴的刚度、强度都较好，但冲程
也不宜过大。最佳的钻进方法是，把高压管(150)直接放下孔底，但离桩机还应有一段距离， 再用高压泵把泥浆尽量送下最低处，即先用正循环冲击钻进。终孔后接上高压管(150)，用 反循环方法洗孔。此方法对环境污染较大，条件不允许不宜使用。
2、内、外套管最佳实施方式(图6—图7): 1)活动内套管它由4一6誦(视孔径大小 而定)钢板巻制而成，但在接缝处为一斜面，不加焊接。称为套管开闭线(171)。于套管内 壁开闭线(171)上部左侧焊接短接扣(161)，右侧焊接上长接扣(163)，并且在开闭线(171) 左侧相当上长接扣(163)位置开一个长方形孔，供套管收缩时上长接扣(163)沿此孔滑动。 同时也于开闭线(171)下部左侧焊接短接扣(161)，右侧焊接下长接扣(172)，并往左侧开 一个长方形孔，此两接扣的位置和上部的正好相反。接扣中间均开有圆孔，穿过小水管(165)、 (176)后便成套管。但套管最下节(173)最下部的短接扣(177)与上部的短接扣(161) 有些不同。它的孔是分级的，水管在此可拉动但不能转动。与开闭接扣近似十字对称的上部 和下部焊接同样的短接扣(161)，但套管最下节(173)最下部的短接扣(179)与上部的不 同，它的圆孔为螺纹孔。此三排接扣同样用小水管(165)、 (178)穿接，但最下一根(178) 下部为螺纹连接。小水管长度大致和套管长度相等，只不过它多出了连接螺纹部分(下部第 一根水管除外)，上、下都为锥形螺纹，每根水管上部必须沉入短接扣(161)少部分，便于 套管间互相接合。小水管上部可与高压水泵连接，冲洗液直射孔底，加快钻进速度及使部份 废碴集中中心管(3)。除此之外，上、下套管间的扭力一部份由这四根水管来平衡。
另外，于套管内壁特定对称位置各连续焊接一条导向槽(162)，最下端一条(174)底 部封闭。槽壁加衬垫，磨损后易于更换。供桩机导向和平衡扭矩之用。
为了预防闭合线(171)于套管中部裂开，所以在它的两侧适当位置焊接两对收缩钉 (164)，每钉有一小孔，每对捆绑铁丝后，穿过附近的小孔引出套管外壁，再把它扎紧，然 后每对和每节套管之间再用铁丝连起来。它的作用， 一是扎紧每节套管，二是帮助套管收縮， 下面再说明。
套管外壁呈对称六角形焊接六条筋片(167)，每条筋片的上部和下部适当位置开有三种 横向槽。 一种供套管接合及吊挂自身重量用；另一种供卡盘扭动及吊挂用；侧边的横向槽仅 存在于筋片的上部，供提架吊挂之用。另外，每条筋片的中部开有一个长圆形孔，并穿过套 管，供套管收縮后拉钩吊挂之用。
每节套管长度不宜过长，以800—1200咖为宜。长了内套管不易弯曲。难于收縮。同时， 在下入套管时需先在地面加接三根后才能下入孔内，这就增加了工作台高度。
一般情况下，于流沙层和含稀泥的地层以及在水上作业时与外套管配合使用，它们互相
套在一起，内套管下节筋片(175)下部有一凸块(180)，使它(181)不能滑下。所以在下 双层套管的短时间内，内套管要承受外套管的全部重量(当然要减去外套管与岩层间的摩擦 力)。终孔后，只要把闭合线(171)附近的那根小水管(165)、 (176)拉出来，则套管(160)、 (173)就会自动收縮(因内、外套管间充满泥沙)，最大可使直径縮小60mm以上。如不达目 的则用提架轻轻拉动套管外壁的铁丝，它就会从上而下收拢起来。此时继续加接压下外套管， 隔断流沙层。在下入钢筋笼之前，先起拨内套管，然后一边灌注混凝土， 一边起拨外套管。
对于在一些崩塌不太严重的地层钻进时，只下内套管就足够了。但此时钻孔孔径比套管 直径大一些，造成套管和孔壁无摩擦力，钻进时枉动。解决此问题方法如下，先把下部三根 套管连接好后，因每条筋片中间都有一个长圆孔，就用此孔以螺栓固定一条长角钢，使它的 直径略大于钻头直径。钻进中就算有少量砾石或岩块掉下来问题也不大，相反它起到固定套 管作用。钻孔结束后，下入钢筋笼， 一边灌注混凝土， 一边起拔套管。为了加强每节套管的 抗扭及吊挂能力，于筋片两侧的上部和下部适当位置各加焊一个小连接圈(170),便于在两 节套管之间用长螺杆加固。
2)密封较好的固定外套管(图6-图7):它由5-8腦厚(取决于直径大小而定)钢板巻 制后再经焊接而成，每节套管上部和下部都有50mm的长度作为重合部份，必要时还可放胶垫 或充填剂，使它的密封性能更好。它的内径比活动内套管的筋片外径大4一6mm，以4mm为宜。 每节长度应和内套管一致，但是最下一节则短了很多，原因有二个， 一是要靠内套管的筋片 的凸块来支承；二是要配合组合卡盘的滑块位置。外壁同样对称焊接有六条筋片(169)、(182) 厚度及大小和内套管的一致，半径略有差别，但可忽略不计。上部和下部适当位置所开的横 向槽亦和内套管筋片的一致，唯独中部没有开长圆孔。 一般情况下不单独使用，多和内套管 配合起来下入孔内。特别适用于复杂地层及水上作业。对于一些要求高质量的桩孔也必需下 入双层套管。
为了使内外套管连成一整体，不至于产生相对转动，增加其抗扭力。必须于外套管最下 节的内壁相当于凸块(180)的位置，用二块薄钢板(166)焊接一条槽，使凸块(180)正好 嵌在其中，可使它们至少在一节范围内作上、下活动没有问题。
上述冲、抓、钻桩机配合内、外套管可有如下多种钻进方法1)双层套管钻抓法。适于 水上作业及在松散砂土、流砂层或含稀泥的地层中钻进。如中途遇较硬的灰岩、片岩、页岩、 及粉砂岩等也能钻进，但钻速很慢。此法可不需清水或泥浆护孔，只需用高压泵(地质用) 把冲洗液(水或泥浆)通过内套管内壁的四条小水管直接喷射到孔底， 一来帮助切削破碎岩 层，二来护孔壁，三是把岩屑稀释成糊状。假如粘稠度不够还可从孔口投入泥球，便于抓取。
若孔内水位较高，则不必通过小水管喷射冲洗液，可直接钻进抓取。这是一种最环保的钻进 方法。最适用缺水地区。2) 单层内套管钻抓法。与上不同的是，地层略稳固，只下单层内套管便可解决问题，但 最下2-3节的套管筋片的外侧必须用螺栓固定相当于外套管厚度(宽度)的角钢，以增加它 和地层的摩擦力。'这种方法必要时可用水或泥浆护孔。但不适用水上作业。3) 单、双层套管钻抓正、反循环钻进方法。本桩机配有正循环和反循环钻进设备。为了 省去翼片钻头在抓取岩屑后的升、降及卸碴的时间。所以当从翼片钻头反时针方向转动开始， 在深度计上看到钢绳己上升了 180mm (不同口径此距离不同)后，证明抓取岩屑已完成。此 时可再继续往上提升短距离，目的是要使翼片钻头最下端超出残碴面。然后又继续把桩机放 下，开始另一回次的钻进过程。此时已抓到的岩屑不断散落。解决的办法， 一是放慢桩机下 降速度，二是加大正、反循环泵量，使岩屑迅速排往地表。就这样桩机一方面不断连续往下 钻进，另一方面不断用正循环或反循环方法把岩屑排往地表。如果环保条件许可，这几种钻 进方法是最便捷的。钻进速度也比较快。4) 单、双层套管中冲击正、反循环钻进方法。当桩机在提吊情况下，下部转动部份降下 至最低点，上十字槽焊接件(50)和收放顶柱(44)分开到最大距离。此时如果在两零件之 间加一条收縮顶杆(47)，上、下用长螺杆(46)来固定，于是翼片钻头永远处于收縮状态。 可磨碎或冲碎孔底大块岩屑，特别是在用正、反循环方法钻进时，中途久不久也应该冲击一 次。如在较松软地层钻进，并在中心轴管下部换上一个直径稍大一点的十字钻头，必要时可 在短距离内用短冲程冲一下。但冲出来的孔径会小较多。这里唯一的办法是从四条小水管高 速喷射冲洗液，帮助切削岩层。其次是利用地表的液压装置，通过卡盘同时压下内、外套管 或单层内套管，借以帮助修孔。然后用正循环或反循环方法把岩屑排往地表。如用正循环方 法钻进，必须用泥浆做冲洗液；如用反循环方法钻进，用清水或泥浆做冲洗液都可以。下入 单层或双层套管视地层的稳固性而定，单层不适宜水上作业。3、卡盘最佳实施方式(图9-图10)及同时下入内、外套管方法(图12): 1)卡盘最佳 实施方式它分固定和活动两大部分。固定部份主要由外层上、下二块圆环状夹板(208)组 成，其间外侧对称焊接六块扇形垫片(206);内侧边缘也对称焊接六条顶柱(207)。其中四 块扇形垫片(206)中间开一个圆孔，并且穿过上、下圆环状夹板(208)、四条导管(209) 从其中通过。活动部份亦由二块稍薄一点的圆环状夹板(204)、焊接矩形管(205)及卡盘箱 组成。内层圆环状夹板(204)外径比扇形垫片(206)内径小0.5—lmm左右，内径和外层圆 环状夹板(208)的大小一致。这里要使它(204)转动一定的角度，所以对称开了六个缺口，
并于缺口中心位置二夹板(204)之间各焊接一段矩形管(205)。卡盘箱(图10)主要由活 动块(201)、上盖(202)、下盖(203)、两侧焊接钢板(211)、旁侧压力圈(212)及活动块 推杆(213)组成。由六个卡盘箱焊接于内层圆环状夹板(204)无缺口中间的位置，它和焊 接矩形管(205)连成一个整体。活动块(201)在箱内可水平移动，磨损后还可更换。在它(201)的外侧并排有三个孔，同时穿过下盖(203)。如果把推杆(213)插入此三孔任一个， 则活动块(201)处于收缩状态。另外于卡盘箱下盖(203)按不同距离开四个孔，使活动块(201)推迸去既可卡紧内、外套管筋片的横向槽，也可卡紧筋片外侧任一点，然后把推杆(213) 固定于下盖(203)的孔中。有时候把活动块(201)推进去可能暂时接触不到筋片，但六块 同时推进同一位置后，则活动块(201)前端的凹槽就正好卡到筋片。卡盘箱外侧旁边焊接有 一个压力圈(212)。用压力把套进此压力圈(212)后，向左或向右推动，可使整个内层圆环 状夹板(204)及卡盘箱转动19'。对于套管的接合完全可满足了，半径越大移动距离越大。 一般情况下最好六根压力把同时推动，但最少不能少于三根。此虽麻烦些，试验成功后采用 液压控制就好了。假如要想使卡盘箱固定不动，则只要于焊接矩形管(205)位置，使内外层 圆环状夹板(204)、 (208)的孔对正后，加插销(210)便可达目的。这里设计的卡盘不刚是为了解决套管的接合及吊挂自身重量问题，另外还使它能同时起 拨及压入双层套管。这样，单个卡盘不够用，甚至还要两个组合在一起，而且要在套管支架 上分三处安装(图12)。下部一处由二个单卡盘焊接在一起，要使上、下卡盘的活动块(201) 正好卡到内、外套管筋片的横向槽。它固定在套筒式油缸(226)的轴上。除可接合或分离内、 外套管外，还可同时压下或起拨内、外套管。中间一处亦由二个单卡盘焊接在一起，但它吊 挂在套筒式油缸(208)轴下(可比下部油缸小一些)，主要用它来接合或分离内、外套管， 但它对套管的压下或起拨亦有辅助作用。此二处卡盘都在四条导管(209)上作上、下移动， 它们的移动距离应》每节套管的长度。上部一处为单个卡盘(229)，由大螺母(230)固定于 支架面上。在下入双层套管的短时间内，下部所有卡盘(225)都要松脱，而此时它(229) 起吊挂内、外套管全部重量的作用。2)同时下入内、外套管的方法(图12):用套管提架(图8)先吊下内套管下节(173)， 一般情况下和支架下地脚槽钢(221)还应有一段距离，此时用组合卡盘(225)之上卡卡紧 筋片横向槽；接着再放下内套管第二节(160)，使它们的筋片正好错开一个位置，再把中部 组合卡盘降至最低位置，用六块下卡盘之活动块(201)卡紧它(160)的筋片任一点都可以， 然后往同一方向转动，使它们的筋片互相对正。在套管接口附近的上、下筋片的两侧都焊接 有连接圈(170)——见图6，它(170)的外径和筋片厚度一致。在两连接圈(170)之间用一条长螺杆穿起来，这样就增加了套管间的抗扭及吊挂能力。最后再放下第三节内套管(224)， 此时它(224)的顶部基本和支架平台面一致，就用(图12)中部组合卡盘的位置，用下卡 卡紧内套管上节(160)筋片；用上卡卡紧内套管第三节(224)筋片，使它们接合后，再穿 上长螺杆。下一步同样用套管提架吊起外套管第一节(181)，使它内壁的凸块导向槽沿着内 套管的筋片暂时滑到下部组合卡盘(225)上，此时用上部卡盘(229)之活动块(201)卡紧 上部内套管(224)，同时松脱下部组合卡盘(225)之上、下卡，随后继续降下外套管下节(181)， 直至降到内套管筋片凸块(180)为止。此时用下部组合卡盘(225)之上、下卡卡紧内、外 套管的横向槽，再用插销(210)固定上、下卡盘。跟着就可下入桩机开始钻进，当钻进至相 当一节套管长度的深度后，松脱上部卡盘(229)，并用套管提架吊下固定外套管上节(168)， 当吊至下部组合卡盘(225)时，又用上卡盘(229)卡紧内套管第三节(224)，此时最好只 松脱下部组合卡盘(225)之上卡，使固定外套管上节(168)继续下到底，接着用上卡使它 们互相接合，再用长螺杆穿接筋片两侧的连接圈(170)。然后收缩中部及松脱下部组合卡盘 (225)，并使下部组合卡盘(225)升高至一节套管长度的位置，它的上、下卡盘活动块(201) 正好卡紧内、外套管筋片的横槽，同时松脱上部卡盘(229)，之后使下部套筒式油缸(226) 之轴收縮，直压下至一节套管长度的深度即停止。以后继续钻进，重复上述过程。下入问题 解决后，提升当然更没有问题。4、 套管提架最佳实施方式(图8):在提架中轴(190)下部焊接二块中厚钢板切割成的 上圆盘(192)和下圆盘(193)，于上圆盘(192)面上呈对称焊接六条提架梁(191)，每条 外端开二个孔，供吊挂上挂钩(194)用，上挂钩(194)下部穿一个挂钩圆环(195)，然后 于圆环内再穿过一条环链(254)，见图13,本图因编幅有限不画，环链长度应》每节套管长 度的2.5倍。环链下部再穿过一个挂钩圆环(195)，并于此环内套上下挂钉(196)。下挂钉(196) 制造简单，取一块中厚钢板，上部穿孔，下部切去一部份，最下端留下二个钉，正好 能套进套管筋片侧边的横向槽。同时还于下挂钉(196)套上一个由矩形管切出来的矩形套(197) ，它可上、下移动，但不能退出。当要吊挂套管时，即把矩形套(197)往上移，下挂 钉(196)则露出二个钉，然后把它推向套管筋片侧边横向槽，并放下矩形套(197)，六条筋 片都套好后，即可把套管拉起来。采用一条环链可拉5_6吨的重量，六条可拉30—36吨。 若内套管重量以O. 15 t/m计，则可吊挂200ra以上的内套管的重量。5、 孔口护圈及内套管拉钩最佳实施方式(图12-图13): 1)孔口护圈最佳实施方式主 要由护圈底部园环(234)和顶部圆环(239)组成，二者均为中厚钢板切割出来，但上者应 略厚些。在二圆环(234)、 (239)之间对称焊接12条由中厚钢板切割出来的顶柱(235)，为 了使顶柱(235)更加稳固，于其中下部外径连续焊接二个圆钢做成的加固钢圈(236)。顶部 圆环(239)内侧焊接一个亦由园钢做成的环梁(241)。为了方便吊挂环链(254)，于顶部圆 环(239)内侧之对称位置开六个小缺口，而且它必须在两顶柱(235)中间位置，平分角为 60'。在缺口的环梁(241)上穿一个挂钩圆环(195)，这样就构成了孔口护圈。2)内套管拉钩最佳实施方式(图13);在拉钩中厚钢板(238)上，固定一根带双头外 螺纹的钢管(248)，其中穿过一根轴(247),它(247)在钢管(248)内可随意转动及伸缩， 前端用键固定有挡板(249)，后端加一径向小轴承(251)，并用螺母(252)压紧。在带双头 外螺纹钢管(248)上套上双头内螺纹管(250)，由它(250)通过轴承(251)和螺母(252) 把拉钩中轴(247)连成一整体，再于螺母(252)上焊接一个蹄环(253)。另外，把拉钩中 厚钢板(238)上部削薄一些，并钻一个孔，孔中穿一个挂钩圆环(195)，然后在上、下两挂 钩圆环(195)之间穿一段环链(254)，它的长度要使套管拉钩的中轴(247)大概对正筋片 的长圆孔的中心位置。这就是所谓的内套管拉钩。具体操作过程，先用套管提架把收縮后的 内套管拉上一节的长度(图12),拉钩中轴(247)大概对正筋片长圆孔的中心位置，此时用 一只手抓住蹄环(253)，另一只手快速旋转双头内螺纹管(250),此时蹄环(253)没有跟着 转，但中轴(247)快速向前伸出，双头螺纹扭尽后，中轴(247)伸出到了最大限度。这时 用蹄环(253)调整挡板(249)的长度方向大致和筋片长圆孔方向一致，然后把它推进去， 并用蹄环(253)使挡板(249)转动90° ,再用另一只手迅速反转双头内螺纹管(250)，直 至拉钩压实内套管为止，六个拉钩操作完后，剪断或拆去原来扎在内套管收缩钉(164)上的 铁丝，并卸去二节套管间筋片傍侧的长螺栓。这时上、下套管一般情况下还呈接合状态，为 使它们松脱也不难，只要用手大力往内推动上节各条筋片，套管收縮后它就会自动松脱。这 时就可把套管拉上去，放到专门停放的场地。以后再重复上述过程，直至起拔完为止。6、水管及电缆导架最佳实施方式(图14):它由支架和三角形导轮两部份组成。支架是 在底板(273)上焊接二条短前脚(271)和二条长后脚(270)，前脚(271)比后脚(270) 略宽一些，目的是于其上部二边各开一个螺纹孔，供安装轴承压盖(267)用。支架两侧上部 和中部焊接扁钢或钢板(274)来加固；前后则焊接钢管(272)来加固。后脚(270)顶部用 螺母(276)固定一条拉杆(275)，拉杆(275)中部穿一段滚筒(279)，它可自由转动，两 端各穿一段胶管(280)。三角形导轮的组成，是在二块中心圆钢板(261)之间的边缘对称焊接三根小钢管(263), 使它(261)们组成一整体，然后于两边中心圆钢板(261)的边缘对称焊接三块导轮转臂(262)。 同时还于三对转臂中部各加焊一根小钢管(263)，在二对转臂外侧各安装一条横向导轮轴 (264)，轴(264)上穿有三个圆形挡板(265)，中间以不同长度顶圈(269)分开，同时它 又是水管及电缆滑道。导轮轴(264) 二端各安装一个径向小轴承(266)，轴承(266)和挡 板(265)之间有顶圈(268)。这样于转臂外端各开一个螺纹孔，然后用带外螺纹的轴承压盖(267)把导轮轴(264)固定在转臂上。另外，还于另一对转臂外端各开一个孔，同时穿过 一条较长一点的横轴(264)，它(264)同时穿过支架前脚(271)。轴(264) 二端也安装有 小的径向轴承(266)，轴承(266)和转臂(262)之间除有顶圈(268)夕卜，于转臂(262) 外侧和前脚(271)内侧之间还有一个大型垫圈(278)，供三角形导轮导向用。最后，同样用 带外螺纹的轴承压盖(267)把整个三角形导轮固定于支架上。为了控制三角形导轮转动的角 度，于靠近后脚(270)的一对转臂的下侧选择适当位置各钻一个孔，并系一根钢绳(277)， 钢绳(277)另一端则系于套管支架顶部，主要控制转臂转动最大角度《155° ,此时带小孔的 一对转臂的横轴和支架横轴在同一水平线上，也就是转臂伸出最大距离。它用螺栓固定在套管支架顶面孔口护圈旁边。当把桩机下入孔内的时候，同时放松水管 巻扬机及电缆绞车煞制，于是水管及电缆也跟着桩机下去，它们就拉动了三角形导轮，马上 就翻转155° ,此时正好有二条钢丝绳拉着，使它再不能转动。于是水管及电缆降低位置至 滚筒(279)上，改在有孔的转臂的导轮上滚动。而在滚筒(279)上则以滑动为主，这样增 加了它们之间的摩擦力，只能随着桩机缓慢下降。当桩机提升卸碴的时候，则要开动水管巻 扬机及电缆纹车，使它们慢慢巻起来，如和钢绳不同步下面再讨论。当桩机上升至顶部时， 它顶到了导轮，于是整个三角形导轮就会翻转过来，带小孔的一对转臂就倒在拉杆(275)的 胶管(280)上。另一对转臂的导轮起支承水管及电缆的作用，使它们顺利跟随桩机转移到卸 料塔去卸碴。之后又把桩机下入孔内，重复上述过程。7、水管防转器最佳实施方式(图5上部)于桩机上部、提梁(135)侧边固定一根预先 用钢板(117)封闭好的钢管(116)，并于上部削去直径约一半左右，但顶部还保留一段完整 部分，并在其中焊接一个圆塞(118)，再在圆塞(118)上用螺纹固定一根防转器主管(119)， 主管(119)上加二个密封轴承(122)，中间加顶筒(148)，上部加圆螺母(124)压紧，并 在它(124)顶面加垫圈(125)。轴承(122)外边套上一个轴承杯(123)，为了保险起见， 预防轴承在井下强大压力之下会破坏它的密封性能，所以加了二个密封圈(120)，并用压盖(121)把它(120)压紧。防转器主管(119)上部也加二个小一点的密封圈(126)，它(126) 不准密封主管(119)，同时也密封轴承杯(123)。然后再在轴承杯(123)上部用螺纹固定排 水接头(149)，并用它(149)来压紧密封圈(126)，上部加接连通地表的长高压水管(150)。 排水接头(149)下部和水管防转器主管(119)顶部没有直接接触。它们至少相距在2mm以
上，这就保证了它们互不千扰。主管(119)下部和桩机中心管排水接头(114)之间用短高 压管(115)连接，这就组成了完整的循环机构。不管是单一的上部通往地表的高压水管转动 还是下部的桩机转动都通过轴承及密封圈的磨擦来解决。8、钻扩钻头最佳实施方式(图15):取一根厚度较大的无缝管作为中心管(291)，并在 其外壁套上一根内外六角形钢管(292),其内径大概和中心管(291)外径差不多，其两端空 间充填焊料。中心管(291)下部加接导向钻头(1)。在内外六角形钢管(292)下端套上一 个下滑动套(293)，它由直径稍大一点的内外六角形钢管截出来，它们之间可自由活动。在 下滑动套(293)的六个平面中，其中三个焊接钻迸翼片固定座(294)，三个焊接扩底翼片铰 座(295)，它们均由厚钢板切槽后做成。然后在它们之上分别用螺栓固定三片钻进翼片(296) 和铰接三片扩底翼片(297)，无论是钻进翼片(296)和扩底翼片(297)，它们均开有水槽， 同时镶有8角柱合金(298)。下滑动套(293)之上有一个内外六角形移动座(299)，可用螺 栓固定在内外六角形钢管(292)上不同位置，这样就可使扩底翼片(297)张开不同的角度。 在内外六角形钢管(292)上部焊接一段与下滑动套(293)相同的内外六角形钢管，称固定 套。其外侧对称焊接三块上固定连接铰座(301)，它们应该和下部的扩底翼片铰座(295)相 对应。中心管(291)上部直径加工小一些，然后焊接垫肩(302)和法兰盘(303)。最后用 连杆(300)把翼片(297)和上固定套连接铰座铰接起来便成为一个钻扩钻头。具体动作过程如下，先在桩机上接上变换接头(304)，再把桩机翼片钻头固定为收縮状 态。然后把钻扩钻头吊入孔口护圈内，并用二条方管支承它的垫肩(302)。此时就可把变换 接头的法兰盘和钻扩钻头的法兰盘用螺栓连接起来。接着根据需要调整内外六角移动座(299) 的位置，并用螺钉扭紧，其他螺纹孔也用短螺钉栓上，以免冲洗液从此喷出。下部一处为翼 片处于收縮状态，中间一处为中等钻扩状态，其孔径和上部桩机孔径相同，上部一处为最大 钻扩状态。在下部滑动套(293)、钻进翼片固定座(294)、扩底翼片铰座(295)、钻进翼片(296) 及扩底翼片(297)的重量作用下，扩底翼片(297)处于收縮状态。此时就可把钻扩 钻头连同桩机一起下入孔底。在开始钻进的时候，导向钻头(1)承受着上部重大压力，所以 它首先刻取岩石而慢慢沉入地层中，中心内管(291)及内外六角形钢管(292)的下降，带 动了上固定套连接铰座(301)也下降，它推动连杆(300)，从而使扩底翼片(297)慢慢张 开，当张开到最大限度时，此时扩底翼片(297)和导向钻头(1)同步下降。假如扩孔完毕， 提升桩机和钻扩钻头时，在下部的扩底翼片(297)及铰座(295)等重量作用下，扩底翼片(297) 又会自然收縮起来，这时就可把它提出孔外。此钻扩钻头的钻进翼片(296)及扩底 翼片(297)都是用螺栓固定或铰接，可同时钻及扩，也可卸下其中一样，单独扩底或钻进，
但单独钻进时孔径要小一些。此钻扩钻头可打正、反循环。如果要长距离钻进或扩孔，则只 要于钻扩钻头上部和变换接头(304)下部之间加接管状钻杆(290)即可达目的。管状钻杆(290)在终孔后还可作为灌注混凝土的导管。此钻扩钻头只能在终孔后接着扩孔，不能于中途某一地段进行扩孔。譬如在下入套管的 时候，中途遇到大砾石，套管下不去，此时就必须要扩孔。为了解决这个问题，这里于钻扩 钻头下部增加一个倒挂的三脚扩孔吊篮。三个吊篮脚(284)焊接于中心短无缝管(285)的 圆周上，并在它(285)下端用螺纹加接多根口径相同的无缝管(286)，它们的长度由所需扩 孔的位置和孔底的距离而定。无缝管(286)下端还加接一个扩孔导向钻头(287)。在扩孔的 同时，为便于用正反循环方法把岩屑排往地表，此时还需卸下导向站头(1)，另外加接数根 和中心管(291) 口径相同的无缝管(288)、 (289)，它们的长度应比扩孔导向钻头的底面至 少高出310mm (不同口径此长度不同)，图上的(289)应是最大的扩孔状态。使用时只需把 三个吊篮脚(284)用螺栓固定于钻进翼片固定座(294)上。当扩孔导向钻头(287)下到孔 底后，同时转动中心内管(291)，则连杆(300)便在上部重大压力作用下推动扩底翼片(297)， 并不断切削岩石(扩孔)。此时的扩孔导向钻头(287)虽转动，但无足够压力，不能切削岩 石。只有当扩底翼片(297)张开到最大限度后，内外六角限位座(299)词时压在扩底翼片 铰座(295)和钻进翼片固定座(294)上，此时中心内管(291)已降下310腿。故扩底翼片(297)和扩孔导向钻头(287)同步钻进。削下岩屑用正、反循环方法排往地表。这里有了钻扩钻头，如配合其他机构还可有以下几种钻进方法，即在有套管(单或双层) 加钻扩钻头正、反循环钻进方法。当用钻抓方法不能钻进时或需在较硬的Ak层中钻进。这时 先把主机的导向钻头(1)卸下，换上变换接头(304)，然后再用螺栓把钻扩钻头接上去。在 钻进时，如果使用单独钻进方法则比较简单，只需用螺栓接上钻进进翼片(296)即可，但口 径小较多。如要求上、下同径也不难，同样用螺栓把扩底翼片(297)接上，同时把内外六角 限位座(299)固定在中间位置，这时便可一边钻进， 一边扩孔，上、下同径。可用正循环或 反循环方法把岩屑排往沉淀池。此钻进方法较为理想，细分有12种之多，不过都大同小异， 适应地层范围较广，小于灰岩硬度(包括灰岩)以下的岩石都能钻进，钻进速度视岩石软硬 而定。如K入双层套管最适宜水上作业。 .9、冲击抽筒二合一钻头最佳实施方式(图16):取一根较厚的无缝管作为钻头中心管(310)，于其下部套上一块圆形储斗底部钢板(313)，并加以焊接，钢板(313)对称90°
开一个近似三角形的孔，然后在四个三角孔下边用螺杆和带槽螺母各连接一块比1/4圆面积 小一点的活阀底板(321)，每块底板(321)上面安装一个活阀。它由活阀盖(322)、活阀提 梁(323)、活阀轴心支架(324)、活阀轴套(325)、活阀轴心(326)等组成。储斗底部钢板 (313)靠近中心管处焊接四条透气管(327)，它同时也穿过活阀底板(321)。另外，还在它 (313)外缘焊接截锥体储斗(314)，同时上部还加焊圆柱体储斗(315)。在中心管(310) 外径，于储斗底部钢板(313)之四个三角孔之间焊接十字厚钢板(311),此钢板(311)中 下部切去一部份，正好包含着储斗。同时于它(311)的底部纵长方向切削一直槽，供锒嵌长 刃片(316)之用，用几个螺杆及槽形螺母(344)把它(316)固定在十字焊接厚钢板(311) 之下(见图上放大剖面图)。长刃片(316)下部又开纵向槽，其中连续焊接平放矩形薄片合 金(317)，焊接后再在砂轮上磨出刃来。设计图上于十字焊接厚钢板(311)两侧垂直焊接有 厚钢板，并在其下部亦安装有短刃片。十字焊接厚钢板(311)外径焊接一个修孔圈(312)， 其下部焊接有柱状合金(2)。此外，还于中部外侧穿一个孔，中间穿一个由圆钢做成的挡碴 板圆圈(329)，并加以焊接。主要用以加固十字焊接厚钢板(311)和焊接挡碴板(330)。四 块挡碴板(330)由截锥体切割出来。中心管(310)下端安装一个钻头(318)，底部焊接有 下凹刃片(319)和上凹刃片(320)。刃片底部同样焊接有平放矩形薄片合金(317)。它(318) 的作用有二个， 一是作导向用；二是用反循环洗孔的时候，它(318)是一个吸碴口。但此钻 头(318)只适用于较软一点的地层钻进。如要在硬基岩中钻进，则只需换上一个无勒骨的短 钻头(342)即可，使它的刃片和十字架长刃片(316)在同一水平线上。中心管(310)上部 加一个变径接头(331)。在十字焊接厚钢板(311)上部对称焊接一对提梁柱(332),其上安 装一条横梁(135)，中间用螺杆轴穿接一个冲击用提引器。它主要由提引器吊卡(333)、拉 杆(344)、小垫圈(335)椭圆形提环板(336)、提环(337)、弹簧(338)、圆螺母(339)、 大垫圈(340)、特薄螺母(341)等组成。最后再于中心管(310)上部外径焊接4根加重圆 钢(328)。
具体动作如下当用顺拧、左拧钢绳提升提引器提环(337)的时候，弹簧(338)被压 缩，逼使椭圆形提环板(336)上升，最后被圆螺母"顶死"，于是整个冲抽钻头被提起，当 升至一定高度后，放松提升机构手煞，此时钻头迅速下降，冲洗液及废碴的体积也迅速澎胀， 此时它们只好沿着三个途径上升， 一是透气管(327)， 二是储斗和修孔圈(312)之间的下大 上小环状空间(中间被十字焊接厚钢板(311)隔开)，三是活阀盖(322)被逼打开，冲洗液 及废碴直接从此进入储斗。最后受到重力作用及上部挡碴板(330)、加重圆钢(328)的阻挡 后，它们改变方向迅速降入储斗内。此时活阀盖(322)也自动下降封闭。冲抽钻头下到孔底
后，放松钢绳，于是椭圆形提环板(336)及提环(337)自动转过一定的角度。下次再提升 钢绳时，则冲抽钻头便又转过一定的角度。当冲击多次后，储斗内废碴已有一定的数量时， 假如活阀盖(322)不能被打开关系也不大，它们还可以从环状空间及透气管(327)进入。 直至储斗装满后，把它提往地面，放在专门的装置上，阔盖(322)被顶开并卸下废碴，剩下 来的可用水冲洗干净。钻孔结束后，如需要用正循环或反循环洗孔时，要先把长高压管(150) 接到变径接头(331)上，同时为了预防钻头在下降中会产生转动，可能会使水管巻到钢丝绳 上去，最好换上带有轴承的一般钻进用提引器。钻进中途也可用此方法来清理孔底。此钻头 还有一个特点，刃片磨钝后可随时拿下来加工。为了配合在双层套管中使用，这里配套的冲抽钻头的口径应比主机口径小一级，即比内 套管的导向槽的内径还要小一些。不会影响它的单独使用。有了冲击抽筒二合一钻头，如配合其他机构也可有以下几种钻进方法，即在有套管(单 或双层)加冲抽钻头正、反循环钻进方法。假如要在上部为松散沙土层、下部为较坚硬岩层 中施工时，而主机(冲抓钻)又不能应付。此时上部可用单层或双层套管进行钻抓法钻进。 而下部可换上小一级的本专利设计的冲击抽筒二合一钻头来进行正、反循环方法钻进。当达 到设计深度要求后，如实在太坚硬不能再扩孔时，即停止钻进。如地层条件允许就应该扩孔(上下同径或扩大)。此时只需把本专利改造的钻扩钻头接到主机上，同样用正循环或反循环 方法钻进即可达到目的。10、手摇或电动水管巻扬机最佳实施方式(图17):它由支架、巻筒、传动机构及吸、 排水管防转机构等几大部分组成。支架组成如下。取二块较厚较宽的钢板(355)焊接于底板(356)上，旁边焊接加固角铁(374)。支架钢板(355) 二侧中部各开一个螺纹孔，供安装 轴承杯(365)用。顶部焊接二条固定钢管(357)，也可作为提梁用。巻筒的组成如下。取一 根较厚的无缝管截成二段，并加工出内、外螺纹；左边一段为中轴主管(358);右边一段为 中轴排、进水管(359)，并于靠近公螺纹一端切削一缺口，同时把内径加宽一些，然后于此 焊接一段弯曲的铜管或无缝管(371)。另外，在中轴主管(358)中部套上一段内径合适的无 缝管，叫中轴套筒(360)，并于套筒(360) 二端各焊接一块直径相同的圆形挡板(361)，它(361)们之间对称焊接八根固定小钢管(362)。为了加大巻筒直径及减轻其重量,于档板(361) 外缘对称焊接八根(或十二根)加宽小钢管(363)。并于右边靠近弯管(371)的一块挡板(361) 上的适当位置开一个圆孔。巻筒用键(370)固定于中轴主管(358)上。中轴主管(358)和 排、进水管(359)连接后，用轴承(364)及轴承杯(365)固定于支架钢板(355)上。 在排、进水管(359)右端安装一个防转机构，它基本和桩机上部的水管防转装置相同。 在这里所不同的是轴承(122)底部无密封圈，所以导致轴承杯(372)短一些，同时和排水 接头(149)相接的不是长高压水管(150),而是通往水池的吸、排水管(373)，其他尽相同， 这里不多赘述。传动机构安装在支架钢板(355)左侧，先在其下部开一个螺纹孔，供固定轴 承杯(378)用，然后用钢板(375)、 (376)等焊接一个齿轮盒，其中有一侧可不用钢板封闭， 便于齿轮安装。再于齿轮盒左侧焊接钢板(375)的中上部开一个大圆孔，至少相当于主动齿 轮(366)直径一样大。然后在其下部相当于支架钢板(355)下部螺纹孔的位置，再开一个 螺纹孔。在齿轮盒内，于中轴主管(358)上用键固定主动齿轮(366)，再在其外侧固定三角 皮带轮(368)。另外，还于齿轮盒下部用轴承(377)及轴承杯(378)把从动齿轮中心轴(379) 固定起来。然后在盒内用键(380)固定从动小轮(367);盒外固定带三角槽磨擦轮(382)， 再在外端固定单车脚臂(381)。于带三角槽磨擦轮(382)之下、支架底板(356)之上安放 一块活动楔形磨擦木块(383)。具体动作过程如下。在此设计中，于卡盘及套管支架座旁边配备有一个辅助平台(这里不 附图，不属专利部份)，它们的高度及大小基本相同。在辅助平台上安放有水管巻扬机、电缆 绞车、液压泵及相配套的电动机等。其中以水管巻扬机体积最大。使用前先把吸、排水管(373) 一端接到排水接头(149)上，并用扎带扎紧；另一端接到泵吸——喷射反循环机构上，后再 通往水池。然后把长高压管(150)的头部穿过巻筒挡板(361)的圆孔，再接到弯曲无缝管 (371)上，并用扎还扎紧。然后用电动机或手摇方法把高压管(150)巻到巻筒上；尾部接 到桩机水管防转器的排水接头(149)上，也用扎带所紧。最后把楔形磨擦木块(383)调整 好，使它(383)和磨擦轮(382)之间只存在一点磨擦力。此时即可把桩机下入孔内，只要 它轻轻拉动，高压管(150)便能自动跟下。当要提升桩机的时候，先把楔形磨擦木块(383) 松开。然后把经过变频后的电流输入电动机，可以使高压管(150)上升的速度略大于钢绳上 升速度，然后用磨擦木块(383)去人为控制，使它们的上升速度大致相等。桩机提到孔口后， 若要把它转移到卸料塔去卸碴，则高压管(150)也跟着过去。之后重复上述过程。这里电缆 之事没有提到，主要是用前人的电缆绞车。11、人力收放水管平台最佳实施方式(图11):取二块10mm厚钢板，把它加工成长圆形， 下部一块叫下垫板(217);上部一块叫上垫板(218)，于此并加工几种孔，中间一个大四方 孔，两端呈半园加工一些稍大的园孔。这两种孔都是供漏水之用。另外，再于二端呈半园加 工双层小孔，供焊接栏杆(219)用。下垫板(217)下部焊接四个柱脚(216)。具体动作过程如下，把长高压管(150) —端接到泵吸一喷射反循环机构上，后再通往水 池。然后把它(150)呈"8"字形巻放在平台上，剩余部分接到桩机顶部防转器的排水接头 (149)上。以后高压管的升、降都需要人力操纵。12、卸料塔漏斗下部滚筒开关最佳实施方式(图18):取二根直径较大的短无缝管(391)、(392)，中间切去其中的一半(392多切一些)，两端留下少部分，并用圆塞(397)焊接， 这就是所谓的滚筒，右滚筒(391)用键(402)固定一根较长的轴(400)，左滚筒(392)则 固定一根较短的轴(403)。然后再在两根轴(400)、 (403)同一端各固定一个圆柱齿轮(401)， 使它们的分度圆直径和滚筒直径相同。两根轴(400)、 (403)分别用轴承(398)固定于辉接 中厚钢板(396)上。滚筒上部于开口两边用螺栓各固定有一条泥刷(393),磨损后可更换。 其次，于卸料塔的柱脚上固定一根较长的传动杆(404)，它(404) —端套在右滚筒轴(400) 的焊接内、外六角套(399)内，可前、后移动一定距离；另一端固定一个方向盘(410)，并 于右侧也用螺纹周定一个单车飞轮(412)。使它(410) —般情况下只能顺时针方向转动，左 滚筒(392)则反时针方向转动，当转到被切去的部分时就出现裂缝，开关打开，若转到二个 切面相对且互相垂直，开关达到最大限度。此时如再连续转动，开关又慢慢变小，直至关闭， 必要时，若要使右滚筒(391)反时针方向转动，则拉动传动杆(404)，飞轮(412)便会离 开导管头部焊接圆盘(409)的固定钉，随后怎么反转都可以。使用时只需用螺栓固定于漏斗 底部的钢板上即可。
权利要求
1、冲抓钻桩机的技术特征如下1)动力特征。因翼片钻头在张开和收拢过程中都是 慢慢切削岩层，钻进速度较慢，故所需要动力较小。本设计仅用二台7KW的小电动机，如功 率不够再增加一个密封室及二台7KW小电动机。这里不设变速机构，主要利用现代高科技产 品——变频器来实现电动机的变速，这样灵活多了，不同岩层可用不同转速钻进。2)传递扭 力特征。本桩机无动力头，更无钻杆，由钢绳吊着，这样升降自如。主要利用内套管的导向 槽来作为反扭矩平衡机构，即把钻杆和套管融为一体，必要时内套管还可以作为钻杆给进用。 3)构造特征。翼片钻头的张、闭机构不同于传统抓斗，用绳索或液压驱动。因它是转动的， 液压泵无论放在地表或井下都不方便。而这里巧妙地利用杠杆原理，使连杆(8)下端铰接 于翼片钻头的连接座(14)上，上端不直接和下十字槽焊接件(7)铰接，这样十字槽稍有向 上提升，翼片钻头便会离开孔底，抓不到岩屑。这里把它铰接于杠杆横梁(9)中部，杠杆横 梁(9) 一端铰接于下十字槽焊接件(7)上，另一端铰接于吊杆(10)下端。再使吊杆(10) 上端铰接于吊挂园筒(22)上部的吊杆座(II)上。翼片钻头有四片，每片又由三片10咖厚 钢板切割成不同的梯形，经弯曲后再焊接起来便成。下部刀口是易损零件，为便于焊接合金 片或喷焊合金粉，所以另外加工，用螺栓连接。钻头背面中下部焊接有三条楔状耐磨(地质 用)钢片，都按一定距离开有横向水槽。刀口下部不需要焊接钢片，直接从外层加工出来。 右侧焊接件(29)凸出翼片边缘较多，从垂直和水平方向看都呈楔状，它的斜切面切向岩层。 并在其边缘上垂直焊接一定数量的合金片(2)或喷焊合金粉。中间焊接件(18)，垂直方向 看呈楔状，水平方向看为矩形，外侧斜面上同样焊接有合金片(2)或喷焊合金粉。左侧焊接 件(30)没有凸出边缘，和翼片外层边线一致，从垂直和水平方向看也呈楔状，它的斜切面 向内倾斜，在此不锒焊合金片(2),但应在表面喷焊一些合金粉。为保证翼片钻头在反转时 也能切削岩石，应在其内层边缘上也锒焊一定数量合金片(2)或喷焊合金粉。本桩机的下十 字槽焊接件(7)本身就比较长，所以连杆(8)的抗扭力就比较大。由于它存在特别的结构， 当翼片钻头在张开时，也即负荷在不断增大时，下十字槽焊接件(7)也在跟着下降，去抵消 连杆(8)增加的一部分负荷。本桩机在工作时，中心轴管和吊挂园筒连接的内六角轴套(37)的摩擦力很大，会直接 影响它的上、下活动。为解决此问题，这里于此内六角套的每个平面内加3个钢球，使它和 中心六角轴的平面直接接触，这样就大大减少了它们之间的摩擦力，使中心轴管活动自如。 其次，在翼片张、闭时，连杆(8)和下十字槽焊接件的摩擦力也很大，影响它垂直和水平运 动。这里为解决此问题，于下十字槽焊接件(7)下端外侧用螺栓固定一个固定框(32)，框 内两侧各安装有一根用粗螺栓穿着的滚筒(34)，使连杆(8)直接和滚筒〔34)接触，这样 大大减少了它们之间的摩擦力，使连杆(8)活动自如。4)翼片钻头的张、闭特征。当电动 机带动中心轴管顺时针方向转动的时候，下部转动部份跟着转动，开始时翼片钻头还是呈闭 合状态。定向钻头(1)在上部不转动部份的重大压力作用下，首先刻取岩层，逼使中心轴管 下降，从而使下十字槽焊接件(7)也带着杠杆横梁(9) 一端下降，通过连杆(8)压逼翼片 钻头，使它慢慢张开。杠杆横梁(9)另一端所产生的反作用力通过吊杆(10)推动吊挂园筒 (22)， 一定呈度上减轻其重量，使翼片钻头更易于张开。中心轴管不断下降，连杆(8)不 断推动翼片钻头向外扩张。此时它右边焊接件(29)的合金片(2)开始切削岩层，并不断把 岩屑拨移中心。从地表深度计可看到，当桩机自降下至孔底后，如再降下180mi (不同口径 此深度不同，而且第一次钻进应多钻一些)则翼片已张开到最大限度，此时它有些向外倾斜， 但其外侧的右(29)、中(18)、左(30)焊接件是垂直的，所以钻出的孔也应该是垂直的。 但孔底不是平的，它是沿着翼片张开的轨迹切削岩.石，可以用简单形象来形容，有些像"火 山锥"，从孔壁向中间慢慢隆起来，中心有个孔。此时应多钻一下，把孔壁修园。当中心轴管反时针方向旋转的时候，翼片钻头相继也跟着转动。由于它左边的焊接件(30) 的作用以及介质(残碴)的存在，便会产生一种使它向内收縮的压力，但不一定能使它合扰。 只有在一边反转翼片钻头， 一边在电子秤上控制重量(上部不转动部份，或略大些)、以及在 深度计上控制在180mm的范围内慢慢提升桩机。这时连杆(8)便对翼片钻头产生一个向内拉 伸的作用力。但翼片钻头所受到的压力不但没有减小，反而增加了一些。在此两力联合作有 下，它始终没有离开孔底，而是呈孤线状一边收縮， 一边用它内层所锒的合金片(2)切削"火 山锥"凸出部份，削下岩屑由外层不断巻入中心。如果是较松软砂土层，在此二力作用下一 抓便会松散。当桩机升高至180mm后，翼片钻头完全合拢。此时凸出的"火山锥"几乎被削 平，这就完成了抓土过程。如果再继续提升桩机，它便会离开孔底，直至提出孔外。 5)在上述原理基础上，可根据需要设计出不同口径的桩机。最小应在小800-小900mm左右， 最大可大于03000 。因口径过小了密封室内装不下电动机；杠杆横梁(9)太短不利翼片 钻头张闭。口径越大越易于设计，可把较大功率电动机放在密封室内。
2、本桩机特有的内、外套管l/活动内套管的技术特征如下1〃本设计打破常规，利 用活动内套管的导向槽(162)、 (174)来作反扭矩平衡机构，把钻杆和套管融为一体，如在 不需要下套管的地方钻进，则改用本专利特有的冲抽钻头。2〃套管用薄钢板做成，不需焊接， 只在开闭线(171)上、下部焊接一对特殊开闭接扣，其中间开有圆孔，用一根小水管穿接而 成。并于接扣左侧开一个长方形孔，供接扣收縮之用。3〃除开闭线(171)焊接的成对特殊 接扣外，与它近似十字对称的地方也焊接有单个接扣(161)，其间也穿接有小水管。它的作用一是平衡套管间的扭力，二是小水管可与上部高压水泵(地质用)接通，冲洗液可直射底 部孔壁，提高钻进效率。4〃为了预防闭合线(171)于套管中部裂开，所以在它(171)的两 侧适当位置焊接两对收縮钉(164)，每钉有一小孔，每对捆绑铁丝后，穿过附近的小孔引出 套管外壁，再把它扎紧，然后每对和每节套管之间再用铁丝连起来。5〃套管外壁呈对称六角 形焊接六条筋片(167),每条筋片上部和下部适当位置开有三种横向槽。 一种供套管接合及 吊挂自身重量用；另一种供卡盘扭动及吊挂用；侧边的横向槽仅存在于筋片顶部，供提架吊 挂之用。另外，每条筋片的中部开有一个长圆形孔，并穿过套管，供套管收縮后拉钩吊挂之 用。2/固定外套管的技术特征如下由比活动内套管略厚一点的钢板经巻制后再焊接而成。 每节套管上部和下部都有50 mm的长度作为重迭部份(下节下部除外)。套管内径比活动内套管筋片外径大4一6mm，外壁同样焊接有六条筋片，其厚度、大小及所开的横向槽都和活动内 套管的一致。唯独中部没有开长圆孔。 一般情况下都和内套管配合使用。为了使内、外套管 连成一体，增加其抗扭能力，应于外套管最下节的内壁，也就是相当于内套管最下节筋片的 凸块(180)的位置，在其两侧用簿钢板各焊接一条导向槽，使凸块(180)嵌于其中。内、 外套管在一节范围内上、下活动没有问题。
3、 卡盘的技术特殊如下1/主要利用卡盘箱活动块(201)的水平伸縮过程来卡紧或松 脱内、外套管的筋片。磨损后易于更换。2/卡盘箱焊接于内层圆环状夹板(204)之间，它的 外端右侧焊接有一个压力圈(212)，如套上压力把可推动内层圆环状夹板(204)左、右转动 19°，目的是为了接合或分离内、外套管。3/整个卡盘穿接于套管支架的4条导管(209)上， 可作上、下移动，又有平衡作用。4/本设计在套管支架七分三处安装卡盘，下部一处由两个 单卡盘焊接在一起，固定在套筒式油缸(226)的轴上，除可接合或分离内、外套管外，还可 同时压下或起拨内外套管。中间一处亦由两个单卡盘悍接在一起，但它吊挂在套筒式油缸(228)轴下(可比下部油缸小一些)，主要用它来接合或分离内、外套管，但它对套管的压 下或起拔亦有辅助作用。上部一处为单个卡盘(229)，由大螺母(230)固定于支架面上。在 下入双层套管的短时间内，下部所有卡盘(225)都要松脱，而此时它(229)起吊挂内、外 套管全部重量的作用。5/只要于矩形焊接管(205)的位置，使内、外层圆环状夹板(204)、(208)的孔对正后，加一插销(210)便可使卡盘固定不动。
4、 套管提架的技术特征如下专门为吊挂内、外套管而设计，因它们的外壁均呈对称六 角形焊接有六条筋片，上部侧边适当位置均开有横向槽。所以，以中轴(190)为中心，在上圆盘(192)面上呈对称悍接六条提架梁(191)，呈放射状，外端穿接上挂钩(194)，其下部 又穿一个挂钩圆环(195)。在圆环(195)内穿一条可拉5-6吨重的环链(254)，因编幅关系， 图中不画。环链(254)长度^套管长度的2.5倍。然后再在它(254)的下部又穿一个挂钩 圆环(195)。另取一块较厚的钢板，上部稍为削薄一些，并穿一个孔；下部另一侧也削薄一 些，但底部留下两个钉；旁侧也削去部份，但下部留下两个肩，此即为下挂钉(196)，并在 其中套上一个由矩形管切出来的矩形套(197)，然后把下挂钉(196)套在挂钩圆环(195) 内。最后把中轴(190)套在一般钻进用的提引器上，即可进行提吊套管作业。
5、 孔口护圈及内套管拉钩的技术特征如下l/孔口护圈主要在上、下两块圆环状钢板 (239)、 (234)之间焊接一些顶柱(235)而成。顶柱(235)中下部焊接两个加固钢圈(236)。顶部圆环(239)内侧对称开六个小缺口，并在其表面焊接一个由圆钢做成的环梁(241)，还 于缺口处穿上一个挂钩圆环(195)，以便吊挂环链(254)。这就是本设计的目的。2/内套管 拉钩用环链(254)吊挂一块中厚钢板(238)，其中下部焊接一根带双头外螺纹的钢管(248)， 管中穿过一根轴(247)，它(247) —端用键固定一块拉钩挡板(249)，另一端加一径向小轴 承(251)，并用圆螺母(252)压紧。最后通过轴承(251)的配合，把轴(247)和带双头内 螺纹管(250)连接起来。这样就可使轴(247)的转动和双头内螺纹管(250)的转动互不干 扰。为便于操作，于圆螺母(252)外缘焊接蹄环(253)。这样的拉钩可随意摆动和转动。
6、 水管及电缆导架的技术特征如下1/取两块较小的圆钢板(261)，其边缘焊接三根固 定管(263)，两端圆钢板(261)圆周上对称焊接三块钢板——导轮转臂(262),并于三对转 臂之间分别再焊接一根固定管(263)。这就构成了三角形导轮，但它的转动轴不在导轮中心， 而在导轮一个支点上。此结构便于整个导轮的翻转，不影响桩机的升降。2/于两对转臂(262) 外端各安装一条横轴(264)，两端有径向小轴承(266)，由带螺纹的轴承压盖(267)把它固 定在转臂(262)上。横轴(264)上穿有三个圆形挡板(265)，中间以不同长度顶圈(269) 分开。为了预防挡板(265)的移动，在它(265)和轴承(266)之间还有一个小顶圈(268)。 3/为了支撑整个三角形导轮，所以必须要有一个支架。在底板(273)上焊接二条由钢板切出 来的短前脚(271)和二条长后脚(270)，前脚(271)比后脚(270)宽一些。支架二侧上部 和中部焊接扁钢(274)来加固；前后则焊接钢管(272)来加固。后脚(270)顶部用螺母(276)固定一条拉杆(275),其中部穿一段滚筒(279)，两端各穿一段胶管(280)。前脚(271) 上部二侧各开一个螺纹孔。4/于另一对转臂(262)外端的相应位置各开一个圆孔，其中同样 穿过一根稍长一点的横轴(264)， 二端同样安装有径向轴承(266),但不是在转臂(262)上， 而是用轴承压盖(267)固定在支架前脚(271)的螺纹孔上。为便于导向，于转臂(262)之 间加稍大一点的顶圈(269);于轴承(266)和转臂(262)之间加稍小一点的顶圈(268); 此外，还于转臂(262)和支架前脚(271)之间加大垫圈(278)。 5/于靠近后脚(270)的一 对转臂的下侧选择适当位置各钻一个孔，并系一根小钢丝绳(277)。
7、 钻扩钻头的技术特征如下1/本钻扩钻头上部必须接上变换接头(304)后，才与桩 机配合使用，可打正、反循环钻进。2/与前人的钻扩钻头有些不同，前人下部铰接部份固定 不动，而上部铰接部份则是活动的。本设计与前人的正好相反，固定上部铰接座，而使下部 铰接座活动。在钻扩过程中，导向钻头(1)在上部重大压力作用下，它首先刻取岩层，从而 使焊接在中心内管(291)的内外六角形钢管(292)跟着下降，也带动了上连接铰座(301) 下降，于是连杆(300)推动扩底翼片(297)慢慢张开。当预先固定在内外六角形钢管(292) 上的限位座(299)项到下铰座(295)时，翼片(297)张开至最大限度，此时导向钻头(1) 和扩底翼片(297)同步下降。这里的导向钻头(1)首先刻取岩层有如下用途 一是定位作 用；二是在打反循环钻进时有利残碴集中于导向钻头。3/下滑动套(293)也是六角形钢管， 其表面对称焊接三个护底翼片铰座(295)和三个钻进翼片固定座(294)。可单独安装扩底翼 片(297)或钻进翼片(296)，也可二者同时安装，也就是可单独扩底或钻进，也可同时钻进 及扩孔。4/如果要长距离钻进，又不必下入套管，则只需于钻扩钻头上部和变换接头(304) 下部之间加接管状钻杆(290)即可达目的。此管状钻杆终孔后又可作为灌注混凝土的导管。 5/为了解决于中途某一地段扩孔问题，这里在钻扩钻头下部增加一个三脚扩孔吊篮。使用时 把它的三个脚(284)倒转用螺栓固定于钻进翼片固定座(294)上。下部用螺纹加接扩孔导 向钻头(287)。在开始扩孔时，它(287)不钻进，只有当扩底翼片(297)张开到最大限度 时它们才同步钻进。可用正、反循环方法把岩屑排往地表。
8、 冲击抽筒二合一钻头的技术特征如下1/前人把冲击钻头和抽筒作为二个独立的钻进 工具，而这里把二者结合为一体，在冲击钻头上部安装一个储斗，储斗底部另外安装四个活 阀。当钻头迅速下降的时候，冲洗液及废碴的体积迅速澎胀，此时它们只好沿着三个途径上 升， 一是透气管(327)， 二是储斗和修孔圈(312)之间的下大上小环状空间，三是活阀盖(322) 被逼打开，冲洗液及废碴直接从此进入储斗。最后在重力作用及受到上部挡碴板(330)的阻 挡后，它们改变方向迅速降入储斗内。此时活阀盖(322)也自动下降封闭。2/无论是长刃片(316)或短刃片(图中看不见)都做成活动的，用螺栓(344)固定于厚钢板(311)槽中。 刃片(316)下部又开有纵向槽，其中连续焊接平放矩形薄片合金(317)，然后再在砂轮上 磨出刃来。用钝后再拿下来加工。3/中心管(310)下设计长钻头(318)和短钻头(342), 主要方便终孔后用正、反循环洗孔。长钻头(318)带勒骨，适宜较软一点的地层钻进，做导 向之用。短钻头(342)不带勒骨，和长刃片(316)在同一平面上，适宜硬基岩钻进。4/十 字厚钢板(311)外圆焊接一个修孔圈(312)，下部焊接有柱状合金片(2)，供修整、保护孔 壁及导向之用。5/活阀不直接固定在储斗底板上，这样不便修理，而是分成四个把它固定在另外一块活阀底板(321)上，然后用螺栓固定在储斗底板(313)上，这样可随时拿下来修 理。6/在冲击钻进中不接长高压管(150)，变径接头(331)应用螺纹盖封闭。终孔后接上长 高压管(150)，可用正、反循环洗孔。
9、手摇或电动水管巻扬机的技术特征如下1/设计目的主要为了减轻体力劳动强度。 当桩机在缓慢下降的时候，高压管(150)当然也跟着下降。但为了达到同步目的，这里通过 调整楔形摩擦木块(383)和带三角槽磨擦轮(382)的磨擦力来控制，此磨擦力应该是使桩 机轻轻拉动高压管(150)便能自动跟下。当要缓慢提升桩机的时候，先把楔形磨擦木块(383) 松开，然后把经过变频后的电流输入带动巻扬机的电动机，可以使高压管(150)的上升速度 略大于钢绳上升速度，然后使用磨擦木块(383)去人为控制，使它们的上升速度大致相等。 2/本设计右边加上了一个水管防转器，可保证冲洗液及废碴在高压管(150)内连续输送或抽 吸过程。特别是在正循环钻进的时候，使用此巻扬机十分方便。但对于用在反循环钻进时， 大量砂、石及冲洗液长时间在弯曲管内流动，是否有堵塞现象，要经过进一步实践才知道。 3/本设计增加了一个手摇机构，并不是落后，而是在短距离内提升高压管(150)时可不起动 电机，简单地用手摇解决。万一有时高压管(150)下得太快，又来不及煞制，此时抓住脚臂 (381)就可以解决问题。
10、卸料塔漏斗下部滚筒开关的技术特征如下1/本设计是把两根短园筒(滚筒)(391)、 (392)切去其中间的一半，两端留下少部份，并焊接园塞(397)，中间各穿一根轴(400)、 (403)，并于轴的一侧各固定一个使分度园直径和滚筒外径相同的园柱齿轮(401)，它们应 该互相啮合。2/如使右侧齿轮(401)作顺时针方向转动，则也会带动各自同一轴上的园筒(滚 筒)(391)、 (392)作相对滚动。当它们转到被切去的部份时就出现裂缝，开关打开。若转到 两个切面相对且互相垂直时则开关打开最大。之后，如还继续顺时针方向转动则开关又慢慢 变小，只有当两个园筒表面互相接触时，开关完全关闭。3/只要右侧齿轮永远保持顺时针方 向转动，则滚筒(391)、 (392)总是向上张开运动，而且有一个向上提升的作用力，所以不 管上部有多少的石块也阻挡不了它们的转动。但是开关在开始关闭时，滚筒(391)、 (392) 受到的阻力会大一些，因此时大量的石块会落在半边的园筒内。这里唯一的解决办法是在左 滚筒(392)下部多切除一些，造成在转动中它们的边缘高低不一致，使一些岩屑很容易倒向 左边，不致于"卡死"滚筒。4/左(392)、右(391)滚筒上部用螺栓固定有"泥刷"(393), 磨损后可更换，保持其密封性。
全文摘要
本发明涉及到钻孔灌注桩机及相关的技术领域。本发明的宗旨是用新的思路去设计，尽量把已有桩机的性能综合在一起，故与传统桩机区别较大。整机设计新颖，虽由多种机构组成，但每种机构的构造尚算简单，部分由型材切下来焊接而成。制造成本低廉。本桩机把钻抓和传统的正、反循环钻机结合为一体，它既可钻、又可抓，还能冲，细分有30种钻进方法之多(包括环保和不环保的)。无论是硬的、软的或多么复杂的地层甚至流砂层都能应付，就地层而言它是全能的。可根据需要设计成不同口径桩机，最小在φ800-φ900左右，最大可大于φ3000mm。用正循环方法钻进，深度可达200m以上；用反循环方法钻进，深度在100m左右。除适宜陆上施工外，更适合水上作业。目前国内、外尚无这种类型桩机。
文档编号E02D5/34GK101144278SQ20071015398
公开日2008年3月19日 申请日期2007年9月14日 优先权日2006年10月29日
发明者叶世昌 申请人:叶世昌