专利名称：旋转射流冲击式沉拔桩机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于土木工程施工的设备，具体涉及一种旋转射流冲 击式沉拔桩机。
背景技术：
水利、建筑、公路等土木工程经常会进行沉桩或拔桩的工程施工，这种工 程施工都要使用到成孔器，其工作原理为在外力的作用下，动力将成孔器吊 起，然后成孔器做自由落体运动，在向下运动过程中，达到冲击成孔的目的。 目前， 一般的成孔器都仅能用于沉桩成孔，按不同的设计原理分为液压型、静 压型和振动型，这些类型的成孔器一般都存在着一些不足之处，仅针对某一种 桩的结构形式、尺寸进行成孔，而且在成孔处的地质条件变化较大时，如粘土 层中出现一定尺寸的岩石或夹杂着枯枝败叶，成孔难度加大，甚至必须采取另 外的挖掘方式取出障碍物，生产效率低，影响到整个工程进度的正常进行，而 且使用这些类型成孔器的沉桩或拔桩机也存在着结构复杂、成本较高、安装拆 卸繁琐、易于损坏、成孔效率低等缺点。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供了一种结构简单、易于 拆装、成本低廉、成孔效率更高的旋转射流冲击式沉拔桩机，它不仅可用于沉 桩成孔，也可用于拔桩成孔。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案旋转射流冲击式沉 拔桩机，包括底盘架、机架、巻扬机、水泵一电机和成孔器，机架、巻扬机和 水泵电机设置在底盘架上，机架顶部设有滑轮，巻扬机与成孔器通过缠绕在滑 轮上的绳索传动连接，水泵一电机的出水口通过进水管与成孔器连接，机架上 方的进水管设有一段软管，所述进水管设置两根，进水管上于成孔器本体上方 设有旋转驱动装置。
所述成孔器包括成孔器本体，成孔器本体下端设有成孔刀刃，成孔器本体 上连接的进水管上设有喷水嘴，成孔器本体在轴向方向上自下而上开设有缺口，缺口长度与成孔器本体高度一致，缺口在宽度方向上的两端面与成孔器本体中
心连线的夹角在60° 90°之间设置。
所述旋转驱动装置设置在机架上部前端，它包括水平设置的两根平衡杆， 两根平衡杆前分别与两根进水管转动连接，两根平衡杆后端之间连接有一根联 轴器，联轴器上设有液压马达， 一根平衡杆的外侧水平设有与液压马达传动连 接的液压油缸，液压油缸的活塞端部铰接有连杆，连杆与该根平衡杆同侧的进 水管固定连接。
所述成孔器本体上水平设有环绕成孔器本体横截面的射流管，射流管与进 水管连接，喷水嘴设置在射流管上。
所述射流管设置两层，上层射流管上的喷水嘴侧向设置，下层射流管上的 喷水嘴竖直向下设置。
所述成孔器本体的内本体与外本体之间上水平设有平行于缺口在宽度方向 上的两端面连线的横梁，横梁对称设有两个，横梁位于上层射流管的上方。
采用上述结构，成孔器本体的成孔刀刃在遇到岩石或枯枝杂草等障碍物时， 启动旋转驱动装置，使成孔器本体上下运动的同时做旋转运动，以克服障碍物 的阻力，达到良好的成孔效果，提高了工作效率；成孔器本体轴向上开设有缺 口以及缺口的设置大小，既考虑到桩与桩之间的倾斜程度的情况，也考虑到成 孔刀刃在土层剪切土层时，更加迅速，降低了成本，提高了成孔的工作效率； 旋转驱动装置采用液压驱动形式，结构简单、驱动灵活；根据不同的地质条件， 地面上的供水系统通过进水管和射流管，由喷嘴将水喷射到成孔部位，减轻成 孔刀刃与土层的摩擦，避免成孔刀刃的快速损坏，提高了成孔速度；射流管设 置两层，上层喷水嘴侧向设置，下层喷水嘴竖直向下设置，这样更加充分地延 长了成孔刀刃的使用寿命，提高了成孔效率；横梁和吊环的这种设置，便于提 升装置对成孔器的提升和成孔器的下落成孔；本实用新型设计合理、结构简单、 成本低廉、结实耐用、使用寿命长、成孔效率高，适用于多种地质条件，可成 型多种形式、多种尺寸的桩孔，尤其适合桩的断面为不规则形状，而且沉桩与 拔桩可由同一个成孔器完成作业，适用于多种地质条件下的沉拔桩工程的施工。
图1是本实用新型的结构示意图2是本实用新型当中旋转驱动装置和成孔器的结构示意图； 图3是图2的俯视图。
具体实施方式
如图l、图2和图3所示，本实用新型的旋转射流冲击式沉拔桩机，包括底 盘架30、机架31、巻扬机32、水泵一电机33和成孔器34，机架31、巻扬机 32和水泵一 电机33设置在底盘架30上，机架31由槽钢和斜撑焊接或螺栓连接 而成，机架31顶部设有滑轮35和滑轮36，巻扬机32与成孔器34通过缠绕在 滑轮35和滑轮36上的绳索37传动连接，绳索37为钢丝绳，大小型号根据实 际情况而定，水泵一电机33的出水口通过进水管3与成孔器34连接，机架31 上方的进水管3设有一段软管38。成孔器34包括成孔器本体1，成孔器本体1 下端设有成孔刀刃4，进水管3设有两根，均设置在成孔器本体1的内本体11 与外本体12之间，机架31上部前端设有旋转驱动装置40，旋转驱动装置40包 括水平设置的平衡杆15和平衡杆16，平衡杆15和平衡杆16的一端分别与两根 进水管3通过轴承转动连接，平衡杆15和平衡杆16另一端之间连接有一根联 轴器17，联轴器17上设有液压马达18，平衡杆15外侧水平设有与液压马达18 传动连接的液压油缸19，液压油缸19的活塞20端部铰接有连杆21，连杆21 与平衡杆15同侧的进水管3固定连接。成孔器本体1上水平设有两层环绕成孔 器本体1横截面的上层射流管5和下层射流管6,上层射流管5和下层射流管6 分别与进水管3连接，上层射流管5和下层射流管6上分别沿圆周设均匀有若 干个侧向喷水嘴7和竖向喷水嘴10，上层射流管5上的侧向喷水嘴7的喷口向 内侧设置，下层射流管6上的竖向喷水嘴10的喷口竖直向下设置。成孔器本体 1在轴向方向上自下而上开设有缺口 8，缺口 8的长度与成孔器本体1高度一致， 缺口 8在宽度方向上的两端面与成孔器本体1中心连线的夹角e在60° 90°之 间设置。成孔器本体1的内本体11与外本体12之间水平设有平行于缺口 8在 宽度方向上的两端面连线的横梁9，横梁9对称设有两根，横梁9位于上层射流管5的上方。在巻扬机32的两个巻筒39之间增加了同步器，使成孔器在工作 时两边的绳索37升降同步，避免了成孔扭曲、歪斜，成孔精度不小于h 300。 使用时，首先使用机械结合人工平整场地，装配设备，将水泵一电机33的 进水口与地面上的水源连接(提供0.35 0.5Mpa的压力水流)，缠绕在巻扬机 32上绳索37的下端与横梁9固定连接，在需要成孔的地面上开挖0.5米左右深 的槽。沉桩成孔时，同时打开上层射流管5上的侧向喷水嘴7和下层射流管6 上的竖向喷水嘴10，巻扬机32提起成孔器本体1 一定高度，任成孔器本体1自 由下落，重力势能转化为冲击力，成孔刀刃4大力向下剪切土层，当水压大于 土层的抗剪切力时，成孔器本体1下部土层则被竖向喷水嘴10喷出的水破坏， 侧向喷水嘴7破坏成孔器本体1内部的土层，水与土混合形成泥浆从成孔器本 体1上口溢出地面，就这样成孔器本体1不停地上下运动，达到成孔的目的， 最后进行沉桩施工。拔桩成孔时，机械结合人工开挖滩地，露出桩顶，关闭侧 向喷水嘴7，打开竖向喷水嘴IO，巻扬机32提起成孔器本体1一定高度，任成 孔器本体l自由下落，重力势能转化为冲击力，成孔刀刃4大力向下剪切冲击 桩周围的土层，使土层泥桨从孔上部溢出，使桩与周围的土层脱离，从而实现 桩基与其周围土层分离，最后进行拔桩施工，使用大吨位吊车将其从冲蚀的井 孔中拔出。在沉桩成孔或拔桩成孔时，遇到岩石或枯枝杂草等障碍物时，启动 旋转驱动装置的液压马达18，液压马达18为液压油缸19提供动力，液压油缸 19的活塞20伸长或縮短，带动连杆21，连杆21带动进水管3以平衡杆15和 16为参照往复旋转，使成孔器本体l上下运动的同时做旋转运动，克服障碍物 的阻力，达到良好的成孔效果，提高了工作效率。
权利要求1、旋转射流冲击式沉拔桩机，包括底盘架、机架、卷扬机、水泵-电机和成孔器，机架、卷扬机和水泵电机设置在底盘架上，机架顶部设有滑轮，卷扬机与成孔器通过缠绕在滑轮上的绳索传动连接，水泵-电机的出水口通过进水管与成孔器连接，机架上方的进水管设有一段软管，其特征在于所述进水管设置两根，进水管上于成孔器本体上方设有旋转驱动装置。
2、 根据权利要求1所述的旋转射流冲击式沉拔桩机，其特征在于所述成 孔器包括成孔器本体，成孔器本体下端设有成孔刀刃，成孔器本体上连接的进 水管上设有喷水嘴，成孔器本体在轴向方向上自下而上开设有缺口，缺口长度 与成孔器本体高度一致，缺口在宽度方向上的两端面与成孔器本体中心连线的 夹角在60。 90。之间设置。
3、 根据权利要求1或2所述的旋转射流冲击式沉拔桩机，其特征在于所 述旋转驱动装置设置在机架上部前端，它包括水平设置的两根平衡杆，两根平 衡杆前端分别与两根进水管转动连接，两根平衡杆后端之间连接有一根联轴器， 联轴器上设有液压马达， 一根平衡杆的外侧水平设有与液压马达传动连接的液 压油缸，液压油缸的活塞端部铰接有连杆，连杆与该根平衡杆同侧的进水管固 定连接。
4、 根据权利要求3所述的旋转射流冲击式沉拔桩机，其特征在于所述成 孔器本体上水平设有环绕成孔器本体横截面的射流管，射流管与进水管连接， 喷水嘴设置在射流管上。
5、 根据权利要求4所述的旋转射流冲击式沉拔桩机，其特征在于所述射 流管设置两层，上层射流管上的喷水嘴侧向设置，下层射流管上的喷水嘴竖直 向下设置。
6、 根据权利要求5所述的旋转射流冲击式沉拔桩机，其特征在于所述成 孔器本体的内本体与外本体之间上水平设有平行于缺口在宽度方向上的两端面 连线的横梁，横梁对称设有两个，横梁位于上层射流管的上方。
专利摘要本实用新型公开了一种旋转射流冲击式沉拔桩机，包括底盘架、机架、卷扬机、水泵-电机和成孔器，机架、卷扬机和水泵电机设置在底盘架上，机架顶部设有滑轮，卷扬机与成孔器通过缠绕在滑轮上的绳索传动连接，水泵-电机的出水口通过进水管与成孔器连接，机架上方的进水管设有一段软管，所述进水管设置两根，进水管上于成孔器本体上方设有旋转驱动装置。本实用新型设计合理、结构简单、成本低廉、结实耐用、使用寿命长、成孔效率高，适用于多种地质条件，可成型多种形式、多种尺寸的桩孔，尤其适合桩的断面为不规则形状，而且沉桩与拔桩可由同一个成孔器完成作业，适用于多种地质条件下的沉拔桩工程的施工。
文档编号E02D7/24GK201372434SQ20092008826
公开日2009年12月30日 申请日期2009年1月20日 优先权日2009年1月20日
发明者吴林峰, 成 李, 柴常谦, 石贤达, 昉 罗, 耿明全, 谢有成, 郭术义 申请人:黄河水利委员会河南黄河河务局;黄河水利委员会黄河机械厂;郑州黄河水电工程有限公司