专利名称：一种铁路施工螺旋钻注机的制作方法
技术领域：
一种铁路施工螺旋钻注机技术领域[0001]本实用新型涉及一种对铁路桥墩等设施进行加固施工的机械，属于铁路施工设备技术领域。
背景技术：
[0002]在铁路建设中，铁路线路存在滑坡、陷穴、翻浆冒泥、水浸路基、不均勻沉降等多种各类病害，这些病害会对铁路行车安全和行车速度产生极大地影响，尤其是桥梁桥墩基础出现病害后会对桥梁的结构产生破坏，造成行车的安全事故。因此针对桩基应用混凝土和其它特殊添加剂采用插桩或插板的方式对病害基础进行加固，可以有效改善病害路段的结构状况，提高承载能力，保证行车的安全性和舒适性。目前加固措施的实施一方面受线路周围环境和施工空间的影响，尤其是桥墩周围基础的架构受高度的限制，另一方面基本是人工完成，存在施工效率低、加固质量不稳定的弊端，因此亟需研发新的小型高效施工机械， 以便更好地对铁路线路桥墩等设施进行加固施工。实用新型内容[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够适应多种施工条件、移动便捷、 操作简单、自动化程度高的铁路施工螺旋钻注机。[0004]解决上述技术问题的技术方案是[0005]一种铁路施工螺旋钻注机，它由支撑调整座、机架、工作臂、钻孔动力头移动装置、 钻孔动力头和钻杆组成，支撑调整座安装在机架底部，工作臂垂直安装在机架上，在工作臂的一侧有工作臂调整丝杠，钻孔动力头移动装置安装在工作臂上，钻孔动力头位于工作臂的外侧，与钻孔动力头移动装置相连接，钻杆连接在钻孔动力头的下端。[0006]上述铁路施工螺旋钻注机，所述支撑调整座有四个支撑调整杆，分别安装在机架的下部四角，调整杆上有调整螺纹副。[0007]上述铁路施工螺旋钻注机，所述工作臂的底端与机架通过铰接连接，顶端与工作臂调整丝杠的上端铰接，工作臂调整丝杠的下端与机架铰接，工作臂调整丝杠的中部有旋转调整把手。[0008]上述铁路施工螺旋钻注机，所述钻孔动力头移动装置由移动电机、齿轮减速器、弹性联轴器、传动链条和移动小车组成，移动电机、齿轮减速器、弹性联轴器、传动链条依次连接，它们固定安装在工作臂的下部，工作臂上有自上而下的滑轨，传动链条沿滑轨铺设，传动链条的两端固定在移动小车的连接座上，移动小车的一侧嵌装在滑轨中，移动小车与钻孔动力头相连接。[0009]上述铁路施工螺旋钻注机，所述钻孔动力头由旋转电机、齿轮减速器、推力轴承、 注浆接头组成，旋转电机通过齿轮减速器、推力轴承、注浆接头与钻杆相连接。[0010]上述铁路施工螺旋钻注机，所述钻杆为多根，两个钻杆之间为可拆卸连接，钻孔动力头的下端与钻杆的上端为可拆卸连接。[0011]本实用新型的有益之处在于[0012](1)螺旋钻注机能够实现钻孔和注浆两个功能，钻完孔后，结构稳定的地层可将钻杆拔出后注浆，容易出现塌陷的地层则可将钻杆作为注浆护盾，一边注浆，一边退出钻杆， 钻孔和注浆一次完成，成桩效率较高。[0013](2)螺旋钻注机占用的工作空间小，适合狭小空间作业；对桥梁高度的适应性较强，在桥墩埋深较浅时可利用本机直接作业，当桥墩埋深较深时只需要对钻杆快速接节即可完成较深加固桩的作业。[0014](3)螺旋钻注机的工作臂设计为摆动结构形式，既可钻注垂直桩孔，也可钻注与垂直方向偏斜15度的倾斜桩孔。钻孔动力头带动钻杆的进给运动利用链传动实现，钻进速度稳定，进给量准确。[0015](4)整机结构简单，高度尺寸小，各功能实现所采用的机构单一，各组成部分的结构小巧重量轻，易于现场的人工搬运和安装；控制系统保护措施完善，易于操作；整机具有简易的自行功能，在手推小车的协助下可以方便的移动到一下一个工作位置。
[0016]图1是本实用新型的整体结构示意图；[0017]图2是本实用新型的钻孔部分结构示意图；[0018]图3是本实用新型的移动部分结构示意图；[0019]图4是本实用新型的钻杆角度调节结构示意图；[0020]图5是本实用新型的机架结构示意图。[0021]图中标记如下支撑调整座1、机架2、工作臂调整丝杠3、工作臂4、钻孔动力头移动装置5、钻孔动力头6、钻杆7、旋转调整把手8、移动电机9、齿轮减速器10、弹性联轴器 11、传动链条12、滑轨13、旋转电机14、齿轮减速器15。
具体实施方式
[0022]本实用新型由支撑调整座1、机架2、工作臂4、钻孔动力头移动装置5、钻孔动力头 6和钻杆7组成。[0023]图中显示，支撑调整座1有四个支撑调整杆，分别安装在机架2的下部四角，调整杆上有调整螺纹副。通过四点的分别调整，使整机处于要求的水平状态。[0024]图中显示，工作臂4的底端与机架2通过铰接连接，顶端与工作臂调整丝杠3的上端铰接，工作臂调整丝杠3的下端与机架2铰接，工作臂调整丝杠3的中部有旋转调整把手 8。通过旋转调整把手8转动工作臂调整丝杠3即可使工作臂4绕底部的连接销进行转动， 以调整钻杆7与地面的夹角。[0025]图中显示，钻孔动力头6由旋转电机14、齿轮减速器15、推力轴承、注浆接头组成， 旋转电机14通过齿轮减速器15、推力轴承、注浆接头与钻杆7相连接。本实用新型的一个实施例采用Y180L/4P电动机(电机功率22kW，带制动装置)、GKAF127齿轮减速器。工作时旋转电机14的转动通过齿轮减速器15将旋转电机14的转速和扭矩改变为Mrpm和8403Nm 带动钻杆7钻孔，钻杆7产生的轴向力和提升钻杆的轴向力均有推力轴承承受并传至工作臂4，不允许传至齿轮减速器15的输出轴系中。[0026]图中显示，钻孔动力头移动装置5由移动电机9、齿轮减速器10、弹性联轴器11、传动链条12和移动小车组成。移动电机9、齿轮减速器10、弹性联轴器11、传动链条12依次连接，它们固定安装在工作臂4的下部。工作臂4上有自上而下的滑轨13，在滑轨13的上下方的工作臂4上分别有转轴，传动链条12绕转轴沿滑轨13铺设，传动链条12的两端固定在移动小车的连接座上，移动小车的一侧嵌装在工作臂4的滑轨13中，使得移动小车可以沿着滑轨13上下移动，移动小车同时与钻孔动力头6相连接，可以带动钻孔动力头6 — 起上下移动。本实用新型的一个实施例采用HR132M/6P电机(电机功率5. 5kW，带制动装置)、GR147齿轮减速器、LM12型梅花弹性联轴器。工作时移动电机9的转动通过齿轮减速器10将移动电机9的转速和扭矩改变为6rpm和8138Nm。移动电机9带动传动链条12沿工作臂4上下移动，带动连接在传动链条12两端的移动小车沿着滑轨13 —起运动，移动小车则带动钻孔动力头6上下双向移动。钻孔动力头6在工作臂4上依靠两个方向的螺栓轴承的滚动实现工作臂4方向的移动和横向的定位和与轨道间的间隙的调整。[0027]本实用新型的工作过程如下[0028]钻机主要用于桥梁桥墩周围基础的桩式加固。工作时通过支撑调整座1中的调节支撑杆的螺纹副将机架2在施工位置调整成水平状态，即螺旋钻杆7垂直于地面，钻孔动力头6在旋转电机14的驱动下开始转动，带动钻杆7旋转钻孔，同时钻孔动力头移动装置5 在移动电机9的转动下，通过传动链条12驱动移动小车在工作臂4的滑轨13上向下移动， 给钻杆7施加轴向的作用力，使钻杆7以一定的速度向下钻进。当钻杆7完成一个行程(即一节钻杆7的长度)的钻孔工作后，钻杆7的转动和移动动作均停止，将钻孔动力头6和钻杆7的六方成型面连接断开，移动电机9反转使钻孔动力头6返回到工作臂4的顶端，增加一节钻杆7，将钻杆7的两端分别与钻孔动力头6和前段钻杆7用六方成型面连接为一体， 继续钻孔。如此反复直至钻孔深度达到施工要求即可。[0029]钻孔工序完成后，钻杆的转动和移动动作停止，将混凝土管直接接到钻杆顶部的注浆孔进行混凝土灌注，完成一节钻杆长度的注浆后，将钻杆提出并拆顶端的一节钻杆后继续注浆，直到整孔浆注满为止，一个完整的混凝土加固桩就形成。
权利要求1.一种铁路施工螺旋钻注机，其特征在于它由支撑调整座(1)、机架(2)、工作臂(4)、 钻孔动力头移动装置(5)、钻孔动力头(6)和钻杆(7)组成，支撑调整座(1)安装在机架(2) 底部，工作臂(4)垂直安装在机架(2)上，在工作臂(4)的一侧有工作臂调整丝杠(3)，钻孔动力头移动装置(5)安装在工作臂(4)上，钻孔动力头(6)位于工作臂(4)的外侧，与钻孔动力头移动装置(5)相连接，钻杆(7)连接在钻孔动力头(6)的下端。
2.根据权利要求1所述的铁路施工螺旋钻注机，其特征在于所述支撑调整座(1)有四个支撑调整杆，分别安装在机架(2)的下部四角，调整杆上有调整螺纹副。
3.根据权利要求2所述的铁路施工螺旋钻注机，其特征在于所述工作臂(4)的底端与机架(2)通过铰接连接，顶端与工作臂调整丝杠(3)的上端铰接，工作臂调整丝杠(3)的下端与机架(2)铰接，工作臂调整丝杠(3)的中部有旋转调整把手(8)。
4.根据权利要求3所述的铁路施工螺旋钻注机，其特征在于所述钻孔动力头移动装置(5)由移动电机(9)、齿轮减速器(10)、弹性联轴器(11)、传动链条(12)和移动小车组成，移动电机(9)、齿轮减速器(10)、弹性联轴器(11)、传动链条(12)依次连接，它们固定安装在工作臂(4)的下部，工作臂(4)上有自上而下的滑轨(13)，传动链条(12)沿滑轨(13) 铺设，传动链条(12)的两端固定在移动小车的连接座上，移动小车的一侧嵌装在滑轨(13) 中，移动小车与钻孔动力头(6)相连接。
5.根据权利要求4所述的铁路施工螺旋钻注机，其特征在于所述钻孔动力头(6)由旋转电机(14)、齿轮减速器(15)、推力轴承、注浆接头组成，旋转电机(14)通过齿轮减速器 (15)、推力轴承、注浆接头与钻杆(7)相连接。
6.根据权利要求5所述的铁路施工螺旋钻注机，其特征在于所述钻杆(7)为多根，两个钻杆(7)之间为可拆卸连接，钻孔动力头(6)的下端与钻杆(7)的上端为可拆卸连接。
专利摘要一种铁路施工螺旋钻注机，属于铁路施工设备技术领域，用以提供一种能够适应多种施工条件、移动便捷、操作简单、自动化程度高的铁路施工螺旋钻注机，其技术方案是它由支撑调整座、机架、工作臂、钻孔动力头移动装置、钻孔动力头和钻杆组成，支撑调整座安装在机架底部，工作臂垂直安装在机架上，在工作臂的一侧有工作臂调整丝杠，钻孔动力头移动装置安装在工作臂上，钻孔动力头位于工作臂的外侧，与钻孔动力头移动装置相连接，钻杆安装在钻孔动力头的下端。本实用新型能够实现钻孔和注浆两个功能，具有整机结构简单、高度尺寸小、各组成部分的结构小巧重量轻、易于现场的人工搬运和安装、控制系统保护措施完善、易于操作的优点。
文档编号E21B19/084GK202325225SQ20112042603
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月1日 优先权日2011年11月1日
发明者杜彦良, 汪西应, 赵维刚, 魏祥龙 申请人:杜彦良, 汪西应, 赵维刚, 魏祥龙