专利名称：多功能旋挖钻机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多功能旋挖钻机，属于基础工程施工设备领域。
背景技术：
由于国产转盘回转和冲击反循环桩基施工钻机，存在效率低，转移孔位繁琐，对环境污染大，钻孔成本高等缺点。旋挖钻机因其机械化、自动化程度高，现场移位灵活方便，成孔效率高，轴向压力大，施工效率高，环保等特点，配合不同钻具，适应我国大部分地区的地质条件，成为适合建筑桩基工程中成孔作业最理想的施工机械。但是，由于一些灌注工程桩基深度较浅，如使用旋挖钻机成本较高，这时传统低成本CFG钻机施工或者挤土灌注桩机施工就具有不可替代的作用。针对以上传统的旋挖钻机施工单一的特点，如设计一种多功能旋挖钻机既可进行旋挖成孔，又可配挂长螺旋钻具进行CFA工法施工，也可配挂挤土钻具实现螺旋压力挤土灌注功能，就能实现一机多用，节约购机成本。目前，虽然也有多功能旋挖钻机投入使用，如专利号CN200710191829.4的专利中所提到的一种多功能旋挖钻机，但只是起重机的简单开发，实现旋挖钻机功能，未能实现CFG钻机施工或者挤土灌注桩机施工。
发明内容
根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种既可进行旋挖成孔，又可配挂长螺旋钻具进行CFA工法施工，也可配挂挤土钻具实现螺旋压力挤土灌注功能，实现一机多用的多功能旋挖钻机。本发明提供的多功能旋挖钻机，包括底盘、安装在底盘上的上车及安装在上车上的斜撑油缸，还包括桅杆，桅杆连接卷扬箱体和斜撑油缸，卷扬箱体固定在上车的前端，桅杆的末端安装有导正装置，导正装置上方设置有清土器，清土器也设置在桅杆上。桅杆底部安装有支腿。桅杆顶部安装有可调节方位的头部滑轮架，头部滑轮架连接动力头。动力头有两个吊挂位置，吊挂位置下方吊挂钻具。钻具为旋挖钻机普通钻杆、长螺旋钻具或扩大头挤土钻具。桅杆的清土器是在多功能旋挖钻机配挂长螺旋钻具进行CFA施工时，清除螺旋叶片上的土壤所用。清土器有两种优选方案:方案一:所述的清土器采用轮式清土装置。方案二:所述的清土器采用马达驱动钢丝绳式清土装置。桅杆上安装有导正装置，导正装置可以防止多功能旋挖钻机进行CFA施工时长螺旋钻具大幅度摆动，挤土施工挤土钻具大幅度摆动，影响钻孔质量，保证施工定位准确。桅杆底部安装的支腿，其作用在于多功能旋挖钻机进行CFA施工或者挤土灌注桩机施工上提钻具时，分担底盘所受的提钻压力。
头部滑轮架可以调节方位，根据施工需要，如需进行旋挖成孔施工，头部滑轮架的原始位置，此时头部滑轮架中心距与旋挖钻机吊钻杆中心距相同；当需要进行CFA施工或者挤土灌注桩机施工时，头部滑轮架副滑轮架不动，主滑轮架向上定位，此时头部滑轮架中心距与吊动力头中心距相同。所述动力头两个吊挂位置，一个是在旋挖成孔时，加压油缸铰点，另外一个是多功能旋挖钻机进行CFA施工或者挤土灌注桩机施工时，头部滑轮吊挂动力头铰点。动力头上安装撑杆装置，可供多功能旋挖钻机进行CFA施工或者挤土灌注桩机施工时防止回转注浆接头旋转，并提供导向的作用。钻具有旋挖钻机普通钻杆、长螺旋钻具、扩大头挤土钻具，当进行旋挖作业时，配挂普通旋挖钻机钻杆；当需要进行CFA工法施工时，配挂长螺旋钻具；当需要进行挤土灌注桩机施工时，配挂扩大头挤土钻具。本发明所具有的有益效果是，将旋挖钻机、CFG钻机、螺旋压力挤土灌注桩机三种钻机功能集成于一体，实现一机多用，多种工法施工，节约了购机成本，提高了工作效率。
图1是本发明旋挖钻机旋挖时状态的结构示意图。图2是本发明配挂长螺旋钻具和安装轮式清土器状态的结构示意图。图3是本发明配挂长螺旋钻具和安装马达驱动钢丝绳式清土器状态的结构示意图。图4是本发明配挂扩大头挤土钻具状态的结构示意图；图中:1、底盘；2、上车；3、斜撑油缸；4、卷扬箱体；5、桅杆；6、头部滑轮架；7、动力头；8、钻具；9、导正装置；10、支腿；11、清土器。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述:如图1-3所示的多功能旋挖钻机，包括底盘1、安装在底盘I上的上车2及安装在上车2上的斜撑油缸3，还包括桅杆5，桅杆5连接卷扬箱体4和斜撑油缸3，卷扬箱体4固定在上车2的前端，桅杆5的末端安装有导正装置9，导正装置9上方设置有清土器11，清土器11也设置在桅杆5上。桅杆5底部安装有支腿10。桅杆5顶部安装有可调节方位的头部滑轮架6，头部滑轮架6连接动力头7。动力头7有两个吊挂位置，吊挂位置下方吊挂钻具8。钻具8为旋挖钻机普通钻杆、长螺旋钻具或扩大头挤土钻具。桅杆5上安装有导正装置9和清土器11，桅杆5下部安装有下支腿10。导正装置9可以防止多功能旋挖钻机进行CFA施工时(图2、3)长螺旋钻具大幅度摆动，挤土施工(图4)挤土钻具大幅度摆动，影响钻孔质量，保证施工定位准确。清土器11是在多功能旋挖钻机配挂长螺旋钻具进行CFA施工(图2、3)时，清除螺旋叶片上的土壤所用。下支腿10主要作用是在多功能旋挖钻机进行CFA施工(图2、3)或者挤土灌注桩机施工(图4)上提钻具时，分担底盘所受的提钻压力，支撑桅杆5。头部滑轮架6可以调节方位，根据施工需要，如需进行旋挖成孔施工(如图1)，头部滑轮架6的原始位置，此时头部滑轮架中心距与旋挖钻机吊钻杆中心距相同；当需要进行CFA施工(如图2、3)或者挤土灌注桩机(如图4)施工时，头部滑轮架副滑轮架不动，主滑轮架向上定位，此时头部滑轮架中心距与吊动力头中心距相同。动力头7有两个吊挂位置，一个是在旋挖成孔施工(如图1)时，连接加压油缸铰点，另外一个是多功能旋挖钻机进行CFA施工(如图2、3)或者挤土灌注桩机(如图4)施工时，头部滑轮架6吊挂动力头7铰点。动力头7上安装的撑杆装置，是供多功能旋挖钻机进行CFA施工(如图2、3)或者挤土灌注桩机(如图4)施工时防止回转注浆接头旋转，并提供导向的作用。钻具8有旋挖钻机普通钻杆(如图1中8)、长螺旋钻具(如图2、3中8)、扩大头挤土钻具(如图4中8)，当进行旋挖(如图1)作业时，配挂普通旋挖钻机钻杆(如图1中8);当需要进行CFA工法(如图2、3)施工时，配挂长螺旋钻具长螺旋钻具(如图2、3中8);当需要进行挤土灌注桩机(如图4)施工时，配挂扩大头挤土钻具(如图4中8)。工作原理及过程:当多功能旋挖钻机进行旋挖成孔灌注桩施工时(如图1)，安装在卷扬箱体4上的主卷扬机通过头部滑轮架6吊挂钻具8，动力头6驱动旋挖钻机钻具8进行旋转，此时主卷扬机下放钢丝绳，钻具8开始钻进，当切削的土壤填充满钻斗后，主卷机回卷钢丝绳，上提钻具8，上提上地面以上后，底盘I原地不动，上车2回转，进行钻斗倒土，钻斗内切削土壤清理干净后，上车2回转至原位置，再次进行钻进，一次循环，直至旋挖到设计深度。当多功能旋挖钻机进行CFA工法施工(如图2、3)时，拆下头部滑轮架6主滑轮架的前部销轴，主滑轮架绕后销轴向上回转到另外一个销轴孔处，插上销轴，此时主滑轮架6中心距与动力头7吊挂铰点相同，安装在卷扬箱体4上的主卷扬机通过头部滑轮架6吊挂动力头7。钻具换成带有注浆水笼头的长螺旋钻具8，然后桅杆上安装上轮式清土器(如图
2中11)或者马达驱动钢丝绳清土器(如图3中11)，也同时安装上导正装置9，桅杆下部安装下支腿10。通过动力头6驱动长螺旋钻具8上部上提式机锁钻杆旋转钻进，导正装置9导正防止钻具大幅度摆动，轮式清土器(如图2中11)或者马达驱动钢丝绳清土器(如图3中11)清土。当钻具8下部长螺旋叶片完全钻进后，导正装置9通过自身安插的销轴将长螺旋叶片拖住，动力头6反转解锁，动力头上提至上提式机锁钻杆上部加压点，拔下导正装置9上的销轴，继续钻进，当钻到设计深度时，通过钻具8上部的注浆水笼头将混凝土注入到桩孔内，同时动力头6正转上提，上提一定高度后，导正装置9通过自身安插的销轴将长螺旋叶片拖住，动力头6反转解锁，动力头下放至上提式机锁钻杆下部加压点，继续注混凝土，同时动力头6正转上提，提至地面后，多功能旋挖钻机移位，桩内下放钢筋笼，至此该桩施工完毕。当多功能旋挖钻机进行挤土灌注桩机(如图4)施工时，拆下头部滑轮架6主滑轮架的前部销轴，主滑轮架绕后销轴向上回转到另外一个销轴孔处，插上销轴，此时主滑轮架6中心距与动力头7吊挂铰点相同，安装在卷扬箱体4上的主卷扬机通过头部滑轮架6吊挂动力头7。钻具换成带有注浆水笼头的挤扩螺旋压力钻具8，桅杆安装上导正装置9，桅杆下部安装下支腿10。通过动力头7驱动挤扩螺旋压力钻具8上部上提式机锁钻杆旋转钻进，导正装置9导正防止钻具大幅度摆动。当钻进到设计深度后，注混凝土，动力头7同步正转上提，提至地面后，多功能旋挖钻机移位，桩内下放钢筋笼，至此该桩施工完毕。
权利要求
1.一种多功能旋挖钻机，包括底盘、安装在底盘上的上车及安装在上车上的斜撑油缸，还包括桅杆，桅杆连接卷扬箱体和斜撑油缸，卷扬箱体固定在上车的前端，其特征在于:桅杆的末端安装有导正装置，导正装置上方设置有清土器，清土器也设置在桅杆上。
2.根据权利要求1所述的多功能旋挖钻机，其特征在于:所述的桅杆底部安装有支腿。
3.根据权利要求1所述的多功能旋挖钻机，其特征在于:桅杆顶部安装有可调节方位的头部滑轮架，头部滑轮架连接动力头。
4.根据权利要求3所述的多功能旋挖钻机，其特征在于:动力头有两个吊挂位置，吊挂位置下方吊挂钻具。
5.根据权利要求4所述的多功能旋挖钻机，其特征在于，所述的钻具为旋挖钻机普通钻杆、长螺旋钻具或扩大头挤土钻具。
全文摘要
本发明涉及一种多功能旋挖钻机，属于基础工程施工设备领域。所述的多功能旋挖钻机，包括底盘、安装在底盘上的上车及安装在上车上的斜撑油缸，还包括桅杆，桅杆连接卷扬箱体和斜撑油缸，卷扬箱体固定在上车的前端，桅杆的末端安装有导正装置，导正装置上方设置有清土器，清土器也设置在桅杆上。本发明将旋挖钻机、CFG钻机、螺旋压力挤土灌注桩机三种钻机功能集成于一体，实现一机多用，多种工法施工，节约了购机成本，提高了工作效率。
文档编号E21B7/02GK103147689SQ20131008407
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月15日 优先权日2013年3月15日
发明者王庆军, 于克永, 高海霄, 王克旭, 李良 申请人:山东鑫国重机科技有限公司