底驱式土层挤孔的制造方法

底驱式土层挤孔的制造方法
【专利摘要】一种在黄土层中挤土成孔的底驱式土层挤孔机。采用多头自攻螺钉状钻头和内圆外方形钻杆，在底驱装置的驱动下转动并通过加压装置对钻具施压直到自攻螺钉状钻头完全钻入土中。在较软土层中继续施压钻进，在较硬土层依靠底驱装置强行转动而自行钻进，挤土成孔。因为钻头挤土时连续工作，所以成孔速度比断续锤击成孔的速度快。又因为采用底驱方式，整机重心低，故可以加大底驱装置的电机功率而不必担心影响整机稳定性。其成孔直径范围和深度及成孔速度均远远超过柴油锤，能够完成直径1米以上，深度超过30米的孔。是一种不烧柴油不冒黑烟、施工时没有锤击噪音、成孔速度快、成孔直径大的土层挤孔机。可以彻底淘汰污染大气、一工作就发出震耳欲聋噪音的柴油锤。
【专利说明】
底驱式土层挤孔机

【技术领域】
[0001]本设计属于建筑工程机械，具体说是一种在黄土层或其它黏土层中挤土成孔以便加固软土地基的底驱式土层挤孔机。

【背景技术】
[0002]在西北黄土地层中做基础施工，需要对黄土层挤密加固，以消除黄土的湿陷性。迄今为止最常采用的方法是先用柴油锤锤击成孔钢管，在土层中冲挤成孔，再向孔中投入灰土或素土捣实做成挤密桩。柴油锤是一种烧油冒黑烟的设备，没有不冒黑烟的柴油锤。如今大气污染已成为十分严重的问题。雾霾之下，人人受害，防治雾霾，人人有责。再也不能容忍柴油锤在中国大地上冒黑烟了。
[0003]为淘汰柴油锤我们想过多种办法。例如采用仍然锤击成孔但不再烧油的“多功能锤击成孔机”(详见ZL2014200307212)。但这种设备虽不再冒黑烟了，锤击作业时的巨大噪音仍未消除，仍有进一步改进的余地。
[0004]当时之所以没有放弃锤击方式成孔，是因为锤击成孔的速度快。可是再作深入分析就不难发现:成孔速度快只表现在锤击的瞬间，而计算一台机械设备的施工效率应该把提锤等所有的辅助工作时间也计算在内。锤击成孔属于断续工作而不是连续工作。
[0005]只要学过初中物理的就应该知道:任何机械都不能省功。在同一黄土层中做出一个直径和深度都相同的孔，不管采用什么方法，所做的功都应该相等，此其一。其二是:连续工作应该比断续工作效率高，例如铣床的工作效率就一定比刨床高。
[0006]基于以上两点，我们设计出本机械:一种用自攻螺钉状钻头拧进土层中挤土成孔的底驱式土层挤孔机。这种设备不烧油不冒烟，没有锤击噪音；连续作业成孔，其成孔速度可以超过锤击方式。


【发明内容】

[0007]我们要求解决的技术问题是:设计一种不用锤击方式成孔而能将孔中的土挤入孔周土层的成孔机械。
[0008]我们解决上述技术问题的方法是:
[0009]一种底驱式土层挤孔机，由行走系统、支腿、钻机平台、底驱装置、加压导向立柱、加压装置、卷扬机、钻头、钻杆构成，其特征在于:钻头采用叶片成三角形的多头自攻螺钉状钻头，连接在钻头上的内圆外方形钻杆通过底驱装置的方孔驱动盘驱动而转动，加压装置对钻具施压，直到自攻螺钉状钻头完全钻入土层后继续加压或依靠驱动装置的强行旋转驱动而自行钻进，挤土成孔，到达预定深度后底驱装置反转，使钻头反转退出并提升出孔外。

【专利附图】

【附图说明】
[0010]本机型的结构通过【专利附图】

【附图说明】。
[0011]图1.本机整体图。
[0012]图2.底驱装置结构示意图。
[0013]图3.加压提升装置结构示意图。
[0014]图4.小卷扬及加压提升装置钢丝绳走绳图。
[0015]图5.轮式塔形底驱式土层挤孔机图。(轮式适用于小直径浅孔)
[0016]图中:1.电液支腿，2.钻机平台及其上的空箱型配重，3.稳定拉杆(共4根)4.导向立柱，5.底驱装置，6.卷扬机(共4台:起架卷扬，加压卷扬，提升卷扬，吊装卷扬)7.行走系统(图1中为履带式，图5中为轮式)8.电机9.一级链传动，10.二级链传动，11.小齿轮，12.回转支承大齿轮，13.导向滚轮，14.吊装滑轮，15.提升滑轮，16.加压滑轮，17.吊装小钩，18.加压卡头，19.钻杆连接横销，20.多头螺纹钻头

【具体实施方式】
[0017]在图1.中:钻机平台2下装有行走系统7，图中所画是履带式，一般轻型采用轮式，重型采用履带式行走。钻机平台2四角装有电液支腿1，支腿的接地盘下有锥尖，作业时撑起支腿使其扎入地下以增强钻头挤土钻进时的抗扭反力.安装钻头时撑起四条支腿使钻机平台2抬高，以便于在平台下面将钻头20与穿过底驱装置5的驱动盘方孔的、已经在加压提升装置下逐节相连的钻杆相固定，即可在预定孔位上施工作业。钻杆下可换装不同规格直径的钻头。所谓内圆外方形钻杆由无缝钢管外焊角钢构成。
[0018]图2中所示的是一种最简单成本最低的多级链条减速底驱装置。底驱装置也可采用行星减速器和齿轮驱动中有方孔的回转支承，不过制造成本高一些。
[0019]图3是加压提升装置结构。这个装置用于吊装钻杆，提升钻杆钻头，并能对钻杆钻头施压。吊装钻杆的小卷扬机—的钢丝绳由中空的钻杆内穿出。其上的挂钩勾在钻杆接头的横销上。两节钻杆之间的连接就靠这横销。钻杆接头采用专门传递扭矩的六角接头。在较硬土层中，钻头转动会自行拉动钻进，在较软土层中钻进必须加压。加压的反作用力依靠钻机平台上的配重提供。
[0020]钻至预定深度后，底驱装置反转，使钻头和钻杆自行退出或提出孔外。反转前可向孔中注入少量的水，减小钻头反转时的摩擦阻力。钻头退出孔口后，将其提高地面以便整机转移到下一孔位继续施工作业。
[0021]本挤孔机适用于挤出直径由150mm?100mm的孔。如果加大底驱装置的电机的输入功率，则可挤出直径I米以上的孔。这已经远远超过柴油锤的成孔能力，至于成孔速度，可作一简单的计算:如果双头自攻螺钉状钻头的螺距为500_，转一圈前进lm，钻杆的转速为10转/分?15转/分，则成孔速度为1m/分?15m/分。超过柴油锤成孔速度
[0022]本机的成孔深度可以超过30m，远远超过柴油锤。
[0023]综上所述:底驱式土层挤孔机，既不烧油也不冒烟，不污染大气；施工时没有撞击噪音；成孔能力和成孔速度都超过柴油锤，制造成本却远远低于柴油锤及其底盘，完全具备彻底淘汰污染大气的柴油锤的所有条件。
【权利要求】
1.一种底驱式土层挤孔机，由行走系统、支腿、钻机平台、底驱装置、加压导向立柱、力口压提升装置、卷扬机、钻头、钻杆构成，其特征在于:钻头采用叶片成三角形的多头自攻螺钉状钻头，连接在钻头上的内圆外方形钻杆通过底驱装置的方孔驱动盘驱动而转动，加压装置对钻具施压，直到自攻螺钉状钻头完全钻入土层后，继续加压或依靠底驱装置的强行转动而自行钻进，挤土成孔，到达预定深度后底驱装置反转，使钻头反转退出并提升孔外。
2.一种如权利要求1所述的底驱式土层挤孔机，其特征在于:所说的底驱装置是电机通过多级链条或电机通过行星减速机减速后，由小齿轮驱动中有方孔的回转支承。
【文档编号】E21B7/26GK204212695SQ201420640548
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】郝庆林, 石午江, 陈 峰, 任明俊, 张彦飞, 石允中, 马亮, 石兴, 张巍, 武欣儒, 李飞 申请人:石午江