伸缩钻杆的制作方法

文档序号:11128195阅读:1101来源:国知局
伸缩钻杆的制造方法与工艺

本发明属于建筑技术领域,涉及一种钻杆,尤其涉及一种用于制作搅拌桩的伸缩钻杆。



背景技术:

目前,建筑工地上使用的打桩机械有两种:一种的旋转打桩机,这种打桩机的结构是利用卷扬机拉起的钻杆悬挂架,通过通过动力头带动钻杆钻头向地下钻机成孔的打桩设备;另一种是冲击锤打桩机,这种打桩机的结构是利用卷扬机拉起冲击锤反复下落,提升来实现打桩。其中,旋转打桩机在打桩时主要通过钻杆的周向转动来实现向地下钻杆的目的,在钻杆钻孔的同时采用灌浆来对钻杆进行降温以及对钻杆进行灌浆作业,常见的灌浆主要通过钻杆端部的灌浆孔进行喷浆,当钻杆钻到一定深度时,需要对钻杆加节,使钻杆延长,才能继续往下钻,在加节过程中,需要停机操作,停机过程中喷浆也停止,喷浆孔易堵住而影响工作进度。

为了解决现有技术存在的问题,人们进行了长期的探索,提出了各式各样的解决方案。例如,中国专利文献公开了一种灌注桩螺旋提升浆泥钻杆[申请号:201410263015.7],其包括一段或若干段空心钻杆以及与其相连的钻杆接头,空心钻杆的外表面上设置有螺旋叶片,每段空心钻杆每段空心钻杆间以钻杆接头连接,第一节空心钻杆与钻头的连接处设置喷浆口。通常,该螺旋叶片焊接于空心钻孔上,且设置在空心钻杆的下段,螺旋叶片的长度为空心钻杆的总长度的1/4-1/2,其直径小于钻头的直径。在施工中螺旋叶片随钻杆正方向旋转,对桩孔下段的泥浆及泥浆中的泥块等产生向上的提升力,同时对钻杆产生向下的推进力。上述方案在一定程度上解决了现有打桩机钻杆灌浆效果差的问题,但是该方案依然存在着:需要停机才能实现加长钻杆。

本申请人之前申请的专利打桩机钻杆组件[申请号:201610068750.1],包括中空的钻杆体,钻杆体一端具有钻头尖锥部,在钻杆体设有钻头尖锥部的一端周向外侧设有呈螺旋状分布设置的螺旋钻头叶片,螺旋钻头叶片一端延伸至钻头尖锥部,另一端与径向设置在钻杆体外侧的喷浆座相连,喷浆座朝向钻头尖锥部的一侧具有至少一个与钻杆体内部相连的喷浆孔,且喷浆孔的孔径由内向外逐渐变大。优点在于:喷浆过程中不易发生堵塞现象,且存在喷浆面积大,能使浆液呈扇形喷出,喷浆效果好,钻杆周向转动时稳定性好,不易出现摆动现象,提高了钻杆钻孔的效率,钻杆之间不易相互干扰。但该方案美中不足之处也在于钻杆的长度不能实时调整。



技术实现要素:

本发明的目的是针对上述问题,提供一种伸缩钻杆。

为达到上述目的,本发明采用了下列技术方案:一种伸缩钻杆,包括钻杆机构及固定在钻杆机构端部的钻头机构,所述的钻杆机构能沿着轴向往复运动从而改变钻杆机构的长度,所述的钻头机构包括能沿周向转动的主钻杆及围绕主钻杆设置的若干副钻杆,至少有一个副钻杆的转动方向与主钻杆相同且至少有一个副钻杆的转动方向与主钻杆相反。

在上述的伸缩钻杆中,所述的主钻杆连接有主钻杆旋转驱动器,在主钻杆上设有至少一个齿轮箱及至少一个传动轮,每个齿轮箱和传动轮分别各自独立的连接一个副钻杆。

在上述的伸缩钻杆中,在主钻杆内设有至少一个输料通道,主钻杆的端部设有若干连通输料通道的出料口,主钻杆上还设有连通输料通道的进料口和空气入口。

在上述的伸缩钻杆中,所述的主钻杆上并沿主钻杆的轴向设有若干主钻杆搅拌叶片,副钻杆上并沿副钻杆的轴向设有若干副钻杆搅拌叶片,其中副钻杆搅拌叶片延伸到两片相邻的主钻杆搅拌叶片中。

在上述的伸缩钻杆中,在主钻杆上固定有若干保持架,副钻杆插入到保持架中与保持架转动连接,主钻杆的端部固定有主钻头,主钻杆上且位于主钻头上方设有螺旋刀片,出料口有若干个且沿周向设置在主钻头上。

在上述的伸缩钻杆中,所述的钻杆机构包括安装平台,与安装平台固定连接的固定钻杆及与固定钻杆活动连接的且能在外力作用下沿固定钻杆轴向往复运动的活动钻杆组件,其中活动钻杆组件连接主钻杆的端部从而使活动钻杆组件能驱动主钻杆沿轴向往复运动。

在上述的伸缩钻杆中,所述的安装平台上设有收杆卷扬机和伸杆卷扬机,固定钻杆远离安装平台的一端内壁上安装有定滑轮组,所述的活动钻杆组件靠近安装平台的一端设有一个伸杆动滑轮组,定滑轮组和伸杆动滑轮组之间通过绕设有钢丝绳,钢丝绳一端固定在固定钻杆上,另一端与伸杆卷扬机连接,活动钻杆组件连接收杆卷扬机。

在上述的伸缩钻杆中,所述的活动钻杆组件包括若干个同轴套接的活动钻杆,位于最外面的活动钻杆顶部外壁上设有伸杆动滑轮组,位于最里面的活动钻杆连接主钻杆,除连接主钻杆的活动钻杆外,其余的活动钻杆底部分别设有一个收杆动滑轮组,位于最外面的活动钻杆上的收杆动滑轮组绕设有钢丝绳且钢丝绳一端连接固定钻杆顶部,钢丝绳另一端连接该活动钻杆内部的另一个相邻的活动钻杆顶部,其余的活动钻杆上的收杆动滑轮组分别绕设有钢丝绳且钢丝绳一端连接该活动钻杆外面另一个相邻的活动钻杆顶部,钢丝绳另一端连接该活动钻杆内部相邻的另一个活动钻杆的顶部。

在上述的伸缩钻杆中,所述的钻杆机构内设有连接钻头机构的输气管和输料管。

在上述的伸缩钻杆中,所述的固定钻杆顶部内壁设有与活动钻杆组件外壁贴合的活动钻杆组件导向套,固定钻杆底部内壁上设有与活动钻杆组件贴合的活动钻杆组件导向刮泥套。

与现有的技术相比,本发明的优点在于:

1、钻杆机构和钻头机构结合后形成可伸缩钻杆,可以自动往下钻孔,不需要加外力,减少接钻杆的时间,非常方便快捷,下钻速度快,可以一直钻到目标深度,再返回,中间不用停,不会因为停机而造成喷浆孔堵住。

2、本伸缩钻杆是一个独立机构,可以安装在一些普通的大中型工程机械上,直接使用,不需专门的载机,如果要更换钻孔的孔径,可直接更换主钻杆上的钻头,钻杆机构无需更换。

附图说明

图1是本发明的结构示意图;

图2是本发明的工作状态下的示意图;

图3是本发明的钻杆机构的工作原理图;

图4是本发明的钻杆机构的横截面示意图;

图5是定滑轮组的结构示意图;

图6是图1的A处放大图;

图7是图1的B处放大图;

图8是钻头机构的结构示意图;

图9是图8另一个方向的结构示意图;

图10是主钻杆与副钻杆的连接示意图;

图11是主钻杆与副钻杆的另一种连接示意图;

图12是主钻杆与副钻杆的分布示意图;

图13是图2的C处放大图。

图中:钻杆机构1、钻头机构2、主钻杆3、副钻杆4、主钻杆旋转驱动器5、油压驱动器5a、减速器5b、进油管5c、出油管5d、电线5e、齿轮箱6、传动轮7、输料通道8、出料口9、混凝土进料口10、空气入口11、主钻杆搅拌叶片12、副钻杆搅拌叶片13、保持架14、主钻头15、螺旋刀片16、安装平台17、固定钻杆18、活动钻杆组件19、收杆卷扬机20、伸杆卷扬机21、定滑轮组22、滑轮22a、滑轮轴22b、盖板22c、伸杆动滑轮组23、活动钻杆24、活动钻杆导向刮泥套24a、收杆动滑轮组25、输气管26、输料管27、活动钻杆组件导向套28、活动钻杆组件导向刮泥套29、活动钻杆组件刮泥套29a、活动钻杆组件防水套29b、活动钻杆组件密封套29c、活动钻杆组件前导向套29d。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

实施例1

如图1所示,一种伸缩钻杆,包括钻杆机构1及固定在钻杆机构1端部的钻头机构2,所述的钻杆机构1能沿着轴向往复运动从而改变钻杆机构1的长度,所述的钻头机构2包括能沿周向转动的主钻杆3及围绕主钻杆3设置的若干副钻杆4,至少有一个副钻杆4的转动方向与主钻杆3相同且至少有一个副钻杆4的转动方向与主钻杆3相反。副钻杆4与主钻杆3可用图12所示的结构进行分布。

在本实施例中,钻杆机构1的端部可以设置油缸,油缸的输出端连接钻头机构2,当油缸工作时,钻头机构2能沿着钻杆机构1的轴向往复运动,从而调节钻杆下钻的深度。本实施例设置有至少一个与主钻杆3转动方向相同的副钻杆4和一个与主钻杆转动方向的副钻杆4,能在主钻杆3转动时对主钻杆周围的泥土充分搅拌,并防止主钻杆被黏土层包围而无法下钻,达到了下钻过程稳定可靠且搅拌均匀的效果。

具体的说,主钻杆3连接有主钻杆旋转驱动器5,主钻杆驱动器5可以采用油压驱动器5a连接减速器5b,减速器5b连接主钻杆3的端部,在主钻杆3上设有至少一个齿轮箱6及至少一个传动轮7,每个齿轮箱6和传动轮7分别各自独立的连接一个副钻杆4。结合图11所示,齿轮箱6采用两个齿轮对接,其中一个齿轮与主钻杆3固定,另一个齿轮与副钻杆4固定,用齿轮箱6连接可使副钻杆4的转动方向与主钻杆3相反,传动轮7连接的方式使主钻杆3的转动方向与副钻杆4相同。

结合图8和图9所示,在主钻杆3内设有至少一个输料通道8,主钻杆3的端部设有若干连通输料通道8的出料口9,主钻杆3上还设有连通输料通道8的混凝土进料口10和空气入口11。如图4、图6和图7所示,钻杆机构1内设有连接钻头机构2的输气管26和输料管27。输气管26和输料管27分别独立的连接输料通道8,空气和料浆通过输料管27和输气管26从出料口9溢出。如果用油压驱动器5a来作为驱动主钻杆3的动力,则钻杆机构1还可以设置进油管5c和出油管5d,电线5e也设置在钻杆机构1内。

如图8所示,主钻杆3上并沿主钻杆3的轴向设有若干主钻杆搅拌叶片12,副钻杆4上并沿副钻杆4的轴向设有若干副钻杆搅拌叶片13,其中副钻杆搅拌叶片13延伸到两片相邻的主钻杆搅拌叶片12中,副钻杆搅拌叶片13可以将主钻杆搅拌叶片12中的黏土或其他物体搅出,保证主钻杆搅拌叶片12暴露在外部,具有足够的搅拌力。

如图8和图10所示,在主钻杆3上固定有若干保持架14,副钻杆4插入到保持架14中与保持架14转动连接,主钻杆3的端部固定有主钻头15,主钻杆3上且位于主钻头15上方设有螺旋刀片16,提供螺旋动力,加快下钻的速度,出料口9有若干个且沿周向设置在主钻头15上。

如图1所示,钻杆机构1包括安装平台17,与安装平台17固定连接的固定钻杆18及与固定钻杆18活动连接的且能在外力作用下沿固定钻杆18轴向往复运动的活动钻杆组件19,其中活动钻杆组件19连接主钻杆3的端部从而使活动钻杆组件19能驱动主钻杆3沿轴向往复运动,安装平台17上设有收杆卷扬机20和伸杆卷扬机21。

结合图3、图6和图7所示,固定钻杆18远离安装平台17的一端内壁上安装有定滑轮组22,所述的活动钻杆组件19靠近安装平台17的一端设有一个伸杆动滑轮组23,定滑轮组22和伸杆动滑轮组23之间通过绕设有钢丝绳,钢丝绳一端固定在固定钻杆18上,另一端与伸杆卷扬机21连接,活动钻杆组件19连接收杆卷扬机20。

优选方案,在本实施例中,如图3所示,活动钻杆组件19包括若干个同轴套接的活动钻杆24,位于最外面的活动钻杆24顶部外壁上设有伸杆动滑轮组23,位于最里面的活动钻杆24连接主钻杆3,除连接主钻杆3的活动钻杆24外,其余的活动钻杆24底部分别设有一个收杆动滑轮组25,位于最外面的活动钻杆24上的收杆动滑轮组25绕设有钢丝绳且钢丝绳一端连接固定钻杆18顶部,钢丝绳另一端连接该活动钻杆24内部的另一个相邻的活动钻杆24顶部,其余的活动钻杆24上的收杆动滑轮组25分别绕设有钢丝绳且钢丝绳一端连接该活动钻杆24外面另一个相邻的活动钻杆24顶部,钢丝绳另一端连接该活动钻杆24内部相邻的另一个活动钻杆24的顶部。

如图5所示,定滑轮组22包括滑轮22a,滑轮轴22b和盖板22c,滑轮轴22b固定在固定钻杆18上,盖板22c与固定滑轮22a通过螺钉固定连接,起到固定滑轮22a的作用。本实施例的伸杆动滑轮组23和收杆动滑轮组25也可以采用该结构。

如图1所示,固定钻杆18顶部内壁设有与活动钻杆组件19外壁贴合的活动钻杆组件导向套28,固定钻杆18底部内壁上设有与活动钻杆组件19贴合的活动钻杆组件导向刮泥套29。结合图7所示,本实施例的活动钻杆组件导向刮泥套29包括由下往上依次设置在固定钻杆18内壁上的活动钻杆组件刮泥套29a、活动钻杆组件防水套29b、活动钻杆组件密封套29c和活动钻杆组件前导向套29d,活动钻杆组件导向刮泥套29在为活动钻杆组件19导向的同时还起到放水密封以及将活动钻杆组件19上的泥刮除的效果。

本实施例的工作原理是:

钻头机构2部分:油压驱动器5a通过减速器5b带动主钻杆3转动,主钻杆搅拌叶片12搅动土层,副钻杆4包围在主钻杆3周围,随同向及反向转动,其中副钻杆搅拌叶片13不光能扩大搅动半径,还能清除主钻杆搅拌叶片12上的黏土,保持架14提供导向作用,防止副钻杆4搅动方向偏移,因此,主钻杆3和副钻杆4同步下钻。在转动过程中,可以通过输气管26和输料管27输气和输混凝土等,使混凝土与泥土充分搅拌均匀,得到高质量的水泥土搅拌桩。

钻杆机构1部分:本实施例的钻杆机构1能够实现可伸缩的效果,当钻杆机构1与钻头机构2结合后,实现整个钻杆可伸缩,因此不用加装钻杆节也能实现伸长钻杆,实现连续化钻孔和搅拌作业,工作效率能得到极大提高。具体的说,固定钻杆18固定在安装平台17上,位置保持固定不动,当需要将主钻杆3往下转动时,如图3所示,伸杆卷扬机21收绳,收紧钢丝绳,收杆卷扬机20放绳,伸杆动滑轮组23往靠近定滑轮组22的方向运动,带动活动钻杆组件19向下运动,从而驱动主钻杆3向下运动,由于本实施例的活动钻杆组件19包括若干相互套接的活动钻杆24,伸杆动滑轮组23安装在最外面的活动钻杆24上,最外面的活动钻杆24最先往下运动,而当最外面的活动钻杆24往下运动时,收杆动滑轮组25也同步向下,由于收杆动滑轮组25用钢丝绳连接其内部相邻的活动钻杆24,因此在收杆动滑轮组25往下时,也同时拉动相邻的活动钻杆24往下运动,依次类推,如图2所示,从而带动所有的活动钻杆24同步往下延伸,继而带动主钻杆3往下延伸,达到调节钻杆长度的目的。在收杆时,收杆卷扬机20工作,收紧钢丝绳,伸杆卷扬机21放绳,收杆卷扬机20收绳时,最里面的活动钻杆24首先被往上拉伸,带动主钻杆3往上,并拉动邻近的收杆动滑轮组25上升,从而带动邻近的活动钻杆24上升,邻近的活动钻杆24又带动另一个邻近的收杆动滑轮组25上升,从而带动另一个活动钻杆24上升,依次类推直到所有的活动钻杆都收纳在固定钻杆18中。在主钻杆3上升及下降过程中,主钻杆旋转驱动器5可以一直工作,可以采用多次上升及下降,实现搅拌均匀的效果,得到高质量的混凝土搅拌桩。

钻杆机构1和钻头机构2结合后形成可伸缩钻杆,可以自动往下钻孔,不需要加外力,减少接钻杆的时间,非常方便快捷,下钻速度快,可以一直钻到目标深度,再返回,中间不用停。本伸缩钻杆是一个独立机构,可以安装在一些普通的大中型工程机械上,直接使用,不需专门的载机,如果要更换钻孔的孔径,可直接更换主钻杆3上的钻头,钻杆机构1无需更换。

实施例2

本实施例与实施例1的结构和工作原理基本相同,不同之处在于,如图1所示,输气管26和输料管27从安装平台17穿入到最里面的活动钻杆24中,并一直穿入到主钻杆3中,从主钻杆旋转驱动器5上方穿出主钻杆3后连接空气入口11和混凝土进料口10,空气入口11和混凝土进料口10连接输料通道8。

结合图6所示,除连接主钻杆3的活动钻杆24外,其余的活动钻杆24底部的内壁上均设置一个活动钻杆导向刮泥套24a,活动钻杆导向刮泥套24a的结构可与活动钻杆组件导向刮泥套29的结构相同,此处不再赘述。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了钻杆机构1、钻头机构2、主钻杆3、副钻杆4、主钻杆旋转驱动器5、油压驱动器5a、减速器5b、进油管5c、出油管5d、电线5e、齿轮箱6、传动轮7、输料通道8、出料口9、混凝土进料口10、空气入口11、主钻杆搅拌叶片12、副钻杆搅拌叶片13、保持架14、主钻头15、螺旋刀片16、安装平台17、固定钻杆18、活动钻杆组件19、收杆卷扬机20、伸杆卷扬机21、定滑轮组22、滑轮22a、滑轮轴22b、盖板22c、伸杆动滑轮组23、活动钻杆24、活动钻杆导向刮泥套24a、收杆动滑轮组25、输气管26、输料管27、活动钻杆组件导向套28、活动钻杆组件导向刮泥套29、活动钻杆组件刮泥套29a、活动钻杆组件防水套29b、活动钻杆组件密封套29c、活动钻杆组件前导向套29d等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1