用于钻杆的伸缩杆组件的制作方法

本发明属于建筑技术领域，涉及一种钻杆，尤其涉及一种用于钻杆的伸缩杆组件。

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，提供一种用于钻杆的伸缩杆组件。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种用于钻杆的伸缩杆组件，包括用于和载机固定连接的支撑杆，所述的支撑杆内设有一个在外力作用下能沿着支撑杆的轴向往复运动且能与钻杆形成固定连接并驱动钻杆沿着竖直方向往复运动从而改变钻杆深度的伸缩杆组件。

在上述的用于钻杆的伸缩杆组件中，所述的伸缩杆组件包括用于和钻杆形成固定连接从而为钻杆提供轴向动力的驱动杆，所述的驱动杆与支撑杆活动连接，还包括连接支撑杆并能使驱动杆沿着支撑杆内壁往复运动的伸缩驱动机构。

在上述的用于钻杆的伸缩杆组件中，所述的伸缩驱动机构包括与支撑杆连接并能将驱动力作用到驱动杆上从而使驱动杆沿支撑杆内壁延伸出支撑杆外的伸杆驱动器组件，以及与驱动杆连接并能将驱动力作用到驱动杆上从而使驱动杆沿支撑杆内壁缩回到支撑杆内的收杆驱动器组件。

在上述的用于钻杆的伸缩杆组件中，所述的伸杆驱动器组件包括伸杆卷扬机、固定在支撑杆底部内壁上的定滑轮组和固定在伸缩杆组件顶部外壁上的伸杆动滑轮组，钢丝绳分别绕过定滑轮组和伸杆动滑轮组后使定滑轮组和伸杆动滑轮组相连，且该钢丝绳一端连接伸杆卷扬机，另一端固定在支撑杆上，所述的收杆驱动器组件包括收杆卷扬机，所述的收杆卷扬机通过钢丝绳与驱动杆顶部连接从而能拉动驱动杆往缩回到支撑杆内部的方向运动。

在上述的用于钻杆的伸缩杆组件中，所述的伸缩杆组件还包括套设在驱动杆和支撑杆之间的调节杆，所述的伸杆动滑轮组设在调节杆顶部外壁上，调节杆底部内壁设有收杆动滑轮组，所述的收杆动滑轮组上绕设有钢丝绳且钢丝绳一端与支撑杆顶部连接，另一端与驱动杆顶部连接。

在上述的用于钻杆的伸缩杆组件中，所述的伸缩杆组件还包括若干套设在驱动杆和支撑杆之间的调节杆，若干调节杆相互套接形成同轴设置的结构，靠近支撑杆的调节杆顶部外壁设有伸杆动滑轮组，每个调节杆的底部内壁上均设有收杆动滑轮组，

其中，靠近支撑杆的调节杆上的收杆动滑轮组上绕设有钢丝绳且钢丝绳一端连接支撑杆顶部，另一端连接套设在该调节杆内部且与该调节杆相邻的另一个调节杆顶部，

靠近驱动杆的调节杆上的收杆动滑轮组上绕设有钢丝绳且钢丝绳一端连接驱动杆顶部，另一端连接套设在该调节杆外部且与该调节杆相邻的另一个调节杆顶部，

其余的调节杆上的收杆动滑轮组上绕设有钢丝绳且钢丝绳一端套设在该调节杆外部且与该调节杆相邻的另一个调节杆顶部，钢丝绳另一端连接套设在该调节杆内部且与该调节杆相邻的另一个调节杆顶部。

在上述的用于钻杆的伸缩杆组件中，所述的支撑杆顶部内壁上固定有伸缩杆导向套，支撑杆底部设置有伸缩杆刮泥导向套组件，伸缩杆导向套和伸缩杆刮泥导向套组件同轴设置。

在上述的用于钻杆的伸缩杆组件中，所述的伸缩杆刮泥导向套组件包括可拆卸的固定在支撑杆端部的伸缩杆定位套，所述的伸缩杆定位套内并由伸缩杆定位套底部向顶部的方向依次设置有伸缩杆刮泥套、伸缩杆防水套、伸缩杆密封套和伸缩杆前置导向套。

在上述的用于钻杆的伸缩杆组件中，所述的调节杆顶部内壁上固定有调节杆导向套，调节杆底部设置有调节杆刮泥导向套组件，调节杆导向套和调节杆刮泥导向套组件同轴设置，所述的调节杆刮泥导向套组件包括可拆卸的固定在调节杆端部的调节杆定位套，所述的调节杆定位套内并由调节杆定位套底部向顶部的方向依次设置有调节杆刮泥套、调节杆防水套、调节杆密封套和调节杆前置导向套。

在上述的用于钻杆的伸缩杆组件中，所述的伸缩杆组件内设有用于插设送浆管、通气管和/或电线的插管通道，所述的支撑杆上固定有工作平台。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1、支撑杆和驱动杆结合后形成可伸缩钻杆，尤其是在支撑杆和驱动杆之间设置调节杆后，延长了钻杆下钻的距离，在驱动机构的作用下自动往下钻孔，减少接钻杆的时间，非常方便快捷，可以一直钻到目标深度，再返回，中间不用停，并多次上下钻孔，达到搅拌均匀和伸缩方便的效果，工作效率高，得到的桩体质量高。

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。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明连接钻杆的示意图；

图3是本发明的工作原理图；

图4是本发明的横截面示意图；

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是本发明的另一种结构示意图。

图中：支撑杆1、伸缩杆组件2、驱动杆3、伸缩驱动机构4、伸杆驱动器组件5、收杆驱动器组件6、伸杆卷扬机7、定滑轮组8、伸杆动滑轮组9、收杆卷扬机10、调节杆11、收杆动滑轮组12、伸缩杆导向套13、伸缩杆刮泥导向套组件14、伸缩杆定位套15、伸缩杆刮泥套16、伸缩杆防水套17、伸缩杆密封套18、伸缩杆前置导向套19、调节杆导向套20、调节杆刮泥导向套组件21、调节杆定位套22、调节杆刮泥套23、调节杆防水套24、调节杆密封套25、调节杆前置导向套26、插管通道27、工作平台28、钻杆100。

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，一种用于钻杆的伸缩杆组件，包括用于和载机固定连接的支撑杆1，所述的支撑杆1内设有一个在外力作用下能沿着支撑杆1的轴向往复运动且能与钻杆形成固定连接并驱动钻杆沿着竖直方向往复运动从而改变钻杆深度的伸缩杆组件2。

现有技术的钻杆，通常都是采用一节一节加长，从而调整钻孔深度，钻孔完成后，需要将钻杆再一节一节的拆掉，才能将钻杆提升出地面。本实施例提供的伸缩杆组件，可以将伸缩杆组件2直接连接钻头形成钻杆，也可以如图2所示，将伸缩杆组件2连接钻杆100形成复合型钻杆。

要使伸缩杆组件2形成往复运动的效果，可以在支撑杆1顶部设置一个油缸，油缸的输出端与伸缩杆组件2固定，油缸工作时能带动伸缩杆组件2沿直线往复运动。

本实施例提供了一种优选的方案，结合图1和图2所示，伸缩杆组件2包括用于和钻杆100形成固定连接从而为钻杆100提供轴向动力的驱动杆3，所述的驱动杆3与支撑杆1活动连接，还包括连接支撑杆1并能使驱动杆3沿着支撑杆1内壁往复运动的伸缩驱动机构4，如上所述，伸缩驱动机构4可以是油缸，油缸固定在支撑杆1上，油缸的输出轴与驱动杆3固定连接，也可以是螺杆机构，螺杆结构一端连接支撑杆1，另一端连接驱动杆3。

在本实施例中，具体的说，如图3所示，伸缩驱动机构4包括与支撑杆1连接并能将驱动力作用到驱动杆3上从而使驱动杆3沿支撑杆1内壁延伸出支撑杆1外的伸杆驱动器组件5，以及与驱动杆3连接并能将驱动力作用到驱动杆3上从而使驱动杆3沿支撑杆1内壁缩回到支撑杆1内的收杆驱动器组件6。也就是说，本实施例将伸杆和收杆两个动作分别用两个驱动器组件来完成，从而提高驱动过程的稳定性和可靠性。

如图8所示，伸杆驱动器组件5包括伸杆卷扬机7、固定在支撑杆1底部内壁上的定滑轮组8和固定在伸缩杆组件2顶部外壁上的伸杆动滑轮组9，钢丝绳101分别绕过定滑轮组8和伸杆动滑轮组9后使定滑轮组8和伸杆动滑轮组9相连，且该钢丝绳一端连接伸杆卷扬机7，另一端固定在支撑杆1上，所述的收杆驱动器组件6包括收杆卷扬机10，所述的收杆卷扬机10通过钢丝绳102与驱动杆3顶部连接从而能拉动驱动杆3往缩回到支撑杆1内部的方向运动。

如图5所示，定滑轮组8包括滑轮8a，滑轮轴8b和盖板8c，滑轮轴8b固定在支撑杆1上，盖板8c与滑轮8a通过螺钉等紧固件固定连接，起到固定滑轮8a的作用。本实施例的伸杆动滑轮组9也可以采用该结构。

如图4所示，伸缩杆组件2内设有用于插设送浆管、通气管和/或电线的插管通道27，如图1所示，所述的支撑杆1上固定有工作平台28。收杆卷扬机10和伸杆卷扬机7固定在工作平台28上，并绕设有钢丝绳。虽然本实施例例举了钢丝绳作为传动件，但并不表示只能用钢丝绳，本领域技术人员应当理解，可以根据强度的需求将钢丝绳替换为千斤绳，碳纤维绳等等。

结合图6和图7所示，支撑杆1顶部内壁上固定有伸缩杆导向套13，支撑杆1底部设置有伸缩杆刮泥导向套组件14，伸缩杆导向套13和伸缩杆刮泥导向套组件14同轴设置。伸缩杆导向套13和伸缩杆刮泥导向套组件14为驱动杆3提供径向的支撑，保证驱动杆3沿支撑杆1轴向运动，由于驱动杆3会延伸到地面以下，外壁接触泥土、水泥浆等，当驱动杆3收回到支撑杆1中时，如果不加保护，会导致支撑杆1内壁结构，甚至损伤支撑杆1与驱动杆3，因此本实施例设置了伸缩杆刮泥导向套组件14，伸缩杆刮泥导向套组件14与驱动杆3间隙配合，当驱动杆3收回到支撑杆1中时，对驱动杆3的外壁实施刮泥处理，保证驱动杆3外壁的清洁度，使驱动杆3顺利收回到支撑杆1内部并对支撑杆1和驱动杆3实现保护作用。

具体的说，如图7所示，伸缩杆刮泥导向套组件14包括可拆卸的固定在支撑杆1端部的伸缩杆定位套15，所述的伸缩杆定位套15内并由伸缩杆定位套15底部向顶部的方向依次设置有伸缩杆刮泥套16、伸缩杆防水套17、伸缩杆密封套18和伸缩杆前置导向套19。本实施例所述的伸缩杆导向套13、伸缩杆定位套15和伸缩杆前置导向套19可采用不锈钢制作，伸缩杆防水套17和伸缩杆密封套18可采用密封材料制作，并与驱动杆3外壁密封配合。

本实施例的工作原理是：

本实施例的伸缩钻杆能够实现可伸缩的效果，当驱动杆3能够延伸并缩回到支撑杆1中，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，由于驱动杆3能后多次往复升降，从而将泥土和水泥浆搅拌均匀，得到高质量的水泥土搅拌桩。

具体的说，结合图1和图2所示，支撑杆1、伸杆卷扬机7和收杆卷扬机10固定在工作平台28上，位置保持固定不动，当需要将钻杆100往下转动时，如图8所示，伸杆卷扬机7收绳，收紧钢丝绳101，收杆卷扬机10放钢丝绳102，伸杆动滑轮组9往靠近定滑轮组8的方向运动，带动驱动杆3向下运动，从而驱动钻杆100向下运动。当需要将驱动杆3收回时，收杆卷扬机10收钢丝绳102，拉动驱动杆3向上运动，伸杆卷扬机7放绳，伸杆动滑轮组9向远离定滑轮组8的方向运动。依次类推即可实现钻杆100多次升降。

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3所示，伸缩杆组件2还包括套设在驱动杆3和支撑杆1之间的调节杆11，所述的伸杆动滑轮组9设在调节杆11顶部外壁上，调节杆11底部内壁设有收杆动滑轮组12，所述的收杆动滑轮组12上绕设有钢丝绳且钢丝绳103一端与支撑杆1顶部连接，另一端与驱动杆3顶部连接。

如图5所示，定滑轮组8包括滑轮8a，滑轮轴8b和盖板8c，滑轮轴8b固定在支撑杆1上，盖板8c与滑轮8a通过螺钉等紧固件固定连接，起到固定滑轮8a的作用。本实施例的伸杆动滑轮组9和收杆动滑轮组12也可以采用该结构。

结合图6和图7缩回，调节杆11顶部内壁上固定有调节杆导向套20，调节杆11底部设置有调节杆刮泥导向套组件21，调节杆导向套20和调节杆刮泥导向套组件21同轴设置，所述的调节杆刮泥导向套组件21包括可拆卸的固定在调节杆11端部的调节杆定位套22，所述的调节杆定位套22内并由调节杆定位套22底部向顶部的方向依次设置有调节杆刮泥套23、调节杆防水套24、调节杆密封套25和调节杆前置导向套26。本实施例的调节杆导向套20与调节杆刮泥导向套组件21的结构和作用分别与伸缩杆导向套13和伸缩杆刮泥导向套组件14相同。

本实施例的工作原理是：

伸杆时，调节杆11用于延长驱动杆3的延伸长度，当需要延伸驱动杆3长度时，伸杆卷扬机7绕紧钢丝绳101，收杆卷扬机10放松钢丝绳102，伸杆动滑轮组9向靠近定滑轮组8的方向运动，带动调节杆11向下运动，调节杆11拉动收杆动滑轮组12向下运动，钢丝绳103拉动驱动杆3向下运动，驱动杆3带动钻杆100向下运动，达到钻杆100向下运动的效果。

收杆时，收杆卷扬机10绕紧钢丝绳102，伸杆卷扬机7放松钢丝绳101，驱动杆3上升带动钻杆100上升，并带动收杆动滑轮组12向上运动，从而带动调节杆11向上运动，伸杆动滑轮组9也向上运动并远离定滑轮组8，驱动杆3收回到调节杆11内，调节杆11收回到支撑杆1内。

依次类推，可实现驱动杆3的多次伸缩。

实施例3

本实施例与实施例2的结构和工作原理基本相同，不同之处在于，如图3所示，伸缩杆组件2还包括若干套设在驱动杆3和支撑杆1之间的调节杆11，若干调节杆11相互套接形成同轴设置的结构，靠近支撑杆1的调节杆11顶部外壁设有伸杆动滑轮组9，每个调节杆11的底部内壁上均设有收杆动滑轮组12，

其中，靠近支撑杆1的调节杆11上的收杆动滑轮组12上绕设有钢丝绳103且钢丝绳103一端连接支撑杆1顶部，另一端连接套设在该调节杆11内部且与该调节杆11相邻的另一个调节杆11顶部，

靠近驱动杆3的调节杆11上的收杆动滑轮组12上绕设有钢丝绳104且钢丝绳104一端连接驱动杆3顶部，另一端连接套设在该调节杆11外部且与该调节杆11相邻的另一个调节杆11顶部，

其余的调节杆11上的收杆动滑轮组12上绕设有钢丝绳且钢丝绳一端套设在该调节杆11外部且与该调节杆11相邻的另一个调节杆11顶部，钢丝绳另一端连接套设在该调节杆11内部且与该调节杆11相邻的另一个调节杆11顶部。也就是说，本实施例的调节杆11可设置2个及以上，从而达到较长的伸缩，用于制作长度较长的水泥土搅拌桩或钻孔桩。

本实施例的工作原理是：

由于本实施例的包括若干相互套接的调节杆11，伸杆动滑轮组9安装在最外面的调节杆11上，最外面的调节杆11最先往下运动，而当最外面的调节杆11往下运动时，收杆动滑轮组12也同步向下，由于收杆动滑轮组12用钢丝绳连接其内部相邻的调节杆11，因此在收杆动滑轮组12往下时，也同时拉动相邻的调节杆11往下运动，依次类推，从而带动所有的调节杆11同步往下延伸，继而带动驱动杆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10工作，收紧钢丝绳，伸杆卷扬机7放绳，收杆卷扬机10收绳时，最里面的调节杆11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12上升，从而带动邻近的调节杆11上升，邻近的调节杆11又带动另一个邻近的收杆动滑轮组12上升，从而带动另一个调节杆11上升，依次类推。在钻杆100上升及下降过程中，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。

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支撑杆1、伸缩杆组件2、驱动杆3、伸缩驱动机构4、伸杆驱动器组件5、收杆驱动器组件6、伸杆卷扬机7、定滑轮组8、伸杆动滑轮组9、收杆卷扬机10、调节杆11、收杆动滑轮组12、伸缩杆导向套13、伸缩杆刮泥导向套组件14、伸缩杆定位套15、伸缩杆刮泥套16、伸缩杆防水套17、伸缩杆密封套18、伸缩杆前置导向套19、调节杆导向套20、调节杆刮泥导向套组件21、调节杆定位套22、调节杆刮泥套23、调节杆防水套24、调节杆密封套25、调节杆前置导向套26、插管通道27、工作平台28、钻杆100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。