专利名称：射流旋转式成孔器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于土木工程施工技术领域，具体涉及一种射流旋转式成孔器。
背景技术：
水利、建筑、公路等土木工程经常会进行沉桩或拔桩的工程施工，这种工 程施工都要使用到成孔器，其工作原理为在外力的作用下，带动成孔器被吊 起，然后做自由落体运动，在向下运动过程中，达到成孔的目的。目前， 一般 的成孔器都仅能用于沉桩造孔，按不同的设计原理分为液压型、静压型和振动 型，这些类型的成孔器一般都存在着一些不足之处，仅针对某一种桩的结构形 式、尺寸进行造孔，而且在造孔处的地质条件变化较大时，如粘土层中出现一 定尺寸的岩石或夹杂着枯枝败叶，造孔难度加大，甚至必须采取另外的挖掘方 式取出障碍物，而且这些类型的成孔器也存在着结构复杂、成本较高、安装拆 卸繁琐、易于损坏、成孔效率低等缺点。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供了一种结构简单、易于 拆装、成本低廉、成孔效率更高的射流旋转式成孔器，该种成孔器适用于多种 地质条件，不仅可用于沉桩造孔，也可用于拔桩造孔。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案射流旋转式成孔器， 包括成孔器本体，成孔器本体上竖直设有进水管，成孔器本体下端设有成孔刀 刃，进水管上设有喷水嘴，所述进水管设置两根，进水管上于成孔器本体上方 设有旋转驱动装置。
所述成孔器本体在轴向方向上自下而上开设有缺口 ，缺口长度与成孔器本 体高度一致，缺口在宽度方向上的两端面与成孔器本体中心连线的夹角在60° 90°之间设置。
所述旋转驱动装置包括水平设置的两根平衡杆，两根平衡杆一端分别与两 根进水管转动连接，两根平衡杆另一端之间连接有一根联轴器，联轴器上设有 液压马达， 一根平衡杆的外侧水平设有与液压马达传动连接的液压油缸，液压油缸的活塞端部铰接有连杆，连杆与该根平衡杆同侧的进水管固定连接。
所述成孔器本体上水平设有环绕成孔器本体横截面的射流管，射流管与进 水管连接，喷水嘴设置在射流管上。
所述射流管设置两层，上层射流管上的喷水嘴侧向设置，下层射流管上的 喷水嘴竖直向下设置。
所述成孔器本体的内本体与外本体之间上水平设有平行于缺口在宽度方向 上的两端面连线的横梁，横梁对称设有两个，横梁位于上层射流管的上方。
采用上述结构，成孔器本体的成孔刀刃在遇到岩石或枯枝杂草等障碍物时， 启动旋转驱动装置，使成孔器本体上下运动的同时做旋转运动，以克服障碍物 的阻力，达到良好的造孔效果，提高了工作效率；成孔器本体轴向上开设有缺 口以及缺口的设置大小，既考虑到桩与桩之间的倾斜程度的情况，也考虑到在 成孔刀刃在土层剪切土层时，更加迅速，降低了成本，提高了成孔的工作效率； 旋转驱动装置采用液压驱动形式，结构简单、驱动灵活；根据不同的地质条件， 地面上的供水系统通过进水管和射流管，由喷嘴将水喷射到成孔部位，减轻成 孔刀刃与土层的摩擦，避免成孔刀刃的快速损坏，提高了成孔速度；射流管设 置两层，上层喷水嘴侧向设置，下层喷水嘴竖直向下设置，这样更加充分的延 长了成孔刀刃的使用寿命，提高了成孔效率；横梁和吊环的这种设置，便于提 升装置对成孔器的提升和成孔器的下落成孔；本实用新型设计合理、结构简单、 成本低廉、结实耐用、使用寿命长、成孔效率高，适用于多种地质条件，可成 型多种形式、多种尺寸的桩孔，尤其适合桩的断面为不规则形状，而且沉桩与 拔桩可由同一个成孔器完成作业，适用范围更广。
图1是本实用新型的结构示意图2是图1的俯视图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型的射流旋转式成孔器，包括成孔器本体l， 成孔器本体1上竖直设有进水管3，成孔器本体1下端设有成孔刀刃4，进水管3竖直设置两根，均设置在成孔器本体1的内本体11与外本体12之间，进水管 3上于成孔器本体1上方设有旋转驱动装置，旋转驱动装置包括水平设置的平衡 杆15和平衡杆16，平衡杆15和平衡杆16的一端分别与两根进水管3通过轴承 转动连接，平衡杆15和平衡杆16另一端之间连接有一根联轴器17，联轴器17 上设有液压马达18，平衡杆15外侧水平设有与液压马达18传动连接的液压油 缸19，液压油缸19的活塞20端部铰接有连杆21，连杆21与平衡杆15同侧的 进水管3固定连接。成孔器本体1上水平设有两层环绕成孔器本体1横截面的 上层射流管5和下层射流管6，上层射流管5和下层射流管6分别与进水管3连 接，上层射流管5和下层射流管6上分别沿圆周设均匀有若干个侧向喷水嘴7 和竖向喷水嘴IO，上层射流管5上的侧向喷水嘴7的喷口向内侧设置，下层射 流管6上的竖向喷水嘴10的喷口竖直向下设置。成孔器本体1在轴向方向上自 下而上开设有缺口 8，缺口 8的长度与成孔器本体1高度一致，缺口 8在宽度方 向上的两端面与成孔器本体1中心连线的夹角P在60° 90°之间设置。成孔器 本体1的内本体11与外本体12之间水平设有平行于缺口 8在宽度方向上的两 端面连线的横梁9，横梁9对称设有两根，横梁9位于上层射流管5的上方。
使用时，先将进水管3连接在地面上的供水系统(提供0.35 0.5Mpa的压 力水流)上，提升设备(起重机或带机架的巻扬机)的吊钩钩住横梁9，在需要 成孔的地面上开挖0.5米左右深的槽。沉桩成孔时，同时打开上层射流管5上的 侧向喷水嘴7和下层射流管6上的竖向喷水嘴10，提升设备提起成孔器本体1 一定高度，任成孔器本体l自由下落，重力势能转化为冲击力，成孔刀刃4大 力向下剪切土层，当水压大于土层的抗剪切力时，成孔器本体1下部土层则被 竖向喷水嘴10喷出的水破坏，侧向喷水嘴7破坏成孔器本体1内部的土层，水 与土混合形成泥浆从成孔器本体1上口溢出地面，就这样成孔器本体1不停地 上下运动，达到成孔的目的。拔桩成孔时，关闭侧向喷水嘴7，打开竖向喷水嘴 10，提升设备提起成孔器本体1 一定高度，任成孔器本体1自由下落，重力势 能转化为冲击力，成孔刀刃4大力向下剪切冲击桩周围的土层，使土层泥浆从 孔上部溢出，使桩与周围的土层脱离，从而实现拔桩。在沉桩造孔或拔桩造孔时，遇到岩石或枯枝杂草等障碍物时，启动旋转驱动装置的液压马达18，液压 马达18为液压油缸19提供动力，液压油缸19的活塞20伸长或縮短，带动连 杆21，连杆21带动进水管3以平衡杆15和16为参照往复旋转，使成孔器本 体1上下运动的同时做旋转运动，克服障碍物的阻力，达到良好的造孔效果， 提高了工作效率。
权利要求1、射流旋转式成孔器，包括成孔器本体，成孔器本体上竖直设有进水管，成孔器本体下端设有成孔刀刃，进水管上设有喷水嘴，其特征在于所述进水管设置两根，进水管上于成孔器本体上方设有旋转驱动装置。
2、 根据权利要求1所述的射流旋转式成孔器，其特征在于所述成孔器本 体在轴向方向上自下而上开设有缺口，缺口长度与成孔器本体高度一致，缺口 在宽度方向上的两端面与成孔器本体中心连线的夹角在60° 90°之间设置。
3、 根据权利要求1或2所述的射流旋转式成孔器，其特征在于所述旋转 驱动装置包括水平设置的两根平衡杆，两根平衡杆一端分别与两根进水管转动 连接，两根平衡杆另一端之间连接有一根联轴器，联轴器上设有液压马达，一 根平衡杆的外侧水平设有与液压马达传动连接的液压油缸，液压油缸的活塞端 部铰接有连杆，连杆与该根平衡杆同侧的进水管固定连接。
4、 根据权利要求3所述的射流旋转式成孔器，其特征在于所述成孔器本 体上水平设有环绕成孔器本体横截面的射流管，射流管与进水管连接，喷水嘴 设置在射流管上。
5、 根据权利要求4所述的射流旋转式成孔器，其特征在于所述射流管设 置两层，上层射流管上的喷水嘴侧向设置，下层射流管上的喷水嘴竖直向下设 置。
6、 根据权利要求5所述的射流旋转式成孔器，其特征在于所述成孔器本 体的内本体与外本体之间上水平设有平行于缺口在宽度方向上的两端面连线的 横梁，横梁对称设有两个，横梁位于上层射流管的上方。
专利摘要本实用新型公开了一种射流旋转式成孔器，包括成孔器本体，成孔器本体上竖直设有进水管，成孔器本体下端设有成孔刀刃，进水管上设有喷水嘴，所述进水管设置两根，进水管上于成孔器本体上方设有旋转驱动装置，所述成孔器本体在轴向方向上自下而上开设有缺口，缺口长度与成孔器本体高度一致，缺口在宽度方向上的两端面与成孔器本体中心连线的夹角在60°～90°之间设置。本实用新型设计合理、结构简单、成本低廉、结实耐用、使用寿命长、成孔效率高，适用于多种地质条件，可成型多种形式、多种尺寸的桩孔，尤其适合桩的断面为不规则形状，而且沉桩与拔桩可由同一个成孔器完成作业，适用范围更广。
文档编号E21B6/00GK201318123SQ200820230669
公开日2009年9月30日 申请日期2008年12月8日 优先权日2008年12月8日
发明者吴林峰, 成 李, 柴常谦, 昉 罗, 谢有成 申请人:黄河水利委员会河南黄河河务局;黄河水利委员会黄河机械厂;郑州黄河水电工程有限公司