专利名称：一种现浇筒桩旋挖钻机及其成桩方法
技术领域：
本发明涉及一种桩工设备及成桩方法，尤其是一种大直径现浇筒桩旋挖钻 机及其成桩方法。
背景技术：
目前基础工程中的灌注筒桩，其施工方法为先将护壁套管压入地下，然后 取土成孔，然后放进模芯，在护壁套管和模芯之间形成环状的孔，在环状的孔 中放钢筋笼，然后取出模芯和护壁套管，于是形成混凝土筒桩，这种工法取土 工程量大且不方便，花费工程时间较多。
专利ZL98113070. 4公布了一种大直径现浇环形成孔混凝土薄壁筒桩及其施 工方法。该桩用现浇素混凝土或钢筋混凝土一次成型，施工时，先在桩位处预 埋桩靴，利用高频振动锤将内、外套管压入土层设定深度(压套管时自动排出土 体)，然后向桩管(内外套管之间的环形孔)内灌入混凝土(如有钢筋笼，则先 下钢筋笼)，灌满后一边振动， 一边拔套管，拔管过程中向桩管内继续加灌混凝 土，直到满足灌注量要求为止。
专利ZL01273182. X公布的技术是依靠振动力将内外双层钢套管所形成的环 形腔体在活瓣桩靴保护下打入到设计深度，在该环形腔体内浇注混凝土后振动 拔管，环形腔体中便形成混凝土管桩。
以上两种方法筒桩直径大，稳定性好，可充分利用和发挥桩内土体的作用， 形成复合地基，在软土地区经济效益突出。如果土质较好、摩阻力大、桩直径 较大，桩壁较厚，将大大增加了该施工方法的困难。
发明内容
为了解决背景技术中所述的技术问题，本发明提供了一种大直径现浇筒桩 旋挖钻机及其成桩方法。
本发明的技术解决方案是
7一种现浇筒桩旋挖钻机，包括第一钻杆和设置在该钻杆底端的钻斗，其特 殊之处在于所述第一钻杆是管状的；所述钻斗是环形钻斗，包括同心的内环 壁和外环壁，所述内环壁与所述外环壁之间为环形孔；所述第一钻杆的内径大 于或等于所述内环壁的内径，所述第一钻杆的内径与所述内环壁的内径同圆心; 所述第一钻杆的外径小于或等于所述外环壁的外径，所述第一钻杆的外径与所 述外环壁的外径同圆心。
上述环形孔上设置有可打开的环形底板，所述环形底板上设置有与环形孔 相通的开口，该开口上设置有切削斗齿；环形孔上与所述环形底板相对的一端 设置有环形顶板。
上述底板一端铰接在外环壁上，另一端与外环壁活动连接。
上述现浇筒桩旋挖钻机还包括有第二钻杆，所述第一钻杆的外壁上沿轴向 设置有第一传动键条，第二钻杆的内壁上沿轴向设置有可沿所述第一传动键条 滑动的第一传动键槽；所述第一传动键条嵌入所述第一传动键槽。
上述现浇筒桩旋挖钻机还包括有第三钻杆，所述第二钻杆的外壁上设置有 第二传动键条；所述第三钻杆的内壁上沿轴向设置有可沿所述第二传动键条滑 动的第二传动键槽；所述第二传动键条嵌入第二传动键槽。
上述第一钻杆的内壁或顶部设置有用于钢丝绳连接的吊点，所述吊点至少 是两个，且沿所述内壁或顶部均匀设置。
上述现浇筒桩旋挖钻机还包括导向滑轨、设置在该导向滑轨上的动力头、 竖向滑动连接在该导向滑轨上的巻扬机、用以将钢丝绳导引到巻扬机的槽段上 的斜向撑杆；所述巻扬机包括马达和巻筒，所述马达和动力头分别设置在所述 巻筒的上下两端；所述动力头上设置有同步旋转片；该同步旋转片连接于动力 头中的套筒上端，所述巻筒的下端通过轴承和该同步旋转片连接；所述斜向撑 杆偏离竖直方向设置，其一端固定在同步旋转片上，另一端设置有用于导引钢 丝绳的滑轮。
一种现浇筒桩旋挖钻机包括由内钻杆组、设置在该内钻杆组外的外钻杆组 组成的组合钻杆及第二环形钻斗；所述内钻杆组和外钻杆组同轴设置；所述内 钻杆组由自上而下依次设置第四钻杆和第五钻杆组成；所述外钻杆组由自下而
8上依次设置的第六钻杆和第七钻杆；所述内钻杆组和外钻杆组之间设置有回转 支承，该回转支承包括内圈和外圈；所述回转支承的内圈固定在内钻杆组的第 五钻杆的外壁上，回转支承的外圈固定在外钻杆组的第六钻杆的内壁上； 所述第四钻杆、第五钻杆、第六钻杆和第七钻杆均是环形钻杆； 所述第二环形钻斗包括第二内环壁和第二外环壁，所述第二内环壁和第二 外环壁之间形成第二环形孔，所述第二环形孔的上端设置有第二环形顶板，与 该第二环形顶板相对的第二环形孔的下端设置有可打开的第二环形底板，所述 第二环形底板上设置有与第二环形孔相通的第二开口 ，该第二开口上设置有第 二切削斗齿；所述第二内环壁的内径小或等于第四钻杆的内径；所述第二外环 壁的外径大或等于第七钻杆的外径；
所述第二环形钻斗通过所述第二环形顶板与所述第五钻杆或第六钻杆的底
端连接。
上述第四钻杆的外壁上沿轴向设置有第三传动键条，第五钻杆的内壁上沿 轴向设置有可沿所述第三传动键条滑动的第三传动键槽；所述第三传动键条嵌 入所述第三传动键槽；
所述第六钻杆的外壁上沿轴向设置有第四传动键条，第七钻杆的内壁上沿 轴向设置有可沿所述第四传动键条滑动的第四传动键槽；所述第四传动键条嵌 入所述第四传动键槽；
一种现浇筒桩旋挖钻机包括由内钻杆组、设置在该内钻杆组外的外钻杆组 组成的组合钻杆及第二环形钻斗；所述内钻杆组和外钻杆组同轴设置；所述内 钻杆组由自上而下依次设置第四钻杆、第五钻杆和第九钻杆组成；所述外钻杆 组由自下而上依次设置的第六钻杆、第七钻杆和第八钻杆组成；所述内钻杆组 和外钻杆组之间设置有回转支承，该回转支承包括内圈和外圈；所述回转支承 的内圈固定在内钻杆组的第九钻杆的外壁上，回转支承的外圈固定在外钻杆组 的第六钻杆的内壁上；
所述第四钻杆、第五钻杆、第六钻杆、第七钻杆、第八钻杆和第九钻杆均 是环形钻杆；
所述第二环形钻斗包括第二内环壁和第二外环壁，所述第二内环壁和第二外环壁之间形成第二环形孔，所述第二环形孔的上端设置有第二环形顶板，与 该第二环形顶板相对的第二环形孔的下端设置有可打开的第二环形底板，所述 第二环形底板上设置有与第二环形孔相通的第二开口 ，该第二开口上设置有第 二切削斗齿；所述第二内环壁的内径小或等于第四钻杆的内径；所述第二外环 壁的外径大或等于第八钻杆的外径；
所述第二环形钻斗通过所述第二环形顶板与所述第九钻杆或第六钻杆的底
端连接。
上述第四钻杆的外壁上沿轴向设置有第三传动键条，第五钻杆的内壁上沿 轴向设置有可沿所述第三传动键条滑动的第三传动键槽；所述第三传动键条嵌 入所述第三传动键槽；
所述第五钻杆外壁上沿轴向设置有第五传动键条，所述第九钻杆的内壁上 设置有可沿所述第五传动键条滑动的第五传动键槽；所述第五传动键条嵌入所 述第九钻杆所述第五传动键槽；
所述第六钻杆的外壁上沿轴向设置有第四传动键条，第七钻杆的内壁上沿 轴向设置有可沿所述第四传动键条滑动的第四传动键槽；所述第四传动键条嵌 入所述第四传动键槽；
所述第七钻杆的外壁上设置有第六传动键条；所述第八钻杆的内壁上沿轴 向设置有可沿所述第六传动键条滑动的第六传动键槽；所述第六传动键条嵌入 所述第六传动键槽。
上述第五钻杆的外壁或顶部、第六钻杆的内壁或顶部上设置有用于连接钢 丝绳的钢丝绳吊点，所述钢丝绳吊点至少是两个，且沿所述外壁壁周周或所述 顶部均匀设置；所述现浇筒桩旋挖钻机还包括钢丝绳、巻扬机、导向滑轨及设 置在该导向滑轨上的用于驱动外钻杆组或内钻杆组的动力头，该钢丝绳一端缠 绕在巻扬机上，另一端连接在所述钢丝绳吊点上。
上述第九钻杆的外壁或顶部、第六钻杆的内壁或顶部上设置有用于连接钢 丝绳的钢丝绳吊点，所述钢丝绳吊点至少是两个，且沿所述外壁壁周周或所述 顶部均匀设置；所述现浇筒桩旋挖钻机还包括钢丝绳、巻扬机、导向滑轨及设 置在该导向滑轨上的用于驱动外钻杆组或内钻杆组的动力头，该钢丝绳一端缠绕在巻扬机上，另一端连接在所述钢丝绳吊点上。
一种接头，其特殊之处在于所述接头包括用以连接动力头的上端面和用
以连接组合钻杆的下端面，所述上端面和下端面通过圆锥体连接，所述上端面
小或等于下端面，所述上端面或下端面是圆形面或椭圆形面。
一种利用现浇筒桩旋挖钻机的成桩方法，包括以下步骤
1) 、利用所述现浇筒桩旋挖钻机旋挖成桩，在土体中形成一环形孔环形 钻斗每旋挖一次，提升一次，打开环形钻斗底部的底板，将钻斗中的土倒出， 如此反复旋挖，直到所述环形孔的深度达到预定的深度，完成桩孔的旋挖；
2) 、向所述环形孔内浇注混凝土，最后形成筒桩。
上述步骤l)中，在旋挖成桩处在将要形成土芯的地方外围套设套管至桩底 标高处，再利用所述现浇筒桩旋挖钻机旋挖成桩；所述套管外径小于该现浇筒 桩旋挖钻机的环形钻斗内径。
上述步骤l)中，紧贴旋挖形成的环形孔的外侧壁设置环形管；该环形管的 内径大于所述环形钻斗的外径。
上述步骤2)中在向所述环形孔内浇注混凝土之前，首先给所述环形孔内置 放钢筋笼，接着给该钢筋笼中浇筑混凝土，完成给所述钢筋笼浇筑混凝土之后 拔出套管或边浇筑混凝土边拔套管，最终形成筒桩。
本发明的现浇筒桩旋挖钻机结构简单，且结合本发明的易于操作的成桩方 法，通过环形钻斗直接旋挖，便可形成环形孔，不需要模芯支护，具有施工速 度快、施工筒体直径较大、施工深度深，机械化程度高，经济性好，承载力高 的优点。
图1是本发明的设置有钻斗的三节钻杆组合示意图； 图2是本发明的钻杆截面示意图； 图3是本发明的钻斗结构示意图；图4是本发明设置有竖向巻扬机的结构示意图； 图5是本发明所述的接头示意图。
具体实施例方式
参见图l，该图中的三节钻杆(第一钻杆l、第二钻杆2和第三钻杆3)均 是环形的。
如图2所示为第二钻杆2的截面示意图，从图中可以明确的看出，第二钻 杆2的内壁上沿轴向设置有第一传动键槽4,其外壁上沿轴向设置有第二传动键 条5;由于图l中的第一钻杆l设置组合钻杆的最里层，为了固定和便于第一钻 杆1的伸縮，同时为了便于将动力头产生的扭矩在钻杆之间传递，直至最后传 至钻斗上，在第一钻杆1的外壁上对应第一传动键槽4的部位设置有第一传动 键条，第一钻杆1正是通过第一传动键槽4和第一传动键条实现和第二钻杆2 的的连接及其伸縮(第一传动键条可沿第一传动键槽4滑动)及扭矩的传递。 同样，为了为了固定和便于第二钻杆2的伸縮，在第三钻杆3的内壁上对应于 第二传动键条5的部位设置了第二传动键槽，第二钻杆2正是通过第二传动键 条5和第二传动键槽实现和第二钻杆2的的连接及其伸縮(第二传动键条5可 沿第二传动键槽滑动)及扭矩的传递。
第一钻杆1的底端设置有钻斗6。
参见图3，钻斗6是环形钻斗，包括同轴的外环壁7和内环壁8，外环壁7 和内环壁8之间形成一环形孔9，该环形孔9用于装载钻斗6在旋挖时挖掘的土； 且内环壁8的内径大或等 于第一钻杆1的内径，外环壁7的外径则大或等于第 一钻杆l的外径，并且，第一钻杆1与钻斗6同轴设置。
该环形钻斗的底部即环形孔9上设置有可打开的环形底板10，该环形底板 10上设置有与环形孔9相通的设置有切削斗齿的开口 11,该开口根据实际需要 设置其数量，以满足旋挖的土及时进入由内环壁8、外环壁7及环形底板10、 环形顶板12围成的腔体内。
环形底板10 —端铰接在外环壁7的外壁(内壁)上，另一端与外环壁7活 动链接，这样的结构便于打开环形底板10，倒出由内环壁8、外环壁7及环形 底板IO、环形顶板12围成的腔体内的土。参见图4，本发明所述的现浇筒桩旋挖还包括导向滑轨13及设置在该导向 滑轨13上的动力头16和竖向滑动连接于导向滑轨13上的巻扬机15，用以将钢 丝绳导引到巻扬机15的槽段上的斜向撑杆20;
所述巻扬机15包括马达14、巻筒18，所述马达14和动力头16分别设置 在巻筒18的上下两端；巻扬机15上有马达的一端与导向滑轨13相连，所述动 力头16上设置有同步旋转片19;同步旋转片19可以是一钢板，同步旋转片19 固定连接于动力头16的套筒的上端，所述动力头16包括大扭矩液压马达、减 速机、齿轮轴、大齿圈、套筒等组成。大扭矩液压马达(动力装置)与减速机 相连，经减速传动箱将扭矩传递至齿轮轴，由齿轮轴带动大齿圈转动，大齿圈 带动套筒转动；与大齿圈固定连接的套筒(套筒外花键与大齿圈的内花键齿合 驱动) 一端连接钻杆， 一端连接同步旋转片19,由所述套筒传递动力使钻杆和 同步旋转片旋转19，同步旋转片19能够与钻杆以相同的角速度旋转。巻扬机 15的下端通过轴承23和同步旋转片19连接；斜向撑杆20、 22偏离竖直方向设 置，其一端固定在同步旋转片19上，另一端设置有滑轮，钢绳21通过滑轮缠 绕在巻扬机15的巻筒上；斜向撑杆20、 22的数目与钢丝绳的相同，斜向撑杆 20、 22有多个时，其长度不一，以方便使连接钻杆的钢丝绳以相同的角度分别 缠绕在巻扬机15的不同的的槽段上。
本发明的第一钻杆1的内壁或顶部设置有用于钢丝绳连接的吊点，该吊点
至少是两个，且沿所述内壁或顶部均匀设置，这样保证钻杆在提升或下降的过 程中受力均衡，进而保持平稳。
基于本发明的以上实施例的同样构思，本发明还提供了如下两种不同的含 有组合钻杆的现浇筒桩旋挖钻机
其中一种现浇筒桩旋挖钻机，其特征在于该现浇筒桩旋挖钻机包括由内 钻杆组、设置在该内钻杆组外的外钻杆组组成的组合钻杆及第二环形钻斗；所 述内钻杆组和外钻杆组同轴设置；所述内钻杆组由自上而下依次设置第四钻杆 和第五钻杆组成；所述外钻杆组由自下而上依次设置的第六钻杆和第七钻杆；所述内钻杆组和外钻杆组之间设置有回转支承，该回转支承包括内圈和外圈； 所述回转支承的内圈固定在内钻杆组的第五钻杆的外壁上，回转支承的外圈固
定在外钻杆组的第六钻杆的内壁上；
所述第四钻杆、第五钻杆、第六钻杆和第七钻杆均是环形钻杆；
所述第二环形钻斗包括第二内环壁和第二外环壁，所述第二内环壁和第二 外环壁之间形成第二环形孔，所述第二环形孔的上端设置有第二环形顶板，与 该第二环形顶板相对的第二环形孔的下端设置有可打开的第二环形底板，所述 第二环形底板上设置有与第二环形孔相通的第二开口 ，该第二开口上设置有第 二切削斗齿；所述第二内环壁的内径小或等于第四钻杆的内径；所述第二外环 壁的外径大或等于第七钻杆的外径；
所述第二环形钻斗通过所述第二环形顶板与所述第五钻杆或第六钻杆的底 端连接，第二环形钻斗和第五钻杆或第六钻杆的底端的连接处至少是2处，且 该连接处沿第五钻杆或第六钻杆的底端均匀布置为佳。
所述第四钻杆的外壁上沿轴向设置有第三传动键条，第五钻杆的内壁上沿 轴向设置有可沿所述第三传动键条滑动的第三传动键槽；所述第三传动键条嵌 入所述第三传动键槽；
上述第六钻杆的外壁上沿轴向设置有第四传动键条，第七钻杆的内壁上沿 轴向设置有可沿所述第四传动键条滑动的第四传动键槽；所述第四传动键条嵌 入所述第四传动键槽；
其中，所述第五钻杆的外壁或顶部、第六钻杆的内壁或顶部上设置有用于 连接钢丝绳的钢丝绳吊点，所述钢丝绳吊点至少是两个，且沿所述外壁壁周周 或顶部均匀设置，这样保证钻杆在提升或下降的过程中受力均衡，进而保持平 稳。
上述现浇筒桩旋挖钻机还包括钢丝绳、巻扬机、导向滑轨及设置在该导向 滑轨上的用于驱动外钻杆组或内钻杆组的动力头，该钢丝绳一端缠绕在巻扬机 上，另一端连接在所述钢丝绳吊点上。
另一种现浇筒桩旋挖钻机包括由内钻杆组、设置在该内钻杆组外的外钻杆组组成的组合钻杆及第二环形钻斗；所述内钻杆组和外钻杆组同轴设置；所述 内钻杆组由自上而下依次设置第四钻杆、第五钻杆和第九钻杆组成；所述外钻 杆组由自下而上依次设置的第六钻杆、第七钻杆和第八钻杆组成；所述内钻杆 组和外钻杆组之间设置有回转支承，该回转支承包括内圈和外圈；所述回转支 承的内圈固定在内钻杆组的第九钻杆的外壁上，冋转支承的外圈固定在外钻杆 组的第六钻杆的内壁上；
所述第四钻杆、第五钻杆、第六钻杆、第七钻杆、第八钻杆和第九钻杆均 是环形钻杆；
所述第二环形钻斗包括第二内环壁和第二外环壁，所述第二内环壁和第二 外环壁之间形成第二环形孔，所述第二环形孔的上端设置有第二环形顶板，与 该第二环形顶板相对的第二环形孔的下端设置有可打开的第二环形底板，所述 第二环形底板上设置有与第二环形孔相通的第二开口，该第二开口上设置有第 二切削斗齿；所述第二内环壁的内径小或等于第四钻杆的内径；所述第二外环 壁的外径大或等于第八钻杆的外径；
所述第二环形钻斗通过所述第二环形顶板与所述第九钻杆或第六钻杆的底 端连接，第二环形钻斗和第九钻杆或第六钻杆的底端的连接处至少是两处，且 该连接处沿第九钻杆或第六钻杆的底端均匀布置为佳。
其中，所述第四钻杆的外壁上沿轴向设置有第三传动键条，第五钻杆的内 壁上沿轴向设置有可沿所述第三传动键条滑动的第三传动键槽；所述第三传动 键条嵌入所述第三传动键槽；
所述第五钻杆外壁上沿轴向设置有第五传动键条，所述第九钻杆的内壁上 设置有可沿所述第五传动键条滑动的第五传动键槽；所述第五传动键条嵌入所 述第九钻杆所述第五传动键槽；
所述第六钻杆的外壁上沿轴向设置有第四传动键条，第七钻杆的内壁上沿 轴向设置有可沿所述第四传动键条滑动的第四传动键槽；所述第四传动键条嵌 入所述第四传动键槽；
所述第七钻杆的外壁上设置有第六传动键条；所述第八钻杆的内壁上沿轴 向设置有可沿所述第六传动键条滑动的第六传动键槽；所述第六传动键条嵌入所述第六传动键槽。
其中，所述第九钻杆的外壁或顶部、第六钻杆的内壁或顶部上设置有用于 连接钢丝绳的钢丝绳吊点，所述钢丝绳吊点至少是两个，且沿所述外壁壁周周 或顶部均匀设置，这样保证钻杆在提升或下降的过程中受力均衡，进而保持平 稳。
所述现浇筒桩旋挖钻机还包括钢丝绳、巻扬机、导向滑轨及设置在该导向 滑轨上的用于驱动外钻杆组或内钻杆组的动力头，该钢丝绳一端缠绕在巻扬机 上，另一端连接在所述钢丝绳吊点上。
以上两中不同的含有组合钻杆的现浇筒桩旋挖钻机，在工作时，要么是其 中的内钻杆组由动力头驱动旋挖成环形孔，要么是外钻杆组由动力头驱动旋挖 成环形孔，内、外钻杆组不能同时旋挖；相应的，第二环形钻斗只和通过动力
头驱动的钻杆组连接，进而旋挖成孔。
当内钻杆组旋挖成孔时，巻扬机则通过钢丝绳和外钻杆组的最内层的钻杆
如第6钻杆的内壁连接，外钻杆组的最内层钻杆再通过回转支承和内钻杆组的
最外层的钻杆连接，如第五钻杆或第九钻杆的外壁连接。
当外钻杆组旋挖成孔时，巻扬机则通过钢丝绳和内钻杆组的最外层的钻杆 如第五钻杆或第九钻杆的外壁连接，内钻杆组的最外层钻杆再通过回转支承和
外钻杆组的最外层的钻杆连接，如和第6钻杆的外壁连接。
由此可见，回转支承的作用在于防止钢丝绳跟随转动的钻杆组转动而缠绕， 并使另一钻杆组同步得到提升；本实施例子通过回转支承及将钢丝绳与不转动 的钻杆组连接的方式，有效的解决了钢丝绳缠绕的问题。
参见图5，基于以上两种不同的含有组合钻杆的现浇筒桩旋挖钻机，本发明 提供了一种用于连接动力头和组合钻杆(应用时只和组合钻杆中内钻杆组或外 钻杆组连接即不能同时连接内钻杆组和外钻杆组)的接头，该接头包括用以连 接动力头的上端面24和用以连接组合钻杆的下端面25，所述上端面24和下端 面25通过圆锥体26连接，所述上端面24小或等于下端面25，所述上端面24 或下端面25是圆形面或椭圆形面。通过本发明的现浇筒桩旋挖钻机成桩的方法，包括以下步骤
1) 、利用所述现浇筒桩旋挖钻机旋挖成桩，在土体中形成一环形孔环形
钻斗每旋挖一次，提升一次，打开环形钻斗底部的底板，将钻斗中的土倒出， 如此反复旋挖，直到所述环形孔的深度达到预定的深度，完成桩孔的旋挖；
2) 、向所述环形孔内浇注混凝土，最后形成筒桩。
上述步骤l)中，可以是在旋挖成桩处在将要形成土芯的地方外围套设套管 至桩底标高处，再利用所述现浇筒桩旋挖钻机旋挖成桩；所述套管外径小于该 现浇筒桩旋挖钻机的环形钻斗内径。
上述步骤l)中，还可以是在紧贴旋挖形成的环形孔的外侧壁设置环形管；
该环形管的内径大于所述环形钻斗的外径。
上述步骤2)中，在向所述环形孔内浇注混凝土之前，首先给所述环形孔内 置放钢筋笼，接着给该钢筋笼中浇筑混凝土，完成给所述钢筋笼浇筑混凝土之 后拔出套管或边浇筑混凝土边拔套管，最终形成筒桩。
权利要求
1、一种现浇筒桩旋挖钻机，包括第一钻杆和设置在该钻杆底端的钻斗，其特征在于所述第一钻杆是管状的；所述钻斗是环形钻斗，包括同心的内环壁和外环壁，所述内环壁与所述外环壁之间为环形孔；所述第一钻杆的内径大于或等于所述内环壁的内径，所述第一钻杆的内径与所述内环壁的内径同圆心；所述第一钻杆的外径小于或等于所述外环壁的外径，所述第一钻杆的外径与所述外环壁的外径同圆心。
2、 根据权利要求1所述的现浇筒桩旋挖钻机，其特征在于所述环形孔上 设置有可打开的环形底板，所述环形底板上设置有与环形孔相通的开口，该开 口上设置有切削斗齿；环形孔上与所述环形底板相对的一端设置有环形顶板。
3、 根据权利要求2所述的现浇筒桩旋挖钻机，其特征在于所述底板一端 铰接在外环壁上，另一端与外环壁活动连接。
4、 根据权利要求3所述的现浇筒桩旋挖钻机，其特征在于所述现浇筒桩 旋挖钻机还包括有第二钻杆，所述第一钻杆的外壁上沿轴向设置有第一传动键 条，第二钻杆的内壁上沿轴向设置有可沿所述第一传动键条滑动的第一传动键 槽；所述第一传动键条嵌入所述第一传动键槽。
5、 根据权利要求4所述的现浇筒桩旋挖钻机，其特征在于所述现浇筒桩 旋挖钻机还包括有第三钻杆，所述第二钻杆的外壁上设置有第二传动键条；所 述第三钻杆的内壁上沿轴向设置有可沿所述第二传动键条滑动的第二传动键 槽；所述第二传动键条嵌入第二传动键槽。
6、 根据权利要求4或5所述的现浇筒桩旋挖钻机，其特征在于所述第一 钻杆的内壁或顶部设置有用于钢丝绳连接的吊点，所述吊点至少是两个，且沿 所述内壁或顶部均匀设置。
7、 根据权利要求6所述的现浇筒桩旋挖钻机，其特征在于所述现浇筒桩 旋挖钻机还包括导向滑轨、设置在该导向滑轨上的动力头、竖向滑动连接在该 导向滑轨上的巻扬机、用以将钢丝绳导引到巻扬机的槽段上的斜向撑杆；所述 巻扬机包括马达和巻筒，所述马达和动力头分别设置在所述巻筒的上下两端；所述动力头上设置有同步旋转片；该同步旋转片连接于动力头中的套筒上端， 所述巻筒的下端通过轴承和该同步旋转片连接；所述斜向撑杆偏离竖直方向设 置，其一端固定在同步旋转片上，另一端设置有用于导引钢丝绳的滑轮。
8、 一种现浇筒桩旋挖钻机，其特征在于该现浇筒桩旋挖钻机包括由内钻 杆组、设置在该内钻杆组外的外钻杆组组成的组合钻杆及第二环形钻斗；所述 内钻杆组和外钻杆组同轴设置；所述内钻杆组由自上而下依次设置第四钻杆和 第五钻杆组成；所述外钻杆组由自下而上依次设置的第六钻杆和第七钻杆；所 述内钻杆组和外钻杆组之间设置有回转支承，该回转支承包括内圈和外圈；所 述回转支承的内圈固定在内钻杆组的第五钻杆的外壁上，回转支承的外圈固定 在外钻杆组的第六钻杆的内壁上；所述第四钻杆、第五钻杆、第六钻杆和第七钻杆均是环形钻杆； 所述第二环形钻斗包括第二内环壁和第二外环壁，所述第二内环壁和第二 外环壁之间形成第二环形孔，所述第二环形孔的上端设置有第二环形顶板，与 该第二环形顶板相对的第二环形孔的下端设置有可打开的第二环形底板，所述第二环形底板上设置有与第二环形孔相通的第二开口 ，该第二开口上设置有第 二切削斗齿；所述第二内环壁的内径小或等于第四钻杆的内径；所述第二外环 壁的外径大或等于第七钻杆的外径；所述第二环形钻斗通过所述第二环形顶板与所述第五钻杆或第六钻杆的底端连接。
9、 根据权利要求8所述的现浇筒桩旋挖钻机，其特征在于所述第四钻杆 的外壁上沿轴向设置有第三传动键条，第五钻杆的内壁上沿轴向设置有可沿所 述第三传动键条滑动的第三传动键槽；所述第三传动键条嵌入所述第三传动键 槽；所述第六钻杆的外壁上沿轴向设置有第四传动键条，第七钻杆的内壁上沿 轴向设置有可沿所述第四传动键条滑动的第四传动键槽；所述第四传动键条嵌 入所述第四传动键槽；
10、 一种现浇筒桩旋挖钻机，其特征在于该现浇筒桩旋挖钻机包括由内 钻杆组、设置在该内钻杆组外的外钻杆组组成的组合钻杆及第二环形钻斗；所述内钻杆组和外钻杆组同轴设置；所述内钻杆组由自上而下依次设置第四钻杆、 第五钻杆和第九钻杆组成；所述外钻杆组由自下而上依次设置的第六钻杆、第 七钻杆和第八钻杆组成；所述内钻杆组和外钻杆组之间设置有回转支承，该回 转支承包括内圈和外圈；所述回转支承的内圈固定在内钻杆组的第九钻杆的外 壁上，回转支承的外圈固定在外钻杆组的第六钻杆的内壁上；所述第四钻杆、第五钻杆、第六钻杆、第七钻杆、第八钻杆和第九钻杆均 是环形钻杆；所述第二环形钻斗包括第二内环壁和第二外环壁，所述第二内环壁和第二外环壁之间形成第二环形孔，所述第二环形孔的上端设置有第二环形顶板，与 该第二环形顶板相对的第二环形孔的下端设置有可打开的第二环形底板，所述第二环形底板上设置有与第二环形孔相通的第二开口，该第二开口上设置有第 二切削斗齿；所述第二内环壁的内径小或等于第四钻杆的内径；所述第二外环 壁的外径大或等于第八钻杆的外径；所述第二环形钻斗通过所述第二环形顶板与所述第九钻杆或第六钻杆的底端连接。
11、根据权利要求10所述的现浇筒桩旋挖钻机，其特征在于所述第四钻 杆的外壁上沿轴向设置有第三传动键条，第五钻杆的内壁上沿轴向设置有可沿 所述第三传动键条滑动的第三传动键槽；所述第三传动键条嵌入所述第三传动 键槽；所述第五钻杆外壁上沿轴向设置有第五传动键条，所述第九钻杆的内壁上 设置有可沿所述第五传动键条滑动的第五传动键槽；所述第五传动键条嵌入所 述第九钻杆所述第五传动键槽；所述第六钻杆的外壁上沿轴向设置有第四传动键条，第七钻杆的内壁上沿 轴向设置有可沿所述第四传动键条滑动的第四传动键槽；所述第四传动键条嵌 入所述第四传动键槽；所述第七钻杆的外壁上设置有第六传动键条；所述第八钻杆的内壁上沿轴 向设置有可沿所述第六传动键条滑动的第六传动键槽；所述第六传动键条嵌入 所述第六传动键槽。
12、 根据权利要求8或9所述的现浇筒桩旋挖钻机，其特征在于所述第 五钻杆的外壁或顶部、第六钻杆的内壁或顶部上设置有用于连接钢丝绳的钢丝 绳吊点，所述钢丝绳吊点至少是两个，且沿所述外壁壁周周或所述顶部均匀设 置-，所述现浇筒桩旋挖钻机还包括钢丝绳、巻扬机、导向滑轨及设置在该导向 滑轨上的用于驱动外钻杆组或内钻杆组的动力头，该钢丝绳一端缠绕在巻扬机 上，另一端连接在所述钢丝绳吊点上。
13、 根据权利要求10或11所述的现浇筒桩旋挖钻机，其特征在于所述 第九钻杆的外壁或顶部、第六钻杆的内壁或顶部上设置有用于连接钢丝绳的钢 丝绳吊点，所述钢丝绳吊点至少是两个，且沿所述外壁壁周周或所述顶部均匀 设置；所述现浇筒桩旋挖钻机还包括钢丝绳、巻扬机、导向滑轨及设置在该导向滑轨上的用于驱动外钻杆组或内钻杆组的动力头，该钢丝绳一端缠绕在巻扬 机上，另一端连接在所述钢丝绳吊点上。
14、 一种接头，其特征在于所述接头包括用以连接动力头的上端面和用 以连接组合钻杆的下端面，所述上端面和下端面通过圆锥体连接，所述上端面 小或等于下端面，所述上端面或下端面是圆形面或椭圆形面。
15、 一种权利要求1或8或10所述的现浇筒桩旋挖钻机的成桩方法，包括 以下步骤1) 、利用所述现浇筒桩旋挖钻机旋挖成桩，在土体中形成一环形孔环形 钻斗每旋挖一次，提升一次，打开环形钻斗底部的底板，将钻斗中的土倒出， 如此反复旋挖，直到所述环形孔的深度达到预定的深度，完成桩孔的旋挖；2) 、向所述环形孔内浇注混凝土，最后形成筒桩。
16、 根据权利要求15所述的成桩方法，其特征在于所述步骤l)中，在 旋挖成桩处在将要形成土芯的地方外围套设套管至桩底标高处，再利用所述现 浇筒桩旋挖钻机旋挖成桩；所述套管外径小于该现浇筒桩旋挖钻机的环形钻斗内径。
17、 根据权利要求16所述的成桩方法，其特征在于所述步骤l)中，紧 贴旋挖形成的环形孔的外侧壁设置环形管；该环形管的内径大于所述环形钻斗 的外径。
18、 根据权利要求16或17所述的成桩方法，其特征在于所述步骤2)中 在向所述环形孔内浇注混凝土之前，首先给所述环形孔内置放钢筋笼，接着给 该钢筋笼中浇筑混凝土，完成给所述钢筋笼浇筑混凝土之后拔出套管或边浇筑 混凝土边拔套管，最终形成筒桩。
全文摘要
本发明涉及一种现浇筒桩旋挖钻机，包括第一钻杆和设置在该钻杆底端的钻斗，第一钻杆是管状的；钻斗是环形钻斗，包括同心的内环壁和外环壁，内环壁与所述外环壁之间为环形孔；第一钻杆的内径大于或等于所述内环壁的内径，第一钻杆的内径与所述内环壁的内径同圆心；第一钻杆的外径小于或等于所述外环壁的外径，第一钻杆的外径与所述外环壁的外径同圆心。该钻机解决了现有钻机在土质较好、摩阻力大、桩直径较大，桩壁较厚的情形下施工困难的问题，且该钻机结构简单，通过其环形钻斗直接旋挖，便可形成环形孔，不需要模芯支护，具有施工速度快、施工筒体直径较大、施工深度深，机械化程度高，经济性好，承载力高的优点。
文档编号E21B7/02GK101566043SQ20091002260
公开日2009年10月28日 申请日期2009年5月19日 优先权日2009年5月19日
发明者征 李 申请人:征 李