专利名称：一种两驱双向重管深搅地连墙机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工程钻机，特别涉及一种用于在透水地基建造防渗地下连续墙的单头或多头深掘连墙机。
背景技术：
水泥土搅拌桩是美国在二次世界大战后研制成功，称之为就地搅拌桩(MIP)。就地搅拌桩是从不断回转的真空轴的端部向周围已被搅动的土中喷出水泥浆，经叶片搅拌而形成水泥土桩，桩径0.3^0.4m，长度l(Tl2m。1953年日本清水建设株式会社从美国引进此法，1967年日本港湾技术研究所土工部开始研制石灰搅拌施工机械。1974年由日本港湾技术研究所等单位又成功合作开发研制水泥搅拌固化法(CMC)，用于加固钢铁厂矿石堆场地基，加固深度达32m。接着日本各大施工企业接连开发研究出加固机理、机械规格和施工工效各异的搅拌桩机，例如DCM法、DMIC法、DCCM法等。该法常在港工建筑中的防波堤、码头岸壁及高速公路高填方下深厚软土地基加固工程中应用。国内1977年由冶金建筑研究总院和交通部水运规划设计院进行了室内试验和施工机械的研制工作，1978年底制造出国内第一台SJB-1型双轴、中心输浆管、陆上型的深层搅拌机。1980年初，上海宝山钢铁总厂在三座卷管设备基础软土地基加固工程中得到首次成功应用。1984年国内 开始生产SJB型成套深层搅拌桩施工机械。以后，水泥土深层搅拌桩在我国各领域软土地基处理中得到广泛应用。1998年在我国发生了长江和松花江大水以后，吸收了水泥土搅拌桩技术而研发的多头小直径水泥土防(截)渗墙技术应运而生，并以在国内堤防、病险库消险、及工民建深基坑支护或止水上得到了大量应用。总结多头小直径水泥土防(截)渗墙应用还存在以下一些问题:
1.普遍存在水泥土搅拌不均匀现象，影响成墙质量，防(截)渗效果差；
2.普遍存在水泥浆在墙体内的分布不均匀，有上多下少现象，特别是在7m以下更为明显。3.在施工过程中普遍存在沿钻杆周边有冒浆现象，泥浆冒出地表，致使墙体中的水泥含量达不到应有指标。4.目前机械施工工艺一般为四搅四喷，工效低。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提供一种搅拌均匀、防渗效果好、生产效率高并有效防止钻杆冒浆的两驱双向重管深搅地连墙机。本发明的内容是这样实现的，一种两驱双向重管深搅地连墙机，包括钻杆，所述钻杆顶部设有升降台，所述钻杆包括同心设置并可相向转动的中空的内钻杆和外钻杆，内钻杆和外钻杆可转动地连接在升降台下方，升降台上设有用于驱动内钻杆转动的顶驱动机构，升降台经钢丝绳悬吊在支撑机上；所述外钻杆中部设有用于驱动外钻杆转动的中驱动机构；内钻杆从外钻杆下端伸出，内钻杆的伸出端外周设有下搅拌叶片，外钻杆下端设有与下搅拌叶片旋向相反的上搅拌叶片。采用本发明连墙机的有益效果是
1)内外钻杆同心设置并相向转动，可使钻杆自稳平衡，易于保证细长钻杆的垂直度；
2)同心的内钻杆和外钻杆相向转动，带动上搅拌叶片和下搅拌叶片互为反向旋转，使水泥浆液被限制在两组叶片之间被强制搅拌，保证水泥浆在墙体中的掺入量，并消除了冒浆现象；同时能够保证墙体水泥被充分搅拌均匀，确保成墙的质量；
3)此施工工艺仅需两搅一喷即能达到成墙效果，可使施工效率提高一倍以上。为便于提高成墙速度，所述钻杆为相互平行设置的两组或两组以上，各钻杆下部分别穿过保持架。为便于实现外钻杆的转动，所述中驱动机构包括齿轮箱，齿轮箱内设有经电机输出轴驱动的中间齿轮组和与中间齿轮组啮合的中空的输出齿轮组，所述外钻杆外壁设有径向突出于钻杆表面的键，与外钻杆组数目一一对应的中空输出齿轮上设有与键相配合的键槽。工作中，中驱动机构的电机驱动齿轮箱的各齿轮转动，输出齿轮组的各齿轮分别通过键传动连接带动外钻杆转动。此结构中，中驱动机构的重心相对较低，外钻杆的掘进力大，提高钻掘效率，并保证钻掘成墙的垂直精度。为便于扭矩的平稳传递，所述键在外钻杆外周周向均匀设有两个或三个或四个。为便于实现内钻杆的转动，所述顶驱动机构包括箱体，箱体内设有通过电机驱动的齿轮减速机和传动箱，所述传动箱的输出轴数量与钻杆组数相同，所述输出轴轴端与内钻杆传动连接。为保证内钻杆与外钻杆平稳相向转动，所述内钻杆与外钻杆之间设有支撑轴承和密封元件，密封元件可进一步防止水泥浆液反冒。为便于中驱动机构的固定，所述中驱动机构固定在支撑机上。为便于中驱动机构的固定，所述中驱动机构悬吊在悬吊在支撑机上。
图1为本发明的两驱双向重管深搅地连墙机的安装示意图。图2为图1的右视图。图3为顶动机驱动机构的示意图。图4为中驱动机构的示意图。图5为钻杆下端的局部放大图。其中，I支撑机；2升降台；3顶驱动机构；301电机；302箱体；303减速机；304传动箱；305轴出轴；4中驱动机构；401中间齿轮组；402输出齿轮组；403键；5外钻杆；6内钻杆；7保持架；8上揽祥叶片；9下揽祥叶片；10支撑轴承；11 S封兀件。
具体实施例方式如图1一图5所示为本发明的两驱双向重管深搅地连墙机，包括钻杆，本实施例中，钻杆为互平行设置的5组，各钻杆下部分别穿过保持架7，钻杆顶部设有升降台2，钻杆包括同心设置并可相向转动的中空的内钻杆6和外钻杆5,内钻杆6和外钻杆5可转动地连接在升降台2下方，升降台2上设有用于驱动内钻杆6转动的顶驱动机构3，升降台2经钢丝绳悬吊在支撑机I上；外钻杆5中部设有用于驱动外钻杆5转动的中驱动机构4，并且中驱动机构4能过钢丝绳悬吊在支撑机I上；如图5所示，内钻杆6从外钻杆5下端伸出，内钻杆6的伸出端外周设有下搅拌叶片9，外钻杆5下端设有与下搅拌叶片9旋向相反的上搅拌叶片8 ;为便于实现外钻杆5的转动，中驱动机构4包括齿轮箱，齿轮箱内设有经电机输出轴驱动的中间齿轮组401和与中间齿轮组401啮合的中空的输出齿轮组402，外钻杆5外壁设有径向突出于钻杆表面的键403，与外钻杆组数目一一对应的中空输出齿轮上设有与键403相配合的键槽；为便于扭矩的平稳传递，键403在外钻杆5外周周向均匀设有两个，当然也可以根据力矩传递情况选用三个或四个等；为便于实现内钻杆6的转动，顶驱动机构3包括箱体302，箱体302内设有通过电机301驱动的齿轮减速机303和传动箱304，传动箱的输出轴305数量与钻杆组数相同,输出轴305轴端与内钻杆传动连接；为保证内钻杆6与外钻杆5平稳相向转动，内钻杆6与外钻杆5之间设有支撑轴承10和密封兀件11,密封元件11可进一步防止水泥浆液反冒。本发明的提升机工作时，内钻杆6通过顶驱动机构3驱动转动，外钻杆5通过中驱动机构4驱动与内钻杆相向转动，同时带动下搅拌叶片9和上搅拌叶片8互为反向转动，上搅拌叶片8相对下搅拌叶片9的反向旋转，对其间的水泥浆液起封盖和压浆作用，把水泥浆液控制在两组相向旋转的搅拌叶片之间，使水泥浆液不会顺钻杆向上反冒流失，从而保证了水泥浆液向墙体中的掺入量和在墙体中均匀分布；同时，由于内外钻杆的相向旋转，带动两组搅拌叶片同时反向旋转，强制搅拌，使水泥土的搅拌更加均匀，墙体质量更好。本发明的连墙机经现场试验及取样后测试表明用该连墙机建造的水泥土地连墙过程中没有出现冒浆现象；对墙体钻孔取芯样测试墙体水泥土搅拌均匀密实，沿墙体两侧横向深度方向有足够的水泥掺入量；另外通过多点取样测试，上下墙体的强度和水泥渗入量均匀一致。本发明并不局限于上述实施例，例如，中驱动机构也可以固定连接于支撑机的机架上，另外，钻杆数量也可以是一组、两组可两组以上，凡是在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明保护的范围内。
权利要求
1.一种两驱双向重管深搅地连墙机，包括钻杆，所述钻杆顶部设有升降台，其特征在于，所述钻杆包括同心设置并可相向转动的中空的内钻杆和外钻杆，内钻杆和外钻杆可转动地连接在升降台下方，升降台上设有用于驱动内钻杆转动的顶驱动机构，升降台经钢丝绳悬吊在支撑机上；所述外钻杆中部设有用于驱动外钻杆转动的中驱动机构；内钻杆从外钻杆下端伸出，内钻杆的伸出端外周设有下搅拌叶片，外钻杆下端设有与下搅拌叶片旋向相反的上搅拌叶片。
2.根据权利要求1所述的两驱双向重管深搅地连墙机，其特征在于，所述钻杆为相互平行设置的两组或两组以上，各钻杆下部分别穿过保持架。
3.根据权利要求2所述的两驱双向重管深搅地连墙机，其特征在于，所述中驱动机构包括齿轮箱，齿轮箱内设有经电机输出轴驱动的中间齿轮组和与中间齿轮组啮合的中空的输出齿轮组，所述外钻杆外壁设有径向突出于钻杆表面的键， 与外钻杆组数目对应的中空输出齿轮上设有与键相配合的键槽。
4.根据权利要求3所述的两驱双向重管深搅地连墙机，其特征在于，所述键在外钻杆外周周向均匀设有两个或三个或四个。
5.根据权利要求2所述的两驱双向重管深搅地连墙机，其特征在于，所述顶驱动机构包括箱体，箱体内设有通过电机驱动的齿轮减速机和传动箱，所述传动箱的输出轴数量与钻杆组数相同，所述输出轴轴端与内钻杆传动连接。
6.根据权利要求1一5任一项所述的两驱双向重管深搅地连墙机，其特征在于，所述内钻杆与外钻杆之间设有支撑轴承和密封元件。
7.根据权利要求1一5任一项所述的两驱双向重管深搅地连墙机，其特征在于，所述中驱动机构固定在支撑机上。
8.根据权利要求1一5任一项所述的两驱双向重管深搅地连墙机，其特征在于，所述中驱动机构悬吊在支撑机上。
全文摘要
本发明涉及工程钻机领域内的一种用于建造防渗地下连续墙的两驱双向重管深搅地连墙机，包括钻杆，所述钻杆顶部设有升降台，所述钻杆包括同心设置并可相向转动的中空的内钻杆和外钻杆，内钻杆和外钻杆可转动地连接在升降台下方，升降台上设有用于驱动内钻杆转动的顶驱动机构，升降台经钢丝绳悬吊在支撑机上；所述外钻杆中部设有用于驱动外钻杆转动的中驱动机构；内钻杆从外钻杆下端伸出，内钻杆的伸出端外周设有下搅拌叶片，外钻杆下端设有与下搅拌叶片旋向相反的上搅拌叶片。本发明在建造地下连续墙中，搅拌均匀、防渗效果好、生产效率高并有效防止水泥浆液沿钻杆反向冒浆。
文档编号E21B3/02GK103074888SQ20131004307
公开日2013年5月1日 申请日期2013年2月4日 优先权日2013年2月4日
发明者孙刚, 陈福坤, 李大进, 刘利花, 薛玉文, 徐春荣, 钱冬冬, 吴德源 申请人:江苏兴厦建筑安装有限公司