泵举反循环潜式横旋方孔钻的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种泵举反循环潜式横旋方孔钻机，属于建筑设备领域。所述泵举反循环潜式横旋方孔钻机包括机架、设置在所述机架上的塔架托架、设置在所述塔架托架上的驱动系统、与所述塔架托架连接的塔架、设置在所述塔架上的钻杆、设置在所述钻杆一端的钻杆法兰、与所述钻杆法兰连接的泥浆分离机、设置在所述钻杆另一端的钻头、设置在所述钻头上的液压油管。本发明成桩孔形状为正方形或长方形，相对于圆形钻孔灌注桩提高了单桩承载力，减小了桩的间距和基础承台的尺寸，降低了建筑基础工程的造价。
【专利说明】泵举反循环潜式横旋方孔钻机【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑设备领域，特别涉及一种泵举反循环潜式横旋方孔钻机。
【背景技术】
[0002]建筑、桥梁基础工程灌注桩施工，机械成孔施工设备主要为如下几种:
1、机械干作业成孔灌注桩主要有沉管灌注桩机、短螺旋钻机、长螺旋钻机等。其特点为设备简单、施工准备工作少、成孔速度快，无泥浆污染等优点，其缺点为受桩架高度和动力头限制，一般成桩直径较小，一般桩径小于0.Sm,深度较浅，一般小于30m。短螺旋成孔深度较大可达50m，桩径也较大，但其成孔速度低，只适用于北方地下水位低的地区，地下水位较高的地区则不适用。
[0003]2、正、反循环泥浆(套管)护壁钻机主要有正、反循环钻机，潜水钻机，冲击钻机，回转钻机等。上述不同钻机设备简单，操作方便，每种钻机都有其适用和不适用的岩土层，在国内目前均应用广泛，其共同的缺点为成孔速度慢、效率低，用水量大，泥浆排放量大，污染环境，扩孔效率难控制等。
[0004]3、旋挖钻机，为近几年刚发展起来的钻孔灌注桩施工中一种较先进的施工方法，该施工方法主要特点是施工效率高，泥浆污染少，少了泥浆外运的费用的特点。但其设备造价高，设备操作复杂较难掌握，特别是针对超深和大直径的灌注桩施工的旋挖钻机，造价更高；且入较硬质的岩石持力层困难。
[0005]以上钻机设备各有特点，其所成桩孔截面均为圆形，泵举反循环潜式横旋方孔钻机所成桩孔截面为正方形或长方形。通过计算可知，同截面积的正方形的周长是圆形周长的1.13倍，即同桩长同截面的方形桩的侧阻力值比圆形桩的侧阻力值可提高13%，如桩孔截面形状是长方形，则其侧阻力值比圆形桩提高的更多。
【发明内容】
[0006]为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种泵举反循环潜式横旋方孔钻机。所述技术方案如下:
本发明实施例提供了一种泵举反循环潜式横旋方孔钻机，所述泵举反循环潜式横旋方孔钻机包括机架、设置在所述机架上的塔架托架、设置在所述塔架托架上的驱动系统、与所述塔架托架连接的塔架、设置在所述塔架上的钻杆、设置在所述钻杆一端的钻杆法兰、与所述钻杆法兰连接的泥浆分离机、设置在所述钻杆另一端的钻头、设置在所述钻头上的液压油管。
[0007]具体地，所述钻头设置在所述钻杆另一端，所述钻头包括钻头保护外壳、设置在所述钻头保护外壳两侧的钻头横轴、设置在所述钻头横轴上的钻头固定叶片和钻头移动叶片、设置在所述钻头横轴内的横轴伸缩油缸、设置在所述钻头保护外壳内的液压马达组、与所述液压马达组连接的涡轮。
[0008]具体地，所述涡轮设置在所述钻杆上，并连接所述液压油管，所述涡轮包括与所述液压马达组连接的第二涡轮动轴、设置在所述液压马达组外侧的涡轮保护外壳、设置在所述第二涡轮动轴上的第二涡轮、与所述第二涡轮动轴连接的第一涡轮动轴、设置在所述第一涡轮动轴上的第一涡轮、设置在所述第一涡轮和所述第二涡轮之间的储土腔、设置在所述储土腔内的密封圈。
[0009]具体地，所述机架包括设置在所述机架端部的机架履带。
[0010]具体地，所述驱动系统包括设置在所述塔架托架一侧的钻机驾驶室、设置在所述塔架托架另一侧的发动机及液压马达。
[0011]具体地，所述塔架包括设置在所述塔架上的卷扬机钢丝绳、连接所述塔架和所述塔架托架的塔架油缸、与所述塔架油缸相邻设置的塔架油缸盘架。
[0012]具体地，所述泥浆分离机包括与所述钻杆一端连接的运泥软管。
[0013]本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
成桩孔形状为正方形或长方形，相对于圆形钻孔灌注桩提高了单桩承载力，减小了桩的间距和基础承台的尺寸，降低了建筑基础工程的造价。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1是本发明实施例提供的泵举反循环潜式横旋方孔钻机的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的钻头的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例
[0017]本发明实施例提供了 一种泵举反循环潜式横旋方孔钻机，参见图1，所述泵举反循环潜式横旋方孔钻机包括机架1、设置在机架I上的塔架托架2、设置在塔架托架2上的驱动系统3、与塔架托架2连接的塔架4、设置在塔架4上的钻杆5、设置在钻杆5 —端的钻杆法兰6、与钻杆法兰6连接的泥浆分离机7、设置在钻杆5另一端的钻头8、设置在钻头8上的液压油管9。
[0018]具体地，机架I包括设置在机架I端部的机架履带11。
[0019]具体地，驱动系统3包括设置在塔架托架I 一侧的钻机驾驶室31、设置在塔架托架I另一侧的发动机及液压马达32。
[0020]具体地，塔架4包括设置在塔架4上的卷扬机钢丝绳41、连接塔架4和塔架托架2的塔架油缸42、与塔架油缸42相邻设置的塔架油缸盘架43。
[0021]具体地，钻杆5直径18?25cm，钻杆底部与钻头连接部位，为一锥形扩大腔，腔内设置两个涡轮叶片，下涡轮直径较大(具体尺寸，不同桩径尺寸不同)，转速较慢，主要功能把钻头切割的土体和泥浆混合物吸入腔内；上涡轮直径较小，转速高，把腔内土体和泥浆混合物泵入钻杆；驱动涡轮泵和钻头的液压马达均通过高压油管和机架上的液压油泵连接，并由液压油泵驱动。因钻孔内泥浆平均比重在1.3左右，腔内土体和泥浆混合物的平均比重在1.5左右，钻杆内外泥、水混合物的比重差只有0.2，涡轮能够已较小的功率输出把钻杆内土、泥浆混合物蹦出地面。
[0022]具体地，泥浆分离机7包括与钻杆5 —端连接的运泥软管71。钻杆顶部法兰接上软管，通过软管把泥、浆混合物送到分离机上。固态的泥块通过输送带运至汽车或土堆上，泥浆则顺输送带两侧流到分离机下部，泥浆继续向下流动的过程中，泥浆中的泥沙进一步沉淀在输送带上，沉淀在输送带上的泥沙被输送带运到汽车或土堆上，经过沉淀的泥浆流到泥浆池并流回孔内循环。
[0023]具体地，参见图2，钻头8设置在钻杆5另一端，钻头8包括钻头保护外壳81、设置在钻头保护外壳81两侧的钻头横轴82、设置在钻头横轴82上的钻头固定叶片83和钻头移动叶片84、设置在钻头横轴82内的横轴伸缩油缸85、设置在钻头保护外壳81内的液压马达组86、与液压马达组86连接的涡轮87。钻头横向布置，垂直于钻杆方向由液压马达组驱动横轴和叶片以较高速度旋转，切割土体，块状土体通过叶片旋转搅拌与泥浆充分混合。
[0024]进一步地，涡轮87设置在钻杆5上，并连接液压油管9，涡轮87包括与液压马达组86连接的第二涡轮动轴871、设置在液压马达组86外侧的涡轮保护外壳872、设置在第二涡轮动轴871上的第二涡轮873、与第二涡轮动轴871连接的第一涡轮动轴874、设置在第一涡轮动轴874上的第一涡轮875、设置在第一涡轮875和第二涡轮873之间的储土腔876、设置在储土腔876内的密封圈877。
[0025]其中，机架高15m，履带式行走，使用电机或柴油机驱动液压油泵；钻机驾驶室在机架的左前侧，靠近钻塔，智能化操作；机架行走或转运时，钻塔平卧在机架上，成孔时，钻塔通过液压油缸竖起，伸缩液压油缸可调整钻塔垂直度；钻塔上安装一液压油缸和钻杆顶部法兰连接，辅助钻杆和钻头的钻进和提升；钻塔两侧设置油管盘，随钻杆的提升和钻进回收和放出油管，成孔后由机架上的卷扬机负责提升钻杆。
[0026]本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
设备操作步骤少，容易掌握，更换不同钻头后可适用于几乎所有土层的灌注桩施工，成孔过程中不间断钻进，所成孔壁完整；可连续作业，生产效率高，不受场地条件限制；无泥浆排放，用水量小，减少了泥浆处理成本；可成正方形或长方形桩孔，减少桩截面尺寸，提高单桩承载力和减小桩间距。
[0027]用于建筑、桥梁基础工程的灌注桩墙施工的一种新的成孔钻机，该钻机成桩孔形状为正方形或长方形，相对于圆形钻孔灌注桩提高了单桩承载力，减小了桩的间距和基础承台的尺寸，降低了建筑基础工程的造价。提高成孔速度、降低人工成本、适用范围广、无泥浆污染。
[0028]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种泵举反循环潜式横旋方孔钻机，其特征在于，所述泵举反循环潜式横旋方孔钻机包括机架、设置在所述机架上的塔架托架、设置在所述塔架托架上的驱动系统、与所述塔架托架连接的塔架、设置在所述塔架上的钻杆、设置在所述钻杆一端的钻杆法兰、与所述钻杆法兰连接的泥浆分离机、设置在所述钻杆另一端的钻头、设置在所述钻头上的液压油管。
2.根据权利要求1所述的泵举反循环潜式横旋方孔钻机，其特征在于，所述钻头设置在所述钻杆另一端，所述钻头包括钻头保护外壳、设置在所述钻头保护外壳两侧的钻头横轴、设置在所述钻头横轴上的钻头固定叶片和钻头移动叶片、设置在所述钻头横轴内的横轴伸缩油缸、设置在所述钻头保护外壳内的液压马达组、与所述液压马达组连接的涡轮。
3.根据权利要求2所述的泵举反循环潜式横旋方孔钻机，其特征在于，所述涡轮设置在所述钻杆上，并连接所述液压油管，所述涡轮包括与所述液压马达组连接的第二涡轮动轴、设置在所述液压马达组外侧的涡轮保护外壳、设置在所述第二涡轮动轴上的第二涡轮、与所述第二涡轮动轴连接的第一涡轮动轴、设置在所述第一涡轮动轴上的第一涡轮、设置在所述第一涡轮和所述第二涡轮之间的储土腔、设置在所述储土腔内的密封圈。
4.根据权利要求1所述的泵举反循环潜式横旋方孔钻机，其特征在于，所述机架包括设置在所述机架端部的机架履带。
5.根据权利要求1所述的泵举反循环潜式横旋方孔钻机，其特征在于，所述驱动系统包括设置在所述塔架托架一侧的钻机驾驶室、设置在所述塔架托架另一侧的发动机及液压马达。
6.根据权利要求1所述的泵举反循环潜式横旋方孔钻机，其特征在于，所述塔架包括设置在所述塔架上的卷扬机钢丝绳、连接所述塔架和所述塔架托架的塔架油缸、与所述塔架油缸相邻设置的塔架油缸盘架。
7.根据权利要求1所述的泵举反循环潜式横旋方孔钻机，其特征在于，所述泥浆分离机包括与所述钻杆一端连接的运泥软管。
【文档编号】E21B10/62GK103939014SQ201410205045
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年5月15日 优先权日:2014年5月15日
【发明者】谢学军, 陈宝海 申请人:江苏合正能源科技有限公司