潜式横旋方孔钻的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种潜式横旋方孔钻机，属于建筑设备领域。所述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、与所述钻杆一端连接的泥浆循环系统、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、与所述钻杆相邻设置的护筒。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】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成桩技术分机械成孔和人工成孔两种，人工成孔为人工挖孔灌注桩，其需大量人力，成孔速度慢，安全隐患大，目前工程较少施工人工挖孔灌注桩，在此不做分析。机械成孔机械主要为如下几种:
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，潜式横旋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% ;如果成孔截面为其他长方形，其侧阻力值可提高更多。
【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降低建筑基础工程的造价的潜式横旋方孔钻机。所述技术方案如下:
本发明实施例提供了一种潜式横旋方孔钻机，所述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、与所述钻杆一端连接的泥浆循环系统、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、与所述钻杆相邻设置的护筒。
[0007]具体地，所述钻头设置在所述钻杆另一端，所述钻头包括保护外壳、设置在所述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、设置在所述保护外壳内的液压马达组。[0008]具体地，所述机架包括设置在所述机架端部的机架履带。
[0009]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。
[0010]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液压油管盘架。
[0011]具体地，所述泥浆循环系统包括与所述钻杆一端连接的泥浆管、与所述泥浆管连接的泥浆泵。
[0012]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。
[0013]
【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潜式横旋方孔钻机，参见图1，所述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5 —端连接的泥浆循环系统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、与钻杆5相邻设置的护筒10。
[0018]具体地，机架I包括设置在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2 —侧的钻机驾驶室31、设置在塔架托架2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、与塔架油缸相邻设置的液压油管盘架43。
[0021]其中，钻杆5直径If 25cm，钻杆底部与钻头8连接，钻杆中空，正循环时，循环泥浆通过钻杆流到钻头，泥浆携带切碎的土体从桩孔流到地面泥浆池沉淀。
[0022]具体地，泥浆循环系统7包括与钻杆5 —端连接的泥浆管71、与泥浆管71连接的泥浆泵72。钻杆顶部法兰接上软管，软管另一端接到泥浆泵。采用正循环方式时，沉淀过的泥浆通过泥浆泵从钻杆中循环到孔底，携带被钻头切碎的土体从桩孔中流到泥浆池。采用反循环方式时，泥浆泵把携带切碎土体的较稠泥浆通过钻杆从孔底抽出，经过沉淀后泥浆回流到桩孔内。
[0023]具体地，参见图2，钻头8设置在钻杆5另一端，钻头8包括保护外壳81、设置在保护外壳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、设置在保护外壳81内的液压马达组86。钻头横向布置，垂直于钻杆方向由液压马达驱动横轴和叶片以较高速度旋转，切割土体，切碎的土体与循环泥浆混合，通过泥浆循环把土体带出桩孔。
[0024]其中，机架高15m，履带或步履式行走，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。
[0025]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；可成正方形桩孔，减少桩截面尺寸，提高单桩承载力和减小桩间距。
[0026]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。
[0027]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】
1.一种潜式横旋方孔钻机，其特征在于，所述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、与所述钻杆一端连接的泥浆循环系统、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、与所述钻杆相邻设置的护筒。
2.根据权利要求1所述的潜式横旋方孔钻机，其特征在于，所述钻头设置在所述钻杆另一端，所述钻头包括保护外壳、设置在所述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、设置在所述保护外壳内的液压马达组。
3.根据权利要求1所述的潜式横旋方孔钻机，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。
4.根据权利要求1所述的潜式横旋方孔钻机，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。
5.根据权利要求1所述的潜式横旋方孔钻机，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液压油管盘架。
6.根据权利要求1所述的潜式横旋方孔钻机，其特征在于，所述泥浆循环系统包括与所述钻杆一端连接的泥浆管、与所述泥浆管连接的泥浆泵。
【文档编号】E21B7/02GK103953283SQ201410205145
【公开日】2014年7月30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