一种旋挖钻机全液压双动力头装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种旋挖钻机全液压双动力头装置，包括滑架，还包括用于驱动螺旋钻杆的内侧动力头和用于驱动套管的外侧动力头，且内侧动力头和外侧动力头均固定在滑架上。本实用新型的双动力头旋挖钻机提升了施工效率，并且可实现CFA、CFG、钢管桩、连续墙等多种工法，解决了现有技术旋挖钻机的动力头体积大，施工工法单一，综合施工效率低的问题。
【专利说明】一种旋挖钻机全液压双动力头装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工程机械领域，特别涉及一种旋挖钻机全液压双动力头装置。
【背景技术】
[0002]目前，桩工机械广泛应用在市政建设、地铁建设、成熟建筑物的维护、水利、机场建设等重点工程建设中，市场需求量很大，同时也对桩工机械的节能环保及高效的性能提出了更高的要求。
[0003]现有技术旋挖钻机的动力头，体积大，施工工法单一，综合施工效率低。如图1和图2所示，现有技术的旋挖钻机动力头，首先在护筒驱动器5上安装套管6，护筒驱动器5驱动套管6旋转钻进，直至预定钻深，再从护筒驱动器5上拆掉套管6，使套管6留在孔中；然后将钻杆I安装到动力头14中，由动力头14驱动钻杆I旋转钻进，钻斗15取土直至预定深度，下钢筋笼压注混凝土，最后还需要其他辅助设备将套管6拔出，成桩。对于全护筒施工，现有动力头施工周期长、效率低、费用高。由于自身体积大，对于狭小空间或临近建筑物处更无法施工；并且全护筒成孔过程复杂、效率低、费用高，一般很少有用户采用现有旋挖钻机动力头进行连续墙施工。
【发明内容】
[0004]为解决现有技术旋挖钻机的动力头体积大，施工工法单一，综合施工效率低的问题，本实用新型提供了 一种旋挖钻机全液压双动力头装置。
[0005]一种旋挖钻机全液压双动力头装置，包括滑架，还包括用于驱动螺旋钻杆的内侧动力头和用于驱动套管的外侧动力头，且内侧动力头和外侧动力头均固定在滑架上。
[0006]所述内侧动力头和外侧动力头之间设置有连接杆。
[0007]所述螺旋钻杆端部安装在内侧动力头上，且螺旋钻杆穿过外侧动力头。
[0008]所述螺旋钻杆由水龙头部和螺旋部组成，水龙头部光杆为外六方结构，且内侧动力头键套为内六方结构。
[0009]所述螺旋钻杆为中空钻杆，螺旋钻杆顶端设置有用于灌注混凝土的弯管。
[0010]所述螺旋钻杆顶端安装有钻杆固定座，钻杆固定座与内侧动力头之间设置有油缸。
[0011]所述外侧动力头上安装护筒驱动器，护筒驱动器上安装有套在螺旋钻杆外围的套管。
[0012]所述套管上设置有排出孔。
[0013]本实用新型通过内侧动力头、外侧动力头同轴逆向旋转所产生的反作用力达到自身的平衡。内侧动力头带动螺旋钻杆钻进的同时，外侧动力头驱动套管反向旋转跟进，这样就可以达到护壁的目的，避免钻孔坍塌，又可纠偏保证孔的垂直度，有利于螺旋钻杆排土，成孔精度高，施工速度快，能够应对各种土层、砂层等复杂的地形。钻机还可以像普通的旋挖钻机、长螺旋钻机一样进行施工。本实用新型施工时内侧动力头带动的长螺旋钻杆且外侧动力头驱动套管逆向钻进，可以提高向孔外输土的速度。两者同时施工，和传统的下护筒后再钻进相比施工效率明显提高。
[0014]还可以通过调节油缸的行程让螺旋钻杆对硬层进行碎土、松土，减少土壤阻力便于套管的钻进。本实用新型提升了施工效率，并且可实现CFA、CFG、钢管桩、连续墙等多种工法。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为现有技术中安装套管的旋挖钻机动力头结构示意图。
[0016]图2为现有技术中安装钻杆的旋挖钻机动力头结构示意图。
[0017]图3为本实用新型的结构示意图。
[0018]图4为图3的左视图。
[0019]图5为图3的俯视图。
[0020]图6为本实用新型螺旋钻杆的结构示意图。
[0021]图7为本实用新型内侧动力头键套内六方结构示意图。
[0022]图8为CFA工法成桩过程。
[0023]图9为CFG工法成桩过程。
[0024]图10为咬合桩成桩过程。
【具体实施方式】
[0025]如图3至图7所示，一种旋挖钻机全液压双动力头装置，包括滑架2，还包括用于驱动螺旋钻杆I的内侧动力头3和用于驱动套管的外侧动力头，且内侧动力头3和外侧动力头4均固定在滑架2上。内侧动力头3和外侧动力头4之间设置有连接杆7。螺旋钻杆I水龙头部安装在内侧动力头3上，且螺旋钻杆I穿过外侧动力头4。螺旋钻杆I由水龙头部12和螺旋部13组成，钻杆水龙头部12为外六方结构。内侧动力头3内为与钻杆水龙头部12相对应的内六方结构。螺旋钻杆I为中空钻杆，螺旋钻杆I顶端设置有用于灌注混凝土的弯管10。螺旋钻杆I顶端安装有钻杆固定座11，钻杆固定座11与内侧动力头3之间设置有油缸8。螺旋钻杆水龙头部12能够在液压缸的作用下在内侧动力头3内上下移动，而内侧动力头3转动能够带动螺旋钻杆I旋转。外侧动力头4上安装护筒驱动器5，护筒驱动器5上安装有套在螺旋钻杆I外围的套管6。套管6上设置有排出孔。
[0026]本实用新型工作时通过内侧动力头3、外侧动力头4同轴逆向旋转，扭转产生的反作用力可使自身达到平衡。当内侧动力头3带动螺旋钻杆I钻进的同时外侧动力头4驱动套管6反向旋转跟进，这样就既能达到护壁的目的，又可以避免钻孔坍塌，还可纠偏以保证孔的垂直度，有利于螺旋钻杆I排土，成孔精度高，施工速度快，能够应对各种土层、砂层等复杂的地形。本实用新型的旋挖钻机双动力头装置还可以实现结构分离式双动力头功能，由于内、外动力头控制方式为独立控制，单独驱动任一动力头，钻机可以和普通的旋挖钻机、长螺旋钻机一样进行施工。与普通的CFA工法钻孔机相比，本实用新型双动力头旋挖钻机克服了输土速度与钻孔扭矩相矛盾的问题，普通的CFA工法钻孔机施工时要实现快速输土，要求钻杆的转速高，转速高时扭矩必然会下降，钻杆钻进切屑能力就会下降，双动力头钻孔施工解决了这一矛盾，在外侧动力头4驱动套管6逆向钻进时内侧动力头3带动的长螺旋钻杆1，可以提高向孔外输土的速度。两者同时施工，和传统的下护筒后再钻进相比施工效率明显提高。
[0027]在施工中，遇见硬地层时，下套管6阻力较大，此时可以通过控制油缸8的行程让长螺旋钻杆I先钻进破土、松土，减少土壤阻力，然后再操纵外侧动力头4驱动套管6钻进；内、外侧动力头分别采用电控马达，施工阻力较大时可以采用低速大扭矩档位，施工阻力小时可以采用高速小扭矩档位，进而提升了施工效率。
[0028]CFA 工法:
[0029]如图6所示，内侧动力头3驱动螺旋钻杆1，外侧动力头4的护筒驱动器5驱动套管6，套管6和长螺旋钻杆I同时进行逆向钻进。当遇见硬地层时，下套管6阻力较大，需要钻机提供足够大的扭矩，此时可以通过调节油缸8的行程让螺旋钻杆I先对硬层进行碎土、松土，减少土壤阻力便于套管6的钻进。渣土、岩屑等在钻进时沿着钻杆上的螺旋叶片排出，套管6上留有排出孔，达到预定钻进深度后，通过主卷扬拔出螺旋钻杆I和套管6，同时向螺旋钻杆上部的弯管10内灌注混凝土，即边提钻边灌浆，待螺旋钻杆I和套管6提出孔外后，利用副卷扬向孔内下放钢筋笼振动入孔，最后成桩。
[0030]CFG 工法:
[0031]如图7所示，内侧动力头3驱动螺旋钻杆1，外侧动力头4的护筒驱动器5驱动套管或钢管6,套管或钢管6和长螺旋钻杆I同时进行逆向钻进。当遇见硬地层时，下套管或钢管6阻力较大，需要钻机提供足够大的扭矩，此时可以通过调节油缸8的行程让螺旋钻杆I先对硬层进行碎土 、松土，减少土壤阻力便于套管或钢管6的钻进。渣土、岩屑等在钻进时沿着钻杆上的螺旋叶片排出，套管或钢管6上留有排出孔，达到预定钻进深度后，向螺旋钻杆I内灌注一定量的混凝土，在套管或钢管6底部形成混凝土桩头，然后通过主卷扬将内侧动力头3驱动的螺旋钻杆I拔出桩孔，外侧动力头4驱动的套管或钢管6从护筒驱动器5上拆掉留在孔内，形成钢管桩。
[0032]墙桩和咬合桩:
[0033]如图8所示，本实用新型可以形成墙桩和咬合桩，具体选择哪种桩要根据施工现场的需求。墙桩是按一定的顺序进行的钻孔，两个桩之间可以有间隙或者两个桩相切；间隙的大小取决于土质情况和施工中对桩基础的要求。较硬土质本身的承载能力大，桩间的距离可以根据具体情况适当的增大。如果相邻桩有一定的距离，可以按照顺序1，2，3，4……进行施工成桩；如果相邻桩相切，先制作1，3，5等奇数位置的桩，大约2小时后，制作2，4，6等偶数位置的桩。
[0034]如果相邻桩相互重叠，即为咬合桩，成桩过程为，先钻1、5、9等位置上的孔并灌注成桩，然后3、7、11等位置上的，最后2、4、6等位置。其中奇数桩按照A桩的施工工艺进行，不需下钢筋笼；偶数桩按照B桩的施工工艺进行，需要下钢筋笼。
【权利要求】
1.一种旋挖钻机全液压双动力头装置，包括滑架，其特征在于:还包括用于驱动螺旋钻杆的内侧动力头和用于驱动套管的外侧动力头，且内侧动力头和外侧动力头均固定在滑架上。
2.根据权利要求1所述的旋挖钻机全液压双动力头装置，其特征在于:所述内侧动力头和外侧动力头之间设置有连接杆。
3.根据权利要求1所述的旋挖钻机全液压双动力头装置，其特征在于:所述螺旋钻杆端部安装在内侧动力头上，且螺旋钻杆穿过外侧动力头。
4.根据权利要求3所述的旋挖钻机全液压双动力头装置，其特征在于:所述螺旋钻杆由水龙头部和螺旋部组成，水龙头部光杆为外六方结构，且内侧动力头键套为内六方结构。
5.根据权利要求3所述的旋挖钻机全液压双动力头装置，其特征在于:所述螺旋钻杆为中空钻杆，螺旋钻杆顶端设置有用于灌注混凝土的弯管。
6.根据权利要求3所述的旋挖钻机全液压双动力头装置，其特征在于:所述螺旋钻杆顶端安装有钻杆固定座，钻杆固定座与内侧动力头之间设置有油缸。
7.根据权利要求1所述的旋挖钻机全液压双动力头装置，其特征在于:所述外侧动力头上安装护筒驱动器，护筒驱动器上安装有套在螺旋钻杆外围的套管。
8.根据权利要求7所述的旋挖钻机全液压双动力头装置，其特征在于:所述套管上设置有排出孔。
【文档编号】E21B7/20GK203808822SQ201420136954
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年3月25日 优先权日:2014年3月25日
【发明者】李立敏, 李春明, 郑逢良, 朱志辉, 胡远鹏, 刘春鹏, 张森林 申请人:郑州宇通重工有限公司