“人”字型微型桩施工用钻孔设备的制作方法

文档序号:12397103研发日期:2016年阅读:1526来源:国知局
技术简介:
本专利针对南水北调工程中膨胀土渠坡治理难题,现有钻孔设备存在施工效率低、成本高、对既有工程破坏大的问题。创新设计"人"字型微型桩专用钻孔设备,通过履带底盘实现灵活移动,结合可调桁架梁、螺旋杆爬梯及多组钢丝绳收放系统,实现钻孔角度精准调节,满足竖直/斜孔施工需求,提升作业效率并降低工程损毁。
关键词:人字型微型桩,钻孔设备,膨胀土治理

本实用新型涉及工程建筑施工用钻孔机技术领域,特别涉及一种“人”字型微孔桩施工用钻孔设备。



背景技术:

南水北调中线工程在施工阶段积累了丰富的膨胀土治理经验、积累了许多较为先进的施工方法,但是对于南水北调这类已投入运营的大型动水工程,如何在运营阶段对深挖方渠坡膨胀土病害进行治理,使之既能满足坡面支护稳定需要,还要尽可能降低工程投资,便于就地取材,同时兼顾渠道景观、生态保护,达到膨胀土渠坡稳定、保护工程原貌和正常调水的三重目的。目前仅仅是复制施工阶段工艺,运营阶段治理经验及施工工艺在国内甚至世界上尚是空白。针对上述问题,依托《国家科技支撑计划“十二五”科研项目之强膨胀土(岩)渠道处理技术》,在国内首次实践了直径仅为35cm的微型“人”字桩加固膨胀土渠坡的先例,扩展了在膨胀土地区高边坡治理施工领域应用。

上述“人”字型微型桩在施工时,需要采用钻孔设备。目前,现有的钻孔设备很难满足深挖方渠坡的施工工况,有些钻孔设备对既有工程的损耗较大,有些设备施工不便,影响了施工效率,导致施工成本较高。



技术实现要素:

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种在对既有工程损坏降低到最低的情况下,施工方便、加快钻孔速度,从而降低施工成本的“人”字型微型桩施工用钻孔设备。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:

“人”字型微型桩施工用钻孔设备,其特在在于:包括履带式行走底盘、操作转台、桁架梁、连接接头、螺旋杆爬梯、螺旋钻杆、钻杆驱动电机、电机安装箱座;所述操作转台安装在履带式行走底盘的上方,桁架梁的下端部通过固定在操作转台上的第一铰接座与操作转台形成铰连接,桁架梁的上端部通过第一组牵拉钢丝绳与固定在操作转台上的第一钢丝绳收放设备连接,连接接头的一端与桁架梁的上端部固定连接,连接接头的另一端通过第二铰接座与螺旋杆爬梯的上端部形成铰连接,螺旋杆爬梯的下端部通过第二组牵拉钢丝绳与固定在操作转台上的第二钢丝绳收放设备连接、且第二组牵拉钢丝绳与安装在桁架梁上靠近中部位置的导向轮形成挂绕连接;钻杆驱动电机固定在电机安装箱座内,电机安装箱座上下可移动式安装在螺旋杆爬梯的一侧,电机安装箱座的上端部通过第三组牵拉钢丝绳与固定在操作转台上的第三钢丝绳收放设备连接、且第三组牵拉绳与安装在桁架梁上端部的转向轮形成挂绕连接,螺旋钻杆的上端部从电机安装箱座的下端伸入到电机安装箱座内、并与钻杆驱动电机的输出端形成固定连接。

优选的:在连接接头与螺旋杆爬梯的上端部连接的一端位于两边的位置分别固定有一吊环,两吊环之间连接有辅助钢丝绳,所述辅助钢丝绳从设置于螺旋杆爬梯上端的连接顶板的下方穿过。

本实用新型具有的优点和积极效果是:

采用本钻孔设备,由于螺旋杆爬梯与连接接头的对应端形成铰连接,这样,可通过第二组牵拉钢丝绳及第二钢丝绳收放设备来方便改变螺旋杆爬梯相对于桁架梁的夹角、并能进行定位,这样即可钻竖直孔,也可钻斜孔,从而满足了“人”字型微型桩的施工需要,提高了施工的方便性和钻孔的速度,进而降低了施工成本;另外,采用履带式行走底盘结构,具有较好的机动性,便于施工作业,且由于与地面存在较大的接触面积,这样,可将对既有工程的损坏尽量降低到最低程度。

附图说明

图1是本实用新型钻竖直孔的工作状态示意图;

图2是本实用新型钻斜孔的工作状态示意图;

图3是本实用新型连接接头、桁架梁和螺旋杆爬梯连接的局部放大图。

图中:1、履带式行走底盘;2、操作转台;3、桁架梁;4、连接接头;5、螺旋杆爬梯;6、螺旋钻杆;7、钻杆驱动电机;8、电机安装箱座;9、第一组牵拉钢丝绳;10、第一钢丝绳收放设备;11、第二铰接座;12、第二组牵拉钢丝绳;13、导向轮;14、第三组牵拉钢丝绳;15、转向轮;16、吊环;17、辅助钢丝绳;1,、深挖方渠坡。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下:

请参见图1-3,一种“人”字型微型桩施工用钻孔设备,主要包括履带式行走底盘1,操作转台2、桁架梁3、连接接头4、螺旋杆爬梯5、螺旋钻杆6、钻杆驱动电机7、电机安装箱座8几部分,该几部分的连接及位置关系如下:

所述操作转台安装在履带式行走底盘的上方,具体的,操作转台可在履带式行走底盘的上方进行360°整周旋转作业,两者之间可通过端面轴承进行连接。桁架梁的下端部通过固定在操作转台上的第一铰接座与操作转台形成铰连接,其中第一铰接座在附图中未示出,桁架梁的上端部通过第一组牵拉钢丝绳9与固定在操作转台上的第一钢丝绳收放设备10连接。连接接头的一端与桁架梁的上端部可通过焊接的方式或通过螺栓固定连接,连接接头的另一端通过第二铰接座11与螺旋杆爬梯的上端部形成铰连接,螺旋杆爬梯的下端部通过第二组牵拉钢丝绳12与固定在操作转台上的第二钢丝绳收放设备连接,其中第二钢丝绳收放设备在附图中未示出,且第二组牵拉钢丝绳与安装在桁架梁上靠近中部位置的导向轮13形成挂绕连连接,导向轮的作用是:使第二组牵拉钢丝绳拉紧,且使第二组牵拉钢丝绳由第二钢丝绳收放设备引向螺旋杆爬梯的下端部,使第二组牵拉钢丝绳在收放时,达到较好的运行状态。上述导向轮的数量不限于附图中给出的两个导向轮的结构,可根据具体的情况,进行灵活设置。上述钻杆驱动电机固定在电机安装箱座内,电机安装箱座上下可移动式安装在螺旋杆爬梯的一侧,具体的,在螺旋杆爬梯的一侧设置有上下通长延伸的两导轨,在电机安装箱座相配合的一侧设置有与两导轨形成滑动连接的导向槽。电机安装箱座的上端部通过第三组牵拉钢丝绳14与固定在操作转台上的第三钢丝绳收放设备形成连接、且第三组牵拉绳与安装在桁架梁上端部的转向轮15形成挂绕连接,其中第三钢丝绳收放设备在附图中未示出。螺旋钻杆的上端部从电机安装箱座的下端伸入到电机安装箱座内、并与钻杆驱动电机的输出端形成固定连接。上述转向轮的数量可根据需要进行设置,设置转向轮的目的主要是保证在第三组牵拉钢丝绳收放时,施加给电机安装箱座沿螺旋杆爬梯上下方向的作用力,使电机安装箱座带动钻杆驱动电机及螺旋钻杆沿着螺旋杆爬梯上下移动。上述第一钢丝绳收放设备、第二钢丝绳收放设备及第三钢丝绳收放设备均可采用标准的卷扬机设备,此外,也可采用其他的自制结构,只要能实现钢丝绳的自动收放绳即可。

上述结构中,在连接接头与螺旋杆爬梯的上端部连接的一端位于两边的位置进一步分别固定有一吊环16,两吊环之间连接有辅助钢丝绳17,所述辅助钢丝绳从设置于螺旋杆爬梯上端的连接顶板的下方穿过。设置两吊环与辅助钢丝绳的目的是对螺旋杆爬梯的上端部施加一个辅助的吊拉力,这样,一方面可减小螺旋杆爬梯的上端部与连接接头铰接部位的受力,另一方面,当该铰接部位长期工作出现断裂时,螺旋杆爬梯不会掉落下来,这样也提高了作业的安全性。

采用本“人”字型微型桩施工用钻孔设备,当需要在深挖方渠坡1,上钻“人”字型微型桩的竖直桩孔时,先通过第一钢丝绳收放设备调节桁架梁的倾斜角度,当桁架梁的倾斜角度调节到位后,启动第二钢丝绳收放备,通过第二组牵拉钢丝绳来调节螺旋杆爬梯相对于桁架梁的夹角,直至螺旋杆爬梯调节到竖直位置,然后启动钻杆驱动电机,并同时释放第三组牵拉钢丝绳,使电机安装箱座沿螺旋杆爬梯下行,这样,就可在深挖方渠坡上钻竖直桩孔;当需要钻“人”字型微型的桩斜桩孔时,改变螺旋杆爬梯相对于桁架梁的倾斜角度,将螺旋杆爬梯调整到与设定的斜桩孔角度一致的位置,也是螺旋钻杆与设定的斜桩孔角度一致的位置,即可进行斜桩孔的钻孔作业。

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