超厚覆盖层大直径嵌岩灌注桩钻进设备的制作方法

1.本实用新型专利涉及嵌岩灌注桩的技术领域，具体而言，涉及超厚覆盖层大直径嵌岩灌注桩钻进设备。


背景技术：

2.随着城市建筑向空间伸展，越来越多的高层、超高层建筑不断出现，其核心筒采用单桩单柱钻孔灌注桩，在桩基设计中表现为大直径端承桩，此类桩径往往超过2000mm，有的桩径超过3000mm。受区域地质的影响，有的桩基项目遇到的端承桩需穿透上部超厚覆盖层，并朝下嵌入岩层，以至于桩孔深度超深，有的超过100m。
3.现有技术中，旋挖钻机自动化程度高、成孔速度快而得到广泛应用，但是，对于大直径的嵌岩灌注桩的钻进，由于钻头需要钻过覆盖层以及岩层，也就是需要钻过不同的地质层，这样，采用单独的钻头，则难以实现有效钻进的效果。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供超厚覆盖层大直径嵌岩灌注桩钻进设备，旨在解决现有技术中，采用单一钻头钻进，存在难以有效钻进的问题。
5.本实用新型是这样实现的，超厚覆盖层大直径嵌岩灌注桩钻进设备，包括布置在施工场地上的全液压反循环钻机，所述全液压反循环钻机包括置于施工场地上的机座、钻杆以及多个更换连接在钻杆底部且用于钻进不同地质层的钻头，所述机座上设有对钻杆朝下加压的液压架，所述液压架上设有驱动钻杆转动的动力元件，所述动力元件驱动钻杆转动，带动钻头钻过覆盖层并钻进岩层，形成桩孔。
6.可选的，所述液压架包括纵向架以及连接在纵向架上且沿着纵向架上下移动的水平架，所述动力元件连接在所述水平架上，当所述钻头钻进时，所述水平架带动动力元件朝下施压移动。
7.可选的，所述施工场地上铺设有底钢板，所述底钢板上铺设有上钢板，基座设置在所述上钢板上。
8.可选的，所述底钢板的边缘设有多个朝下插入在施工场地中的尖端插脚，多个所述尖端插脚沿着底钢板的外周间隔环绕布置。
9.可选的，所述底钢板的边缘设有多个朝上凸起的边缘凸块，多个所述边缘凸块沿着底钢板的外周间隔环绕布置，所述边缘凸块抵接在所述上钢板的边缘。
10.可选的，所述上钢板上凹陷有多个凹陷定位，所述机座的底部朝上延伸有多个液压脚，多个所述液压脚分别对应嵌入在多个凹陷定位中。
11.可选的，多个所述钻头包括用于在软弱土层及粘土层中钻进的单腰带钻头；
12.所述单腰带钻头包括第一中心杆，所述第一中心杆的上部环绕有单个第一腰环，所述第一中心杆的下部环绕有多个第一截齿板，所述第一中心杆的中部环绕有多个导向板；
13.沿着自下而上的方向，所述第一截齿板朝上倾斜布置，所述第一截齿板的底部设有多个第一截齿，所述第一截齿板的外端与第一腰环的外周朝上下平齐布置，所述导向板布置在所述第一腰环与第一截齿板之间；
14.所述第一中心杆的底部设有多个第一倾斜板，所述第一倾斜板的上端连接在所述第一中心杆的底部，多个所述第一倾斜板的上端沿着所述第一中心杆的外周环绕布置，多个所述第一倾斜板的下端汇集连接，形成第一尖端，所述第一倾斜板的底部设有第一切削齿。
15.可选的，多个所述钻头包括用于在砂土层中钻进的双腰带钻头；
16.所述双腰带钻头包括第二中心杆，所述第二中心杆的上部环绕有两个第二腰环，沿着第二中心杆的轴向，两个所述第二腰环上下间隔布置，所述第二中心杆的下部环绕有多个第二截齿板；
17.沿着自下而上的方向，所述第二截齿板朝上倾斜布置，所述第二截齿板的底部设有多个第二截齿，所述第二截齿板的外端与第二腰环的外周朝上下平齐布置；
18.所述第二中心杆的底部设有多个第二倾斜板，所述第二倾斜板的上端连接在所述第二中心杆的底部，多个所述第二倾斜板的上端沿着所述第二中心杆的外周环绕布置，多个所述第二倾斜板的下端汇集连接，形成第二尖端，所述第二倾斜板的底部设有第二切削齿。
19.可选的，多个所述钻头包括用于在岩层中钻进的滚刀钻头；
20.所述滚刀钻头包括钻筒体，所述钻筒体的底部凸设有多个凸块，所述凸块设有轴杆，所述轴杆外套设有滚刀头，所述滚刀头的外表面设有多个钻刀。
21.可选的，所述轴杆的轴向与钻筒体的径向同向布置。
22.与现有技术相比，本实用新型提供的超厚覆盖层大直径嵌岩灌注桩钻进设备，在覆盖层以及岩层中钻进的过程中，根据不同的地质层，可以更换不同的钻头，可以实现有效的钻进，且全液压反循环钻机具有液压加压作用，钻头从径向、竖向两个方向同时对岩层钻凿，破岩能力强，桩孔全断面破岩钻进，无需分级扩孔，桩孔嵌岩段成孔速度快；钻头在钻进过程中，振动小，噪音低，对周边环境影响小，绿色环保效果好。
附图说明
23.图1本实用新型提供的单腰带钻头的主视示意图；
24.图2是本实用新型提供的双腰带钻头的主视示意图；
25.图3是本实用新型提供的滚刀钻头的主视示意图；
26.图4是本实用新型提供的液压架的主视示意图；
27.图5是本实用新型提供的底钢板与上钢板配合的主视示意图。
具体实施方式
28.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
29.以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细的描述。
30.本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
31.参照图1-5所示，为本实用新型提供的较佳实施例。
32.本实施例提供的超厚覆盖层大直径嵌岩灌注桩钻进设备，适用于直径 2000mm及以上灌注桩施，适用于桩孔100覆盖地层大于60m及以上的嵌岩灌注桩，适用于桩端持力层为强度60mpa及以上强度的硬岩灌注桩施工，适于对噪声要求严格的施工场地。
33.超厚覆盖层大直径嵌岩灌注桩钻进设备，包括全液压反循环钻机，全液压反循环钻机包括置于施工场地上的机座700、钻杆101以及多个更换连接在钻杆101 底部的钻头，当在钻进的过程中，根据不同的地质层，可以更换不同的钻头。
34.机座700上设有对钻杆101朝下加压的液压架，液压架上设有驱动钻杆101 转动的动力元件703，钻杆101内设有上下贯通的循环孔，钻头连接在钻杆101 的底部，动力元件703驱动钻杆转动，带动钻头钻过覆盖层并钻进岩层，形成桩孔。
35.上述提供的超厚覆盖层大直径嵌岩灌注桩钻进设备，在覆盖层以及岩层中钻进的过程中，根据不同的地质层，可以更换不同的钻头，可以实现有效的钻进，且全液压反循环钻机具有液压加压作用，钻头从径向、竖向两个方向同时对岩层钻凿，破岩能力强，桩孔100全断面破岩钻进，无需分级扩孔，桩孔100嵌岩段成孔速度快；钻头在钻进过程中，振动小，噪音低，对周边环境影响小，绿色环保效果好。
36.液压架包括纵向架701以及连接在纵向架701上且沿着纵向架701上下移动的水平架702，动力元件703连接在水平架702上，当钻头钻进时，水平架702 带动动力元件703朝下施压移动。利用水平架702带动动力元件703朝下移动，施加液压力，可以使得钻头的钻进更为顺畅，钻凿能力更强。
37.施工场地上铺设有底钢板800，底钢板800上铺设有上钢板803，基座设置在上钢板803上；底钢板800的边缘设有多个朝下插入在施工场地中的尖端插脚 801，多个尖端插脚801沿着底钢板800的外周间隔环绕布置。这样，利用底钢板800的底部支撑作用，可以全液压反循环钻机在钻进过程中，出现下陷或者错位的问题。
38.上钢板803直接片铺设在底钢板800上，其位置稳固性更佳，且底钢板800 通过尖端插脚801插入在施工场地中，底钢板800更为稳固。
39.底钢板800的边缘设有多个朝上凸起的边缘凸块802，多个边缘凸块802沿着底钢板800的外周间隔环绕布置，边缘凸块802抵接在上钢板803的边缘。这样，可以避免上钢板803与底钢板800之间的跑位，使得上钢板803与底钢板800 之间的连接稳固。
40.上钢板803上凹陷有多个凹陷定位804，机座700的底部朝上延伸有多个液压脚，多个液压脚分别对应嵌入在多个凹陷定位804中。可以使得机座700稳固置于上钢板803上，避免在钻进过程中，出现基座倾斜跑位的现象。
41.当然，在利用全液压反循环钻机钻进桩孔之前，在覆盖层的桩位中埋设护筒；通过灌注导管202往桩孔100内灌注混凝土，直至混凝土达到桩孔100的顶部，混凝土初凝前拔出
灌注导管202，混凝土凝固形成嵌岩灌注桩。
42.多个所述钻头包括用于在软弱土层及粘土层中钻进的单腰带钻头；
43.单腰带钻头包括第一中心杆300，第一中心杆300的上部环绕有单个第一腰环301，第一中心杆300的下部环绕有多个第一截齿板303，第一中心杆300的中部环绕有多个导向板302；
44.沿着自下而上的方向，第一截齿板303朝上倾斜布置，第一截齿板303的底部设有多个第一截齿304，第一截齿板303的外端与第一腰环301的外周朝上下平齐布置，导向板302布置在第一腰环301与第一截齿板303之间；
45.第一中心杆300的底部设有多个第一倾斜板305，第一倾斜板305的上端连接在第一中心杆300的底部，多个第一倾斜板305的上端沿着第一中心杆300的外周环绕布置，多个第一倾斜板305的下端汇集连接，形成第一尖端，第一倾斜板305的底部设有第一切削齿306。
46.采用单腰带钻头钻进，回转阻力小，聚渣、排渣、切削性能好，钻进速度快；多个导向板302有效控制钻进时的垂直度。
47.多个所述钻头包括用于在砂土层中钻进的双腰带钻头；
48.双腰带钻头包括第二中心杆400，第二中心杆400的上部环绕有两个第二腰环401，沿着第二中心杆400的轴向，两个第二腰环401上下间隔布置，第二中心杆400的下部环绕有多个第二截齿板403；
49.沿着自下而上的方向，第二截齿板403朝上倾斜布置，第二截齿板403的底部设有多个第二截齿404，第二截齿板403的外端与第二腰环401的外周朝上下平齐布置；第二中心杆400的底部设有多个第二倾斜板405，第二倾斜板405的上端连接在第二中心杆400的底部，多个第二倾斜板405的上端沿着所述第二中心杆400的外周环绕布置，多个第二倾斜板405的下端汇集连接，形成第二尖端，第二倾斜板405的底部设有第二切削齿406。
50.钻头在砂土层钻进时，易塌孔，遇水容易软化，为控制钻进垂直度，采用双腰带钻头钻进。
51.多个所述钻头包括用于在岩层中钻进的滚刀钻头；
52.滚刀钻头包括钻筒体501，钻筒体501的底部凸设有多个凸块502，凸块502 设有轴杆，轴杆的轴向与钻筒体501的径向同向布置，轴杆外套设有滚刀头503，滚刀头503的外表面设有多个钻刀；
53.滚刀钻头在岩层中钻进时，钻杆101驱动钻筒体501转动，滚刀头503绕着轴杆转动，利用钻刀切削岩层。
54.滚刀钻头的后端采用直径为设计孔径环形合金钢配重，前端安放的乌合金碳钢合金滚刀头503，滚刀钻头的前端设置8～12个滚刀头503；根据基岩的抗压强度调整滚刀头503的数目，抗压强度高的岩层中钻进时，滚刀头503的数目取小值。
55.岩层在滚刀剪切、拉伸作用下，不断把岩渣剥离母岩，形成较为均匀的粒径为2cm左右的岩渣，由泵吸反循环清孔过程中的泥浆携带排出桩孔100。
56.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。