專利名稱：綜合多功能鉆孔灌注樁機的制作方法
綜合多功能鉆孔灌注樁機一、 技術領域 目前在建筑及橋梁等基礎領域施T的樁機種類繁多，但它們絕大部分 的功能都不是很齊全。如果要同時購買多種樁機，則在經濟上很不合算。本發明的目的是想 把目前所有鉆孔灌注樁機的功能盡量組合在一起，達到一機多用。對于各種復雜地層，無論 是硬的、軟的、甚至是流沙層或稀泥，它都能鉆進。不僅適用于陸上作業，還適用于水上作 業。二、 背景技術 本人是廣西容縣人，1964年中南礦冶學院畢業，之后一直在地質隊工 作。地質工程技術高級工程師。1992年底不滿55歲就退休回家，后幫助私人做地質勘察工 作，主要是做地基工程及編寫報告。但好景不長，不到一年時間就無工作做了。以后一直在 家閑著，覺得很無聊，因本人從小熱愛機械，大學期間也層學過一些機械知識。同時，家庭 經濟又比較困難，我先后跟老板去開過礦，又學過地理日子，但都沒有成功。所以就想到做 一些小發明，如果幸運的話或許會給生活帶來一些好處。從那以后，天天在家翻閱資料或做 設計。經過幾年的努力，我先后設計出五項專利。并于2000年8月選擇了其中一項一一炮式 娛樂健身器申請了專利。當時以葉智(曾用名)名字申請，專利號ZL00230732. 4。經過幾年 周折，交了四年年費，不但專利技術轉讓不出去，反而被社會上的騙子騙了一些錢，如果要 自己實施也成問題，家庭經濟困難及家人反對。所以第五年年費我不交了。但我沒有灰心， 又想到了第二條出路，覺得做基礎工程很賺錢，但必須要有先進的工具。據我初步了解，目 前的樁機技術還是比較單一，假如有一臺全面的樁機就好了。過去在地質隊工作時，我對巖 心鉆探技術很熟悉，知道什么樣的地層采用什么樣的技術去解決。我曾先后管過二臺鉆機， 主要在松散易塌的地層鉆進，結果月進尺經常超過千米，年進尺過萬米。而別人管的鉆機月 進尺400-500米就不錯了。我雖然沒有學過工程地質，對樁機技術不夠了解，但我也經常去 看別人打樁，覺得也不怎么樣。為了實現目的，我到地質隊找來一本《現代基礎工程施工》 課本，是80年代末長春地質學院所編，所收入的樁機技術應該是比較新的。我差不多花了兩 年多的時間去學習研究，其中對基礎工程施工設備部分閱讀一遍又一遍，直到弄懂為止。我 對沖抓全套管樁機及日本的RRC型多鉆頭潛水樁機感興趣。但又覺得亦有它們的局限性，含 礫石或稍硬一點的地層就不能鉆進。通過學習后，我大致了解現有樁機的性能(當然可能近 年還有更先進的樁機我不懂)，增加了不少知識。但在這里我沒有模仿別人的必要，我應該打 破傳統觀念，按照我的思路設計出一種新型的樁機——綜合多功能鉆孔灌注樁機。對一些必 須要繼承前人的鉆進技術，如鉆擴鉆頭和沖擊鉆頭我也作了較大的修改。
三
發明內容
1、沖抓鉆樁機(圖1一圖5)。目前已有沖抓全套管鉆機，但還沒有鉆 抓鉆機(旋挖鉆機和螺旋鉆機純屬鉆，不能抓)。所以這里的目的是想設計出一臺既能鉆、能 抓又能沖的樁機。除適應最復雜的地層鉆進外，還適宜水上作業。它是潛水樁機的特殊形式， 和日本的RRC型鉆機有相似之處，即無需鉆桿傳遞扭矩，可打正循環、反循環鉆進。但在結 構上完全不同。本樁機的特點是利用活動翼片鉆頭作連續擴孔鉆進，用特殊裝置使內、外套 管跟隨鉆頭下入孔底，翼片收攏起來就是一個抓斗，張開時為一個鉆頭，并能從內套管中拉 上來。整個樁機由上部不轉動和下部轉動兩大部分組成。上部不轉動部分由密封室、頂部軸承裝置、水管防轉器、提升裝置、電纜、下軸承裝置 及加重室等組成。密封室由鋼板巻制焊接而成，上、下加焊一個連接圈，并用圓形厚鋼板密 封，中間加墊。室內裝有二臺小型電動機和傳動齒輪。不設變速機構，主要利用地表的高科 技產品——變頻調速器來實現電動機的變速，這樣靈活多了，不同巖層可用不同轉速鉆進。 密封室外壁對稱焊接有二條導向方條，使樁機沿著內套管導向槽作上下運動。頂部軸承裝置 內有一個徑向和軸向軸承，能吊掛樁機的全部重量，同時利用密封圈及軸承使轉動的中心管 與不轉動的排水接頭分開。由于樁機在內套管中不能轉動，而井口上部的水管巻揚機在巻、 放過程中，它會對水管產生一種扭力，為了解決這個問題，所以這里設計了水管防轉器。它 固定于一根較大的無縫管上，也是利用密封圈和軸承，使轉動的排水接頭和固定的防轉器主 管分開。提升裝置包括二條提梁柱和一條提梁。提引器有二種， 一種是通常鉆進用的，裝有 二個軸承，可隨意轉動。另一種專供沖擊鉆進用，無軸承。但裝有彈簧，沖擊時可使鉆頭轉 動。電纜由多個密封圈來封閉。下部軸承裝置內也有一個徑向和軸向軸承，起密封、定位及 承壓作用。加重室裝置，由10mm厚鋼板巻制后焊接成一個短圓筒，上、下加焊一個連接圈， 它對稱開有八個孔(上部為螺紋孔)。兩側同樣對稱焊接導向方條，但要與上部密封室的方條 相對應。上部與密封室相接，下部加一圓形厚鋼板，底面中心焊接下軸承座。室內根據需要 安放加重塊。下部轉動部分由翼片狀鉆頭、吊掛圓筒、連桿機構、下十字槽和翼片鉆頭張閉機構等。 翼片狀鉆頭有四片，每片由三片10mm厚鋼板切割成不同的梯形，經彎曲后再焊接起來便 成。下部刀口是易損零件，為便于焊接合金片或噴焊合金粉，所以另外加工，用螺栓連接。 鉆頭背面中、下部焊接有三條楔狀耐磨(地質用)鋼片，都按一定距離開有橫向水槽(各片 位置不一樣)，中部及右側二片各鑲有合金片或噴焊合金粉。刀口下部不需要焊接鋼片，直接 從外層加工出來，底部也鑲有合金片或噴焊合金粉。右側楔狀鋼片的刀口突出翼片外邊，斜 面與孔壁相切，主要用于切削巖層。左側楔狀鋼片沒有突出，和翼片邊緣一致，它的斜面與
翼片鉆頭直徑相切。在此不需鑲焊合金片，但應噴焊一些合金粉。它的主要作用是使翼片鉆 頭在反時針方向旋轉時，能產生一種內向收縮的壓力。但在此同時它也要切削巖石，故應在 其內層邊緣或中心線中下部鑲焊一定數量的合金片。有時候在大口徑水井施工中，需要把外 套管改為水泥管，則厚度(即直徑)增大較多。為了解決這個問題，于每塊翼片鉆頭背面中 間的一條楔狀鋼片的橫向水槽內，用螺栓加接一擴孔塊，厚度根據需要而定，因是在淺孔及 松軟的地層打井用，所以完全達到強度要求。翼片鉆頭內側焊接有下連接座和連桿座。
所述吊掛圓筒由10mm厚鋼板巻制后焊接而成，上部加焊一個連接圈，開有八個螺紋孔， 再在其上加一塊圓形中厚鋼板，用螺釘連接。于中厚鋼板中心開一圓孔，其間焊接一個套筒， 套筒內裝有十字內六角套及襯墊，六個平面上分別裝有三個鋼球。內六角套上部加膠墊及壓 板并用螺釘緊固。這樣使中心軸管和鋼球直接接觸，大大減小了它們之間的摩擦力，保證了 中心軸活動自如。另外，于吊掛圓筒下部焊接四個翼片鉆頭上連接座；上部焊接四個翼片吊 桿座，并在其外側面上部對稱焊接四塊墊肩。
所述連桿機構包括連桿、杠杠橫梁、吊桿及與它們相關鉸接的座組成。有關它的作用及 動作在后面具體實施方式
中再作論述。所述下十字槽裝置，是用特厚鋼板開槽后，呈十字焊接于厚中心管上。為了減小它和連 桿的摩擦力，于其下部外側用螺栓固定一個固定框，框內兩側各安裝有一根用粗螺栓穿著的 活動滾筒，使連桿直接和它接觸，這也大大減小了它們之間的摩擦力。另外，于十字槽的中 心管上部和下部各安裝一個帶十字肩內六角套借以傳遞扭力。
所述翼片狀鉆頭張閉機構由上十字槽裝置，收縮頂桿，收、放連接柱和限位焊接圓環組 成。上十字槽裝置也是用厚鋼板開槽后，呈十字焊接于內六角套上，并于中部適當位置開有 圓孔。限位焯接圓環和外六角軸之間有很寬的空間，其中用焊料充填焊接，用它來固定上十 字槽的位置。中心軸管把上部不轉動部分和下部轉動部分聯系起來。整條軸都轉動，由三段組成，上、 下為圓形軸管，中部為上大下小外六角形軸管。下軸管下部用螺紋聯接一個導向鉆頭，鉆頭 底部焊接方條隔開，并鑲有合金片。下軸管與鉆頭相接附近有一段切成四方形管，便于翼片 狀鉆頭合攏。它的作用除導向定位外，另外還有其他用途，就是在打反循環鉆進時能把所有 殘碴集中此小孔，便于砂石泵把它們排出地表。若采用正循環方法鉆進，在終孔后的洗孔過 程中，始終會殘留少量殘碴，而這導向小孔正好是它們的集中場所，這就保證了孔底大面積 的"清潔"。2、本樁機特有的內、外套管(圖6—圖7): 1)活動內套管前人主要用鉆桿或反扭矩平衡機構來傳遞扭矩。這里本人打破常規，用套管來作反扭矩平衡機構。之所以叫活動，是 利用鋼板的彈性，它可以張開，也可以收縮，用一根小水管穿過特制接扣的圓孔后便成為套 管。本人曾用過二塊薄鋼板做成活動內、外圓圈，用木架來支撐，中間倒混凝土，然后做三 米大口徑沉井施工。這就證明了它的可行性。
2)密封較好的固定外套管它主要和活動內套管配合使用。對于特別復雜地層及水上作 業適用。
3、 卡盤(圖9一圖10):本樁機所設計的內、外套管不用螺紋連接，因直徑大了不容易 實施，加工也有困難。同時，假如套管整個厚度增大會加大自身重量，更談不上利用它的彈 性進行彎曲。所以，只有利用薄鋼板來做套管主體，然后在它的外側焊接筋片，直徑越大筋 片就應該越多一些，這里對稱焊接六條。再在每條筋片上、下部位適當位置開一些橫向槽， 就靠這些槽來解決它們的接合及吊掛自身重量問題。這里的卡盤就是為了解決這些問題而設 計，它既可使套管接合或脫松，也可吊掛全部重量。另外，它還能同時壓入或起拔雙層套管。
4、 套管提架(圖8):這是本專利的配套設備，專門為吊掛內、外套管而設計。結構尚 算簡單，操作方便。它吊掛在一般鉆進用的提引器下部，可隨意轉動。圖上因篇幅關系省略 了些，就是在兩個掛鉤圓環(195)之間應該加一條環鏈(254)——見圖13，長度是每節套 管長度的2.5倍以上。
5、 孔口護圈及內套管拉鉤(圖12—圖13):為了人身安全，孔口必須加護圈。但這里不 僅是為此目的，還有其他用途。上面提到內套管收縮后，它的直徑大小及和外套管內壁距離 都沒有嚴格的規定，給起拔帶來一定的困難。為了解決此問題，這里于孔口護圈的頂部環梁 上，用環鏈吊掛六個拉鉤。拉鉤中軸可隨意轉動，前面有一塊擋板，只要使檔板穿過套管筋 片中部的長圓孔后，迅速轉動90',然后扭動雙頭內螺紋管，拉鉤很快就會鎖緊內套管。最后 把內套管掛在護圈的頂部環梁上。
6、 水管及電纜導架(圖14):前人的潛水樁機的水管用吊鉤掛著，在短距離內升降尚算 方便，但是要作連續長距離升降就困難多了。本專利設計有水管巻揚機，另外，前人已有了 電纜絞車。為了配合他們的使用，所以在這里設計了水管及電纜導架。它的作用有二方面， 一是當樁機下入孔內的時候，放松絞車及巻揚機剎制，則導架會自動翻轉過來，對正孔中心， 同時，它們能跟著樁機自動滑下。二是當樁機提升卸碴的時候，此時必須開動電纜絞車和水 管巻揚機，當樁機提升到頂部時，只要頂到了導架，于是它便又翻轉過來，此時關停絞車及 巻揚機，樁機被轉移到附近卸料塔卸碴，當然水管及電纜也跟著過去，這時導架的導輪起到 支撐及導向作用。7、 水管防轉器(圖5上部)樁機在套管內不能轉動，只能沿著導向槽作上下滑動。而 水管巻揚機在巻放過程中，它會使水管自身轉動一定的角度。這樣下去必定會把水管扭壞。 為了解決這個問題，所以在沖抓鉆樁機上部加有一個水管防轉器。主要通過軸承及密封圈的 摩擦作用使上下兩部分的動作分開。
8、 鉆擴鉆頭(圖15):前人樁機己有多種鉆擴鉆頭，有上開式、下開式的。但是較簡單 的都是單一擴孔用，且不能打正、反循環。鉆擴兩用的較復雜，甚至用液壓控制，油管直通 井下很不方便。所以本人在這里對前人的鉆頭作了-一些改進。把上鉸座固定在中心管上部，下鉸座可移動，用六角套限定它的移動距離，這樣就可得到最大的r"孔或收縮狀態。鉆進翼片和擴底翼片都可拆下來，可單獨鉆進或擴孔，也可同時鉆進及擴孔，還可打正、反循環。 但它不能單獨使用，必須和樁機結合起來才能用。為解決中途擴孔問題，這里于鉆擴鉆頭下 部增加一個倒轉三腳擴孔吊籃，它用螺栓固定于鉆進翼片固定座上。
9、 沖擊抽筒二合一鉆頭(圖16):上面提及沖抓鉆主機也有沖擊功能，但不是主要的， 只適宜在一些比較松軟而又穩固的地層中使用。對于松散、含較大礫石的地層及硬基巖它就 不適用了。所以在這里設計了把沖擊和抽筒結合為一體的鉆頭。只要是較穩固不必下套管的 地層，無論是軟的、硬的都可以鉆進。形狀有些象沖齒十字形鉆頭，但在結構上區別很大。 在十字刃片上部焯接一個儲斗，底部有四個活閥，斗內靠近中心管處焊接四根透氣管。除此 外，刃片外緣還焊接一個修孔圈，它和儲斗之間形成一個下大上小的環狀空間(中間被十字 厚鋼板隔開)。當鉆頭迅速下降的時候，孔內下部沖洗液及廢碴的體積也迅速膨脹，于是就逼 使它們克服重力沿著活閥、透氣管、環狀空間上升；最后又在重力作用下落入儲斗內，這樣 就避免一些較大巖屑留在孔底進行二次、三次沖擊。同時也由于有這樣三個透氣裝置，這就 大大減小了鉆頭下降的阻力，從而提高了沖擊能力。鉆孔結束后，接上通往地表的長高壓管， 可用正、反循環洗孔。
10、 手搖或電動水管巻揚機(圖17):"現代基礎工程施工"課本提到過水管滾筒，但結 構如何本人不清楚，就算有也是別人的專利。但從前人樁機的水管都是用吊鉤掛著來看，也 不太適宜用滾筒來收放。所以在這里本人設計了可手搖也可用電動機帶動的水管巻揚機。目 的是想把高壓管巻在巻筒上，隨時可以收放，大大節省勞動力。但巻筒是轉動的，而通往射 流泵或水池的吸、排水管是不能轉動的。為了解決這個問題，所以必須在巻筒中軸排、進水 管外端加一個防轉器，吸入或排出的沖洗液經彎管和高壓管與孔底連續相通。帶動巻筒可直 接由三角皮帶輪來驅動，但轉速不能過高，必須把經過變頻后的電流輸入電動機。本設計還 需解決另外一些問題，假如鉆孔越深，巻筒所巻高壓管層數越多，外層和內層線速度都有差 別。高壓管的下降問題還好解決，如要使它和鋼絲繩同步上升則比較困難，恐怕還要增加好 些設備。不過這里采用簡單的人為控制方法，在齒輪盒外，于從動齒輪軸上加一個帶三角槽 的摩擦輪，輪下再加一塊楔形摩擦木塊，由它來控制高壓管的升、降速度。在從動軸上，摩 擦輪外還加一個單車腳臂，必要時還可以用手搖來補充一下。11、 人力收、放水平臺(圖11):上面設計的水管巻揚機有優點，但也有缺點。優點有 如下幾個方面 一是保證在鉆進過程中能連續抽吸或輸送沖洗液；二是在一定程度上能使高 壓管跟隨樁機自動滑下；三是在高壓管提升過程中，無論手搖還是電機帶動，都大大節省了 勞動力。缺點主要有以下二方面， 一是在提升過程中難以控制高壓管和鋼絲繩的同步過程， 二是在打反循環鉆進時，大量的礫石碎塊在彎曲的管內作長距離流動，勢必會加快管壁的磨 損，同時受到阻力又大，甚至會出現堵塞現象。理論上推斷是這樣，如果經過實踐證明沒有 問題，那就可放心使用。但是，不管用清水或泥漿打正循環鉆進則絕對沒有問題。這里為了考慮問題周全些，同時也是圖方便，所以設計了人力收放水管平臺，在此平臺 上水管呈"8"字型巻曲平放。首先它的半徑增大了，帶泥沙及碎石的沖洗液大致在同一水平 面上流動，這就容易暢通一些。同時水管一正一反巻曲，它所扭轉的角度互相抵消，這就消 除了它的扭轉現象，延長了使用壽命。但它的缺點是增加了體力勞動強度。其實電纜也可這 樣收放，簡單多了。12、 卸料塔漏斗下部滾筒開關(圖18):本樁機使用的卸料塔及漏斗和前人的基本相同。 所不同的是漏斗上部安裝有一個卸料塔護圈，護圈底部有八塊活動板，和卡盤箱內的活動塊 基本相同，可在一定范圍內加大或縮小口徑。樁機可隨意放下都能頂到吊掛圓筒外側的墊肩， 卸下廢碴。為節省篇幅不附圖。但是前人的漏斗下部的開關本人覺得不太適合本樁機使用。 常見的是插板開關，有用杠桿推動的；也有用螺栓推動的。它對于一些粘土及細小均勻物質 最適用，但對于一些大小不均的石塊，特別是大石塊不適用。現代化施工場地的水泥漿攪拌 樓則用液壓驅動活頁的開、閉。這樣需較大的電動機及液壓泵，雖可靠，但增加了工程成本。 所以，本人在這里另外設計一個滾筒開關。取二根短無縫管，中間切去其中一半，兩端留下 少部分。然后使它們沿著圓周面作相對滾動，當轉到被切去的部分時就出現裂縫，開關打開； 當轉到未被切去部份時兩圓柱面相互接觸，只能作相對滾動，此時開關關閉。若使它右邊的 一個滾筒順時針方向轉動，則兩個滾筒總是向上提升及張開，故所有巖屑及石塊都阻擋不了 它們的轉動。四
本發明專利共有十八個圖，本來沒有那么多。因整個樁機體積較大，同 時又比較復雜，如果把比例縮得太小就根本看不清楚。所以分為上、中、下三段來畫，同時
有的結構圖除畫主視圖外，還要畫左視圖或俯視圖才能看清楚，如果是在一張圖上則為一個 圖；若有一個視圖在另外一張紙上，則視為另外一個圖。圖1為本發明沖抓鉆樁機整體結構簡視主視圖。圖2為本發明沖抓鉆樁機下段結構簡視主視圖。圖3為本發明活動翼片鉆頭結構簡視主視、俯視、左視圖。圖4為本發明沖抓鉆樁機中段結構簡視主視圖。圖5為本發明沖抓鉆樁機上段結構簡視主視圖。圖6為本發明活動內套管和固定外套管結構簡視主視圖。圖7為本發明活動內套管和固定外套管結構簡視俯視圖。圖8為本發明套管提架簡視主視圖。圖9為本發明卡盤簡視主視、俯視圖。圖IO為本發明卡盤滑塊箱簡視主視、俯視、左視圖。圖ll為本發明人力收、放水管平臺簡視主視、俯視圖。圖12為本發明卡盤及套管支架簡視主視圖。圖13為本發明孔口護圈及活動套管拉鉤簡視主視、俯視圖。圖M為本發明水管及電纜導架簡視主視、左視圖。圖15為本發明鉆、擴鉆頭簡視主視圖。圖16為本發明沖擊、抽筒二合一鉆頭簡視主視圖。圖17為本發明手搖或電動水管巻揚機簡視主視圖。圖18為本發明漏斗下部滾筒開關主視、俯視、左視圖。圖l一圖18中，定向鉆頭(1)、方柱合金片(2)、下中心軸管(3)、中部外六角軸管(4)、 帶十字肩內六角軸套(5)、下十字槽中心管(6)、下十字槽焊接件(7)、翼片鉆頭連桿(8)、 翼片鉆頭杠桿橫梁(9)、翼片鉆頭吊桿(10)、翼片鉆頭吊桿座(11)、翼片鉆頭上連接座(12)、 翼片鉆頭下連接座(13)、翼片鉆頭連桿座(14)、翼片鉆頭內層(15)、翼片鉆頭中層(16)、 翼片鉆頭外層(17)、翼片鉆頭中部焊接件(18)、翼片鉆頭刀口內層(19)、翼片鉆頭刀口中 層(20)、翼片鉆頭刀口外層(21)、翼片鉆頭吊掛圓筒(22)、 038軸套(23)、①32軸套(24)、 下十字槽上部加固方條(25)、圓形厚鋼板下部連接圈(26)、加重焊接無縫管(27)、吊掛圓 筒外側卸土墊肩(28)、翼片鉆頭右邊焊接件(29)、翼片鉆頭左邊焊接件(30)、導向鉆頭下 部焊接方條(31)、連桿定位框(32)、連桿定位框螺桿軸(33)、連桿定位框滾筒(34)、大 內六角套外套筒(35)、大內六角套襯墊(36)、帶十字及鋼球大內六角套(37)、 016鋼球(38)、大內六角套橡膠墊(39)、大內六角套上部壓板(40)、吊掛圓筒頂部厚鋼板(41)、 圓形厚鋼板上部連接圈(42)、加重室圓筒(43)、翼片鉆頭收放連接柱(44)、固定內六角套 螺釘(45)、 M30螺栓(46)、翼片鉆頭收縮頂桿(47)、限位焊接圓環(48)、中部內六角軸 套(49)、上十字槽焊接件(50)、下軸承密封圈摩擦圓筒(51)、下軸承密封圈壓蓋(52)、 下軸承杯(53)、下軸承座(54)、下軸承密封圈(55)、 (56)空、O90密封向心球軸承(57)、 090-0116墊圈(58)、 090止推球軸承(59)、加重室底板(60)、密封室圓筒(61)、密封 室圓筒外側導向方條(62)、主動小齒輪(63)、從動大齒輪(64)、密封室內固定電動機鋼板(65)、 5-7KW電動機(66)、齒輪下部頂筒(67)、鉤頭楔鍵(68)、上中心軸管(69)、加重 厚鋼板(70)、密封室底板(71)、 72—100空。密封室上圓形厚鋼板(101)、上軸承座(102)、 075推力球軸承(103)、 0 76-巾96墊圈(104)、巾75密封徑向球軸承(105)、軸承上部外 加減墊圈(106)、軸承上部內加減墊圈(107)、上軸承杯(108)、上軸承固定圓螺母(109)、 圓螺母上部墊圈(110)、巾64—094密封圈(111)、上軸承壓蓋(112)、 $136—0150上部 加減墊圈(113)、中心管排水接頭(114)、短高壓管(115)、水管防轉器固定鋼管(116)、 固定鋼管下圓塞(117)、固定鋼管上圓塞(118)、水管防轉器主管(119)、防轉器下密封圏(120)、防轉器密封圈壓蓋(121)、防轉器密封徑向球軸承(122)、防轉器軸承杯(123)、 防轉器圓螺母(124)、防轉器圓螺母上部墊圈(125)、防轉器上密封圈(126)、電纜下部密 封圈(127)、電纜密封接頭座(128)、 012 —18墊圈(129)、電纜密封接頭主管(130)、電 纜上部密封圈(131)、 M30小六角螺釘(132)、電纜(133)、頂部提梁柱(134)、頂部提梁(135)、常用提引器吊卡(136)、常用提引器下密封圈(137)、 cD50止推球軸承(138)、常 用提引器軸套(139)、常用提引器橢圓形提環板(140)、 密封圈(141)、常用提引器軸承頂圈(142)、 050—①60密封圈(143)、 078墊圈(144)、 M48螺母(145)、常用提引器提環(146)、常用提引器拉桿(147)、水管防轉器軸承頂筒(148)、水管防轉器 排水接頭(149)、長高壓管(150)、 050軸套(151)、 152—159空。活動內套管上節(第二 節)(160)、活動內套管短接扣(161)、活動內套管導向槽上節(162)、活動內套管上長開閉 接扣(163)、活動內套管收縮釘(164)、活動內套管上節連接水管(165)、外套管最下節凸 塊導向槽焊接件(166)、活動內套管上節筋片(167)、固定外套管上節(168)、固定外套管 上節筋片(169)、套管筋片旁側長螺桿連接圈(170)、活動內套管開閉線(171)、活動內套 管下長開閉接扣(172)、活動內套管下節(173)、活動內套管下節導向槽(174)、活動內套 管下節筋片(175)、活動內套管下節開閉處連接水管(176)、活動內套管下節下部開閉處短 接扣(177)、活動內套管下節連接水管(178)、活動內套管下節下部帶螺紋接扣(179)、活動內套管下節筋片底部凸塊(180)、固定外套管下節(181)、固定外套管下節筋片(182)、 方柱合金片(183)。 184—189空。套管提架中軸(190)、套管提架梁(191)、套管提架上圓 盤(192)、套管提架下圓盤(193)、套管提架上掛鉤(194)、套管提架掛鉤圓環(195)、套 管提架下掛鉤(1%)、套管提架下掛釘矩形套(197)。 198 —200空。卡盤箱活動塊(201)、 卡盤箱上蓋(202)、卡盤箱下蓋(203)、卡盤內層圓環狀夾板(204)、固定內層夾板焊接矩 形管(205)、固定外層扇形墊片(206)、卡盤外層夾板頂柱(207)、卡盤外層上下圓環狀夾 板(208)、卡盤上下移動導管(209)、固定卡盤內層插銷(210)、卡盤箱兩側焊接鋼板(211)、 卡盤箱旁側焊接壓力圈(212)、卡盤箱滑塊推桿(213)。 214 — 215空。人力收放水管平臺柱 腳(216)、人力收放水管平臺下墊板(217)、人力收放水管平臺上墊板(218)、人力收放水 管平臺欄桿(219)。 220空。卡盤及套管支架下地腳槽鋼(221)、卡盤及套管支架槽鋼(222)、 卡盤導管下部固定座(223)、活動內套管第三節(224)、中部及下部組合雙卡盤(225)、下 部伸縮式套筒油缸(226)。 227空。上部伸縮式套筒油缸(228)、上部固定卡盤(229)、導 管上部大螺母(230)、卡盤及套管支架柱腳(231)、卡盤及套管支架焊接橫梁(232)、卡盤 及套管支架頂部護欄(233)、井口護圈底部圓環(234)、井口護圈頂柱(235)、井口護圈中 部加固鋼圈(236)、活動內套管拉鉤(237)、固定拉鉤厚鋼g(238)、井口護圈頂部圓環(239)。 240空。護圈頂部焊接環梁(241)。 242 — 246空。活動內套管拉鉤中軸(247)、帶雙頭外螺 紋固定鋼管(248)、拉鉤擋板(249)、拉鉤雙頭內螺紋管(250)、徑向小軸承(251)、拉鉤 圓螺母(252)、焊接蹄環(253)、環鏈(254)。 255 — 260空。導輪轉臂中心圓鋼板(261)、 導輪轉臂(262)、轉臂中心圓鋼板固定管(263)、導輪軸心(分不同長度)(264)、導輪擋板 (265)、導輪徑向軸承(266)、導輪軸承壓蓋(267)、導輪軸承頂圈(268)、導輪擋板頂圈 (分不同長度)(269)、導輪支架后腳(270)、導輪支架前腳(271)、支架前腳及后腳固定鋼 管(272)、導輪支架底板(273)、支架兩側焊接鋼板(274)、支架后腳頂部拉桿(275)、拉 桿螺母(276)、小鋼絲繩(277)、 cD40—①120大墊圈(278)、拉桿中部滾筒(279)、拉桿 兩側短膠管(280)。 281—283空。擴孔吊籃腳(284)、吊籃中心短無縫管(285)、吊籃中心 加接無縫管(286)、擴孔導向鉆頭(287)、鉆擴鉆頭下部加接短無縫管(288)、鉆擴鉆頭下 部加長無縫管(289)、法蘭盤聯接管狀鉆桿(290)、鉆擴鉆頭中心內管(291)、內外六角形 鋼管(292)、鉆擴鉆頭下滑動套(293)、下滑動套鉆進翼片固定座(294)、下滑動套擴底翼 片餃座(295)、鉆進翼片(296)、擴底翼片(297)、八角柱合金(298)、內外六角限位座(299)、 擴底翼片鉸接連桿(300)、上固定套連接鉸座(301)、鉆擴鉆頭墊肩(302)、鉆擴鉆頭法蘭 盤(303)、變換接頭(304)。 305 — 309空。沖抽鉆頭中心管(310)、十字焊接厚鋼板(311)、 焊接修孔圈(312)、儲斗底部鋼板(313)、截錐體儲斗(314)、圓錐體儲斗(315)、十字架 長刃片(316)、 K414矩形薄片合金(317)、中心管下部長鉆頭(318)、小鉆頭下凹刃片(319)、 小鉆頭上凹刃片(320)、活閥底板(321)、活閥蓋(322)、活閥提梁(323)、活閥軸支架(324)、 活閥軸套(325)、活閥軸心(326)、儲斗內透氣管(327)、加重圓鋼(328)、擋碴板圓圈(329)、 焊接擋碴板(330)、沖抽鉆頭上部變徑接頭(331)、沖抽鉆頭頂部提梁柱(332)、沖抽鉆頭 提引器吊卡(333)、沖抽鉆頭提引器拉桿(334)、 060—①80墊圈(335)、沖抽鉆頭提引器 橢圓形提環板(336)、沖抽鉆頭提引器提環(337)、彈簧(338)、圓螺母(339)、 056—0> 116墊圈(340)、特薄螺母(341)、中心管下部短鉆頭(342)。 343空。槽形螺母及螺桿(344)、 焊接加厚鋼板(345)。 346 — 354空。水管巻揚機支架鋼板(355)、水管巻揚機支架底板(356)、 支架頂部焊接固定鋼管(357)、巻筒中軸主管(358)、巻筒中軸排、進水管(359)、巻筒中 軸套筒(360)、巻筒兩側擋板(361)、巻筒外側固定小鋼管(362)、加寬巻筒焊接小鋼管(363)、 巻筒軸承(364)、巻筒軸承杯(365)、巻揚機主動大齒輪(366)、巻揚機從動小齒輪(367)、 巻揚機三角皮帶輪(368)、巻筒加厚鋼板(369)、大鉤頭楔鍵(370)、彎曲銅管或無縫管(371 )、 水管防轉器軸承杯(372)、通往水池吸、排水管(373)、支架柱加固角鐵(374)、齒輪盒外 側焊接鋼板(375)、齒輪盒頂部焊接鋼板(376)、從動齒輪軸承(377)、從動齒輪軸承杯(378)、 從動齒輪中心軸(379)、從動齒輪小鉤頭楔鍵(380)、單車腳臂(381 )、帶三角槽摩擦輪(382)、 楔形摩擦木塊(383)。 384 — 390空。開關右滾筒(391)、開關左滾筒(392)、滾筒上部泥刷 (393)、滾筒兩側圍邊(394)、滾筒開關上部連接鋼板(395)、焊接中厚鋼板(396)、滾筒 圓塞(397)、 D30密封軸承(398)、傳動桿末端焊接內外六角鋼管(399)、滾筒右中心軸(400)、 直齒圓柱齒輪(401)鉤頭楔鍵(402)、滾筒左中心軸(403)、傳動桿(404)、傳動桿頂圈(405)、 橫跨柱腳固定鋼板(406)、加厚焊接鋼板(407)、固定傳動桿導管(408)、導管頭部焊接圓 盤(409)、方向盤(410)、傳動桿頭部圓塞(411)、單車飛輪(412)。五具體實施方式
本發明最佳實施例是這樣的。包括由沖抓鉆主機、內、外套管、卡 盤、套管提架、孔口護圈及內套管拉鉤、水管及電纜導架、水管防轉器、鉆擴鉆頭、沖擊抽 筒二合一鉆頭、手搖或電動水管巻揚機、人力收放水管平臺、漏斗下部滾筒開關等12大部分 組成。1、沖抓鉆主機最佳實施方式(圖1一圖5):從上述所知，本樁機具有沖、抓、鉆功能， 與傳統樁機的結構完全不同，它沒有動力頭、沒有鉆桿、而是用鋼絲繩吊著，用內套管的導 向槽來作為反扭矩平衡機構，把套管和鉆桿融為一體，必要時內套管還可作為給進用。驅動 轉軸的動力是普通三相異步電動機，它直接放在井下密封室內，不設變速機構，主要利用現
代高科技產品——變頻器來實現電動機的變速，這樣靈活多了，不同巖層可用不同轉速鉆進。 圖中密封室內放二臺各為7KW的電動機，如動力不夠，還可以增加一個密封室，再增加二臺 同樣電動機。中間可不要圓形厚鋼板，直接在兩個連接圈間用螺釘連接，但中間要加密封墊。 本樁機不用液壓來驅動翼片鉆頭的張、閉，因它是轉動的，無論液壓泵放在地表或井下都不 方便。而這里巧妙地利用杠桿原理，把連桿(8)上端鉸接于杠桿橫梁(9)中部；下端鉸接 于翼片鉆頭連桿座(14)上。杠杠橫梁(9) 一端鉸接于下十字槽焊接件(7)上部；另一端 鉸接于吊桿(10)下部。吊桿(10)上端鉸接于吊掛圓筒(22)上部的吊桿座(U)上。翼 片鉆頭上部焊接有下連接座(13)，把它(13)鉸接于吊掛圓筒(22)下部的上連接座(12) 上。圖1為樁機在提吊時的收縮狀況。在正常鉆進時，應把中部的翼片鉆頭收縮頂桿(47) 拿去。然后把它沿著活動內套管(160)之導向槽(162)慢慢放下，但樁機導向方條(62) 最后不應該吊掛在活動內套管下節導向槽(174)的封口上，還應保持一段距離。此時，當接 通經過變頻的電流，二臺或四臺小電動機(66)便按預定轉速順時針方向轉動，二個主動齒 輪(63)帶動從動齒輪(64)，于是整條中心軸管(69)、 (4)、 (3)也跟著轉動。由于有(49)、 (37)、 (5)內六角軸套的帶動，所以包括摩擦圓筒(51)在內，以下為轉動部分，以上為不 轉動部分(上中心軸管(69)除外)。樁機在開始鉆進的時候，有如下兩種情況， 一是孔內無 殘碴，導向鉆頭(1)下到孔底后，電子秤上重量馬上消失。此時翼片鉆頭還是呈閉合狀態(在 慢速情況下，離心力較小)，還未開始鉆進，只有在導向鉆頭(1)先鉆進180mm (不同口徑 此距離不同)后，當它接觸到巖層時才開始鉆進。二是孔內存在較多殘碴，導向鉆頭(1)還 未到達孔底翼片鉆頭就受到阻力，也就是下部轉動部分的重量壓在殘碴上，在電子秤上反映 出重量慢慢減小，直至為零。在上述兩種情況下，導向鉆頭(1)在鉆進時雖然只承受著上部 不轉動部分的重量，但這已足夠，不夠于加重室再增加厚鋼板。也由于它(1)和地層接觸面 積較小，在上部重大壓力作用下，首先刻取巖層，逼使整條中心軸管下降，從而使下十字槽 焊接件(7)也帶著杠桿橫粱(9) 一端下降，通過連桿(8)壓逼翼片鉆頭，使它慢慢張開。 杠桿橫梁(9)另一端所產生的反作用力通過吊桿(10)推動吊掛圓筒(22)， 一定程度上減 輕了其重量，但此重量始終還是加在連桿(8)上。最后上部不轉動部分的重量同時加在翼片 鉆頭及導向鉆頭(1)上。中心軸管不斷下降，連桿(8)不斷推動翼片鉆頭向外擴張。此時 它右邊的焊接件(29)由于凸出翼片邊緣較多，從垂直和水平方向看都呈楔狀，而且它(29) 的斜切面切向巖石，所以鑲在它(29)上面的合金片(2)在巨大壓力作用下不斷切削巖石； 翼片背后中部的焊接件(18)外側也鑲有合金片(2)，在轉動中也會切削巖石，并通過翼片
外層不斷把巖屑拔移中心。從地表深度計可看到，當樁機自降下至孔底后，若有殘碴情況下， 如再降下180mm則說明翼片鉆頭己張開到最大限度，此時它有些向外傾斜，但其外側的右 (29)、中(18)、左(30)焊接件是垂直的，所以鉆出來的孔也是垂直的。若在孔底無殘渣 的情況下，則在深度計上要降下180X2mm時翼片鉆頭才張開到最大限度。理論是這樣，在工 作中實際較難掌握。 一般情況下，在深度計上看到已下降180mm后，應再多鉆些，直到它再 不能下降了就應該停止鉆進。這時鉆出來的孔的孔底不是平的，它大致沿著圖1或圖2下部 的a軌跡切削巖石、可以用簡單形象來形容，有些像火山錐，從孔壁向中間慢慢隆起來，中心 有個孔。
當改變變頻后的電流方向，電動機會帶動中心軸管反時針方向旋轉，翼片鉆頭相繼也跟 著轉動。由于它左邊的焊接件(30)沒有凸出翼片外層邊緣，從水平和垂直方向看也呈楔狀， 但它的斜切面向內傾斜。所以當翼片在反轉的時候，由于介質的存在，它便會產生一種向內 收縮的壓力，但不一定能使它合攏。只有在一邊反轉翼片鉆頭， 一邊在電子秤上控制重量(上 部不轉動部分，或略大些)、以及在深度計上控制在180mm的范圍內慢慢提升樁機。此時，在 一般情況下不影響下部轉動部份，只有中心軸管往上移動，從而也帶動了杠桿橫梁(9)內端 及連桿(8)上升。于是它便對翼片鉆頭產生一個向內拉伸的作用力。由于吊掛圓筒上部及下 十字槽焊接件(7)下部都裝有滾動裝置，盡量減小它們之間的摩擦力。所以翼片鉆頭所受到 的壓力不但沒有減小，反而增加了一些(杠桿作用)。在此兩力聯合作用下，翼片鉆頭始終沒 有離開孔底，而是呈弧線狀(見圖1、或圖2下部b軌跡) 一邊收縮， 一邊用它左邊內層所 鑲的合金片(2)切削"火山錐"凸出部分，削下巖屑由翼片外層不斷巻入中心。如果是在較 松軟砂土層鉆進，在此二力作用下一抓便會松散。當鋼繩升高至180mm后，四塊翼片鉆頭完 全合攏于下中心管(3)預先加工好的四方柱。此時凸出的"火山錐"幾乎被削平，這就完成 了抓土過程。如果再繼續提升樁機，它便會離開孔底，直至從內套管中提出孔外，最后把它 放到專門設計的卸料塔上，漏斗護圈底部的八塊活動板可隨時頂到吊掛圓筒(22)外側的墊 肩(28)，再放松鋼絲繩，在上部重量作用下翼片鉆頭自動張開，廢碴卸于漏斗或載重汽車上。 然后提升鋼繩重復上述過程。
本樁機自行設計提升裝置。主要由提升塔、平板車和軌道組成。提升塔有些像現在建筑 用的塔吊，但結構有很大區別。因它轉動的角度要求較小， 一般《120、所以在頂部加一垂 直轉軸，轉軸上系三條繃繩，目的是增加提升能力，試用期可用起重機升降。平板車上除固 定有提升塔外，還安裝有沖擊鉆機升降設備(試驗期間最好用別人的報廢鉆機來修復)、電子 秤、深度計、變頻調速器等等。平板車架在輕型軌道上，鉆進時把它固定在鐵軌上。另外，
于孔口旁邊安裝有前人用的泵吸——噴射反循環設備、高壓水泵及動力設備等。泵吸——噴 射反循環設備，顧名思義可打反循環，但亦可打正循環鉆進。主要把射流泵和砂石泵組合起 來。如鉆進較深，若提升巖屑能力不夠，還可于孔下再加一個砂石泵，叫泵舉加泵吸——噴 射反循環，這時若要鉆進100m以上的深度則絕對沒問題。高壓水泵為地質隊所用的 (BW600/20)三缸往復雙作用臥式泥漿泵， 一檔最大排量36m7h; 二檔最大排量24. 6 m3/h。 這是地質用最大排量的泥漿泵，因本樁機鉆進速度比較慢，故對中、小口徑樁機而言是足夠 了的。它的主要作用有以下幾個方面1/可與內套管內壁的四條小水管相連接，必要時可用 高速沖洗液(水或泥漿)幫助切削巖層。2/通常所用的正循環方法鉆進，沖洗液正好相反， 從泵吸——噴射反循環設備的吸水(碴)管進入高壓管，流經孔底后，再從鉆孔環狀空間返 回孔口，然后進入沉淀池。但是這里的工作臺及套管高出地面2-3m。臺下還有工人操作。所 以絕對不能讓沖洗液從孔口流出。此時最好把泥漿泵的吸水管放下孔內，在保證吸程的情況 下，盡量把它放低一些，便于吸取較粗顆粒的巖屑，再經其排水管放入沉淀池內。3/如用反 循環方法鉆進，則必須從孔口灌注沖洗液。這里可用另外一條短高壓管， 一端接到泥漿泵的 排水接頭上，另一端放下孔內，再開動泥漿泵，沖洗液就源源不斷進入孔內。此時，如果同 時開動泵吸——噴射反循環設備，則在上部巨大的吸力作用下，帶巖屑的沖洗液經導向鉆頭 就被吸入高壓管內，上升至反循環設備的吸碴管，再經排碴管流入沉淀池。4/在無套管(孔 口管除外)情況下，如用沖擊(主機或沖抽鉆頭)方法鉆進，此時正循環的沖洗液可從孔口 流出，然后流入沉淀池。為不使高壓管及電纜在沖擊時纏繞鋼絲繩，所以，事先就應該把它 們卸下，高壓管下端還應留在孔下，但要和主機或沖抽鉆頭保持一定距離。在此同時，另取 一段短高壓管， 一端接到泥漿泵的排水接頭上；另一端也接到巻揚機的水管防轉器的排水接 頭上。這樣就可保證高速沖洗液隨時到達孔內較低處，加強了巖屑的上浮能力，比從孔口附 近補充沖洗液強多了。終孔后接上高壓管或電纜，同時還原巻揚機之水管防轉器上的排水接 頭的水管，再用泥漿泵從孔口補充沖洗液，之后就可用反循環方法進行洗孔。這些都是前人 的產品，不屬本專利技術，所有沒有附圖。但在實施過程中是必不可少的，這里順便提及。 在沒有套管情況下本樁機可有如下用途。如把樁機吊放在本專利專門設計的卸料塔上， 上部不轉動部份下降到最低點，四條收放連接柱(44)正好套在上十字槽焊接件(50)的槽 中。此時兩零件的孔正好對正，然后穿一根長螺銓(46)把它們固定，使四塊翼片鉆頭就永 遠處于張開的狀態。同時于中心軸管下部最好再換上一個直徑較大的十字鉆頭。另外暫時拆 除電纜(133)和通往地表的長高壓管(150)，最后還需換上沖擊提引器。此時就可在較松軟 穩固的地層進行沖擊鉆進，直接用泥漿來護孔。雖然連稈及軸的剛度、強度都較好，但沖程
也不宜過大。最佳的鉆進方法是，把高壓管(150)直接放下孔底，但離樁機還應有一段距離， 再用高壓泵把泥漿盡量送下最低處，即先用正循環沖擊鉆進。終孔后接上高壓管(150)，用 反循環方法洗孔。此方法對環境污染較大，條件不允許不宜使用。
2、內、外套管最佳實施方式(圖6—圖7): 1)活動內套管它由4一6誦(視孔徑大小 而定)鋼板巻制而成，但在接縫處為一斜面，不加焊接。稱為套管開閉線(171)。于套管內 壁開閉線(171)上部左側焊接短接扣(161)，右側焊接上長接扣(163)，并且在開閉線(171) 左側相當上長接扣(163)位置開一個長方形孔，供套管收縮時上長接扣(163)沿此孔滑動。 同時也于開閉線(171)下部左側焊接短接扣(161)，右側焊接下長接扣(172)，并往左側開 一個長方形孔，此兩接扣的位置和上部的正好相反。接扣中間均開有圓孔，穿過小水管(165)、 (176)后便成套管。但套管最下節(173)最下部的短接扣(177)與上部的短接扣(161) 有些不同。它的孔是分級的，水管在此可拉動但不能轉動。與開閉接扣近似十字對稱的上部 和下部焊接同樣的短接扣(161)，但套管最下節(173)最下部的短接扣(179)與上部的不 同，它的圓孔為螺紋孔。此三排接扣同樣用小水管(165)、 (178)穿接，但最下一根(178) 下部為螺紋連接。小水管長度大致和套管長度相等，只不過它多出了連接螺紋部分(下部第 一根水管除外)，上、下都為錐形螺紋，每根水管上部必須沉入短接扣(161)少部分，便于 套管間互相接合。小水管上部可與高壓水泵連接，沖洗液直射孔底，加快鉆進速度及使部份 廢碴集中中心管(3)。除此之外，上、下套管間的扭力一部份由這四根水管來平衡。
另外，于套管內壁特定對稱位置各連續焊接一條導向槽(162)，最下端一條(174)底 部封閉。槽壁加襯墊，磨損后易于更換。供樁機導向和平衡扭矩之用。
為了預防閉合線(171)于套管中部裂開，所以在它的兩側適當位置焊接兩對收縮釘 (164)，每釘有一小孔，每對捆綁鐵絲后，穿過附近的小孔引出套管外壁，再把它扎緊，然 后每對和每節套管之間再用鐵絲連起來。它的作用， 一是扎緊每節套管，二是幫助套管收縮， 下面再說明。
套管外壁呈對稱六角形焊接六條筋片(167)，每條筋片的上部和下部適當位置開有三種 橫向槽。 一種供套管接合及吊掛自身重量用；另一種供卡盤扭動及吊掛用；側邊的橫向槽僅 存在于筋片的上部，供提架吊掛之用。另外，每條筋片的中部開有一個長圓形孔，并穿過套 管，供套管收縮后拉鉤吊掛之用。
每節套管長度不宜過長，以800—1200咖為宜。長了內套管不易彎曲。難于收縮。同時， 在下入套管時需先在地面加接三根后才能下入孔內，這就增加了工作臺高度。
一般情況下，于流沙層和含稀泥的地層以及在水上作業時與外套管配合使用，它們互相
套在一起，內套管下節筋片(175)下部有一凸塊(180)，使它(181)不能滑下。所以在下 雙層套管的短時間內，內套管要承受外套管的全部重量(當然要減去外套管與巖層間的摩擦 力)。終孔后，只要把閉合線(171)附近的那根小水管(165)、 (176)拉出來，則套管(160)、 (173)就會自動收縮(因內、外套管間充滿泥沙)，最大可使直徑縮小60mm以上。如不達目 的則用提架輕輕拉動套管外壁的鐵絲，它就會從上而下收攏起來。此時繼續加接壓下外套管， 隔斷流沙層。在下入鋼筋籠之前，先起撥內套管，然后一邊灌注混凝土， 一邊起撥外套管。
對于在一些崩塌不太嚴重的地層鉆進時，只下內套管就足夠了。但此時鉆孔孔徑比套管 直徑大一些，造成套管和孔壁無摩擦力，鉆進時枉動。解決此問題方法如下，先把下部三根 套管連接好后，因每條筋片中間都有一個長圓孔，就用此孔以螺栓固定一條長角鋼，使它的 直徑略大于鉆頭直徑。鉆進中就算有少量礫石或巖塊掉下來問題也不大，相反它起到固定套 管作用。鉆孔結束后，下入鋼筋籠， 一邊灌注混凝土， 一邊起拔套管。為了加強每節套管的 抗扭及吊掛能力，于筋片兩側的上部和下部適當位置各加焊一個小連接圈(170),便于在兩 節套管之間用長螺桿加固。
2)密封較好的固定外套管(圖6-圖7):它由5-8腦厚(取決于直徑大小而定)鋼板巻 制后再經焊接而成，每節套管上部和下部都有50mm的長度作為重合部份，必要時還可放膠墊 或充填劑，使它的密封性能更好。它的內徑比活動內套管的筋片外徑大4一6mm，以4mm為宜。 每節長度應和內套管一致，但是最下一節則短了很多，原因有二個， 一是要靠內套管的筋片 的凸塊來支承；二是要配合組合卡盤的滑塊位置。外壁同樣對稱焊接有六條筋片(169)、(182) 厚度及大小和內套管的一致，半徑略有差別，但可忽略不計。上部和下部適當位置所開的橫 向槽亦和內套管筋片的一致，唯獨中部沒有開長圓孔。 一般情況下不單獨使用，多和內套管 配合起來下入孔內。特別適用于復雜地層及水上作業。對于一些要求高質量的樁孔也必需下 入雙層套管。
為了使內外套管連成一整體，不至于產生相對轉動，增加其抗扭力。必須于外套管最下 節的內壁相當于凸塊(180)的位置，用二塊薄鋼板(166)焊接一條槽，使凸塊(180)正好 嵌在其中，可使它們至少在一節范圍內作上、下活動沒有問題。
上述沖、抓、鉆樁機配合內、外套管可有如下多種鉆進方法1)雙層套管鉆抓法。適于 水上作業及在松散砂土、流砂層或含稀泥的地層中鉆進。如中途遇較硬的灰巖、片巖、頁巖、 及粉砂巖等也能鉆進，但鉆速很慢。此法可不需清水或泥漿護孔，只需用高壓泵(地質用) 把沖洗液(水或泥漿)通過內套管內壁的四條小水管直接噴射到孔底， 一來幫助切削破碎巖 層，二來護孔壁，三是把巖屑稀釋成糊狀。假如粘稠度不夠還可從孔口投入泥球，便于抓取。
若孔內水位較高，則不必通過小水管噴射沖洗液，可直接鉆進抓取。這是一種最環保的鉆進 方法。最適用缺水地區。2) 單層內套管鉆抓法。與上不同的是，地層略穩固，只下單層內套管便可解決問題，但 最下2-3節的套管筋片的外側必須用螺栓固定相當于外套管厚度(寬度)的角鋼，以增加它 和地層的摩擦力。'這種方法必要時可用水或泥漿護孔。但不適用水上作業。3) 單、雙層套管鉆抓正、反循環鉆進方法。本樁機配有正循環和反循環鉆進設備。為了 省去翼片鉆頭在抓取巖屑后的升、降及卸碴的時間。所以當從翼片鉆頭反時針方向轉動開始， 在深度計上看到鋼繩己上升了 180mm (不同口徑此距離不同)后，證明抓取巖屑已完成。此 時可再繼續往上提升短距離，目的是要使翼片鉆頭最下端超出殘碴面。然后又繼續把樁機放 下，開始另一回次的鉆進過程。此時已抓到的巖屑不斷散落。解決的辦法， 一是放慢樁機下 降速度，二是加大正、反循環泵量，使巖屑迅速排往地表。就這樣樁機一方面不斷連續往下 鉆進，另一方面不斷用正循環或反循環方法把巖屑排往地表。如果環保條件許可，這幾種鉆 進方法是最便捷的。鉆進速度也比較快。4) 單、雙層套管中沖擊正、反循環鉆進方法。當樁機在提吊情況下，下部轉動部份降下 至最低點，上十字槽焊接件(50)和收放頂柱(44)分開到最大距離。此時如果在兩零件之 間加一條收縮頂桿(47)，上、下用長螺桿(46)來固定，于是翼片鉆頭永遠處于收縮狀態。 可磨碎或沖碎孔底大塊巖屑，特別是在用正、反循環方法鉆進時，中途久不久也應該沖擊一 次。如在較松軟地層鉆進，并在中心軸管下部換上一個直徑稍大一點的十字鉆頭，必要時可 在短距離內用短沖程沖一下。但沖出來的孔徑會小較多。這里唯一的辦法是從四條小水管高 速噴射沖洗液，幫助切削巖層。其次是利用地表的液壓裝置，通過卡盤同時壓下內、外套管 或單層內套管，借以幫助修孔。然后用正循環或反循環方法把巖屑排往地表。如用正循環方 法鉆進，必須用泥漿做沖洗液；如用反循環方法鉆進，用清水或泥漿做沖洗液都可以。下入 單層或雙層套管視地層的穩固性而定，單層不適宜水上作業。3、卡盤最佳實施方式(圖9-圖10)及同時下入內、外套管方法(圖12): 1)卡盤最佳 實施方式它分固定和活動兩大部分。固定部份主要由外層上、下二塊圓環狀夾板(208)組 成，其間外側對稱焊接六塊扇形墊片(206);內側邊緣也對稱焊接六條頂柱(207)。其中四 塊扇形墊片(206)中間開一個圓孔，并且穿過上、下圓環狀夾板(208)、四條導管(209) 從其中通過。活動部份亦由二塊稍薄一點的圓環狀夾板(204)、焊接矩形管(205)及卡盤箱 組成。內層圓環狀夾板(204)外徑比扇形墊片(206)內徑小0.5—lmm左右，內徑和外層圓 環狀夾板(208)的大小一致。這里要使它(204)轉動一定的角度，所以對稱開了六個缺口，
并于缺口中心位置二夾板(204)之間各焊接一段矩形管(205)。卡盤箱(圖10)主要由活 動塊(201)、上蓋(202)、下蓋(203)、兩側焊接鋼板(211)、旁側壓力圈(212)及活動塊 推桿(213)組成。由六個卡盤箱焊接于內層圓環狀夾板(204)無缺口中間的位置，它和焊 接矩形管(205)連成一個整體。活動塊(201)在箱內可水平移動，磨損后還可更換。在它(201)的外側并排有三個孔，同時穿過下蓋(203)。如果把推桿(213)插入此三孔任一個， 則活動塊(201)處于收縮狀態。另外于卡盤箱下蓋(203)按不同距離開四個孔，使活動塊(201)推迸去既可卡緊內、外套管筋片的橫向槽，也可卡緊筋片外側任一點，然后把推桿(213) 固定于下蓋(203)的孔中。有時候把活動塊(201)推進去可能暫時接觸不到筋片，但六塊 同時推進同一位置后，則活動塊(201)前端的凹槽就正好卡到筋片。卡盤箱外側旁邊焊接有 一個壓力圈(212)。用壓力把套進此壓力圈(212)后，向左或向右推動，可使整個內層圓環 狀夾板(204)及卡盤箱轉動19'。對于套管的接合完全可滿足了，半徑越大移動距離越大。 一般情況下最好六根壓力把同時推動，但最少不能少于三根。此雖麻煩些，試驗成功后采用 液壓控制就好了。假如要想使卡盤箱固定不動，則只要于焊接矩形管(205)位置，使內外層 圓環狀夾板(204)、 (208)的孔對正后，加插銷(210)便可達目的。這里設計的卡盤不剛是為了解決套管的接合及吊掛自身重量問題，另外還使它能同時起 撥及壓入雙層套管。這樣，單個卡盤不夠用，甚至還要兩個組合在一起，而且要在套管支架 上分三處安裝(圖12)。下部一處由二個單卡盤焊接在一起，要使上、下卡盤的活動塊(201) 正好卡到內、外套管筋片的橫向槽。它固定在套筒式油缸(226)的軸上。除可接合或分離內、 外套管外，還可同時壓下或起撥內、外套管。中間一處亦由二個單卡盤焊接在一起，但它吊 掛在套筒式油缸(208)軸下(可比下部油缸小一些)，主要用它來接合或分離內、外套管， 但它對套管的壓下或起撥亦有輔助作用。此二處卡盤都在四條導管(209)上作上、下移動， 它們的移動距離應》每節套管的長度。上部一處為單個卡盤(229)，由大螺母(230)固定于 支架面上。在下入雙層套管的短時間內，下部所有卡盤(225)都要松脫，而此時它(229) 起吊掛內、外套管全部重量的作用。2)同時下入內、外套管的方法(圖12):用套管提架(圖8)先吊下內套管下節(173)， 一般情況下和支架下地腳槽鋼(221)還應有一段距離，此時用組合卡盤(225)之上卡卡緊 筋片橫向槽；接著再放下內套管第二節(160)，使它們的筋片正好錯開一個位置，再把中部 組合卡盤降至最低位置，用六塊下卡盤之活動塊(201)卡緊它(160)的筋片任一點都可以， 然后往同一方向轉動，使它們的筋片互相對正。在套管接口附近的上、下筋片的兩側都焊接 有連接圈(170)——見圖6，它(170)的外徑和筋片厚度一致。在兩連接圈(170)之間用一條長螺桿穿起來，這樣就增加了套管間的抗扭及吊掛能力。最后再放下第三節內套管(224)， 此時它(224)的頂部基本和支架平臺面一致，就用(圖12)中部組合卡盤的位置，用下卡 卡緊內套管上節(160)筋片；用上卡卡緊內套管第三節(224)筋片，使它們接合后，再穿 上長螺桿。下一步同樣用套管提架吊起外套管第一節(181)，使它內壁的凸塊導向槽沿著內 套管的筋片暫時滑到下部組合卡盤(225)上，此時用上部卡盤(229)之活動塊(201)卡緊 上部內套管(224)，同時松脫下部組合卡盤(225)之上、下卡，隨后繼續降下外套管下節(181)， 直至降到內套管筋片凸塊(180)為止。此時用下部組合卡盤(225)之上、下卡卡緊內、外 套管的橫向槽，再用插銷(210)固定上、下卡盤。跟著就可下入樁機開始鉆進，當鉆進至相 當一節套管長度的深度后，松脫上部卡盤(229)，并用套管提架吊下固定外套管上節(168)， 當吊至下部組合卡盤(225)時，又用上卡盤(229)卡緊內套管第三節(224)，此時最好只 松脫下部組合卡盤(225)之上卡，使固定外套管上節(168)繼續下到底，接著用上卡使它 們互相接合，再用長螺桿穿接筋片兩側的連接圈(170)。然后收縮中部及松脫下部組合卡盤 (225)，并使下部組合卡盤(225)升高至一節套管長度的位置，它的上、下卡盤活動塊(201) 正好卡緊內、外套管筋片的橫槽，同時松脫上部卡盤(229)，之后使下部套筒式油缸(226) 之軸收縮，直壓下至一節套管長度的深度即停止。以后繼續鉆進，重復上述過程。下入問題 解決后，提升當然更沒有問題。4、 套管提架最佳實施方式(圖8):在提架中軸(190)下部焊接二塊中厚鋼板切割成的 上圓盤(192)和下圓盤(193)，于上圓盤(192)面上呈對稱焊接六條提架梁(191)，每條 外端開二個孔，供吊掛上掛鉤(194)用，上掛鉤(194)下部穿一個掛鉤圓環(195)，然后 于圓環內再穿過一條環鏈(254)，見圖13,本圖因編幅有限不畫，環鏈長度應》每節套管長 度的2.5倍。環鏈下部再穿過一個掛鉤圓環(195)，并于此環內套上下掛釘(196)。下掛釘(196) 制造簡單，取一塊中厚鋼板，上部穿孔，下部切去一部份，最下端留下二個釘，正好 能套進套管筋片側邊的橫向槽。同時還于下掛釘(196)套上一個由矩形管切出來的矩形套(197) ，它可上、下移動，但不能退出。當要吊掛套管時，即把矩形套(197)往上移，下掛 釘(196)則露出二個釘，然后把它推向套管筋片側邊橫向槽，并放下矩形套(197)，六條筋 片都套好后，即可把套管拉起來。采用一條環鏈可拉5_6噸的重量，六條可拉30—36噸。 若內套管重量以O. 15 t/m計，則可吊掛200ra以上的內套管的重量。5、 孔口護圈及內套管拉鉤最佳實施方式(圖12-圖13): 1)孔口護圈最佳實施方式主 要由護圈底部園環(234)和頂部圓環(239)組成，二者均為中厚鋼板切割出來，但上者應 略厚些。在二圓環(234)、 (239)之間對稱焊接12條由中厚鋼板切割出來的頂柱(235)，為 了使頂柱(235)更加穩固，于其中下部外徑連續焊接二個圓鋼做成的加固鋼圈(236)。頂部 圓環(239)內側焊接一個亦由園鋼做成的環梁(241)。為了方便吊掛環鏈(254)，于頂部圓 環(239)內側之對稱位置開六個小缺口，而且它必須在兩頂柱(235)中間位置，平分角為 60'。在缺口的環梁(241)上穿一個掛鉤圓環(195)，這樣就構成了孔口護圈。2)內套管拉鉤最佳實施方式(圖13);在拉鉤中厚鋼板(238)上，固定一根帶雙頭外 螺紋的鋼管(248)，其中穿過一根軸(247),它(247)在鋼管(248)內可隨意轉動及伸縮， 前端用鍵固定有擋板(249)，后端加一徑向小軸承(251)，并用螺母(252)壓緊。在帶雙頭 外螺紋鋼管(248)上套上雙頭內螺紋管(250)，由它(250)通過軸承(251)和螺母(252) 把拉鉤中軸(247)連成一整體，再于螺母(252)上焊接一個蹄環(253)。另外，把拉鉤中 厚鋼板(238)上部削薄一些，并鉆一個孔，孔中穿一個掛鉤圓環(195)，然后在上、下兩掛 鉤圓環(195)之間穿一段環鏈(254)，它的長度要使套管拉鉤的中軸(247)大概對正筋片 的長圓孔的中心位置。這就是所謂的內套管拉鉤。具體操作過程，先用套管提架把收縮后的 內套管拉上一節的長度(圖12),拉鉤中軸(247)大概對正筋片長圓孔的中心位置，此時用 一只手抓住蹄環(253)，另一只手快速旋轉雙頭內螺紋管(250),此時蹄環(253)沒有跟著 轉，但中軸(247)快速向前伸出，雙頭螺紋扭盡后，中軸(247)伸出到了最大限度。這時 用蹄環(253)調整擋板(249)的長度方向大致和筋片長圓孔方向一致，然后把它推進去， 并用蹄環(253)使擋板(249)轉動90° ,再用另一只手迅速反轉雙頭內螺紋管(250)，直 至拉鉤壓實內套管為止，六個拉鉤操作完后，剪斷或拆去原來扎在內套管收縮釘(164)上的 鐵絲，并卸去二節套管間筋片傍側的長螺栓。這時上、下套管一般情況下還呈接合狀態，為 使它們松脫也不難，只要用手大力往內推動上節各條筋片，套管收縮后它就會自動松脫。這 時就可把套管拉上去，放到專門停放的場地。以后再重復上述過程，直至起拔完為止。6、水管及電纜導架最佳實施方式(圖14):它由支架和三角形導輪兩部份組成。支架是 在底板(273)上焊接二條短前腳(271)和二條長后腳(270)，前腳(271)比后腳(270) 略寬一些，目的是于其上部二邊各開一個螺紋孔，供安裝軸承壓蓋(267)用。支架兩側上部 和中部焊接扁鋼或鋼板(274)來加固；前后則焊接鋼管(272)來加固。后腳(270)頂部用 螺母(276)固定一條拉桿(275)，拉桿(275)中部穿一段滾筒(279)，它可自由轉動，兩 端各穿一段膠管(280)。三角形導輪的組成，是在二塊中心圓鋼板(261)之間的邊緣對稱焊接三根小鋼管(263), 使它(261)們組成一整體，然后于兩邊中心圓鋼板(261)的邊緣對稱焊接三塊導輪轉臂(262)。 同時還于三對轉臂中部各加焊一根小鋼管(263)，在二對轉臂外側各安裝一條橫向導輪軸 (264)，軸(264)上穿有三個圓形擋板(265)，中間以不同長度頂圈(269)分開，同時它 又是水管及電纜滑道。導輪軸(264) 二端各安裝一個徑向小軸承(266)，軸承(266)和擋 板(265)之間有頂圈(268)。這樣于轉臂外端各開一個螺紋孔，然后用帶外螺紋的軸承壓蓋(267)把導輪軸(264)固定在轉臂上。另外，還于另一對轉臂外端各開一個孔，同時穿過 一條較長一點的橫軸(264)，它(264)同時穿過支架前腳(271)。軸(264) 二端也安裝有 小的徑向軸承(266)，軸承(266)和轉臂(262)之間除有頂圈(268)夕卜，于轉臂(262) 外側和前腳(271)內側之間還有一個大型墊圈(278)，供三角形導輪導向用。最后，同樣用 帶外螺紋的軸承壓蓋(267)把整個三角形導輪固定于支架上。為了控制三角形導輪轉動的角 度，于靠近后腳(270)的一對轉臂的下側選擇適當位置各鉆一個孔，并系一根鋼繩(277)， 鋼繩(277)另一端則系于套管支架頂部，主要控制轉臂轉動最大角度《155° ,此時帶小孔的 一對轉臂的橫軸和支架橫軸在同一水平線上，也就是轉臂伸出最大距離。它用螺栓固定在套管支架頂面孔口護圈旁邊。當把樁機下入孔內的時候，同時放松水管 巻揚機及電纜絞車煞制，于是水管及電纜也跟著樁機下去，它們就拉動了三角形導輪，馬上 就翻轉155° ,此時正好有二條鋼絲繩拉著，使它再不能轉動。于是水管及電纜降低位置至 滾筒(279)上，改在有孔的轉臂的導輪上滾動。而在滾筒(279)上則以滑動為主，這樣增 加了它們之間的摩擦力，只能隨著樁機緩慢下降。當樁機提升卸碴的時候，則要開動水管巻 揚機及電纜紋車，使它們慢慢巻起來，如和鋼繩不同步下面再討論。當樁機上升至頂部時， 它頂到了導輪，于是整個三角形導輪就會翻轉過來，帶小孔的一對轉臂就倒在拉桿(275)的 膠管(280)上。另一對轉臂的導輪起支承水管及電纜的作用，使它們順利跟隨樁機轉移到卸 料塔去卸碴。之后又把樁機下入孔內，重復上述過程。7、水管防轉器最佳實施方式(圖5上部)于樁機上部、提梁(135)側邊固定一根預先 用鋼板(117)封閉好的鋼管(116)，并于上部削去直徑約一半左右，但頂部還保留一段完整 部分，并在其中焊接一個圓塞(118)，再在圓塞(118)上用螺紋固定一根防轉器主管(119)， 主管(119)上加二個密封軸承(122)，中間加頂筒(148)，上部加圓螺母(124)壓緊，并 在它(124)頂面加墊圈(125)。軸承(122)外邊套上一個軸承杯(123)，為了保險起見， 預防軸承在井下強大壓力之下會破壞它的密封性能，所以加了二個密封圈(120)，并用壓蓋(121)把它(120)壓緊。防轉器主管(119)上部也加二個小一點的密封圈(126)，它(126) 不準密封主管(119)，同時也密封軸承杯(123)。然后再在軸承杯(123)上部用螺紋固定排 水接頭(149)，并用它(149)來壓緊密封圈(126)，上部加接連通地表的長高壓水管(150)。 排水接頭(149)下部和水管防轉器主管(119)頂部沒有直接接觸。它們至少相距在2mm以
上，這就保證了它們互不千擾。主管(119)下部和樁機中心管排水接頭(114)之間用短高 壓管(115)連接，這就組成了完整的循環機構。不管是單一的上部通往地表的高壓水管轉動 還是下部的樁機轉動都通過軸承及密封圈的磨擦來解決。8、鉆擴鉆頭最佳實施方式(圖15):取一根厚度較大的無縫管作為中心管(291)，并在 其外壁套上一根內外六角形鋼管(292),其內徑大概和中心管(291)外徑差不多，其兩端空 間充填焊料。中心管(291)下部加接導向鉆頭(1)。在內外六角形鋼管(292)下端套上一 個下滑動套(293)，它由直徑稍大一點的內外六角形鋼管截出來，它們之間可自由活動。在 下滑動套(293)的六個平面中，其中三個焊接鉆迸翼片固定座(294)，三個焊接擴底翼片鉸 座(295)，它們均由厚鋼板切槽后做成。然后在它們之上分別用螺栓固定三片鉆進翼片(296) 和鉸接三片擴底翼片(297)，無論是鉆進翼片(296)和擴底翼片(297)，它們均開有水槽， 同時鑲有8角柱合金(298)。下滑動套(293)之上有一個內外六角形移動座(299)，可用螺 栓固定在內外六角形鋼管(292)上不同位置，這樣就可使擴底翼片(297)張開不同的角度。 在內外六角形鋼管(292)上部焊接一段與下滑動套(293)相同的內外六角形鋼管，稱固定 套。其外側對稱焊接三塊上固定連接鉸座(301)，它們應該和下部的擴底翼片鉸座(295)相 對應。中心管(291)上部直徑加工小一些，然后焊接墊肩(302)和法蘭盤(303)。最后用 連桿(300)把翼片(297)和上固定套連接鉸座鉸接起來便成為一個鉆擴鉆頭。具體動作過程如下，先在樁機上接上變換接頭(304)，再把樁機翼片鉆頭固定為收縮狀 態。然后把鉆擴鉆頭吊入孔口護圈內，并用二條方管支承它的墊肩(302)。此時就可把變換 接頭的法蘭盤和鉆擴鉆頭的法蘭盤用螺栓連接起來。接著根據需要調整內外六角移動座(299) 的位置，并用螺釘扭緊，其他螺紋孔也用短螺釘栓上，以免沖洗液從此噴出。下部一處為翼 片處于收縮狀態，中間一處為中等鉆擴狀態，其孔徑和上部樁機孔徑相同，上部一處為最大 鉆擴狀態。在下部滑動套(293)、鉆進翼片固定座(294)、擴底翼片鉸座(295)、鉆進翼片(296) 及擴底翼片(297)的重量作用下，擴底翼片(297)處于收縮狀態。此時就可把鉆擴 鉆頭連同樁機一起下入孔底。在開始鉆進的時候，導向鉆頭(1)承受著上部重大壓力，所以 它首先刻取巖石而慢慢沉入地層中，中心內管(291)及內外六角形鋼管(292)的下降，帶 動了上固定套連接鉸座(301)也下降，它推動連桿(300)，從而使擴底翼片(297)慢慢張 開，當張開到最大限度時，此時擴底翼片(297)和導向鉆頭(1)同步下降。假如擴孔完畢， 提升樁機和鉆擴鉆頭時，在下部的擴底翼片(297)及鉸座(295)等重量作用下，擴底翼片(297) 又會自然收縮起來，這時就可把它提出孔外。此鉆擴鉆頭的鉆進翼片(296)及擴底 翼片(297)都是用螺栓固定或鉸接，可同時鉆及擴，也可卸下其中一樣，單獨擴底或鉆進，
但單獨鉆進時孔徑要小一些。此鉆擴鉆頭可打正、反循環。如果要長距離鉆進或擴孔，則只 要于鉆擴鉆頭上部和變換接頭(304)下部之間加接管狀鉆桿(290)即可達目的。管狀鉆桿(290)在終孔后還可作為灌注混凝土的導管。此鉆擴鉆頭只能在終孔后接著擴孔，不能于中途某一地段進行擴孔。譬如在下入套管的 時候，中途遇到大礫石，套管下不去，此時就必須要擴孔。為了解決這個問題，這里于鉆擴 鉆頭下部增加一個倒掛的三腳擴孔吊籃。三個吊籃腳(284)焊接于中心短無縫管(285)的 圓周上，并在它(285)下端用螺紋加接多根口徑相同的無縫管(286)，它們的長度由所需擴 孔的位置和孔底的距離而定。無縫管(286)下端還加接一個擴孔導向鉆頭(287)。在擴孔的 同時，為便于用正反循環方法把巖屑排往地表，此時還需卸下導向站頭(1)，另外加接數根 和中心管(291) 口徑相同的無縫管(288)、 (289)，它們的長度應比擴孔導向鉆頭的底面至 少高出310mm (不同口徑此長度不同)，圖上的(289)應是最大的擴孔狀態。使用時只需把 三個吊籃腳(284)用螺栓固定于鉆進翼片固定座(294)上。當擴孔導向鉆頭(287)下到孔 底后，同時轉動中心內管(291)，則連桿(300)便在上部重大壓力作用下推動擴底翼片(297)， 并不斷切削巖石(擴孔)。此時的擴孔導向鉆頭(287)雖轉動，但無足夠壓力，不能切削巖 石。只有當擴底翼片(297)張開到最大限度后，內外六角限位座(299)詞時壓在擴底翼片 鉸座(295)和鉆進翼片固定座(294)上，此時中心內管(291)已降下310腿。故擴底翼片(297)和擴孔導向鉆頭(287)同步鉆進。削下巖屑用正、反循環方法排往地表。這里有了鉆擴鉆頭，如配合其他機構還可有以下幾種鉆進方法，即在有套管(單或雙層) 加鉆擴鉆頭正、反循環鉆進方法。當用鉆抓方法不能鉆進時或需在較硬的Ak層中鉆進。這時 先把主機的導向鉆頭(1)卸下，換上變換接頭(304)，然后再用螺栓把鉆擴鉆頭接上去。在 鉆進時，如果使用單獨鉆進方法則比較簡單，只需用螺栓接上鉆進進翼片(296)即可，但口 徑小較多。如要求上、下同徑也不難，同樣用螺栓把擴底翼片(297)接上，同時把內外六角 限位座(299)固定在中間位置，這時便可一邊鉆進， 一邊擴孔，上、下同徑。可用正循環或 反循環方法把巖屑排往沉淀池。此鉆進方法較為理想，細分有12種之多，不過都大同小異， 適應地層范圍較廣，小于灰巖硬度(包括灰巖)以下的巖石都能鉆進，鉆進速度視巖石軟硬 而定。如K入雙層套管最適宜水上作業。 .9、沖擊抽筒二合一鉆頭最佳實施方式(圖16):取一根較厚的無縫管作為鉆頭中心管(310)，于其下部套上一塊圓形儲斗底部鋼板(313)，并加以焊接，鋼板(313)對稱90°
開一個近似三角形的孔，然后在四個三角孔下邊用螺桿和帶槽螺母各連接一塊比1/4圓面積 小一點的活閥底板(321)，每塊底板(321)上面安裝一個活閥。它由活閥蓋(322)、活閥提 梁(323)、活閥軸心支架(324)、活閥軸套(325)、活閥軸心(326)等組成。儲斗底部鋼板 (313)靠近中心管處焊接四條透氣管(327)，它同時也穿過活閥底板(321)。另外，還在它 (313)外緣焊接截錐體儲斗(314)，同時上部還加焊圓柱體儲斗(315)。在中心管(310) 外徑，于儲斗底部鋼板(313)之四個三角孔之間焊接十字厚鋼板(311),此鋼板(311)中 下部切去一部份，正好包含著儲斗。同時于它(311)的底部縱長方向切削一直槽，供鋃嵌長 刃片(316)之用，用幾個螺桿及槽形螺母(344)把它(316)固定在十字焊接厚鋼板(311) 之下(見圖上放大剖面圖)。長刃片(316)下部又開縱向槽，其中連續焊接平放矩形薄片合 金(317)，焊接后再在砂輪上磨出刃來。設計圖上于十字焊接厚鋼板(311)兩側垂直焊接有 厚鋼板，并在其下部亦安裝有短刃片。十字焊接厚鋼板(311)外徑焊接一個修孔圈(312)， 其下部焊接有柱狀合金(2)。此外，還于中部外側穿一個孔，中間穿一個由圓鋼做成的擋碴 板圓圈(329)，并加以焊接。主要用以加固十字焊接厚鋼板(311)和焊接擋碴板(330)。四 塊擋碴板(330)由截錐體切割出來。中心管(310)下端安裝一個鉆頭(318)，底部焊接有 下凹刃片(319)和上凹刃片(320)。刃片底部同樣焊接有平放矩形薄片合金(317)。它(318) 的作用有二個， 一是作導向用；二是用反循環洗孔的時候，它(318)是一個吸碴口。但此鉆 頭(318)只適用于較軟一點的地層鉆進。如要在硬基巖中鉆進，則只需換上一個無勒骨的短 鉆頭(342)即可，使它的刃片和十字架長刃片(316)在同一水平線上。中心管(310)上部 加一個變徑接頭(331)。在十字焊接厚鋼板(311)上部對稱焊接一對提梁柱(332),其上安 裝一條橫梁(135)，中間用螺桿軸穿接一個沖擊用提引器。它主要由提引器吊卡(333)、拉 桿(344)、小墊圈(335)橢圓形提環板(336)、提環(337)、彈簧(338)、圓螺母(339)、 大墊圈(340)、特薄螺母(341)等組成。最后再于中心管(310)上部外徑焊接4根加重圓 鋼(328)。
具體動作如下當用順擰、左擰鋼繩提升提引器提環(337)的時候，彈簧(338)被壓 縮，逼使橢圓形提環板(336)上升，最后被圓螺母"頂死"，于是整個沖抽鉆頭被提起，當 升至一定高度后，放松提升機構手煞，此時鉆頭迅速下降，沖洗液及廢碴的體積也迅速澎脹， 此時它們只好沿著三個途徑上升， 一是透氣管(327)， 二是儲斗和修孔圈(312)之間的下大 上小環狀空間(中間被十字焊接厚鋼板(311)隔開)，三是活閥蓋(322)被逼打開，沖洗液 及廢碴直接從此進入儲斗。最后受到重力作用及上部擋碴板(330)、加重圓鋼(328)的阻擋 后，它們改變方向迅速降入儲斗內。此時活閥蓋(322)也自動下降封閉。沖抽鉆頭下到孔底
后，放松鋼繩，于是橢圓形提環板(336)及提環(337)自動轉過一定的角度。下次再提升 鋼繩時，則沖抽鉆頭便又轉過一定的角度。當沖擊多次后，儲斗內廢碴已有一定的數量時， 假如活閥蓋(322)不能被打開關系也不大，它們還可以從環狀空間及透氣管(327)進入。 直至儲斗裝滿后，把它提往地面，放在專門的裝置上，闊蓋(322)被頂開并卸下廢碴，剩下 來的可用水沖洗干凈。鉆孔結束后，如需要用正循環或反循環洗孔時，要先把長高壓管(150) 接到變徑接頭(331)上，同時為了預防鉆頭在下降中會產生轉動，可能會使水管巻到鋼絲繩 上去，最好換上帶有軸承的一般鉆進用提引器。鉆進中途也可用此方法來清理孔底。此鉆頭 還有一個特點，刃片磨鈍后可隨時拿下來加工。為了配合在雙層套管中使用，這里配套的沖抽鉆頭的口徑應比主機口徑小一級，即比內 套管的導向槽的內徑還要小一些。不會影響它的單獨使用。有了沖擊抽筒二合一鉆頭，如配合其他機構也可有以下幾種鉆進方法，即在有套管(單 或雙層)加沖抽鉆頭正、反循環鉆進方法。假如要在上部為松散沙土層、下部為較堅硬巖層 中施工時，而主機(沖抓鉆)又不能應付。此時上部可用單層或雙層套管進行鉆抓法鉆進。 而下部可換上小一級的本專利設計的沖擊抽筒二合一鉆頭來進行正、反循環方法鉆進。當達 到設計深度要求后，如實在太堅硬不能再擴孔時，即停止鉆進。如地層條件允許就應該擴孔(上下同徑或擴大)。此時只需把本專利改造的鉆擴鉆頭接到主機上，同樣用正循環或反循環 方法鉆進即可達到目的。10、手搖或電動水管巻揚機最佳實施方式(圖17):它由支架、巻筒、傳動機構及吸、 排水管防轉機構等幾大部分組成。支架組成如下。取二塊較厚較寬的鋼板(355)焊接于底板(356)上，旁邊焊接加固角鐵(374)。支架鋼板(355) 二側中部各開一個螺紋孔，供安裝 軸承杯(365)用。頂部焊接二條固定鋼管(357)，也可作為提梁用。巻筒的組成如下。取一 根較厚的無縫管截成二段，并加工出內、外螺紋；左邊一段為中軸主管(358);右邊一段為 中軸排、進水管(359)，并于靠近公螺紋一端切削一缺口，同時把內徑加寬一些，然后于此 焊接一段彎曲的銅管或無縫管(371)。另外，在中軸主管(358)中部套上一段內徑合適的無 縫管，叫中軸套筒(360)，并于套筒(360) 二端各焊接一塊直徑相同的圓形擋板(361)，它(361)們之間對稱焊接八根固定小鋼管(362)。為了加大巻筒直徑及減輕其重量,于檔板(361) 外緣對稱焊接八根(或十二根)加寬小鋼管(363)。并于右邊靠近彎管(371)的一塊擋板(361) 上的適當位置開一個圓孔。巻筒用鍵(370)固定于中軸主管(358)上。中軸主管(358)和 排、進水管(359)連接后，用軸承(364)及軸承杯(365)固定于支架鋼板(355)上。 在排、進水管(359)右端安裝一個防轉機構，它基本和樁機上部的水管防轉裝置相同。 在這里所不同的是軸承(122)底部無密封圈，所以導致軸承杯(372)短一些，同時和排水 接頭(149)相接的不是長高壓水管(150),而是通往水池的吸、排水管(373)，其他盡相同， 這里不多贅述。傳動機構安裝在支架鋼板(355)左側，先在其下部開一個螺紋孔，供固定軸 承杯(378)用，然后用鋼板(375)、 (376)等焊接一個齒輪盒，其中有一側可不用鋼板封閉， 便于齒輪安裝。再于齒輪盒左側焊接鋼板(375)的中上部開一個大圓孔，至少相當于主動齒 輪(366)直徑一樣大。然后在其下部相當于支架鋼板(355)下部螺紋孔的位置，再開一個 螺紋孔。在齒輪盒內，于中軸主管(358)上用鍵固定主動齒輪(366)，再在其外側固定三角 皮帶輪(368)。另外，還于齒輪盒下部用軸承(377)及軸承杯(378)把從動齒輪中心軸(379) 固定起來。然后在盒內用鍵(380)固定從動小輪(367);盒外固定帶三角槽磨擦輪(382)， 再在外端固定單車腳臂(381)。于帶三角槽磨擦輪(382)之下、支架底板(356)之上安放 一塊活動楔形磨擦木塊(383)。具體動作過程如下。在此設計中，于卡盤及套管支架座旁邊配備有一個輔助平臺(這里不 附圖，不屬專利部份)，它們的高度及大小基本相同。在輔助平臺上安放有水管巻揚機、電纜 絞車、液壓泵及相配套的電動機等。其中以水管巻揚機體積最大。使用前先把吸、排水管(373) 一端接到排水接頭(149)上，并用扎帶扎緊；另一端接到泵吸——噴射反循環機構上，后再 通往水池。然后把長高壓管(150)的頭部穿過巻筒擋板(361)的圓孔，再接到彎曲無縫管 (371)上，并用扎還扎緊。然后用電動機或手搖方法把高壓管(150)巻到巻筒上；尾部接 到樁機水管防轉器的排水接頭(149)上，也用扎帶所緊。最后把楔形磨擦木塊(383)調整 好，使它(383)和磨擦輪(382)之間只存在一點磨擦力。此時即可把樁機下入孔內，只要 它輕輕拉動，高壓管(150)便能自動跟下。當要提升樁機的時候，先把楔形磨擦木塊(383) 松開。然后把經過變頻后的電流輸入電動機，可以使高壓管(150)上升的速度略大于鋼繩上 升速度，然后用磨擦木塊(383)去人為控制，使它們的上升速度大致相等。樁機提到孔口后， 若要把它轉移到卸料塔去卸碴，則高壓管(150)也跟著過去。之后重復上述過程。這里電纜 之事沒有提到，主要是用前人的電纜絞車。11、人力收放水管平臺最佳實施方式(圖11):取二塊10mm厚鋼板，把它加工成長圓形， 下部一塊叫下墊板(217);上部一塊叫上墊板(218)，于此并加工幾種孔，中間一個大四方 孔，兩端呈半園加工一些稍大的園孔。這兩種孔都是供漏水之用。另外，再于二端呈半園加 工雙層小孔，供焊接欄桿(219)用。下墊板(217)下部焊接四個柱腳(216)。具體動作過程如下，把長高壓管(150) —端接到泵吸一噴射反循環機構上，后再通往水 池。然后把它(150)呈"8"字形巻放在平臺上，剩余部分接到樁機頂部防轉器的排水接頭 (149)上。以后高壓管的升、降都需要人力操縱。12、卸料塔漏斗下部滾筒開關最佳實施方式(圖18):取二根直徑較大的短無縫管(391)、(392)，中間切去其中的一半(392多切一些)，兩端留下少部分，并用圓塞(397)焊接， 這就是所謂的滾筒，右滾筒(391)用鍵(402)固定一根較長的軸(400)，左滾筒(392)則 固定一根較短的軸(403)。然后再在兩根軸(400)、 (403)同一端各固定一個圓柱齒輪(401)， 使它們的分度圓直徑和滾筒直徑相同。兩根軸(400)、 (403)分別用軸承(398)固定于輝接 中厚鋼板(396)上。滾筒上部于開口兩邊用螺栓各固定有一條泥刷(393),磨損后可更換。 其次，于卸料塔的柱腳上固定一根較長的傳動桿(404)，它(404) —端套在右滾筒軸(400) 的焊接內、外六角套(399)內，可前、后移動一定距離；另一端固定一個方向盤(410)，并 于右側也用螺紋周定一個單車飛輪(412)。使它(410) —般情況下只能順時針方向轉動，左 滾筒(392)則反時針方向轉動，當轉到被切去的部分時就出現裂縫，開關打開，若轉到二個 切面相對且互相垂直，開關達到最大限度。此時如再連續轉動，開關又慢慢變小，直至關閉， 必要時，若要使右滾筒(391)反時針方向轉動，則拉動傳動桿(404)，飛輪(412)便會離 開導管頭部焊接圓盤(409)的固定釘，隨后怎么反轉都可以。使用時只需用螺栓固定于漏斗 底部的鋼板上即可。
權利要求
1、沖抓鉆樁機的技術特征如下1)動力特征。因翼片鉆頭在張開和收攏過程中都是 慢慢切削巖層，鉆進速度較慢，故所需要動力較小。本設計僅用二臺7KW的小電動機，如功 率不夠再增加一個密封室及二臺7KW小電動機。這里不設變速機構，主要利用現代高科技產 品——變頻器來實現電動機的變速，這樣靈活多了，不同巖層可用不同轉速鉆進。2)傳遞扭 力特征。本樁機無動力頭，更無鉆桿，由鋼繩吊著，這樣升降自如。主要利用內套管的導向 槽來作為反扭矩平衡機構，即把鉆桿和套管融為一體，必要時內套管還可以作為鉆桿給進用。 3)構造特征。翼片鉆頭的張、閉機構不同于傳統抓斗，用繩索或液壓驅動。因它是轉動的， 液壓泵無論放在地表或井下都不方便。而這里巧妙地利用杠桿原理，使連桿(8)下端鉸接 于翼片鉆頭的連接座(14)上，上端不直接和下十字槽焊接件(7)鉸接，這樣十字槽稍有向 上提升，翼片鉆頭便會離開孔底，抓不到巖屑。這里把它鉸接于杠桿橫梁(9)中部，杠桿橫 梁(9) 一端鉸接于下十字槽焊接件(7)上，另一端鉸接于吊桿(10)下端。再使吊桿(10) 上端鉸接于吊掛園筒(22)上部的吊桿座(II)上。翼片鉆頭有四片，每片又由三片10咖厚 鋼板切割成不同的梯形，經彎曲后再焊接起來便成。下部刀口是易損零件，為便于焊接合金 片或噴焊合金粉，所以另外加工，用螺栓連接。鉆頭背面中下部焊接有三條楔狀耐磨(地質 用)鋼片，都按一定距離開有橫向水槽。刀口下部不需要焊接鋼片，直接從外層加工出來。 右側焊接件(29)凸出翼片邊緣較多，從垂直和水平方向看都呈楔狀，它的斜切面切向巖層。 并在其邊緣上垂直焊接一定數量的合金片(2)或噴焊合金粉。中間焊接件(18)，垂直方向 看呈楔狀，水平方向看為矩形，外側斜面上同樣焊接有合金片(2)或噴焊合金粉。左側焊接 件(30)沒有凸出邊緣，和翼片外層邊線一致，從垂直和水平方向看也呈楔狀，它的斜切面 向內傾斜，在此不鋃焊合金片(2),但應在表面噴焊一些合金粉。為保證翼片鉆頭在反轉時 也能切削巖石，應在其內層邊緣上也鋃焊一定數量合金片(2)或噴焊合金粉。本樁機的下十 字槽焊接件(7)本身就比較長，所以連桿(8)的抗扭力就比較大。由于它存在特別的結構， 當翼片鉆頭在張開時，也即負荷在不斷增大時，下十字槽焊接件(7)也在跟著下降，去抵消 連桿(8)增加的一部分負荷。本樁機在工作時，中心軸管和吊掛園筒連接的內六角軸套(37)的摩擦力很大，會直接 影響它的上、下活動。為解決此問題，這里于此內六角套的每個平面內加3個鋼球，使它和 中心六角軸的平面直接接觸，這樣就大大減少了它們之間的摩擦力，使中心軸管活動自如。 其次，在翼片張、閉時，連桿(8)和下十字槽焊接件的摩擦力也很大，影響它垂直和水平運 動。這里為解決此問題，于下十字槽焊接件(7)下端外側用螺栓固定一個固定框(32)，框 內兩側各安裝有一根用粗螺栓穿著的滾筒(34)，使連桿(8)直接和滾筒〔34)接觸，這樣 大大減少了它們之間的摩擦力，使連桿(8)活動自如。4)翼片鉆頭的張、閉特征。當電動 機帶動中心軸管順時針方向轉動的時候，下部轉動部份跟著轉動，開始時翼片鉆頭還是呈閉 合狀態。定向鉆頭(1)在上部不轉動部份的重大壓力作用下，首先刻取巖層，逼使中心軸管 下降，從而使下十字槽焊接件(7)也帶著杠桿橫梁(9) 一端下降，通過連桿(8)壓逼翼片 鉆頭，使它慢慢張開。杠桿橫梁(9)另一端所產生的反作用力通過吊桿(10)推動吊掛園筒 (22)， 一定呈度上減輕其重量，使翼片鉆頭更易于張開。中心軸管不斷下降，連桿(8)不 斷推動翼片鉆頭向外擴張。此時它右邊焊接件(29)的合金片(2)開始切削巖層，并不斷把 巖屑撥移中心。從地表深度計可看到，當樁機自降下至孔底后，如再降下180mi (不同口徑 此深度不同，而且第一次鉆進應多鉆一些)則翼片已張開到最大限度，此時它有些向外傾斜， 但其外側的右(29)、中(18)、左(30)焊接件是垂直的，所以鉆出的孔也應該是垂直的。 但孔底不是平的，它是沿著翼片張開的軌跡切削巖.石，可以用簡單形象來形容，有些像"火 山錐"，從孔壁向中間慢慢隆起來，中心有個孔。此時應多鉆一下，把孔壁修園。當中心軸管反時針方向旋轉的時候，翼片鉆頭相繼也跟著轉動。由于它左邊的焊接件(30) 的作用以及介質(殘碴)的存在，便會產生一種使它向內收縮的壓力，但不一定能使它合擾。 只有在一邊反轉翼片鉆頭， 一邊在電子秤上控制重量(上部不轉動部份，或略大些)、以及在 深度計上控制在180mm的范圍內慢慢提升樁機。這時連桿(8)便對翼片鉆頭產生一個向內拉 伸的作用力。但翼片鉆頭所受到的壓力不但沒有減小，反而增加了一些。在此兩力聯合作有 下，它始終沒有離開孔底，而是呈孤線狀一邊收縮， 一邊用它內層所鋃的合金片(2)切削"火 山錐"凸出部份，削下巖屑由外層不斷巻入中心。如果是較松軟砂土層，在此二力作用下一 抓便會松散。當樁機升高至180mm后，翼片鉆頭完全合攏。此時凸出的"火山錐"幾乎被削 平，這就完成了抓土過程。如果再繼續提升樁機，它便會離開孔底，直至提出孔外。 5)在上述原理基礎上，可根據需要設計出不同口徑的樁機。最小應在小800-小900mm左右， 最大可大于03000 。因口徑過小了密封室內裝不下電動機；杠桿橫梁(9)太短不利翼片 鉆頭張閉。口徑越大越易于設計，可把較大功率電動機放在密封室內。
2、本樁機特有的內、外套管l/活動內套管的技術特征如下1〃本設計打破常規，利 用活動內套管的導向槽(162)、 (174)來作反扭矩平衡機構，把鉆桿和套管融為一體，如在 不需要下套管的地方鉆進，則改用本專利特有的沖抽鉆頭。2〃套管用薄鋼板做成，不需焊接， 只在開閉線(171)上、下部焊接一對特殊開閉接扣，其中間開有圓孔，用一根小水管穿接而 成。并于接扣左側開一個長方形孔，供接扣收縮之用。3〃除開閉線(171)焊接的成對特殊 接扣外，與它近似十字對稱的地方也焊接有單個接扣(161)，其間也穿接有小水管。它的作用一是平衡套管間的扭力，二是小水管可與上部高壓水泵(地質用)接通，沖洗液可直射底 部孔壁，提高鉆進效率。4〃為了預防閉合線(171)于套管中部裂開，所以在它(171)的兩 側適當位置焊接兩對收縮釘(164)，每釘有一小孔，每對捆綁鐵絲后，穿過附近的小孔引出 套管外壁，再把它扎緊，然后每對和每節套管之間再用鐵絲連起來。5〃套管外壁呈對稱六角 形焊接六條筋片(167),每條筋片上部和下部適當位置開有三種橫向槽。 一種供套管接合及 吊掛自身重量用；另一種供卡盤扭動及吊掛用；側邊的橫向槽僅存在于筋片頂部，供提架吊 掛之用。另外，每條筋片的中部開有一個長圓形孔，并穿過套管，供套管收縮后拉鉤吊掛之 用。2/固定外套管的技術特征如下由比活動內套管略厚一點的鋼板經巻制后再焊接而成。 每節套管上部和下部都有50 mm的長度作為重迭部份(下節下部除外)。套管內徑比活動內套管筋片外徑大4一6mm，外壁同樣焊接有六條筋片，其厚度、大小及所開的橫向槽都和活動內 套管的一致。唯獨中部沒有開長圓孔。 一般情況下都和內套管配合使用。為了使內、外套管 連成一體，增加其抗扭能力，應于外套管最下節的內壁，也就是相當于內套管最下節筋片的 凸塊(180)的位置，在其兩側用簿鋼板各焊接一條導向槽，使凸塊(180)嵌于其中。內、 外套管在一節范圍內上、下活動沒有問題。
3、 卡盤的技術特殊如下1/主要利用卡盤箱活動塊(201)的水平伸縮過程來卡緊或松 脫內、外套管的筋片。磨損后易于更換。2/卡盤箱焊接于內層圓環狀夾板(204)之間，它的 外端右側焊接有一個壓力圈(212)，如套上壓力把可推動內層圓環狀夾板(204)左、右轉動 19°，目的是為了接合或分離內、外套管。3/整個卡盤穿接于套管支架的4條導管(209)上， 可作上、下移動，又有平衡作用。4/本設計在套管支架七分三處安裝卡盤，下部一處由兩個 單卡盤焊接在一起，固定在套筒式油缸(226)的軸上，除可接合或分離內、外套管外，還可 同時壓下或起撥內外套管。中間一處亦由兩個單卡盤悍接在一起，但它吊掛在套筒式油缸(228)軸下(可比下部油缸小一些)，主要用它來接合或分離內、外套管，但它對套管的壓 下或起拔亦有輔助作用。上部一處為單個卡盤(229)，由大螺母(230)固定于支架面上。在 下入雙層套管的短時間內，下部所有卡盤(225)都要松脫，而此時它(229)起吊掛內、外 套管全部重量的作用。5/只要于矩形焊接管(205)的位置，使內、外層圓環狀夾板(204)、(208)的孔對正后，加一插銷(210)便可使卡盤固定不動。
4、 套管提架的技術特征如下專門為吊掛內、外套管而設計，因它們的外壁均呈對稱六 角形焊接有六條筋片，上部側邊適當位置均開有橫向槽。所以，以中軸(190)為中心，在上圓盤(192)面上呈對稱悍接六條提架梁(191)，呈放射狀，外端穿接上掛鉤(194)，其下部 又穿一個掛鉤圓環(195)。在圓環(195)內穿一條可拉5-6噸重的環鏈(254)，因編幅關系， 圖中不畫。環鏈(254)長度^套管長度的2.5倍。然后再在它(254)的下部又穿一個掛鉤 圓環(195)。另取一塊較厚的鋼板，上部稍為削薄一些，并穿一個孔；下部另一側也削薄一 些，但底部留下兩個釘；旁側也削去部份，但下部留下兩個肩，此即為下掛釘(196)，并在 其中套上一個由矩形管切出來的矩形套(197)，然后把下掛釘(196)套在掛鉤圓環(195) 內。最后把中軸(190)套在一般鉆進用的提引器上，即可進行提吊套管作業。
5、 孔口護圈及內套管拉鉤的技術特征如下l/孔口護圈主要在上、下兩塊圓環狀鋼板 (239)、 (234)之間焊接一些頂柱(235)而成。頂柱(235)中下部焊接兩個加固鋼圈(236)。頂部圓環(239)內側對稱開六個小缺口，并在其表面焊接一個由圓鋼做成的環梁(241)，還 于缺口處穿上一個掛鉤圓環(195)，以便吊掛環鏈(254)。這就是本設計的目的。2/內套管 拉鉤用環鏈(254)吊掛一塊中厚鋼板(238)，其中下部焊接一根帶雙頭外螺紋的鋼管(248)， 管中穿過一根軸(247)，它(247) —端用鍵固定一塊拉鉤擋板(249)，另一端加一徑向小軸 承(251)，并用圓螺母(252)壓緊。最后通過軸承(251)的配合，把軸(247)和帶雙頭內 螺紋管(250)連接起來。這樣就可使軸(247)的轉動和雙頭內螺紋管(250)的轉動互不干 擾。為便于操作，于圓螺母(252)外緣焊接蹄環(253)。這樣的拉鉤可隨意擺動和轉動。
6、 水管及電纜導架的技術特征如下1/取兩塊較小的圓鋼板(261)，其邊緣焊接三根固 定管(263)，兩端圓鋼板(261)圓周上對稱焊接三塊鋼板——導輪轉臂(262),并于三對轉 臂之間分別再焊接一根固定管(263)。這就構成了三角形導輪，但它的轉動軸不在導輪中心， 而在導輪一個支點上。此結構便于整個導輪的翻轉，不影響樁機的升降。2/于兩對轉臂(262) 外端各安裝一條橫軸(264)，兩端有徑向小軸承(266)，由帶螺紋的軸承壓蓋(267)把它固 定在轉臂(262)上。橫軸(264)上穿有三個圓形擋板(265)，中間以不同長度頂圈(269) 分開。為了預防擋板(265)的移動，在它(265)和軸承(266)之間還有一個小頂圈(268)。 3/為了支撐整個三角形導輪，所以必須要有一個支架。在底板(273)上焊接二條由鋼板切出 來的短前腳(271)和二條長后腳(270)，前腳(271)比后腳(270)寬一些。支架二側上部 和中部焊接扁鋼(274)來加固；前后則焊接鋼管(272)來加固。后腳(270)頂部用螺母(276)固定一條拉桿(275),其中部穿一段滾筒(279)，兩端各穿一段膠管(280)。前腳(271) 上部二側各開一個螺紋孔。4/于另一對轉臂(262)外端的相應位置各開一個圓孔，其中同樣 穿過一根稍長一點的橫軸(264)， 二端同樣安裝有徑向軸承(266),但不是在轉臂(262)上， 而是用軸承壓蓋(267)固定在支架前腳(271)的螺紋孔上。為便于導向，于轉臂(262)之 間加稍大一點的頂圈(269);于軸承(266)和轉臂(262)之間加稍小一點的頂圈(268); 此外，還于轉臂(262)和支架前腳(271)之間加大墊圈(278)。 5/于靠近后腳(270)的一 對轉臂的下側選擇適當位置各鉆一個孔，并系一根小鋼絲繩(277)。
7、 鉆擴鉆頭的技術特征如下1/本鉆擴鉆頭上部必須接上變換接頭(304)后，才與樁 機配合使用，可打正、反循環鉆進。2/與前人的鉆擴鉆頭有些不同，前人下部鉸接部份固定 不動，而上部鉸接部份則是活動的。本設計與前人的正好相反，固定上部鉸接座，而使下部 鉸接座活動。在鉆擴過程中，導向鉆頭(1)在上部重大壓力作用下，它首先刻取巖層，從而 使焊接在中心內管(291)的內外六角形鋼管(292)跟著下降，也帶動了上連接鉸座(301) 下降，于是連桿(300)推動擴底翼片(297)慢慢張開。當預先固定在內外六角形鋼管(292) 上的限位座(299)項到下鉸座(295)時，翼片(297)張開至最大限度，此時導向鉆頭(1) 和擴底翼片(297)同步下降。這里的導向鉆頭(1)首先刻取巖層有如下用途 一是定位作 用；二是在打反循環鉆進時有利殘碴集中于導向鉆頭。3/下滑動套(293)也是六角形鋼管， 其表面對稱焊接三個護底翼片鉸座(295)和三個鉆進翼片固定座(294)。可單獨安裝擴底翼 片(297)或鉆進翼片(296)，也可二者同時安裝，也就是可單獨擴底或鉆進，也可同時鉆進 及擴孔。4/如果要長距離鉆進，又不必下入套管，則只需于鉆擴鉆頭上部和變換接頭(304) 下部之間加接管狀鉆桿(290)即可達目的。此管狀鉆桿終孔后又可作為灌注混凝土的導管。 5/為了解決于中途某一地段擴孔問題，這里在鉆擴鉆頭下部增加一個三腳擴孔吊籃。使用時 把它的三個腳(284)倒轉用螺栓固定于鉆進翼片固定座(294)上。下部用螺紋加接擴孔導 向鉆頭(287)。在開始擴孔時，它(287)不鉆進，只有當擴底翼片(297)張開到最大限度 時它們才同步鉆進。可用正、反循環方法把巖屑排往地表。
8、 沖擊抽筒二合一鉆頭的技術特征如下1/前人把沖擊鉆頭和抽筒作為二個獨立的鉆進 工具，而這里把二者結合為一體，在沖擊鉆頭上部安裝一個儲斗，儲斗底部另外安裝四個活 閥。當鉆頭迅速下降的時候，沖洗液及廢碴的體積迅速澎脹，此時它們只好沿著三個途徑上 升， 一是透氣管(327)， 二是儲斗和修孔圈(312)之間的下大上小環狀空間，三是活閥蓋(322) 被逼打開，沖洗液及廢碴直接從此進入儲斗。最后在重力作用及受到上部擋碴板(330)的阻 擋后，它們改變方向迅速降入儲斗內。此時活閥蓋(322)也自動下降封閉。2/無論是長刃片(316)或短刃片(圖中看不見)都做成活動的，用螺栓(344)固定于厚鋼板(311)槽中。 刃片(316)下部又開有縱向槽，其中連續焊接平放矩形薄片合金(317)，然后再在砂輪上 磨出刃來。用鈍后再拿下來加工。3/中心管(310)下設計長鉆頭(318)和短鉆頭(342), 主要方便終孔后用正、反循環洗孔。長鉆頭(318)帶勒骨，適宜較軟一點的地層鉆進，做導 向之用。短鉆頭(342)不帶勒骨，和長刃片(316)在同一平面上，適宜硬基巖鉆進。4/十 字厚鋼板(311)外圓焊接一個修孔圈(312)，下部焊接有柱狀合金片(2)，供修整、保護孔 壁及導向之用。5/活閥不直接固定在儲斗底板上，這樣不便修理，而是分成四個把它固定在另外一塊活閥底板(321)上，然后用螺栓固定在儲斗底板(313)上，這樣可隨時拿下來修 理。6/在沖擊鉆進中不接長高壓管(150)，變徑接頭(331)應用螺紋蓋封閉。終孔后接上長 高壓管(150)，可用正、反循環洗孔。
9、手搖或電動水管巻揚機的技術特征如下1/設計目的主要為了減輕體力勞動強度。 當樁機在緩慢下降的時候，高壓管(150)當然也跟著下降。但為了達到同步目的，這里通過 調整楔形摩擦木塊(383)和帶三角槽磨擦輪(382)的磨擦力來控制，此磨擦力應該是使樁 機輕輕拉動高壓管(150)便能自動跟下。當要緩慢提升樁機的時候，先把楔形磨擦木塊(383) 松開，然后把經過變頻后的電流輸入帶動巻揚機的電動機，可以使高壓管(150)的上升速度 略大于鋼繩上升速度，然后使用磨擦木塊(383)去人為控制，使它們的上升速度大致相等。 2/本設計右邊加上了一個水管防轉器，可保證沖洗液及廢碴在高壓管(150)內連續輸送或抽 吸過程。特別是在正循環鉆進的時候，使用此巻揚機十分方便。但對于用在反循環鉆進時， 大量砂、石及沖洗液長時間在彎曲管內流動，是否有堵塞現象，要經過進一步實踐才知道。 3/本設計增加了一個手搖機構，并不是落后，而是在短距離內提升高壓管(150)時可不起動 電機，簡單地用手搖解決。萬一有時高壓管(150)下得太快，又來不及煞制，此時抓住腳臂 (381)就可以解決問題。
10、卸料塔漏斗下部滾筒開關的技術特征如下1/本設計是把兩根短園筒(滾筒)(391)、 (392)切去其中間的一半，兩端留下少部份，并焊接園塞(397)，中間各穿一根軸(400)、 (403)，并于軸的一側各固定一個使分度園直徑和滾筒外徑相同的園柱齒輪(401)，它們應 該互相嚙合。2/如使右側齒輪(401)作順時針方向轉動，則也會帶動各自同一軸上的園筒(滾 筒)(391)、 (392)作相對滾動。當它們轉到被切去的部份時就出現裂縫，開關打開。若轉到 兩個切面相對且互相垂直時則開關打開最大。之后，如還繼續順時針方向轉動則開關又慢慢 變小，只有當兩個園筒表面互相接觸時，開關完全關閉。3/只要右側齒輪永遠保持順時針方 向轉動，則滾筒(391)、 (392)總是向上張開運動，而且有一個向上提升的作用力，所以不 管上部有多少的石塊也阻擋不了它們的轉動。但是開關在開始關閉時，滾筒(391)、 (392) 受到的阻力會大一些，因此時大量的石塊會落在半邊的園筒內。這里唯一的解決辦法是在左 滾筒(392)下部多切除一些，造成在轉動中它們的邊緣高低不一致，使一些巖屑很容易倒向 左邊，不致于"卡死"滾筒。4/左(392)、右(391)滾筒上部用螺栓固定有"泥刷"(393), 磨損后可更換，保持其密封性。
全文摘要
本發明涉及到鉆孔灌注樁機及相關的技術領域。本發明的宗旨是用新的思路去設計，盡量把已有樁機的性能綜合在一起，故與傳統樁機區別較大。整機設計新穎，雖由多種機構組成，但每種機構的構造尚算簡單，部分由型材切下來焊接而成。制造成本低廉。本樁機把鉆抓和傳統的正、反循環鉆機結合為一體，它既可鉆、又可抓，還能沖，細分有30種鉆進方法之多(包括環保和不環保的)。無論是硬的、軟的或多么復雜的地層甚至流砂層都能應付，就地層而言它是全能的。可根據需要設計成不同口徑樁機，最小在φ800-φ900左右，最大可大于φ3000mm。用正循環方法鉆進，深度可達200m以上；用反循環方法鉆進，深度在100m左右。除適宜陸上施工外，更適合水上作業。目前國內、外尚無這種類型樁機。
文檔編號E02D5/34GK101144278SQ20071015398
公開日2008年3月19日 申請日期2007年9月14日 優先權日2006年10月29日
發明者葉世昌 申請人:葉世昌