氣舉反循環潛式橫旋方孔鉆的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種氣舉反循環潛式橫旋方孔鉆機，屬于建筑設備領域。所述氣舉反循環潛式橫旋方孔鉆機包括機架、設置在所述機架上的塔架托架、設置在所述塔架托架上的驅動系統、與所述塔架托架連接的塔架、設置在所述塔架上的鉆桿、設置在所述鉆桿一端的鉆桿法蘭、與所述鉆桿一端連接的泥漿分離機、設置在所述鉆桿另一端的鉆頭、設置在所述鉆頭上的液壓油管、與所述液壓油管相鄰設置的高壓氣管。本發明成樁孔形狀為正方形或長方形，相對于圓形鉆孔灌注樁提高了單樁承載力，減小了樁的間距和基礎承臺的尺寸，降低了建筑基礎工程的造價。
【專利說明】氣舉反循環潛式橫旋方孔鉆機【技術領域】
[0001]本發明涉及建筑設備領域，特別涉及一種氣舉反循環潛式橫旋方孔鉆機。
【背景技術】
[0002]建筑、橋梁基礎工程灌注樁施工，機械成孔施工設備主要為如下幾種:
1、機械干作業成孔灌注樁主要有沉管灌注樁機、短螺旋鉆機、長螺旋鉆機等。其特點為設備簡單、施工準備工作少、成孔速度快，無泥漿污染等優點，其缺點為受樁架高度和動力頭限制，一般成樁直徑較小，一般樁徑小于0.Sm,深度較淺，一般小于30m。短螺旋成孔深度較大可達50m，樁徑也較大，但其成孔速度低，只適用于北方地下水位低的地區，地下水位較高的地區則不適用。
[0003]2、正、反循環泥漿(套管)護壁鉆機主要有正、反循環鉆機，潛水鉆機，沖擊鉆機，回轉鉆機等。上述不同鉆機設備簡單，操作方便，每種鉆機都有其適用和不適用的巖土層，在國內目前均應用廣泛，其共同的缺點為成孔速度慢、效率低，用水量大，泥漿排放量大，污染環境，擴孔效率難控制等。[0004]3、旋挖鉆機，為近幾年剛發展起來的鉆孔灌注樁施工中一種較先進的施工方法，該施工方法主要特點是施工效率高，泥漿污染少，少了泥漿外運的費用的特點。但其設備造價高，設備操作復雜較難掌握，特別是針對超深和大直徑的灌注樁施工的旋挖鉆機，造價更高；且入較硬質的巖石持力層困難。
[0005]以上鉆機設備各有特點，其所成樁孔截面均為圓形，氣舉反循環潛式橫旋方孔鉆機所成樁孔截面為正方形或長方形。通過計算可知，同截面積的正方形的周長是圓形周長的1.13倍，即同樁長同截面的方形樁的側阻力值比圓形樁的側阻力值可提高13%，如樁孔截面形狀是長方形，則其側阻力值比圓形樁提高的更多。
【發明內容】
[0006]為了解決現有技術的問題，本發明實施例提供了一種氣舉反循環潛式橫旋方孔鉆機。所述技術方案如下:
本發明實施例提供了一種氣舉反循環潛式橫旋方孔鉆機，所述氣舉反循環潛式橫旋方孔鉆機包括機架、設置在所述機架上的塔架托架、設置在所述塔架托架上的驅動系統、與所述塔架托架連接的塔架、設置在所述塔架上的鉆桿、設置在所述鉆桿一端的鉆桿法蘭、與所述鉆桿一端連接的泥漿分離機、設置在所述鉆桿另一端的鉆頭、設置在所述鉆頭上的液壓油管、與所述液壓油管相鄰設置的高壓氣管。
[0007]具體地，所述鉆頭設置在所述鉆桿另一端，所述鉆頭包括保護外殼、設置在所述保護外殼兩側的鉆頭橫軸、設置在所述鉆頭橫軸上的鉆頭固定葉片和鉆頭移動葉片、設置在所述鉆頭橫軸內的橫軸伸縮油缸、設置在所述保護外殼內的液壓馬達組、與所述保護外殼連接的連接支架、設置在所述連接支架上的混合腔。
[0008]具體地，所述混合腔連通液壓油管和高壓氣管。[0009]具體地，所述機架包括設置在所述機架端部的機架履帶。
[0010]具體地，所述驅動系統包括設置在所述塔架托架一側的鉆機駕駛室、設置在所述塔架托架另一側的發動機及液壓馬達。
[0011]具體地，所述塔架包括設置在所述塔架上的卷揚機鋼絲繩、連接所述塔架和所述塔架托架的塔架油缸、與所述塔架油缸相鄰設置的塔架油缸盤架。
[0012]具體地，所述泥漿分離機包括與所述鉆桿一端連接的運泥軟管。
[0013]本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:
成樁孔形狀為正方形或長方形，相對于圓形鉆孔灌注樁提高了單樁承載力，減小了樁的間距和基礎承臺的尺寸，降低了建筑基礎工程的造價。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1是本發明實施例提供的氣舉反循環潛式橫旋方孔鉆機的結構示意圖；
圖2是本發明實施例提供的鉆頭的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。
實施例
[0017]本發明實施例提供了一種氣舉反循環潛式橫旋方孔鉆機，參見圖1，所述氣舉反循環潛式橫旋方孔鉆機包括機架1、設置在機架I上的塔架托架2、設置在塔架托架2上的驅動系統3、與塔架托架2連接的塔架4、設置在塔架4上的鉆桿5、設置在鉆桿5 —端的鉆桿法蘭6、與鉆桿5 —端連接的泥漿分離機7、設置在鉆桿5另一端的鉆頭8、設置在鉆頭8上的液壓油管9、與液壓油管9相鄰設置的高壓氣管10。
[0018]具體地，機架I包括設置在機架I端部的機架履帶11。
[0019]具體地，驅動系統3包括設置在塔架托架I 一側的鉆機駕駛室31、設置在塔架托架I另一側的發動機及液壓馬達32。
[0020]具體地，塔架4包括設置在塔架4上的卷揚機鋼絲繩41、連接塔架4和塔架托架2的塔架油缸42、與塔架油缸42相鄰設置的塔架油缸盤架43。
[0021]具體地，鉆桿5直徑18?25cm，鉆桿底部與鉆頭連接部位，為一錐形擴大腔，擴大腔內設置出氣閥，高壓氣體由空壓機通過高壓氣管輸送，在擴大腔內高壓氣體和塊狀巖土體及泥漿充分混合。由于樁孔內的泥漿平均比重在1.3左右，而鉆桿內塊狀巖土體、泥漿和高壓氣體混合物的平均比重在0.75左右，鉆桿外的壓力遠大于鉆桿內的壓力，在壓力作用下鉆桿內塊狀巖土體、泥漿和高壓氣體混合物自動流出孔外。
[0022]具體地，泥漿分離機7包括與鉆桿5 —端連接的運泥軟管71。鉆桿頂部法蘭接上軟管，通過軟管把泥、漿混合物送到分離機上。固態的泥塊通過輸送帶運至汽車或土堆上，泥漿則順輸送帶兩側流到分離機下部，泥漿繼續向下流動的過程中，泥漿中的泥沙進一步沉淀在輸送帶上，沉淀在輸送帶上的泥沙被輸送帶運到汽車或土堆上，經過沉淀的泥漿流到泥漿池并流回孔內循環。
[0023]具體地，參見圖2，鉆頭8設置在鉆桿5另一端，鉆頭8包括保護外殼81、設置在保護外殼81兩側的鉆頭橫軸82、設置在鉆頭橫軸82上的鉆頭固定葉片83和鉆頭移動葉片84、設置在鉆頭橫軸82內的橫軸伸縮油缸85、設置在保護外殼81內的液壓馬達組86、與保護外殼81連接的連接支架87、設置在連接支架87上的混合腔88。混合腔88連通液壓油管9和高壓氣管10。鉆頭橫向布置，垂直于鉆桿方向由液壓馬達驅動橫軸和葉片以較高速度旋轉，切割巖土體，塊狀土體通過葉片旋轉攪拌與泥漿充分混合。
[0024]其中，機架高15m，履帶式行走，使用電機或柴油機驅動液壓油泵；鉆機駕駛室在機架的左前側，靠近鉆塔，智能化操作；機架行走或轉運時，鉆塔平臥在機架上，成孔時，鉆塔通過液壓油缸豎起，伸縮液壓油缸可調整鉆塔垂直度；鉆塔上安裝一液壓油缸和鉆桿頂部法蘭連接，輔助鉆桿和鉆頭的鉆進和提升；鉆塔兩側設置油管盤和氣管盤，隨鉆桿的提升和鉆進回收和放出油管及氣管，成孔后由機架上的卷揚機負責提升鉆桿。
[0025]本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:
設備操作步驟少，容易掌握，更換不同鉆頭后可適用于幾乎所有巖土層的灌注樁施工，成孔過程中不間斷鉆進，所成孔壁完整；可連續作業，生產效率高，不受場地條件限制；無泥漿排放，用水量小，減少了泥漿處理成本；可成正方形或長方形樁孔，減少樁截面尺寸，提高單樁承載力和減小樁間距。
[0026]用于建筑、橋梁基礎工程的灌注樁墻施工的一種新的成孔鉆機，該鉆機成樁孔形狀為正方形或長方形，相對于圓形鉆孔灌注樁提高了單樁承載力，減小了樁的間距和基礎承臺的尺寸，降低了建筑基礎工程的造價。提高成孔速度、降低人工成本、適用范圍廣、無泥漿污染。
[0027]以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種氣舉反循環潛式橫旋方孔鉆機，其特征在于，所述氣舉反循環潛式橫旋方孔鉆機包括機架、設置在所述機架上的塔架托架、設置在所述塔架托架上的驅動系統、與所述塔架托架連接的塔架、設置在所述塔架上的鉆桿、設置在所述鉆桿一端的鉆桿法蘭、與所述鉆桿一端連接的泥漿分離機、設置在所述鉆桿另一端的鉆頭、設置在所述鉆頭上的液壓油管、與所述液壓油管相鄰設置的高壓氣管。
2.根據權利要求1所述的氣舉反循環潛式橫旋方孔鉆機，其特征在于，所述鉆頭設置在所述鉆桿另一端，所述鉆頭包括保護外殼、設置在所述保護外殼兩側的鉆頭橫軸、設置在所述鉆頭橫軸上的鉆頭固定葉片和鉆頭移動葉片、設置在所述鉆頭橫軸內的橫軸伸縮油缸、設置在所述保護外殼內的液壓馬達組、與所述保護外殼連接的連接支架、設置在所述連接支架上的混合腔。
3.根據權利要求2所述的氣舉反循環潛式橫旋方孔鉆機，其特征在于，所述混合腔連通液壓油管和高壓氣管。
4.根據權利要求1所述的氣舉反循環潛式橫旋方孔鉆機，其特征在于，所述機架包括設置在所述機架端部的機架履帶。
5.根據權利要求1所述的氣舉反循環潛式橫旋方孔鉆機，其特征在于，所述驅動系統包括設置在所述塔架托架一側的鉆機駕駛室、設置在所述塔架托架另一側的發動機及液壓馬達。
6.根據權利要求1所述的氣舉反循環潛式橫旋方孔鉆機，其特征在于，所述塔架包括設置在所述塔架上的卷揚機鋼絲繩、連接所述塔架和所述塔架托架的塔架油缸、與所述塔架油缸相鄰設置的塔架油缸盤架。
7.根據權利要求1所述的氣舉反循環潛式橫旋方孔鉆機，其特征在于，所述泥漿分離機包括與所述鉆桿一端連接的運泥軟管。
【文檔編號】E21B10/62GK103939016SQ201410205154
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年5月15日 優先權日:2014年5月15日
【發明者】謝學軍, 陳寶海 申請人:江蘇合正能源科技有限公司