專利名稱：潛孔錘套管跟進(jìn)鉆機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程樁機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種潛孔錘套管跟進(jìn)鉆機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，為解決長螺旋鉆機(jī)入巖難的問題，并防止鉆孔灌注樁施工中孔壁坍塌造成卡鉆及影響樁身質(zhì)量問題；泥漿護(hù)壁造成成本增加及環(huán)境污染等問題；采用的技術(shù)手段之一是使用套管跟進(jìn)護(hù)壁成孔的設(shè)備及施工工藝，套管跟進(jìn)的方式主要有三種I、沉管方式，套管靠錘擊、振動或靜壓沉入地下；2、搖管方式,套管一邊被搖動一邊靠靜壓力沉入地下；3、旋轉(zhuǎn)管方式，套管一邊旋轉(zhuǎn)一邊靠靜壓力或重力鉆入地下。上述三種方式，現(xiàn)在市場上較傾向于旋轉(zhuǎn)管方式。用旋轉(zhuǎn)管方式施工主要使用的有如下幾種鉆機(jī)及施工方法
I、單驅(qū)式套管鉆機(jī)主要由支撐機(jī)、鉆機(jī)動力頭、沖擊裝置、外套管和螺旋鉆桿構(gòu)成；在鉆機(jī)動力頭的驅(qū)動下，外套管和螺旋鉆桿一邊旋轉(zhuǎn)，一邊沿支撐機(jī)立柱向下運(yùn)動，鉆削地層，由螺旋鉆桿外周的螺旋葉排土，形成樁孔，在樁孔中插入鋼筋籠并灌注混凝土，即可構(gòu)筑成地下基礎(chǔ)樁。2、雙驅(qū)式套管鉆機(jī)主要由支撐機(jī)、外側(cè)動力頭、內(nèi)側(cè)動力頭、沖擊裝置、夕卜套管和螺旋鉆桿構(gòu)成，在外側(cè)動力頭和內(nèi)側(cè)動力頭的分別驅(qū)動下，外套管和螺旋鉆桿一邊旋轉(zhuǎn)，一邊沿支撐機(jī)立柱向下運(yùn)動，鉆削地層，由螺旋鉆桿外周的螺旋葉排土，形成樁孔；內(nèi)側(cè)動力頭將螺旋鉆桿拔出。外套管與外側(cè)動力頭脫開留在地下，在外套管中插入鋼筋籠并灌注混凝土后，外側(cè)動力頭將外套管從地下拔出，即完成地下基礎(chǔ)樁施工。上述兩種套管鉆機(jī)的外套管既能旋轉(zhuǎn)鉆孔，又能起到護(hù)壁防止孔壁坍塌的作用，但雙驅(qū)式套管鉆機(jī)更適合將外套管留在地下，灌注混凝土后再從地下拔出外套管的施工工藝。中國專利號98120410 . 4公開了類似上述雙驅(qū)式套管鉆機(jī)的技術(shù)。但上述雙驅(qū)式套管鉆機(jī)技術(shù)存在如下缺點(diǎn)由于外套管和鉆桿是由動力頭進(jìn)行頂部驅(qū)動的，套管和動力頭不易分離須同鉆具同時(shí)拔出地面，長螺旋鉆孔直接灌注還可以，配潛孔錘入巖施工下鋼筋籠和灌注施工樁的質(zhì)量很難保證。再有動力頭雙驅(qū)動質(zhì)量大重心偏高，穩(wěn)定性差，是施工中的安全隱患，為提高施工質(zhì)量和穩(wěn)定性。中國專利號ZL200620158137. 0公開了 “一種套管鉆機(jī)”，該實(shí)用新型的目的在于試圖提供一種驅(qū)動方式合理、重心低、穩(wěn)定性高、操作方便安全、施工效率高，制造成本低的套管鉆機(jī)。該一種套管鉆機(jī)可選擇規(guī)定范圍內(nèi)不同的位置驅(qū)動相應(yīng)鉆具，能適應(yīng)多種施工工藝。套管鉆機(jī)動力頭除可以頂部驅(qū)動鉆具以外，還可以在鉆具中間部位或更低部位進(jìn)行驅(qū)動，鉆機(jī)動力頭相對地面的高度比頂部驅(qū)動時(shí)可降低I / 2以上，其不足是一、由于立柱頂部滑輪組采用倍率形式的滑輪，立柱一側(cè)采用雙驅(qū)動動力頭，不但加大了立柱一側(cè)的重量，使立柱前后的受力不均，導(dǎo)致立柱產(chǎn)生更大彎矩，同時(shí)增加了頂部滑輪組的重量，極大降低了樁機(jī)的穩(wěn)定性。并且，鉆機(jī)動力頭相對地面只降低了 1/2的高度，其高度雖然降低了一半，當(dāng)鉆機(jī)行走時(shí)雙驅(qū)動動力頭仍然要處于鉆機(jī)的上部，其重心和穩(wěn)定性還是得不到有效提高，必然給樁機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性造成不利影響，而樁機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性是重中之重；二、由于采用螺旋鉆桿，在鉆削地層時(shí)，這種結(jié)構(gòu)適宜土質(zhì)疏松的土層，而對于巖石層，不容易使破碎的巖石屑被空壓氣吹出孔外。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、重心低、穩(wěn)定性高、設(shè)備成本低的潛孔錘套管跟進(jìn)鉆機(jī)。本發(fā)明解決其技術(shù) 問題所采用的技術(shù)方案是
一種潛孔錘套管跟進(jìn)鉆機(jī)，包括支撐機(jī)、沖擊裝置、振動錘、鉆桿和套管，支撐機(jī)包括底座、立柱、卷揚(yáng)機(jī)、操作室和牽引鋼絲繩，沖擊裝置包括潛孔錘和空壓機(jī)，鉆桿外部套有套管，立柱上端設(shè)有頂部滑輪組，兩側(cè)分別設(shè)有導(dǎo)向滑軌，其特征在于立柱前側(cè)的導(dǎo)向滑軌上設(shè)有一動力頭，后側(cè)的導(dǎo)向滑軌上設(shè)有動滑輪組I和動滑輪組II，底座上設(shè)有定滑輪組I和定滑輪組II，使立柱前后受力相等，避免立柱產(chǎn)生彎矩，減輕立柱重量，同時(shí)減少了頂部滑輪組上的倍率滑輪，減輕了頂部滑輪組的重量，提高了樁機(jī)的穩(wěn)定性，底座前方套管下部設(shè)有橫梁，所述橫梁中心設(shè)有圓形通孔，橫梁上端兩側(cè)的中心對稱設(shè)有夾持耳板，夾持耳板呈板狀，套管穿過橫梁中心的通孔下端經(jīng)管靴與潛孔錘相連接，以使套管在橫梁的通孔內(nèi)上下滑動，套管頂端設(shè)有擋環(huán)，橫梁與擋環(huán)相對應(yīng)，振動錘下端經(jīng)夾持鉗與夾持耳板固定連接，上端經(jīng)鋼絲繩穿過頂部滑輪組、動滑輪組I、定滑輪組I和排繩滑輪I與卷揚(yáng)機(jī)的卷筒I相連接，使卷揚(yáng)機(jī)通過鋼絲繩帶動振動錘和橫梁上下往復(fù)運(yùn)動，通過振動錘帶動橫梁振動套管，達(dá)到套管上移的作用。當(dāng)套管進(jìn)入地下后，套管頂端經(jīng)擋環(huán)與橫梁相抵靠，由于振動錘設(shè)在套管下部，使設(shè)備重心得到了極大的穩(wěn)定，特別是在當(dāng)鉆機(jī)行走時(shí)其重心和穩(wěn)定性得到實(shí)質(zhì)性提聞。所述動力頭包括導(dǎo)向機(jī)架、電動機(jī)、減速機(jī)和回轉(zhuǎn)接頭，導(dǎo)向機(jī)架設(shè)在立柱的導(dǎo)向滑軌上，電動機(jī)和減速機(jī)固定在導(dǎo)向機(jī)架上，動力頭上端通過鋼絲繩經(jīng)固定在立柱上的頂部滑輪組、動滑輪組II、底座上的定滑輪組II和排繩滑輪II與卷揚(yáng)機(jī)的卷筒II相連接，動力頭上部設(shè)有回轉(zhuǎn)接頭，回轉(zhuǎn)接頭下端經(jīng)氣管并通過鉆桿與潛孔錘相連接，上端經(jīng)氣管與空壓機(jī)相連接，動力頭帶動鉆桿和潛孔錘旋轉(zhuǎn)，同時(shí)在空壓機(jī)的作用下驅(qū)動潛孔錘振動并帶動鉆桿、套管和動力頭上下振動，通過采用動力頭和潛孔錘裝置驅(qū)動鉆桿和套管，節(jié)省了設(shè)備的生產(chǎn)成本。本發(fā)明所述鉆桿為無葉片鋼管，以利于破碎的巖石經(jīng)套管與鉆桿之間的間隙輸送到地表。本發(fā)明可在夾持耳板兩端分別設(shè)有定位板，定位板下端與橫梁固定連接，以防止振動錘水平移動，達(dá)到夾持定位的作用。本發(fā)明由于采用上述結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單、重心低、穩(wěn)定性高、設(shè)備成本低等優(yōu)點(diǎn)。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I的左視圖。圖3是本發(fā)明中動力頭裝置主視圖的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3的左視圖。圖5是本發(fā)明中橫梁一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖6圖是本發(fā)明中橫梁第二種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是圖6的俯視圖。附圖標(biāo)記底座1，立柱2，卷揚(yáng)機(jī)3，操作室4，鋼絲繩5，電機(jī)6，減速機(jī)7，潛孔錘8，空壓機(jī)9，鉆桿10，套管11，行走裝置12，護(hù)筒13，頂部滑輪組14，導(dǎo)向滑軌15、16，動滑輪組I 17，動滑輪組II 18，定滑輪組I 19，定滑輪組II 20，橫梁21，夾持耳板22，振動錘23，排繩滑輪I 24 ，排繩滑輪II 25，卷筒I 26，卷筒II 27，鋼絲繩28，導(dǎo)向機(jī)架29、回轉(zhuǎn)接頭30，氣管31，動力頭32，定位板33。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明
如附圖所示，一種潛孔錘套管跟進(jìn)鉆機(jī)，包括支撐機(jī)、沖擊裝置、振動錘、鉆桿10和套管11，支撐機(jī)包括底座I、立柱2、卷揚(yáng)機(jī)3、操作室4和鋼絲繩5、28，沖擊裝置包括潛孔錘8和空壓機(jī)9，潛孔錘8的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相同，此不贅述，鉆桿10外部套有套管11，底座I下端可采用履帶式行走裝置12或步履行走裝置12，履帶式行走裝置12或步履行走裝置12為現(xiàn)有技術(shù)，此不贅述，底座I上端設(shè)有卷揚(yáng)機(jī)3和操作室4，底座I前端設(shè)有立柱2，套管11下部設(shè)有護(hù)筒13，護(hù)筒13與立柱2固定連接，以保證套管11在上升或下移過程中的直線位移，立柱2上端設(shè)有頂部滑輪組14，兩側(cè)分別設(shè)有導(dǎo)向滑軌15、16，其特征在于立柱2前側(cè)的導(dǎo)向滑軌15上設(shè)有一動力頭裝置，后側(cè)的導(dǎo)向滑軌16上設(shè)有動滑輪組I 17和動滑輪組II 18，底座I上設(shè)有定滑輪組I 19和定滑輪組II 20，使立柱2前后受力相等，避免立柱2產(chǎn)生彎矩，減輕立柱2重量，同時(shí)減少了頂部滑輪組14上的倍率滑輪，減輕了頂部滑輪組14的重量，提高了樁機(jī)的穩(wěn)定性，底座I前方套管11下部設(shè)有橫梁21，所述橫梁21中心設(shè)有圓形通孔，橫梁21上端兩側(cè)的中心對稱設(shè)有夾持耳板22，夾持耳板22呈板狀，套管11穿過橫梁21中心的通孔，下端經(jīng)管靴與潛孔錘8相連接，以使橫梁21沿套管11軸心上下滑動，且套管11與通孔相配合滑動連接，套管11頂端設(shè)有擋環(huán)，橫梁21與擋環(huán)相對應(yīng)，振動錘23下端經(jīng)夾持鉗與夾持耳板22固定連接，上端經(jīng)鋼絲繩28穿過頂部滑輪組14、動滑輪組I 17、定滑輪組I 19和排繩滑輪I 24與卷揚(yáng)機(jī)的卷筒I 26相連接，所述卷筒I 26和卷筒II 27的離合器和剎車分別由油缸或氣缸控制，卷揚(yáng)機(jī)通過鋼絲繩28帶動振動錘23和橫梁21上下往復(fù)運(yùn)動，通過振動錘23帶動橫梁21振動套管11，達(dá)到套管11上移的作用，當(dāng)套管11進(jìn)入地下后，套管11頂端經(jīng)擋環(huán)與橫梁21相抵靠，由于振動錘23設(shè)在套管11下部，使設(shè)備重心得到了極大的穩(wěn)定，特別是在當(dāng)鉆機(jī)行走時(shí)其重心和穩(wěn)定性得到實(shí)質(zhì)性提聞。所述動力頭32包括導(dǎo)向機(jī)架29、電動機(jī)6、減速機(jī)7和回轉(zhuǎn)接頭30，導(dǎo)向機(jī)架29設(shè)在立柱2上，電動機(jī)6和減速機(jī)7固定在導(dǎo)向機(jī)架29上，動力頭32上端通過鋼絲繩5經(jīng)固定在立柱2上的頂部滑輪組14、動滑輪組II 18、底座上的定滑輪組II 20和排繩滑輪II 25與卷揚(yáng)機(jī)3的卷筒II 27相連接，動力頭上部設(shè)有回轉(zhuǎn)接頭30，回轉(zhuǎn)接頭30下端經(jīng)氣管31并通過鉆桿10與潛孔錘8相連接，上端經(jīng)氣管31與空壓機(jī)9相連接，使動力頭32帶動鉆桿10和潛孔錘8旋轉(zhuǎn)，同時(shí)在空壓機(jī)9的作用下驅(qū)動潛孔錘8振動并帶動鉆桿10、套管11和動力頭32上下振動，通過采用動力頭32和潛孔錘裝置驅(qū)動鉆桿10和套管11，節(jié)省了設(shè)備的生產(chǎn)成本。本發(fā)明所述鉆桿10為無葉片鋼管，以利于破碎的巖石經(jīng)套管11與鉆桿10之間的間隙輸送到地表。本發(fā)明可在夾持耳板22兩端分別設(shè)有定位板33，定位板33下端與橫梁21固定連接，以防止振動錘水平移動，達(dá)到夾持牢靠的作用。本發(fā)明在工作時(shí)，樁機(jī)雙筒卷揚(yáng)機(jī)上有兩套鋼絲繩，兩套鋼絲繩分別通過兩套排繩滑輪I 24和II 25，兩套動滑輪組I 17和II 18，分別和兩套定滑輪組I 19和II 20連接，兩套定滑輪組I 19和II 20上端分別和兩套鋼絲繩5、28連接，并通過頂部滑輪組14的兩套滑輪組，分別連接到動力頭32上端和兩個(gè)振動錘22上端，兩個(gè)振動錘23經(jīng)夾持鉗分別夾在橫梁21上的夾持耳板22上，振動錘23和橫梁21不工作時(shí)位于護(hù)筒13底部，鉆孔時(shí)雙筒卷揚(yáng)機(jī)的卷筒I 26和減速機(jī)處于分離剎車狀態(tài)，卷筒II 27和減速機(jī)處于結(jié)合非剎車狀態(tài)，卷筒II 27的鋼絲繩通過動滑輪組II鋼絲繩5和動力頭連接，控制操作系統(tǒng)，使動力頭32轉(zhuǎn)動，卷筒II 27下放，潛孔錘8振動，向下鉆孔，套管11跟潛孔錘8下鉆，巖土屑從鉆桿10和套管11之間的夾縫向上由高壓氣吹出，橫梁21和振動錘23此時(shí)不動作，當(dāng)孔鉆到預(yù)定深度時(shí)，將鉆桿10和潛孔錘8提出，振動錘23夾持鉗松開，將橫梁21和套管11留在地下，打開護(hù)筒13移開樁機(jī)，下鋼筋籠和灌注混凝土。需要拔套管11時(shí)，移動樁機(jī)，將兩振動錘23夾持鉗分別夾住橫梁21兩端夾持耳板22，打開護(hù)筒13將護(hù)筒13移開，開動振動器23和卷筒I 26，振動器驅(qū)動振動錘23動作，將套管11振動拔出并套在潛孔錘8和鉆桿10上停止振動，使套管11下端和潛孔錘8錘頭連接，開動卷揚(yáng)機(jī)卷筒I 26將振動錘23和橫梁21放到護(hù)筒13底部，將護(hù)筒13合上鎖緊。完成一根入巖樁施工。樁機(jī)行走運(yùn)行時(shí)，可將套管11卡在潛孔錘8下端，振動錘23則落到樁機(jī)下部的底座I平臺上，達(dá)到降低重心的作用。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)對各種巖石層的鉆孔灌注樁施工。本發(fā)明由于采用上述結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單、重心低、穩(wěn)定性高、設(shè)備成本低等優(yōu)點(diǎn)。權(quán)利要求
1.一種潛孔錘套管跟進(jìn)鉆機(jī)，包括支撐機(jī)、沖擊裝置、振動錘、鉆桿和套管，支撐機(jī)包括底座、立柱、卷揚(yáng)機(jī)、操作室和牽引鋼絲繩，沖擊裝置包括潛孔錘和空壓機(jī)，鉆桿外部套有套管，立柱上端設(shè)有頂部滑輪組，兩側(cè)分別設(shè)有導(dǎo)向滑軌，其特征在于立柱前側(cè)的導(dǎo)向滑軌上設(shè)有一動力頭，后側(cè)的導(dǎo)向滑軌上設(shè)有動滑輪組I和動滑輪組II，底座上設(shè)有定滑輪組I和定滑輪組II，底座前方套管下部設(shè)有橫梁，所述橫梁中心設(shè)有圓形通孔，橫梁上兩端對稱設(shè)有夾持耳板，夾持耳板呈板狀，套管穿過橫梁中心的通孔下端經(jīng)管靴與潛孔錘相連接，以使套管在橫梁的通孔內(nèi)上下滑動，套管頂端設(shè)有擋環(huán)，橫梁與擋環(huán)相對應(yīng)，振動錘下端經(jīng)夾持鉗與夾持耳板固定連接，上端經(jīng)鋼絲繩穿過頂部滑輪組、動滑輪組I、定滑輪組I和排繩滑輪I與卷揚(yáng)機(jī)的卷筒I相連接，當(dāng)套管進(jìn)入地下后，套管頂端經(jīng)擋環(huán)與橫梁相抵靠。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種潛孔錘套管跟進(jìn)鉆機(jī)，其特征在于所述鉆桿為無葉片鋼管。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種潛孔錘套管跟進(jìn)鉆機(jī)，其特征在于所述動力頭包括導(dǎo)向機(jī)架、電動機(jī)、減速機(jī)和回轉(zhuǎn)接頭，導(dǎo)向機(jī)架設(shè)在立柱的導(dǎo)向滑軌上，電動機(jī)和減速機(jī)固定在導(dǎo)向機(jī)架上，動力頭上端通過鋼絲繩經(jīng)固定在立柱上的頂部滑輪組、動滑輪組II、底座上的定滑輪組II和排繩滑輪II與卷揚(yáng)機(jī)的卷筒II相連接，動力頭上部設(shè)有回轉(zhuǎn)接頭，回轉(zhuǎn)接頭下端經(jīng)氣管并通過鉆桿與潛孔錘相連接，上端經(jīng)氣管與空壓機(jī)相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及工程樁機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種潛孔錘套管跟進(jìn)鉆機(jī)，其包括支撐機(jī)、沖擊裝置、振動錘、鉆桿和套管，支撐機(jī)包括底座、立柱、卷揚(yáng)機(jī)、操作室和牽引鋼絲繩，沖擊裝置包括潛孔錘和空壓機(jī)，鉆桿外部套有套管，立柱上端設(shè)有頂部滑輪組，兩側(cè)分別設(shè)有導(dǎo)向滑軌，特征在于立柱前側(cè)的導(dǎo)向滑軌上設(shè)有一動力頭，后側(cè)的導(dǎo)向滑軌上設(shè)有動滑輪組Ⅰ和動滑輪組Ⅱ，底座上設(shè)有定滑輪組Ⅰ和定滑輪組Ⅱ，底座前方套管下部設(shè)有橫梁，所述鉆桿為無葉片鋼管，本發(fā)明由于采用上述結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單、重心低、穩(wěn)定性高、設(shè)備成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號E21B17/00GK102747951SQ20121025685
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月24日
發(fā)明者于建池, 曹少東 申請人:威海市海泰起重機(jī)械有限公司