连续导杆式成槽及钻孔装置制造方法及图纸

连续导杆式成槽及钻孔装置，属于基础工程施工技术领域，具有安装在移动式底盘及上车总成上的桅杆，桅杆上布置可沿其滑动以调整高度的连续注入头，连续注入头用于驱动竖直安装可深入地下的导杆提升和下放。导杆为分段组装中空结构，可根据作业深度按需加接。导杆下端采用过渡集成块安装可更换作业机具，以满足不同工法的作业要求。导杆内置多排管道，其上端具有多个管接头，其中液压管道用于为下方作业机具提供动力，其他管道则根据施工工艺的不同，分别用于排渣、输送水泥浆液或干粉、输送水或压缩空气等。此外导杆内布置有电缆，用于供电以及传输液压阀控制信号和传感器检测信号，本实用新型专利技术应用于复杂地层的地下连续墙施工以及灌注桩钻孔作业。

Continuous guide bar slotting and drilling device

【技术实现步骤摘要】
连续导杆式成槽及钻孔装置
本技术涉及一种地下成槽和钻孔的装置，具体涉及一种连续导杆式成槽及钻孔装置，属于基础工程施工

技术介绍
地下连续墙成槽作业和灌注桩钻孔作业是现代基础工程施工技术中最为重要的环节，也是工作量最大的施工任务。先进的地下连续墙施工设备主要有液压抓斗、双轮铣、双轮搅和多轴搅拌钻机、TRD工法机等，先进的钻孔灌注桩施工设备主要有旋挖钻机、双动力头搅拌钻机和全回转套管钻机等。上述设备都是大型的基础工程施工装置，其主要功用即进行地下连续墙成槽作业和灌注桩钻孔作业，为应对不同的施工要求和地层条件，各类装置形成了各自独特结构特征和不同的工艺方法，相对于基础工程施工工法的多样性而言，各类装置的功能较为单一。目前业内的主流地下连续墙成槽设备为液压抓斗和双轮铣，主流的钻孔灌注桩施工设备为旋挖钻机。其中液压抓斗和双轮铣均采用了可潜入地下的液压传动装置作为作业机具，但液压抓斗和双轮铣通常是由钢绳牵引提升和下放的，为保证掘削过程具有足够的作用压力，抓斗和铣轮都要安装在重型框架上，此外钢绳不能用于纠偏，于是作为配重的重型框架内部需要安装多块纠偏机构，以保证所掘削槽断的壁面具有很好的垂度，以便后续下放钢筋笼过程顺畅无卡阻。钢绳式液压抓斗和双轮铣的不足主要体现在：柔性牵引不能加压、重型框架结构庞大且提升过程中因配重引起的能耗过高、底部纠偏装置繁琐复杂。旋挖钻机作为钻孔灌注桩施工的主流设备具有诸多技术优势，德国宝峨公司在欧洲的专利EP2378001A1对旋挖钻机的主体结构进行了描述，该技术同样公开为中国专利CN102220838和美国专利US2011253400。该专利所描述的旋挖钻机桅杆通常具有分段式结构，由桅杆、下桅杆、上桅杆拼接后形成桅杆总成，由于需要在桅杆顶部布置天车以提升钻具，针对特定的施工孔深要求，桅杆需达到足够的高度。如果孔深进一步增加，该专利亦提供了一种加接桅杆延长件的方案。总之，旋挖钻机采用常规钻具进行深孔作业施工设备将显得庞大，同时钻具规格也需要增大。这种分段式长桅杆结构一方面增加了作业过程中失稳的风险，也给场内移动、转场运输工作带来不便。此外，常规旋挖工艺受地层条件的限制较多。为打破设备机具的局限性，多功能旋挖钻机和低空双轮铣的概念和产品应运而生，例如德国宝峨公司的欧洲专利EP3208384所介绍的设备，该装置同时在韩国和中国提交了专利申请，并获得专利权，专利公开号为KR2017009643和CN107090861。但多功能旋挖钻机依旧采用长桅杆结构，低空双轮铣也依旧采用钢绳提升。旋挖工法方面的进步主要体现在旋挖入岩和复杂地层跟套管钻进等技术的发展与完善，创新型的设备与机具鲜见报道。德国专利DE10219757C1公开了一种采用孔底动力进行地下深层搅拌的桩基础施工设备与机具，其特点是采用常规的旋挖钻机动力头和伸缩式钻杆驱动内层钻具旋转，同时采用孔底液压动力驱动外层钻具逆向旋转，钻孔作业过程中充分利用所在地层的固相和流体，在钻深达到施工要求后提钻，提钻过程中保持钻具旋转并输送水泥砂浆进行深层搅拌，提钻后压入钢筋笼成桩，该专利提出了采偶用井底液压动力驱动钻具旋转的概念，也给出了采用外置式胶管向地下输送工作介质的思想，为收放外置的胶管，该技术专利所提及的设备在动力头两侧需配置了胶管绞盘。同样配置了槽底动力和外置液压胶管的液压抓斗在德国宝峨公司获得授权的欧洲专利EP2801668中也有描述，该专利在长桅杆上配置了抓斗导正滑车，以确保某一槽断掘削地层作业起始时抓斗能准确快速地进入导墙。上述配置外置式胶管和胶管绞盘的设备存在着系统组成结构复杂、胶管收放张力需要准确控制、胶管外置易受损伤等不足。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种安装在移动式底盘上、采用连续注入头通过啮合式传动结构驱动导杆沿桅杆的纵向连续提升或下放的连续导杆式成槽及钻孔装置，主要应用于复杂地层的地下连续墙施工以及灌注桩钻孔作业。本技术为实现上述目的采用的技术方案是：连续导杆式成槽及钻孔装置，包括移动式底盘、上车总成、大三角机构、桅杆、导杆、天车及辅助绞车，所述上车总成通过回转支撑安装在移动式底盘上表面；所述天车安装在桅杆顶部；所述辅助绞车设置在桅杆上；其特征在于：还包括下导正滑车、连续注入头9、中导正滑车、注入头升降油缸及上导正滑车，所述移动式底盘为履带式底盘；所述大三角机构包括变幅调垂油缸、十字万向铰座及关节轴承座，变幅调垂油缸的数量为两个，两个变幅调垂油缸的缸体端部分别安装在十字万向铰座的两端，两个变幅调垂油缸的活塞杆端部各设置有一个关节轴承座；十字万向铰座设置在桅杆下方，十字万向铰座由垂直布置的可转动法兰轴和横向销轴构成，且可转动法兰轴安装在桅杆下方，横向销轴安装在上车总成上；所述桅杆的上部同一高度设置有两个耳座，两个耳座采用内置的关节轴承分别与所述两个变幅调垂油缸的活塞杆端部的关节轴承座铰接；所述注入头升降油缸、下导正滑车、连续注入头、中导正滑车及上导正滑车自下而上顺次设置在桅杆上，其中下导正滑车和中导正滑车均与桅杆滑动配合连接，同时下导正滑车和中导正滑车通过刚性拉杆连接；连续注入头与导杆通过啮合式传动结构连接，连续注入头用于驱动导杆沿桅杆的纵向连续提升或下放，连续注入头采用呈竖向布置的销轴装配到下导正滑车和中导正滑车上；注入头升降油缸的活塞杆端与下导正滑车连接，注入头升降油缸用于驱动下导正滑车沿桅杆纵向滑动；所述导正滑车固定在桅杆上部；所述导杆贯穿下导正滑车、中导正滑车及上导正滑车，导杆同时与三者形成滚动摩擦副，使得导杆的运动方向与桅杆纵向一致；导杆为分段式中空结构，各段之间通过销轴定位并采用螺栓紧固连接，导杆具有顶端段、底端段和中间段，顶端段和底端段的数量均为一根，中间段数量至少一根，导杆内置有液压管路、电气线缆、流体通道和排渣管线，导杆的顶端设置有液压管接头、电气接插件、法兰接头、高压水管接头及压缩空气管接头，导杆的底端通过过渡集成块连接作业机具。进一步，所述导杆为矩形截面密封箱体或圆柱形管体。进一步，所述啮合式传动结构包括齿轮齿条啮合传动机构、链轮链条啮合传动机构或蜗轮蜗杆啮合传动机构。进一步，所述导杆为矩形截面密封箱体，导杆外部设置有两个呈对称设置的齿条，连续注入头内部设置有偶数个主动齿轮，偶数个主动齿轮均分为两组，对应每个齿条配置一组主动齿轮与其啮合，主动齿轮采用传动链实现驱动或制动动作；所述传动链包括行星减速机、多片盘式制动器及第一液压马达，行星减速机的输出轴花键套和主动齿轮的中心轴外花键相连接，行星减速机的输入端花键套与第一液压马达的输出端的外花键连接；多片盘式制动器采用法兰连接在行星减速机和第一液压马达之间，多片盘式制动器用于制动主动齿轮实现导杆锁紧悬停。进一步，所述连续注入头和下导正滑车之间安装有呈竖直方向设置的减震碟簧，连续注入头和中导正滑车之间安装有呈竖直方向设置的减震碟簧。进一步，所述下导正滑车的下部安装有清洗轮架总成，清洗轮架总成的数量为两个，两个清洗轮架总成分别对应两个齿条，每个清洗轮架总本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.连续导杆式成槽及钻孔装置，包括移动式底盘(1)、上车总成(2)、大三角机构(3)、桅杆(5)、导杆(8)、天车(20)及辅助绞车(4)，所述上车总成(2)通过回转支撑安装在移动式底盘(1)上表面；所述天车(20)安装在桅杆(5)顶部；所述辅助绞车(4)设置在桅杆(5)上；其特征在于：还包括下导正滑车(6)、连续注入头(9)、中导正滑车(17)、注入头升降油缸(18)及上导正滑车(19)，/n所述移动式底盘(1)为履带式底盘；/n所述大三角机构(3)包括变幅调垂油缸、十字万向铰座及关节轴承座，变幅调垂油缸的数量为两个，两个变幅调垂油缸的缸体端部分别安装在十字万向铰座的两端，两个变幅调垂油缸的活塞杆端部各设置有一个关节轴承座；十字万向铰座设置在桅杆(5)下方，十字万向铰座由垂直布置的可转动法兰轴和横向销轴构成，且可转动法兰轴安装在桅杆(5)下方，横向销轴安装在上车总成(2)上；/n所述桅杆(5)的上部同一高度设置有两个耳座，两个耳座采用内置的关节轴承分别与所述两个变幅调垂油缸的活塞杆端部的关节轴承座铰接；/n所述注入头升降油缸(18)、下导正滑车(6)、连续注入头(9)、中导正滑车(17)及上导正滑车(19)自下而上顺次设置在桅杆(5)上，其中下导正滑车(6)和中导正滑车(17)均与桅杆(5)滑动配合连接，同时下导正滑车(6)和中导正滑车(17)通过刚性拉杆连接；连续注入头(9)与导杆(8)通过啮合式传动结构连接，连续注入头(9)用于驱动导杆(8)沿桅杆(5)的纵向连续提升或下放，连续注入头(9)采用呈竖向布置的销轴(606)装配到下导正滑车(6)和中导正滑车(17)上；注入头升降油缸(18)的活塞杆端与下导正滑车(6)连接，注入头升降油缸(18)用于驱动下导正滑车(6)沿桅杆(5)纵向滑动；所述导正滑车(19)固定在桅杆(5)上部；/n所述导杆(8)贯穿下导正滑车(6)、中导正滑车(17)及上导正滑车(19)，导杆(8)同时与三者形成滚动摩擦副，使得导杆(8)的运动方向与桅杆(5)纵向一致；导杆(8)为分段式中空结构，各段之间通过销轴定位并采用螺栓紧固连接，导杆(8)具有顶端段、底端段和中间段，顶端段和底端段的数量均为一根，中间段数量至少一根，导杆(8)内置有液压管路、电气线缆、流体通道和排渣管线，导杆(8)的顶端设置有液压管接头、电气接插件、法兰接头(801)、高压水管接头(802)及压缩空气管接头(803)，导杆(8)的底端通过过渡集成块(7)连接作业机具。/n...

【技术特征摘要】
1.连续导杆式成槽及钻孔装置，包括移动式底盘(1)、上车总成(2)、大三角机构(3)、桅杆(5)、导杆(8)、天车(20)及辅助绞车(4)，所述上车总成(2)通过回转支撑安装在移动式底盘(1)上表面；所述天车(20)安装在桅杆(5)顶部；所述辅助绞车(4)设置在桅杆(5)上；其特征在于：还包括下导正滑车(6)、连续注入头(9)、中导正滑车(17)、注入头升降油缸(18)及上导正滑车(19)，
所述移动式底盘(1)为履带式底盘；
所述大三角机构(3)包括变幅调垂油缸、十字万向铰座及关节轴承座，变幅调垂油缸的数量为两个，两个变幅调垂油缸的缸体端部分别安装在十字万向铰座的两端，两个变幅调垂油缸的活塞杆端部各设置有一个关节轴承座；十字万向铰座设置在桅杆(5)下方，十字万向铰座由垂直布置的可转动法兰轴和横向销轴构成，且可转动法兰轴安装在桅杆(5)下方，横向销轴安装在上车总成(2)上；
所述桅杆(5)的上部同一高度设置有两个耳座，两个耳座采用内置的关节轴承分别与所述两个变幅调垂油缸的活塞杆端部的关节轴承座铰接；
所述注入头升降油缸(18)、下导正滑车(6)、连续注入头(9)、中导正滑车(17)及上导正滑车(19)自下而上顺次设置在桅杆(5)上，其中下导正滑车(6)和中导正滑车(17)均与桅杆(5)滑动配合连接，同时下导正滑车(6)和中导正滑车(17)通过刚性拉杆连接；连续注入头(9)与导杆(8)通过啮合式传动结构连接，连续注入头(9)用于驱动导杆(8)沿桅杆(5)的纵向连续提升或下放，连续注入头(9)采用呈竖向布置的销轴(606)装配到下导正滑车(6)和中导正滑车(17)上；注入头升降油缸(18)的活塞杆端与下导正滑车(6)连接，注入头升降油缸(18)用于驱动下导正滑车(6)沿桅杆(5)纵向滑动；所述导正滑车(19)固定在桅杆(5)上部；
所述导杆(8)贯穿下导正滑车(6)、中导正滑车(17)及上导正滑车(19)，导杆(8)同时与三者形成滚动摩擦副，使得导杆(8)的运动方向与桅杆(5)纵向一致；导杆(8)为分段式中空结构，各段之间通过销轴定位并采用螺栓紧固连接，导杆(8)具有顶端段、底端段和中间段，顶端段和底端段的数量均为一根，中间段数量至少一根，导杆(8)内置有液压管路、电气线缆、流体通道和排渣管线，导杆(8)的顶端设置有液压管接头、电气接插件、法兰接头(801)、高压水管接头(802)及压缩空气管接头(803)，导杆(8)的底端通过过渡集成块(7)连接作业机具。


2.根据权利要求1所述的连续导杆式成槽及钻孔装置，其特征在于，所述导杆(8)为矩形截面密封箱体或圆柱形管体。


3.根据权利要求1所述的连续导杆式成槽及钻孔装置，其特征在于，所述啮合式传动结构包括齿轮齿条啮合传动机构、链轮链条啮合传动机构或蜗轮蜗杆啮合传动机构。


4.根据权利要求2所述的连续导杆式成槽及钻孔装置，其特征在于，所述导杆(8)为矩形截面密封箱体，导杆(8)外部设置有两个呈对称设置的齿条(806)，连续注入头(9)内部...

【专利技术属性】
技术研发人员：王清岩，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22