一种大直径桩孔成型设备及其施工方法技术

一种大直径桩孔成型设备，包括用于形成环形槽的潜孔锤钻机和用于取芯的取芯装置，潜孔锤钻机包括环形集束式潜孔锤，环形集束式潜孔锤包括环形筒体，环形筒体的上端封闭且设有连接头，钻杆通过连接头于潜孔锤连接，环形筒体内形成圆柱形腔体，环形筒体下端的环形端面设有呈环形分布的钻头；取芯装置包括所述桩架、驱动桩架倾斜的驱动机构和设在所述环形筒体内壁的子弹头，环形筒体上对应子弹头处设有贯穿外壁和内壁的螺纹孔，子弹头包括螺纹部和尖锐部，螺纹部于螺纹孔螺纹配合。本发明专利技术将取芯设备融入环切的潜孔锤钻机中，使得环切和取芯的动作一气呵成，不仅减少了设备的投入，而且提高大直径桩孔的施工作业效率。

【技术实现步骤摘要】
一种大直径桩孔成型设备及其施工方法
本专利技术涉及潜孔锤，尤其是一种大直径桩孔成型设备及其施工方法。
技术介绍
现有普通潜孔锤钻机一般只用于小直径桩孔的作业，也有小部分大型潜孔锤钻机用于大直径桩孔作业，该种能开挖大直径桩孔的潜孔锤钻机体积庞大，而且造价昂贵。为了使普通小型潜孔锤钻机也能开挖大直径桩孔，出现一种环形集束式潜孔锤，如中国专利公开号为CN111119726A的一种环形集束式潜孔锤，包括潜孔锤本体，潜孔锤本体内设置有圆柱形腔体，潜孔锤本体的下端面上设置有多个破碎锤头，潜孔锤本体内设置有用于驱动破碎锤头冲击岩层的冲击子锤，潜孔锤本体上设置有用于对粉碎的石粉进行收集存储的存储装置，通过利用冲击子锤的冲击破碎原理，对岩层进行破碎，可提高作业效率，并且能耗低，可实现大口径桩孔的岩层破碎。上述环形集束式潜孔锤先对岩层环切形成环形槽，然后再通过取芯设备将芯柱取出，从而形成大直径桩孔；由于潜孔锤设备与取芯设备为两套独立设备，作业时需要先后切换作业，不仅增加设备成本，而且施工周期延长。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种大直径桩孔成型设备及其施工方法，降低设备成本，提高施工作业效率。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种大直径桩孔成型设备，包括用于形成环形槽的潜孔锤钻机和用于取芯的取芯装置，所述潜孔锤钻机包括桩架平台、设在桩架平台上的桩架、固定在桩架上的钻杆、驱动钻杆旋转的动力头和设在钻杆下端的环形集束式潜孔锤，所述环形集束式潜孔锤包括环形筒体，所述环形筒体的上端封闭且设有连接头，钻杆通过连接头于潜孔锤连接，环形筒体内形成圆柱形腔体，环形筒体下端的环形端面设有呈环形分布的钻头；所述取芯装置包括所述桩架、驱动桩架倾斜的驱动机构和设在所述环形筒体内壁的子弹头，所述环形筒体上对应子弹头处设有贯穿外壁和内壁的螺纹孔，所述子弹头包括螺纹部和尖锐部，所述螺纹部于螺纹孔螺纹配合。本专利技术将取芯设备融入环切的潜孔锤钻机中，使得环切和取芯的动作一气呵成，不仅减少了设备的投入，而且提高大直径桩孔的施工作业效率。作为改进，所述子弹头的尾部设有与旋转工具配合的凹槽或凸起。作为改进，所述子弹头设在环形筒体的下部，环形筒体的内壁设有限制子弹头伸出长度的限位块。本专利技术施工方法包括以下步骤：（1）潜孔锤钻机利用环形集束式潜孔锤在岩层上旋切并形成环形槽，环形槽内的芯柱插入环形筒体的圆柱形腔体内；（2）环形集束式潜孔锤在下钻过程中，环形筒体内壁的子弹头嵌入芯柱内并在其表面形成螺旋槽；（3）环形集束式潜孔锤下钻到预定深度后停止旋切，驱动机构驱动桩架倾斜，桩架带动钻杆和潜孔锤倾斜，利用潜孔锤的倾斜动作将芯柱折断；（4）提升潜孔锤，利用子弹头将折断的芯柱抓紧，使其能跟随潜孔锤一起提升带出；（5）重复上述步骤（1）~（4），直到桩孔达到预定深度。作为改进，被折断的芯柱跟随潜孔锤带出到地面上后，利用旋转工具旋转子弹头，使子弹头的尖锐部缩回并离开芯柱的表面；然后，提起潜孔锤，使潜孔锤能够与被折断的芯柱分离。本专利技术与现有技术相比所带来的有益效果是：本专利技术将取芯设备融入环切的潜孔锤钻机中，使得环切和取芯的动作一气呵成，不仅减少了设备的投入，而且提高大直径桩孔的施工作业效率。附图说明图1为潜孔锤钻机示意图。图2为环形集束式潜孔锤示意图。图3为环形集束式潜孔锤底部示意图。图4为环形集束式潜孔锤在岩层上形成环形槽的示意图。图5为环形集束式潜孔锤倾斜折断芯柱的示意图。图6为环形集束式潜孔锤将芯柱带出的示意图。图7为环形集束式潜孔锤与芯柱分离的示意图。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术作进一步说明。一种大直径桩孔成型设备，主要针对岩层桩孔开挖，其包括用于形成环形槽的潜孔锤钻机和用于取芯的取芯装置。如图1至3所示，所述潜孔锤钻机包括桩架平台1、设在桩架平台1上的桩架2、固定在桩架2上的钻杆4、驱动钻杆4旋转的动力头3和设在钻杆4下端的环形集束式潜孔锤5。所述环形集束式潜孔锤5包括环形筒体51，所述环形筒体51的上端封闭且设有连接头52，钻杆4通过连接头52于潜孔锤连接，钻杆4能带动集束式潜孔锤升降和旋转；环形筒体51内形成圆柱形腔体53，环形筒体51下端的环形端面设有呈环形分布的钻头56；环形集束式潜孔锤5的工作原理与普通集束式潜孔锤原理一致，本实施例不再详细叙述。环形集束式潜孔锤5的直径根据需要设置，由于钻头56呈环形分布，其与岩层的接触面积小，因此能够将岩层击碎并形成环形槽6。如图1至3所示，所述取芯装置包括所述桩架2、驱动桩架2倾斜的驱动机构和设在所述环形筒体51下部内壁的子弹头54。所述桩架与桩架平台1为铰接结构，驱动机构，如液压缸，可驱动桩架前后或左右倾斜，当桩架倾斜后，固定再桩架上的钻杆4和固定再钻杆4下端的环形集束式潜孔锤5同样会发生倾斜。所述环形筒体51上对应子弹头54处设有贯穿外壁和内壁的螺纹孔55，所述子弹头54包括螺纹部和尖锐部，所述螺纹部于螺纹孔55螺纹配合，通过旋转子弹头54可实现子弹头54再环形筒体51内的伸缩，当子弹头54伸出环形筒体51的内壁后，子弹头54的尖锐部能够嵌入岩石内，当子弹头54缩回环形筒体51内外，子弹头54不与岩石接触；所述子弹头54的尾部设有与旋转工具配合的凹槽或凸起，旋转工具可在环形筒体51的外壁伸入螺纹孔55内并旋转子弹头54；所述子弹头54设在环形筒体51的下部，环形筒体51的内壁设有限制子弹头54伸出长度的限位块，限位块可以限制子弹头54伸出环形筒体51内壁的长度，防止子弹头54脱离螺纹孔55；为防止集束式潜孔锤下钻过程，碎石进入螺纹孔55，可以在环形筒体51的外壁用堵头封堵螺纹孔55，将限位块设置成环形，限位块只允许尖锐部穿出，进而防止碎石从环形筒体51的内壁进入螺纹孔55。本实施例的子弹头54通过螺纹进行伸缩，为简化子弹头54的伸缩动作，也可采用油压设备将子弹头54进行伸缩。本专利技术大直径桩孔成型设备的施工方法：（1）如图4所示，潜孔锤钻机利用环形集束式潜孔锤5在岩层上旋切并形成环形槽6，环形槽6内的芯柱7插入环形筒体51的圆柱形腔体53内；（2）如图4所示，环形集束式潜孔锤5在下钻过程中，环形筒体51内壁的子弹头54嵌入芯柱7内并在其表面形成螺旋槽8；（3）如图5所示，环形集束式潜孔锤5下钻到预定深度后停止旋切，驱动机构驱动桩架倾斜，桩架带动钻杆4和潜孔锤倾斜，利用潜孔锤的倾斜动作将芯柱7折断；（4）如图6所示，提升潜孔锤，利用子弹头54将折断的芯柱7抓紧，使其能跟随潜孔锤一起提升带出；（5）如图7所示，被折断的芯柱7跟随潜孔锤带出到地面上后，利用旋转工具旋转子弹头54，使子弹头54的尖锐部缩回并离开芯柱7的表面；然后，提起潜孔锤，使潜孔锤能够与被折断的芯柱7分离；（6）重复上述步骤（1）~（5），直到桩孔达到预定深度。本专利技术将取芯设备融入环切的潜孔锤钻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大直径桩孔成型设备，其特征在于：包括用于形成环形槽的潜孔锤钻机和用于取芯的取芯装置，所述潜孔锤钻机包括桩架平台、设在桩架平台上的桩架、固定在桩架上的钻杆、驱动钻杆旋转的动力头和设在钻杆下端的环形集束式潜孔锤，所述环形集束式潜孔锤包括环形筒体，所述环形筒体的上端封闭且设有连接头，钻杆通过连接头于潜孔锤连接，环形筒体内形成圆柱形腔体，环形筒体下端的环形端面设有呈环形分布的钻头；所述取芯装置包括所述桩架、驱动桩架倾斜的驱动机构和设在所述环形筒体内壁的子弹头，所述环形筒体上对应子弹头处设有贯穿外壁和内壁的螺纹孔，所述子弹头包括螺纹部和尖锐部，所述螺纹部于螺纹孔螺纹配合。/n

【技术特征摘要】
1.一种大直径桩孔成型设备，其特征在于：包括用于形成环形槽的潜孔锤钻机和用于取芯的取芯装置，所述潜孔锤钻机包括桩架平台、设在桩架平台上的桩架、固定在桩架上的钻杆、驱动钻杆旋转的动力头和设在钻杆下端的环形集束式潜孔锤，所述环形集束式潜孔锤包括环形筒体，所述环形筒体的上端封闭且设有连接头，钻杆通过连接头于潜孔锤连接，环形筒体内形成圆柱形腔体，环形筒体下端的环形端面设有呈环形分布的钻头；所述取芯装置包括所述桩架、驱动桩架倾斜的驱动机构和设在所述环形筒体内壁的子弹头，所述环形筒体上对应子弹头处设有贯穿外壁和内壁的螺纹孔，所述子弹头包括螺纹部和尖锐部，所述螺纹部于螺纹孔螺纹配合。


2.根据权利要求1所述的一种大直径桩孔成型设备，其特征在于：所述子弹头的尾部设有与旋转工具配合的凹槽或凸起。


3.根据权利要求1所述的一种大直径桩孔成型设备，其特征在于：所述子弹头设在环形筒体的下部，环形筒体的内壁设有限制子弹头伸出...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨忠财，刘金红，杨振宇，
申请(专利权)人：清远中科振宇机械有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44