垂直成孔机及其施工方法技术

本发明专利技术涉及一种垂直成孔机及其施工方法，该垂直成孔机包括主机和机头，在所述主机侧部设有液压模组和电气控制模组，所述主机包括下架体和上架体，在它们之间设有升降机构，在所述下架体上设有行走机构和支撑机构，在所述上架体上设有抱紧及摇摆机构，在所述上架体相对两侧设有导轨，在所述导轨上设有可移动倾倒式龙门架，在所述可移动倾倒式龙门架上设有悬吊机构，所述抱紧及摇摆机构与护筒相连，所述悬吊机构与机头相连，该施工方法包括主机拼装、调水平、护筒安装、机头到达工作位置及工作、打孔完成。本发明专利技术使用方便可靠，高效经济。高效经济。高效经济。

【技术实现步骤摘要】
垂直成孔机及其施工方法


[0001]本专利技术涉及一种成孔机及其施工方法，具体涉及一种垂直成孔机及其施工方法。

技术介绍

[0002]由桩和连接桩顶的桩承台组成的深基础或由柱与桩基连接的单桩基础，简称桩基。
[0003]以前，基本上是采用深挖，然后支起钢筋并倒入混凝土的方式进行制作。其中深挖有多种多样的地下成孔方式，如人工挖孔、机械洛阳铲成孔、冲抓成孔、正反循环回转钻孔、冲击钻孔、旋挖机成孔等。人工挖孔存在安全隐患，施工进度慢，对地质的适应性差；机械洛阳铲成孔法只适应小直径桩孔的干成孔，对地质的适应性差；冲抓成孔的原理类同于机械洛阳铲，均利用卷扬为动力，利用自由落体冲击土体，再利用滑轮变幅将抓斗抓瓣闭合后将土提出地面，冲抓成孔冲击力有限，遇到硬土质或岩层是很难进尺；用正反循环钻孔、冲击钻成孔法泥渣处理量大，钻挖出来的泥渣中水份高，弃土困难，泥渣提升速度慢，而且不能直接提升渣石，施工效率低下，泥浆池占地面积大，污染环境严重；旋挖机成孔法，虽然提高了工效，但受到桩孔深度的限制，遇到硬土质或岩层旋挖机的嵌岩螺旋与岩芯钻也进尺困难，效率低下。
[0004]目前，在硬岩工况下，隧道或其它需要破岩施工常用的方法有两大类，第一类为钻爆法，即钻孔安放炸药，利用炸药引爆后形成的冲击波能量将岩体破碎，该方法因施工效率高而被广泛使用；第二类方法为非爆破机械法及盾构法，但是盾构法等非爆破法经常会遇到随机分布的球状花岗岩和基岩，且球状花岗岩形状大小各异、强度不一，而基岩使隧道内岩土层软硬不均。在这类地层中掘进效率低，刀盘刀具磨损严重，易产生卡刀、斜刀、掉刀、刀具偏磨、线路偏移等，处理速度较慢，影响施工进度，有时甚至需变更设计，成本花费高，对于施工距离较短的隧道，经济效益差。而悬臂式隧道掘进机、破碎锤等小型开挖设备作业能力有限，对于普氏硬度系数超过f6的硬岩工况，施工效率低、机具磨损快，造成该方法在硬岩工况的使用受到限制。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种使用方便可靠，高效经济的垂直成孔技术，适用于各种工况下的垂直成孔机和方法。
[0006]技术方案：为了解决上述技术问题，本专利技术所述的垂直成孔机，它包括主机和机头，在所述主机侧部设有液压模组和电气控制模组，所述主机包括下架体和上架体，在它们之间设有升降机构，在所述下架体上设有行走机构和支撑机构，在所述上架体上设有抱紧及摇摆机构，在所述上架体相对两侧设有导轨，在所述导轨上设有可移动倾倒式龙门架，在所述可移动倾倒式龙门架上设有悬吊机构，所述抱紧及摇摆机构与护筒相连，所述悬吊机构与机头相连。
[0007]进一步地，所述机头包括旋挖机头、破碎锤抓斗组合机头和破岩机头；
所述旋挖机头包括旋挖包括连接台Ⅰ，在所述连接台Ⅰ侧面均匀设有若干内撑机构Ⅰ，在所述连接台Ⅰ下方连接设有排渣斗，所述内撑机构Ⅰ包括内撑块Ⅰ和内撑油缸Ⅰ，所述内撑块Ⅰ内端与内撑油缸Ⅰ相连，所述内撑油缸Ⅰ设在连接台Ⅰ内；所述破碎锤抓斗组合机头包括连接台Ⅱ，在所述连接台Ⅱ侧面均匀设有若干内撑机构Ⅱ，在所述连接台Ⅱ下方连接设有若干抓斗机构和破碎机构；所述内撑机构Ⅱ包括内撑块Ⅱ和内撑油缸Ⅱ，所述内撑块Ⅱ内端与内撑油缸Ⅱ相连，所述内撑油缸Ⅱ设在连接台Ⅱ内，所述抓斗机构包括抓斗支架，所述抓斗支架上部通过抓斗升降油缸与连接台Ⅱ相连，在所述抓斗升降油缸旁设有若干导柱，所述抓斗升降油缸设在连接台Ⅱ上，所述导柱穿过连接台Ⅱ与抓斗支架相连，在所述抓斗支架下部活动设有抓斗，在所述抓斗支架和抓斗的连接处设有抓斗开合油缸，所述破碎机构包括与连接台Ⅱ相连的破碎支架，在所述破碎支架下部活动设有破碎锤，在所述破碎支架和破碎锤的连接处设有破碎锤油缸；在所述连接台Ⅱ中部设有线孔，在所述线孔外侧的连接台Ⅱ上设有若干吊耳；所述破岩机头包括上支架，在所述上支架侧面均匀设有若干内撑机构Ⅲ，在所述上支架下部中间设有回转机构，在所述回转机构下部设有下支架，在所述下支架上连接设有若干钻孔机构和裂岩机构，所述钻孔机构通过钻孔滑轨与下支架相连，所述裂岩机构通过裂岩滑轨与下支架相连；所述内撑机构Ⅲ包括内撑块Ⅲ和内撑油缸Ⅲ，所述内撑块Ⅲ内端与内撑油缸Ⅲ相连，所述内撑油缸Ⅲ设在上支架上；所述回转机构包括回转盘减速器和马达Ⅰ，所述马达Ⅰ与回转盘减速器相连，所述回转盘减速器上端与上支架固定相连、下端与下支架固定相连；所述钻孔机构包括滑座Ⅰ，在所述滑座Ⅰ上设有钻孔器，所述滑座Ⅰ与链轮链条机构相连，所述链轮链条机构设在钻孔滑轨内，在所述链轮链条机构一端设有马达Ⅱ，所述马达Ⅱ驱动链轮链条机构及滑座Ⅰ在钻孔滑轨上滑动；所述裂岩机构包括滑座Ⅱ，在所述滑座Ⅱ上设有裂岩器，所述滑座Ⅱ与油缸一端相连，所述油缸设在裂岩滑轨内，所述油缸带动滑座Ⅱ在裂岩滑轨上滑动。
[0008]进一步地，在所述连接台Ⅱ下方均匀连接设有四个抓斗机构，相邻抓斗机构之间留有间距，在该间距内设置破碎机构，在所述抓斗支架上部连接设有一个抓斗升降油缸和两个导柱，所述导柱分设在抓斗升降油缸两侧。
[0009]进一步地，所述钻孔器和裂岩器各设三个，所述钻孔器均匀分布在下支架下方，在相邻两个钻孔器之间设置一个裂岩器，所述钻孔器的旋转中心和裂岩器的裂岩中心设在同一圆周上。
[0010]进一步地，所述升降机构和支撑机构都采用油缸机构。
[0011]进一步地，所述行走机构采用履带结构。
[0012]进一步地，所述抱紧及摇摆机构包括固定环片，在所述固定环片两端各设一个抱紧环片，在所述抱紧环片之间设有抱紧油缸，每个抱紧环片都与一个摇摆油缸相连。
[0013]进一步地，所述可移动倾倒式龙门架包括龙门支架，在所述龙门支架和导轨连接
处设有连接座Ⅰ和连接座Ⅱ，所述龙门支架与连接座Ⅰ铰接设置，所述龙门支架与连接座Ⅱ拆装设置。
[0014]进一步地，所述护筒包括底部护筒和连接护筒，所述底部护筒包括筒体Ⅰ，在所述筒体Ⅰ底部设有锯齿，在所述筒体Ⅰ上部设有连接台阶Ⅰ，所述连接护筒包括筒体Ⅱ，在所述筒体Ⅱ上部设有连接台阶Ⅱ。
[0015]垂直成孔机的施工方法，它包括以下步骤，（1）主机拼装：各部件通过索道运输到位后进行现场拼装成主机，拼装完成后通过行走机构行走到塔位点；（2）调水平：下架体底部的支撑机构伸出，将主机抬离地面，通过支撑机构调节保证主机水平；（3）护筒安装：护筒通过可移动倾倒式龙门架上的悬吊机构吊装，可移动倾倒式龙门架可以在主机水平方向移动，悬吊机构可以实现360
°
旋转，升降机构处于伸出状态，抱紧油缸收缩，固定环片和抱紧环片将护筒抱紧；（4）机头到达工作位置：通过主机的可移动倾倒式龙门架水平方向输送机头，并通过可移动倾倒式龙门架上的悬吊机构竖直方向输送机头，将机头输送到护筒最底部；（5）机头工作：（5．1）旋转机头工作：旋转机头到达工作位置后，其侧面的内撑机构顶出保压，使其与护筒形成稳定连接，通过摇摆油缸伸缩带动护筒旋转，护筒带动旋转机头旋转，并通过升降机构缩回将护筒往竖直方向压入，旋转机头适时排土；（5.2）破碎锤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.垂直成孔机，其特征在于：它包括主机和机头，在所述主机侧部设有液压模组（1）和电气控制模组（2），所述主机包括下架体（3）和上架体（4），在它们之间设有升降机构（5），在所述下架体（3）上设有行走机构（6）和支撑机构（7），在所述上架体（4）上设有抱紧及摇摆机构（8），在所述上架体（4）相对两侧设有导轨（9），在所述导轨（9）上设有可移动倾倒式龙门架（10），在所述可移动倾倒式龙门架（10）上设有悬吊机构（11），所述抱紧及摇摆机构（8）与护筒相连，所述悬吊机构（11）与机头相连。2.根据权利要求1所述的垂直成孔机，其特征在于：所述机头包括旋挖机头、破碎锤抓斗组合机头和破岩机头；所述旋挖机头包括旋挖包括连接台Ⅰ（12），在所述连接台Ⅰ（12）侧面均匀设有若干内撑机构Ⅰ（13），在所述连接台Ⅰ（12）下方连接设有排渣斗（14），所述内撑机构Ⅰ（13）包括内撑块Ⅰ和内撑油缸Ⅰ，所述内撑块Ⅰ内端与内撑油缸Ⅰ相连，所述内撑油缸Ⅰ设在连接台Ⅰ（12）内；所述破碎锤抓斗组合机头包括连接台Ⅱ（15），在所述连接台Ⅱ（15）侧面均匀设有若干内撑机构Ⅱ（16），在所述连接台Ⅱ（15）下方连接设有若干抓斗机构（17）和破碎机构（18）；所述内撑机构Ⅱ（16）包括内撑块Ⅱ（19）和内撑油缸Ⅱ（20），所述内撑块Ⅱ（19）内端与内撑油缸Ⅱ（20）相连，所述内撑油缸Ⅱ（20）设在连接台Ⅱ（15）内，所述抓斗机构（17）包括抓斗支架（21），所述抓斗支架（21）上部通过抓斗升降油缸（22）与连接台Ⅱ（15）相连，在所述抓斗升降油缸（22）旁设有若干导柱（23），所述抓斗升降油缸（22）设在连接台Ⅱ（15）上，所述导柱（23）穿过连接台Ⅱ（15）与抓斗支架（21）相连，在所述抓斗支架（21）下部活动设有抓斗（24），在所述抓斗支架（21）和抓斗（24）的连接处设有抓斗开合油缸（25），所述破碎机构（18）包括与连接台Ⅱ（15）相连的破碎支架（26），在所述破碎支架（26）下部活动设有破碎锤（27），在所述破碎支架（26）和破碎锤（27）的连接处设有破碎锤油缸（28）；在所述连接台Ⅱ（15）中部设有线孔，在所述线孔外侧的连接台Ⅱ（15）上设有若干吊耳；所述破岩机头包括上支架（29），在所述上支架（29）侧面均匀设有若干内撑机构Ⅲ，在所述上支架（29）下部中间设有回转机构（30），在所述回转机构（30）下部设有下支架（31），在所述下支架（31）上连接设有若干钻孔机构（32）和裂岩机构（33），所述钻孔机构（32）通过钻孔滑轨（34）与下支架（31）相连，所述裂岩机构（33）通过裂岩滑轨（35）与下支架（31）相连；所述内撑机构Ⅲ包括内撑块Ⅲ和内撑油缸Ⅲ，所述内撑块Ⅲ内端与内撑油缸Ⅲ相连，所述内撑油缸Ⅲ设在上支架（29）上；所述回转机构（30）包括回转盘减速器（36）和马达Ⅰ（37），所述马达Ⅰ（37）与回转盘减速器（36）相连，所述回转盘减速器（36）上端与上支架（29）固定相连、下端与下支架（31）固定相连；所述钻孔机构（32）包括滑座Ⅰ（38），在所述滑座Ⅰ（38）上设有钻孔器（39），所述滑座Ⅰ（38）与链轮链条机构（40）相连，所述链轮链条机构（40）设在钻孔滑轨（34）内，在所述链轮链条机构（40）一端设有马达Ⅱ（41），所述马达Ⅱ（41）驱动链轮链条机构（40）及滑座Ⅰ（38）
在钻孔滑轨（34）上滑动；所述裂岩机构（33）包括滑座Ⅱ（42），在所述滑座Ⅱ（42）上设有裂岩器（43），所述滑座Ⅱ（42）与油缸（44）一端相连，所述油缸（44）设在裂岩滑轨（35）内，所述油缸（44）带动滑座Ⅱ（42）在裂岩滑轨（35）上滑动。3.根据权利要求2所述的垂直成孔机，其特征在于：在所述连接台Ⅱ（15）下方均匀连接设有四个抓斗机构（17），相邻抓斗机构（17）之间留有间距，在该间距内设置破碎机构（18），在所述抓斗支架（21）上部连接设有一个抓斗升降油缸（2...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈海强，
申请(专利权)人：江苏锐成机械有限公司，
类型：发明
国别省市：