一种用于环形孔的钻孔机制造技术

本发明专利技术公开了一种用于环形孔的钻孔机，其包括支座、驱动架和搅拌部；支座具有支撑台和贯穿支撑台的作业孔，在支撑台的支撑面上安装有摆动器；驱动架包括一活动地支撑在支撑面上的驱动轮；驱动轮连接在摆动器上；搅拌部包括空心轴、安装在空心轴下端的环形体和安装在环形体下端的螺旋钻具，空心轴和环形体同轴设置，支撑台经作业孔自由地套设在空心轴上；驱动轮套设在空心轴上、并经凸齿和凹槽卡持在一起，螺旋钻具包括连接在一起的螺旋钻头和马达，马达安装在环形体的马达腔内，在环形体上固定安装有进液管和出浆管，进液管的排液口和出浆管的进浆口均向下贯穿环形体的下端面。本申请中的钻孔机能够适应于多种施工形态，并根据需要调整施工方法。据需要调整施工方法。据需要调整施工方法。

【技术实现步骤摘要】
一种用于环形孔的钻孔机


[0001]本专利技术涉及一种用于环形孔的钻孔机。

技术介绍

[0002]在现有建筑结构的施工中，需要大量的工程桩以及地基处理用桩，在一些施工区域，由于场地要求或周围环境要求，无法大量使用预制圆桩，只能与部分现浇桩或钢板桩形成复合桩，但是钢板桩的桩端持力较小，在一些软土区域的使用效果较差，无法作为基础桩，即使采用现浇桩，这些现浇桩也是作为独立桩体，且预制桩与现浇桩进行混合施工，施工难度较大，导致施工效率较低。
[0003]目前，有时需要对已完成桩体施工的区域重新进行补桩，以弥补勘探缺陷或设计缺陷，或者为了适应建筑物设计的修改，但是补桩只能在偏离原承重点的区域进行，需要对承台进行相应的扩大，并导致需要对相应的区域进行调整。因此，对现有的已完成下沉的混凝土预制圆桩进行扩径加固，以提高其承载力就成为必要。
[0004]另外，在现有的建筑施工中，由于水泥土筒桩的施工费用较低，大量应用于要求不高的施工区域，在进行水泥土筒桩的施工时，通常利用筒形钻具，在钻设桩孔的同时，将水泥浆喷射到地下，利用水泥浆对地下土体起到冲击和软化的作用，以提高施工效率。但是由于在施工中，筒形钻具的转动速度较慢，搅拌作用较弱，水泥浆与土体的混合主要依靠水泥浆的冲击力，无法使水泥浆与土体混合均匀，因此为了提高水泥浆与土体的混合均匀性，在完成钻孔的钻设后，需要将筒形钻具在桩孔内进行多次升降，以使水泥浆和土体混合均匀，以保证桩体的质量。由于需要对筒形钻具进行多次升降，使得水泥土筒桩的施工效率始终无法有效提高。
[0005]因此在目前，迫切需要一种能够应用于多种工况的环形孔的钻孔设备。

技术实现思路

[0006]为解决上述问题，本申请首先提出了一种用于环形孔的钻孔机，其包括一支座、一驱动架和一搅拌部；该支座具有一支撑台，该支撑台的上表面形成为水平设置的支撑面，在支撑台上开设有一沿竖直方向贯穿该支撑台的作业孔，在支撑面上安装有摆动器；该驱动架包括一驱动轮，该驱动轮活动地支撑在支撑面上；该驱动轮呈圆环状，驱动轮连接在摆动器上，该摆动器能够驱动该驱动轮以第一轴线为中轴线进行往复转动；该第一轴线沿竖直方向延伸；
[0007]该搅拌部包括沿竖直方向延伸的空心轴、固定安装在该空心轴的下端的环形体和安装在该环形体的下端的至少四个螺旋钻具，该空心轴和环形体同轴设置，且空心轴和环形体的中轴线均与第一轴线共线，空心轴的第一内腔和环形体的第二内腔共同形成为一个沿竖直方向延伸的中心孔道，第一内腔的内径与第二内腔的内径两者中不大者形成为中心孔道的内径；支撑台经作业孔自由地套设在空心轴上；
[0008]驱动轮套设在空心轴上，在驱动轮的内周面上设置有凸齿和凹槽两者中之一者，
在空心轴的外周面上设置有凸齿和凹槽两者中之另一者，该凸齿和凹槽均沿竖直方向延伸；凸齿伸入到凹槽内，当驱动轮进行往复转动时，能够带动空心轴同步进行往复转动，并带动搅拌部同步进行往复转动；空心轴能够相对于驱动轮沿竖直方向往复移动；
[0009]每一螺旋钻具均包括一螺旋钻头和一马达，该螺旋钻头固定安装在该马达的输出轴上，在环形体内设置有马达腔，马达安装在马达腔内，螺旋钻头安装在环形体的下侧；
[0010]沿竖直方向观察，所有的螺旋钻头环绕该第一轴线均匀布置、并位于一虚拟环形面内，相邻螺旋钻头间隔设置，在径向方向上，空心轴的外周面和环形体的外周面均向外不超出虚拟环形面的外侧边缘，空心轴的内周面和环形体的内周面均向内不超出虚拟环形面的内侧边缘；当搅拌部进行往复转动时，能够使相邻螺旋钻头所形成的钻孔相互搭接；
[0011]在环形体上固定安装有沿竖直方向延伸的进液管和出浆管，该进液管和出浆管均自由地穿过驱动轮和作业孔后固定连接到环形体上；进液管具有一进液口和一排液口，出浆管具有一进浆口和一排浆口，该排液口和进浆口均向下贯穿该环形体的下端面，排液口和进浆口均向下不超过螺旋钻头的钻尖。螺旋钻具的数量控制在4
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12个。
[0012]该钻孔机用于施工筒桩；或者对空心管桩、实心管桩和实心圆桩等混凝土预制圆桩进行扩径加固，形成复合桩，提高承载力；或者对需要拔出的桩体周围的土体进行搅动，降低桩体与周围土体的粘结力，以降低拔桩力量。
[0013]当该钻孔机工作时，将钻孔机安装在预设位置上，然后启动电机，使螺旋钻头转动，同时使搅拌部进行往复转动，将水经进液管通入到桩孔内，利用螺旋钻头的搅拌作用，使得切割下来的土方形成素土泥浆，由于环形体的封闭作用，使得环形体下部的环形孔形成一个相对密封的容腔，在水压的推动作用下，素土泥浆经出浆管排出环形孔，素土泥浆不但将切割下来的土方输出环形孔，还能够起到护壁、降低切削阻力的作用，提高施工效率。
[0014]当钻孔机用于施工筒桩时，在完成环形孔后，将螺旋钻头提出环形孔，然后在环形孔内放置钢筋笼或预应力筋并浇注混凝土，形成钢混筒桩；或者仅浇注混凝土、水泥土、水泥砂浆等可凝固材料形成素筒桩。钢混筒桩可以作为工程桩，素筒桩可以替代现有的碎石桩、挤密桩、砂桩以及实心水泥土桩等地基处理用实心桩。当然还可以在素筒桩内插设钢管或型钢，对素筒桩进行加劲。
[0015]对空心管桩、实心管桩和实心圆桩等混凝土预制圆桩进行扩径加固时，使形成的环形孔环绕在混凝土预制圆柱的周围，并再环形孔内浇注可凝固材料，形成素筒桩或钢混筒桩。
[0016]当用于拔桩时，仅需要在已有桩体的周围形成环形孔，然后将桩体从地下拔出。
[0017]利用搅拌部的往复转动，使得相邻螺旋钻头所形成的钻孔能够相互搭接，并根据需要调整，调节相邻螺旋钻头所形成的钻孔之间的搭接长度，当钻孔完全搭接时，环形孔的内外壁呈光滑的圆形，当钻孔仅部分搭接时，环形孔的内外壁会形成不规则的凹槽，使所形成的筒桩具有更大的侧摩擦力，能够提高筒桩的承载力。
[0018]另外，当采用水泥土、水泥砂浆等流动性较好的可凝固材料来施工筒桩时，在完成环形孔的钻设后，使螺旋钻头保持在环形孔内，然后经进液管将可凝固材料输入到环形孔内，同时将螺旋钻头同步向上提升，在提升的同时，还可以利用螺旋钻头的转动以及搅拌部的往复转动对可凝固材料进行搅拌，提高筒桩质量的均匀性。
[0019]因此，本申请中的钻孔机能够适应于多种施工形态，并根据需要调整施工方法。
[0020]进一步，环形体的外周面与虚拟环形面的外侧边缘之间的距离为10
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30mm，环形体的内周面与虚拟环形面的内侧边缘之间的距离为10
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30mm；空心轴的外周面向外不超出环形体的外周面，空心轴的内周面向内不超出环形体的内周面。即，虚拟环形面的外侧边缘向外超过环形体的外周面，虚拟环形面的内侧边缘向内超过环形体的内周面。
[0021]当该钻孔机用于拔桩或者扩径加固时，该设计能避免环形体与空心轴两者的内周面以及外周面触碰到环形孔的侧壁，影响环形孔的稳定性，同时能够使得环形体以下的环形孔形成一个相对密封的腔室，使得素土泥浆能够顺利地经出浆管排出。
[0022]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于环形孔的钻孔机，其特征在于，包括一支座、一驱动架和一搅拌部；该支座具有一支撑台，该支撑台的上表面形成为水平设置的支撑面，在支撑台上开设有一沿竖直方向贯穿该支撑台的作业孔，在支撑面上安装有摆动器；该驱动架包括一驱动轮，该驱动轮活动地支撑在支撑面上；该驱动轮呈圆环状，驱动轮连接在摆动器上，该摆动器能够驱动该驱动轮以第一轴线为中轴线进行往复转动；该第一轴线沿竖直方向延伸；该搅拌部包括沿竖直方向延伸的空心轴、固定安装在该空心轴的下端的环形体和安装在该环形体的下端的至少四个螺旋钻具，该空心轴和环形体同轴设置，且空心轴和环形体的中轴线均与第一轴线共线，空心轴的第一内腔和环形体的第二内腔共同形成为一个沿竖直方向延伸的中心孔道，第一内腔的内径与第二内腔的内径两者中不大者形成为中心孔道的内径；支撑台经作业孔自由地套设在空心轴上；驱动轮套设在空心轴上，在驱动轮的内周面上设置有凸齿和凹槽两者中之一者，在空心轴的外周面上设置有凸齿和凹槽两者中之另一者，该凸齿和凹槽均沿竖直方向延伸；凸齿伸入到凹槽内，当驱动轮进行往复转动时，能够带动空心轴同步进行往复转动，并带动搅拌部同步进行往复转动；空心轴能够相对于驱动轮沿竖直方向往复移动；每一螺旋钻具均包括一螺旋钻头和一马达，该螺旋钻头固定安装在该马达的输出轴上，在环形体内设置有马达腔，马达安装在马达腔内，螺旋钻头安装在环形体的下侧；沿竖直方向观察，所有的螺旋钻头环绕该第一轴线均匀布置、并位于一虚拟环形面内，相邻螺旋钻头间隔设置，在径向方向上，空心轴的外周面和环形体的外周面均向外不超出虚拟环形面的外侧边缘，空心轴的内周面和环形体的内周面均向内不超出虚拟环形面的内侧边缘；当搅拌部进行往复转动时，能够使相邻螺旋钻头所形成的钻孔相互搭接；在环形体上固定安装有沿竖直方向延伸的进液管和出浆管，该进液管和出浆管均自由地穿过驱动轮和作业孔后固定连接到环形体上；进液管具有一进液口和一排液口，出浆管具有一进浆口和一排浆口，该排液口和进浆口均向下贯穿该环形体的下端面，排液口和进浆口均向下不超过螺旋钻头的钻尖。2.根据权利要求1所述的钻孔机，其特征在于，环形体的外周面与虚拟环形面的外侧边缘之间的距离为10
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30mm，环形体的内周面与虚拟环形面的内侧边缘之间的距离为10
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30mm；空心轴的外周面向外不超出环形体的外周面，空心轴的内周面向内不超出环形体的内周面。3.根据权利要求1所述的钻孔机，其特征在于，在支撑面上安装有2
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5台摆...

【专利技术属性】
技术研发人员：李仁民，陆卫良，刘小波，
申请(专利权)人：南京深地智能建造技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：