【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及全地质成孔拓孔领域，尤其涉及一种垂向全地质成孔拓孔钻机总成。
技术介绍
1、现有的大口径灌注桩成孔施工方法都存在难以克服的困难：
2、1)人工挖孔：遇到毒气、流砂、高水位、淤泥等情况下极易出人命，遇溶洞、地下河则需停工专案处理。
3、2)冲孔桩机成孔：成孔质量差、混凝土损耗量大、环境污染大、不能拓孔，遇掉锤、地下河则需停工专案处理。
4、3)旋挖桩机成孔：成孔质量一般、存在一定的混凝土损耗、不能拓孔，遇斜岩、坚岩、较大溶洞、地下河则需停工专案处理。
5、4)沉管旋挖桩机：不能拓孔，遇斜岩、坚岩、较大溶洞、地下河则需停工专案处理。
6、为了从根本上克服现有地下成孔的困难，经过多年的研究和发展，涵盖专利202110577984x、2021105779939等技术的“旋管压挖桩机”项目已在哈尔工业大学通过仿真数理研究(可提供研发报告)。项目的工程样机试验、技术完善、型号设计、相关规范制定等工作也在顺利进行中。在此基础上发展出“垂向全地质成孔拓孔钻机总成”。
7、依据项目研究报告，“旋管压挖桩机”可以实现陆地全地质条件下大口径成孔的无障碍施工，在施工过程中能耗低、污染小、安全度高、进度快的目的，但依然存在需要完善的地方包括：
8、1)钻头分离设备复杂，操作困难。
9、2)拓孔设备固定在钻盘上，易于损坏且难以维修。
10、3)旋管与混凝土易于粘结，不利于拔管；旋管的吊装孔外露，造成地下水过多流入旋管内空，影响施工。p>
11、4)遇到特硬岩层时，存在将整个桩机顶起的情况。
12、5)桩机支架对旋管下部没有固定，造成旋管易于偏位；桩机支架与吊车分离，造成吊装作业苦难。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供能解决上述技术问题的一种垂向全地质成孔拓孔钻机总成。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种垂向全地质成孔拓孔钻机总成，包括载架，载架上部通过凹形滑槽横向滑动连接有钻机旋压核心传动系统，钻机旋压核心传动系统可拆式连接有竖直布置的钻机防漏防粘固动力旋管系统，载架下部连接有钻机防漏防粘固动力旋管系统的旋管导向结构。
3、进一步的，所述载架上连接有吊机。
4、更进一步的，所述钻机防漏防粘固动力旋管系统的下端设有动力旋管钻头段，动力旋管钻头段内侧设有钻机成孔拓孔钻头系统；钻机成孔拓孔钻头系统包括钻盘主体，钻盘主体包括由上往下沿轴线依次连接的钻盘内卡位钢柱、钻盘基板和基板尖头；钻盘内卡位钢柱中部可拆式连接有分离式拓孔机；钻盘基板上连接有能让钻盘主体与位于外侧的动力旋管钻头段相互锁定的钻盘连接锁定机构；所述钻盘基板外边缘设有转盘外加劲环。
5、更进一步的，所述钻盘连接锁定机构包括销柱和安装在钻盘基板上的导向支座；销柱与钻盘基板之间连接有销柱驱动装置；转盘外加劲环侧壁上设有与销柱滑动配合的第一连锁配型孔；销柱驱动装置包括转动连接在导向支座上的若干导向轮，还包括与若干导向轮相配合的钢索；钢索两端均连接有钢索连接杆头，钢索连接杆头通过安装连接螺栓连接有圆形杆，圆形杆上连接有截面转换弧形板，截面转换弧形板上设有至少两个所述销柱。
6、更进一步的，所述钻盘内卡位钢柱包括横向贯穿其中部的卡位槽；钻盘内卡位钢柱上端设有入位卡口，入位卡口与卡位槽上部连通；所述分离式拓孔机横向设置在卡位槽内；分离式拓孔机包括与钻盘内卡位钢柱中部可拆式连接的机壳，机壳内转动连接有双向推拉内螺旋筒，双向推拉内螺旋筒螺纹连接有两条对称布置的推杆螺杆段，推杆螺杆段一端依次连接有推杆方形段、推杆截面转换板和推杆楔形头，推杆楔形头上设有第一切刀；推杆方形段与双向推拉内螺旋筒端部导向滑动配合，推杆截面转换板、推杆楔形头和第一切刀均位于双向推拉内螺旋筒外侧；分离式拓孔机还包括第一切刀伸缩传动机构；第一切刀伸缩传动机构包括相啮合的中间传动斜齿轮和旋推件斜齿传动盘；中间传动斜齿轮的转轴与机壳转动配合且伸出至机壳外；旋推件斜齿传动盘设置在双向推拉内螺旋筒中部且两者同轴线固定连接。
7、更进一步的，所述钻机防漏防粘固动力旋管系统包括动力旋管接头段，动力旋管接头段与所述钻机旋压核心传动系统可拆式连接；动力旋管接头段一端与动力旋管钻头段之间连接有动力旋管标准段；动力旋管标准段包括第一主体钢管，第一主体钢管的内壁上套设有内衬防粘筒；动力旋管钻头段上远离动力旋管标准段的一端设有削齿；动力旋管钻头段的侧壁上设有拓孔排土孔和拓孔机配型孔，分离式拓孔机的第一切刀可伸缩地与拓孔机配型孔相配合；动力旋管标准段与动力旋管钻头段两者之间的拼接处内壁上设有接头内衬钢环。
8、更进一步的，所述钻机旋压核心传动系统包括分别上下布置且相互转动连接的随动平台和旋压核心传动环；旋压核心传动环上设有动力旋管接头段安装部；旋压核心传动环外侧壁上设有宽幅螺旋凸处，宽幅螺旋凸处上沿其长度方向设有多个外齿；还包括与随动平台上下滑动连接的咬合滑块支架，咬合滑块支架上设有绕旋压核心传动环布置的至少两个咬合滑块，咬合滑块上设有与宽幅螺旋凸处配合的咬合滑块螺纹；随动平台上安装有电机及变速器，电机及变速器联动有齿轮传动轴，齿轮传动轴与宽幅螺旋凸处的外齿相啮合。
9、更进一步的，各所述咬合滑块与咬合滑块支架之间沿旋压核心传动环的径向滑动配合，咬合滑块支架上设有与咬合滑块配合的咬合滑块驱动结构；咬合滑块支架包括位于咬合滑块外侧的中介基板，中介基板上设有与咬合滑块侧壁滑动配合的滑块套匡，咬合滑块背侧与中介基板之间设有预压弹性件；咬合滑块背侧设有u型拉板，u型拉板穿过中介基板且两者滑动配合；咬合滑块驱动结构包括安装在中介基板上的推拉器，推拉器的动力输出端连接有插板，插板包括依次布置的插板厚段、插板斜面段、插板薄段，插板薄段穿过u型拉板；中介基板上设有与插板厚段滑动配合的u型导向部。
10、更进一步的，所述中介基板为至少两个，咬合滑块支架还包括环形套梁，各中介基板均与环形套梁连接；环形套梁包括相互对称且平行布置的至少一对可滑动u型套梁，可滑动u型套梁与所述载架的凹形滑槽滑动配合。
11、更进一步的，所述随动平台包括平台面板，平台面板中部的圆孔处连接有方形圆环；所述旋压核心传动环内侧设有环形凸起，环形凸起位于方形圆环下方且两者之间设有第一滚珠；还包括u型限位卡件，u型限位卡件上下两端分别位于方形圆环上方和环形凸起下方；u型限位卡件上端与方形圆环连接；平台面板上连接有滑动套筒；咬合滑块支架上设有竖直布置的定位滑杆，定位滑杆与滑动套筒滑动配合。
12、有益效果
13、与现有技术相比，本专利技术的垂向全地质成孔拓孔钻机总成的优点为：
14、1、钻头对包括坚岩在内的所有地质层具有强大的削切掘进能力，从而实现全地质条件下无障碍成孔施工的功能。
15、2、分离式拓孔机可快速就位或分离，实现拓孔功能。
16、3、钻盘连接锁定机构通过吊钩拉动钻盘连接锁定机构的分离拉本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种垂向全地质成孔拓孔钻机总成，其特征在于，包括载架(7)，载架(7)上部通过凹形滑槽(731)横向滑动连接有钻机旋压核心传动系统(10)，钻机旋压核心传动系统(10)可拆式连接有竖直布置的钻机防漏防粘固动力旋管系统(5)，载架(7)下部连接有钻机防漏防粘固动力旋管系统(5)的旋管导向结构；所述载架(7)上连接有吊机(101)；所述钻机防漏防粘固动力旋管系统(5)的下端设有动力旋管钻头段(54)，动力旋管钻头段(54)内侧设有钻机成孔拓孔钻头系统(6)。
2.根据权利要求1所述的一种垂向全地质成孔拓孔钻机总成，其特征在于，所述钻机成孔拓孔钻头系统(6)包括钻盘主体(61)，钻盘主体(61)包括由上往下沿轴线依次连接的钻盘内卡位钢柱(611)、钻盘基板(612)和基板尖头(613)；钻盘内卡位钢柱(611)中部可拆式连接有分离式拓孔机(62)；钻盘基板(612)上连接有能让钻盘主体(61)与位于外侧的动力旋管钻头段(54)相互锁定的钻盘连接锁定机构(63)；所述钻盘基板(612)外边缘设有转盘外加劲环(617)。
3.根据权利要求2所述的一种垂向全地质成
4.根据权利要求2所述的一种垂向全地质成孔拓孔钻机总成，其特征在于，所述钻盘内卡位钢柱(611)包括横向贯穿其中部的卡位槽(615)；钻盘内卡位钢柱(611)上端设有入位卡口(614)，入位卡口(614)与卡位槽(615)上部连通；所述分离式拓孔机(62)横向设置在卡位槽(615)内；分离式拓孔机(62)包括与钻盘内卡位钢柱(611)中部可拆式连接的机壳(621)，机壳(621)内转动连接有双向推拉内螺旋筒(623)，双向推拉内螺旋筒(623)螺纹连接有两条对称布置的推杆螺杆段(625)，推杆螺杆段(625)一端依次连接有推杆方形段(6272)、推杆截面转换板(6271)和推杆楔形头(627)，推杆楔形头(627)上设有第一切刀(626)；推杆方形段(6272)与双向推拉内螺旋筒(623)端部导向滑动配合，推杆截面转换板(6271)、推杆楔形头(627)和第一切刀(626)均位于双向推拉内螺旋筒(623)外侧；分离式拓孔机(62)还包括第一切刀伸缩传动机构；第一切刀伸缩传动机构包括相啮合的中间传动斜齿轮(622)和旋推件斜齿传动盘(6231)；中间传动斜齿轮(622)的转轴与机壳(621)转动配合且伸出至机壳(621)外；旋推件斜齿传动盘(6231)设置在双向推拉内螺旋筒(623)中部且两者同轴线固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种垂向全地质成孔拓孔钻机总成，其特征在于，所述钻机防漏防粘固动力旋管系统(5)包括动力旋管接头段(51)，动力旋管接头段(51)与所述钻机旋压核心传动系统(10)可拆式连接；动力旋管接头段(51)一端与动力旋管钻头段(54)之间连接有动力旋管标准段(52)；动力旋管标准段(52)包括第一主体钢管(521)，第一主体钢管(521)的内壁上套设有内衬防粘筒(526)；动力旋管钻头段(54)上远离动力旋管标准段(52)的一端设有削齿(546)；动力旋管钻头段(54)的侧壁上设有拓孔排土孔(548)和拓孔机配型孔(549)，分离式拓孔机(62)的第一切刀(626)可伸缩地与拓孔机配型孔(549)相配合；动力旋管标准段(52)与动力旋管钻头段(54)两者之间的拼接处内壁上设有接头内衬钢环。
6.根据权利要求1所述的一种垂向全地质成孔拓孔钻机总成，其特征在于，所述钻机旋压核心传动系统(10)包括分别上下布置且相互转动连接的随动平台(2)和旋压核心传动环(1)；旋压核心传动环(1)上设有动力旋管接头段安装部；旋压核心传动环(1)外侧壁上设有宽幅螺旋凸处(13)，宽幅螺旋凸处(13)上沿其长度方向设有多个外齿(11)；还包括与随动平台(2)上下滑动连接的咬合滑块支架(3)，咬合滑块支架(3)上设有绕旋压核心传动环(1)布置的至少两个咬合滑块(33)，咬合滑块(33)上设有与宽幅螺旋凸处...
【技术特征摘要】
1.一种垂向全地质成孔拓孔钻机总成，其特征在于，包括载架(7)，载架(7)上部通过凹形滑槽(731)横向滑动连接有钻机旋压核心传动系统(10)，钻机旋压核心传动系统(10)可拆式连接有竖直布置的钻机防漏防粘固动力旋管系统(5)，载架(7)下部连接有钻机防漏防粘固动力旋管系统(5)的旋管导向结构；所述载架(7)上连接有吊机(101)；所述钻机防漏防粘固动力旋管系统(5)的下端设有动力旋管钻头段(54)，动力旋管钻头段(54)内侧设有钻机成孔拓孔钻头系统(6)。
2.根据权利要求1所述的一种垂向全地质成孔拓孔钻机总成，其特征在于，所述钻机成孔拓孔钻头系统(6)包括钻盘主体(61)，钻盘主体(61)包括由上往下沿轴线依次连接的钻盘内卡位钢柱(611)、钻盘基板(612)和基板尖头(613)；钻盘内卡位钢柱(611)中部可拆式连接有分离式拓孔机(62)；钻盘基板(612)上连接有能让钻盘主体(61)与位于外侧的动力旋管钻头段(54)相互锁定的钻盘连接锁定机构(63)；所述钻盘基板(612)外边缘设有转盘外加劲环(617)。
3.根据权利要求2所述的一种垂向全地质成孔拓孔钻机总成，其特征在于，所述钻盘连接锁定机构(63)包括销柱(632)和安装在钻盘基板(612)上的导向支座(631)；销柱(632)与钻盘基板(612)之间连接有销柱驱动装置；转盘外加劲环(617)侧壁上设有与销柱(632)滑动配合的第一连锁配型孔(618)；销柱驱动装置包括转动连接在导向支座(631)上的若干导向轮(637)，还包括与若干导向轮(637)相配合的钢索(636)；钢索(636)两端均连接有钢索连接杆头(634)，钢索连接杆头(634)通过安装连接螺栓(635)连接有圆形杆(633)，圆形杆(633)上连接有截面转换弧形板(6331)，截面转换弧形板(6331)上设有至少两个所述销柱(632)。
4.根据权利要求2所述的一种垂向全地质成孔拓孔钻机总成，其特征在于，所述钻盘内卡位钢柱(611)包括横向贯穿其中部的卡位槽(615)；钻盘内卡位钢柱(611)上端设有入位卡口(614)，入位卡口(614)与卡位槽(615)上部连通；所述分离式拓孔机(62)横向设置在卡位槽(615)内；分离式拓孔机(62)包括与钻盘内卡位钢柱(611)中部可拆式连接的机壳(621)，机壳(621)内转动连接有双向推拉内螺旋筒(623)，双向推拉内螺旋筒(623)螺纹连接有两条对称布置的推杆螺杆段(625)，推杆螺杆段(625)一端依次连接有推杆方形段(6272)、推杆截面转换板(6271)和推杆楔形头(627)，推杆楔形头(627)上设有第一切刀(626)；推杆方形段(6272)与双向推拉内螺旋筒(623)端部导向滑动配合，推杆截面转换板(6271)、推杆楔形头(627)和第一切刀(626)均位于双向推拉内螺旋筒(623)外侧；分离式拓孔机(62)还包括第一切刀伸缩传动机构；第一切刀伸缩传动机构包括相啮合的中间传动斜齿轮(622)和旋推件斜齿传动盘(6231)；中间传动斜齿轮(622)的转轴与机壳(621)转动配合且伸出至机壳(621)外；旋推件斜齿传动盘(6231)设置在双向推拉内螺旋筒(623)中部且两者同轴线固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种垂向全地质成孔拓孔钻机总成，其特征在于，所述钻机防漏防粘固动力旋管系统(5)包括动力旋管接头段(51)，动力旋管接头段(51)与所述钻机旋压核心传动系统(10)可拆式连接；动力旋管接头段(51)一端与动力旋管钻头段(...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾昭达，吕大刚，胡长胜，贾明明，刘文武，孟建宇，高志乾，赵士杰，曾宪越，林涛，赵秀荣，王震宇，王代玉，
申请(专利权)人：山东昭宇重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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