專利名稱：多頭螺旋鉆銑鉆機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基礎(chǔ)施工機(jī)械，具體的說(shuō)是一種進(jìn)行基礎(chǔ)樁井施工的多頭螺旋鉆銑鉆機(jī)。
背景技術(shù)：
在公路橋、鐵路橋建設(shè)施工中，都要先開(kāi)挖基礎(chǔ)樁井，然后再在其內(nèi)澆灌鋼筋混凝土。在實(shí)際施工中，由地質(zhì)情況決定了每個(gè)樁井的深度都不相同，少則幾米，多則幾十米都有可能，直至挖到巖石上才會(huì)停止繼續(xù)下挖。在下挖過(guò)程中，遇到土層還比較容易處理，但要遇到硬土層或砂石層則很難施工。目前這類施工主要采用三種辦法1、大多數(shù)采用人工挖掘，工人使用風(fēng)鎬在砂石上鉆孔后放入炸藥起爆，再將炸開(kāi)的石塊、碎石、土等用筐子或桶或吊籠吊至井上，作業(yè)速度極慢，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度，對(duì)于幾十米的深井來(lái)說(shuō)，由于底下嚴(yán)重缺氧，呼吸困難，施工環(huán)境極其惡劣，很多工人不愿下井。尤其是井下太深，在吊運(yùn)砂石的行程中，稍有不慎就會(huì)出現(xiàn)石塊落下而使作業(yè)工人傷亡的事故發(fā)生，給施工單位帶來(lái)不可彌補(bǔ)的損失，同時(shí)也釀成了很多的家庭悲劇。2、有些施工單位使用舊式機(jī)械傳動(dòng)鉆井機(jī)，雖然施工速度稍有提高，但出料問(wèn)題還是不能得以較好的解決，遇到砂石層還是難以繼續(xù)作業(yè)。3、現(xiàn)在有些施工單位使用進(jìn)口液壓鉆機(jī)，每臺(tái)價(jià)格高達(dá)700多萬(wàn)元人民幣，造價(jià)非常昂貴，施工成本難以下降。且最大只能鉆直徑1.8米的井，最深只能達(dá)到60-70米，每次出料只有將鉆桿提升至井上后才能進(jìn)行，不能連續(xù)作業(yè)。還因?yàn)檫@種機(jī)械為大型設(shè)備，需要很大的功率，設(shè)備成本相當(dāng)高。長(zhǎng)期以來(lái)，樁井施工存在的不足一直是各施工單位難以很好解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是為克服背景技術(shù)中所述的不足，而提供一種將鉆和銑同時(shí)作用的多頭螺旋鉆銑鉆機(jī)，它應(yīng)具備成本低，鉆井直徑可調(diào)，不受井深限制，可連續(xù)出料，大幅度提高施工進(jìn)度且不需人工下井的功能。
本發(fā)明的主要技術(shù)解決方案是這種多頭螺旋鉆銑鉆機(jī)的特征是鉆桿上固定有旋料片，與主筒垂直固定的主軸在同一平面上呈圓周放射狀分布，與主軸套接的套筒上設(shè)有銑刀。
本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)解決方案是套筒與被動(dòng)輪固為一體，套筒與主軸之間由軸承連接，螺旋銑刀的直徑由外向主筒方向逐漸縮小，相鄰的兩個(gè)銑刀均反向設(shè)置，銑刀的螺旋外沿設(shè)置切削刃或銑刀頭。與鉆桿固定的螺旋輸料片和旋料片間隔設(shè)置，且輸料片的直徑小于旋料片的直徑。主筒上與主軸對(duì)應(yīng)設(shè)有支架，減速機(jī)固定在支架上，減速機(jī)的輸出輪與套筒的從動(dòng)輪之間連有傳動(dòng)帶。在主筒上部設(shè)有一出料口。
從以上不難看出，本發(fā)明由于結(jié)構(gòu)新穎，設(shè)計(jì)合理，在鉆進(jìn)的同時(shí)通過(guò)銑刀對(duì)硬土層或砂石層進(jìn)行切削，大大提高了施工速度，相應(yīng)地降低了施工成本。由于本結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，可使物料通過(guò)螺旋輸送或泥漿泵而將物料連續(xù)排出，多級(jí)主筒并接還能滿足深井的要求，所以保證了連續(xù)作業(yè)。本鉆機(jī)完全機(jī)械化作業(yè)，根本不需工人下井，既避免了工人在井下惡劣環(huán)境下勞作，又完全消除了因出現(xiàn)傷亡事故而給施工單位帶來(lái)的巨大損失。本鉆機(jī)造價(jià)僅幾十萬(wàn)元，相對(duì)進(jìn)口設(shè)備費(fèi)用極低，并且體現(xiàn)出很多優(yōu)越性，非常適合于施工單位配備，加快祖國(guó)的基礎(chǔ)建設(shè)。


圖1本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2圖1的A-A剖視結(jié)構(gòu)原理圖。
圖3圖1的B向視圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1、圖2所示，本鉆機(jī)是由主筒4、輸料片5、鉆桿8、旋料片13、減速機(jī)2、6、主軸11、套筒10、銑刀12、傳動(dòng)帶1構(gòu)成。其中，在主筒4的上面設(shè)有一與電機(jī)為一體的擺線減速機(jī)6，位于主筒4內(nèi)的鉆桿8與減速機(jī)6相接。螺旋狀的輸料片5和鉆桿8固定連接，鉆桿8的下部設(shè)有一直徑比輸料片5直徑大的螺旋狀旋料片13。在主筒4底部的外圓面上垂直固定有2-10個(gè)主軸11，這些主軸11在同一平面上，且以圓心呈放射狀分布(參見(jiàn)圖2)。在每個(gè)主軸11上通過(guò)軸承9連接有與從動(dòng)輪15為一體的套筒10，每個(gè)套筒10外圓上又固定有銑刀12，形成多頭螺旋銑刀，且每?jī)蓚€(gè)相鄰的銑刀12的螺旋方向均反向設(shè)置，這些銑刀12的直徑都由外向主筒4方向逐漸縮小。在主筒4的外壁上與主軸11相對(duì)應(yīng)的地方固定有支架3，和電機(jī)為一體的擺線減速機(jī)2固定在支架3上。在減速機(jī)2的輸出輪與從動(dòng)輪15之間連接有傳動(dòng)帶1。為了保證動(dòng)力的傳遞，所說(shuō)的傳動(dòng)帶1最好為鏈條，而從動(dòng)輪15最好為鏈輪。在主筒4上部還設(shè)有一出料口7，這個(gè)出料口7與主筒4內(nèi)部相通。鉆桿8下端連接有合金鉆頭14。
如圖3所示，所說(shuō)的銑刀12可以是螺旋外沿帶有合金切削刃的結(jié)構(gòu)，也可以是在沿著逐漸縮小直徑的外圓周上并隨其螺旋方向間隔設(shè)置有銑刀頭16的結(jié)構(gòu)。
所說(shuō)的相鄰兩個(gè)銑刀12反向設(shè)置是指相鄰的兩個(gè)銑刀12的螺旋方向一個(gè)為順時(shí)針?lè)较?，而另一個(gè)為逆時(shí)針?lè)较?，它們各自所帶銑刀頭16的刀頭方向也與其相應(yīng)。
本發(fā)明在施工時(shí)是由一部工作車上的保持架固定的，整個(gè)鉆機(jī)由卷?yè)P(yáng)機(jī)承吊，將鉆頭14對(duì)準(zhǔn)樁井圓心即可開(kāi)鉆。減速機(jī)2通過(guò)傳動(dòng)帶1帶動(dòng)從動(dòng)輪15驅(qū)動(dòng)套筒10及與之固定的銑刀12同時(shí)旋轉(zhuǎn)，銑刀12上的切削刃或銑刀頭16即可對(duì)硬土層或砂石層進(jìn)行切割。由于銑刀12的直徑向內(nèi)而逐漸變小，被切割下的物料在銑刀12的推動(dòng)下自動(dòng)向主筒4方向集中，加上與鉆桿8固定的旋料片13的作用，就會(huì)使物料進(jìn)入主筒4底部而被螺旋狀輸料片5向上提升，直至由出料口7送出。本鉆機(jī)因鉆和銑同時(shí)作用，所以能大大提高鉆井工效而降低施工成本。因有相鄰兩個(gè)銑刀12的反向設(shè)置，所以可將由于銑刀12在切割砂石時(shí)產(chǎn)生的反作用力和偏差率互相抵消，以保證鉆井的垂直度，同時(shí)還可將物料相對(duì)集中而更有利于輸送至主筒4底部。鉆桿8下部的旋料片13的作用是為了與銑刀12互相配合，可使物料更有效地送入主筒4內(nèi)而被輸料片5提升送出。還可以使用泥漿泵將與水混合的物料排出井外。
本鉆機(jī)的施工速度是由整機(jī)的自重和卷?yè)P(yáng)機(jī)的拉力進(jìn)行控制的，必要時(shí)還可外部加壓，加快鉆掘速度。當(dāng)鉆掘深度與主筒4高度大體相同時(shí)，一個(gè)主筒4的高度顯然不能滿足深井的要求，此時(shí)可在出料口7處再并接一套主筒4及輸料片5的結(jié)構(gòu)，第一主筒4內(nèi)的物料通過(guò)出料口7被送至第二主筒4內(nèi)，再由輸料片5提升送出。依此類推，可將若干個(gè)主筒4并接，以滿足深井施工的需要，這樣也可將物料一級(jí)一級(jí)提升而源源不斷地排出。所以本鉆機(jī)不會(huì)受到樁井深度的限制，可根據(jù)樁井深度適時(shí)調(diào)整主筒4的個(gè)數(shù)即可解決。
有些樁井的直徑會(huì)因設(shè)計(jì)要求而發(fā)生變化，此時(shí)可通過(guò)調(diào)整主軸11、套筒10及銑刀12的長(zhǎng)度來(lái)解決，本實(shí)例中鉆井直徑可在1-4米范圍內(nèi)調(diào)整，以適合不同樁井的需要。
本實(shí)例中在同一圓周面上設(shè)置了8套主軸11、套筒10及銑刀12，也與此相應(yīng)設(shè)置有8個(gè)減速機(jī)2以及傳動(dòng)帶1，還可根據(jù)設(shè)計(jì)要求而調(diào)整主軸11及銑刀12的數(shù)量。
本發(fā)明并不限于公路橋、鐵路橋基礎(chǔ)樁井的施工，還可用于建筑物的基礎(chǔ)施工。還可將整個(gè)鉆機(jī)平置而進(jìn)行平行掘進(jìn)，如隧道、地下排水管線等場(chǎng)合的施工。
權(quán)利要求
1.一種多頭螺旋鉆銑鉆機(jī)，其特征是鉆桿(8)上固定有旋料片(13)，與主筒(4)垂直固定的主軸(11)在同一平面上呈圓周放射狀分布，與主軸(11)套接的套筒(10)上設(shè)有銑刀(12)。
2.如權(quán)利要求1所述的多頭螺旋鉆銑鉆機(jī)，其特征是套筒(10)與被動(dòng)輪(15)固為一體，套筒(10)與主軸(11)之間由軸承(9)連接，螺旋狀銑刀(12)的直徑由外向主筒(4)方向逐漸縮小，相鄰的兩個(gè)銑刀(12)均反向設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多頭螺旋鉆銑鉆機(jī)，其特征是銑刀(12)的螺旋外沿設(shè)置切削刃或銑刀頭(16)。
4.如權(quán)利要求1所述的多頭螺旋鉆銑鉆機(jī)，其特征是主筒(4)內(nèi)具有鉆桿(8)，與鉆桿(8)固定的螺旋輸料片(5)和旋料片(13)間隔設(shè)置，輸料片(5)的直徑小于旋料片(13)的直徑。
5.如權(quán)利要求1所述的多頭螺旋鉆銑鉆機(jī)，其特征是主筒(4)上與主軸(11)對(duì)應(yīng)設(shè)有支架(3)，減速機(jī)(2)固定在支架(2)上，減速機(jī)(3)的輸出輪與套筒(10)的從動(dòng)輪(15)之間連有傳動(dòng)帶(1)。
6.如權(quán)利要求1所述的多頭螺旋鉆銑鉆機(jī)，其特征是在主筒(4)上部設(shè)有一出料口(7)。
全文摘要
一種多頭螺旋鉆銑鉆機(jī)，鉆桿(8)上固定有旋料片(13)，與主筒(4)垂直固定的主軸(11)在同一平面上呈圓周放射狀分布，與主軸(11)套接的套筒(10)上設(shè)有銑刀(12)。套筒與被動(dòng)輪(15)固為一體，套筒與主軸之間由軸承(9)連接，銑刀的直徑由外向主筒方向逐漸縮小，相鄰的兩個(gè)銑刀均反向設(shè)置。本鉆機(jī)在鉆進(jìn)的同時(shí)通過(guò)銑刀對(duì)硬土層或砂石層進(jìn)行切削，施工效率高、成本低，可不受井深和直徑的限制，還能連續(xù)出料，完全機(jī)械化作業(yè)。
文檔編號(hào)E21B7/00GK1683743SQ200410026048
公開(kāi)日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2004年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月16日
發(fā)明者劉懷仁, 馬生錄 申請(qǐng)人:劉懷仁, 馬生錄