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卡箍管接頭型鉆桿工程鉆機的制作方法

文檔序號:5399543閱讀:295來源:國知局
專利名稱:卡箍管接頭型鉆桿工程鉆機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于樁基礎(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域。
本發(fā)明作出之前樁基礎(chǔ)的樁身成型,采用工程鉆機對基礎(chǔ)底下的地層土壤進行鉆孔,形成樁身鉆孔后,再向樁身鉆孔內(nèi)灌注混凝土,在向樁身鉆孔的上部埋設(shè)鋼筋籠并灌注混凝土后,即成為鋼筋混凝土樁。在整根鋼筋混凝土樁的成樁施工過程中,其最大的工作難度及最大的工作量,就是采用工程鉆機對基礎(chǔ)底下的地層土壤進行鉆孔。長期以來對地層土壤進行鉆孔的工程鉆機,鉆桿的鋼管接頭均系法蘭盤鋼管接頭。由于鉆桿的鋼管接頭的受力條件較為復(fù)雜,既要承受工程鉆機轉(zhuǎn)動鉆桿使鉆桿鉆進時,轉(zhuǎn)盤對鉆桿產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)扭矩,又須承受提升鉆桿,壓進鉆桿時的拉壓力。使鋼管接頭形成復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)。目前世界各國都在對鋼管接頭,多方設(shè)法進行研究,鋼管接頭的型式亦實為繁多。但須滿足對工程鉆機鉆桿的鋼管接頭,唯一的型式目前只能使用法蘭盤接頭。但法蘭盤接頭的管緣外邊寬度,必須滿足連接構(gòu)件螺栓螺帽的外徑及法蘭盤,盤面強度需要的寬度。形成法蘭盤的盤面外的外徑須大于鉆桿的外邊線。由于法蘭盤盤面直徑須大于鉆桿的直徑。當(dāng)鉆桿鉆進時其主動鉆桿的外邊線又小于法蘭盤盤面直徑。亦即法蘭盤的盤面直徑大于鉆桿直徑。形成法蘭盤的盤面直徑,大于鉆機轉(zhuǎn)盤予留給鉆桿穿越的鉆桿孔。使鉆桿連接處的法蘭盤不能穿越鉆機轉(zhuǎn)盤的鉆桿孔。因此須采用將鉆桿轉(zhuǎn)換成主動鉆桿的方式,經(jīng)過一整套繁雜而沉重的操作程序在增加鉆桿長度后。才能連續(xù)鉆進。將鉆桿連續(xù)的鉆入基礎(chǔ)底下的地層土壤內(nèi)形成樁身鉆孔。
在每增加一根鉆桿長度時都須進行一次將鉆桿轉(zhuǎn)換成主動鉆桿的繁雜而沉重的操作,且操作頗為費時。加長鉆桿時須經(jīng)1、停住轉(zhuǎn)盤。2、拿去小補心。3、將主動鉆桿提出。4、用墊叉將孔內(nèi)鉆具擱在大補心上。5、卸去法蘭連接螺栓。6、提出主動鉆桿掛于鉆塔上。7、上二層臺。8、脫開游動滑車與水龍頭連接的銷軸。9、用提引器加圓鉆桿。10、接上主動鉆桿。在作完10個操作程序后。鉆機才能連續(xù)鉆進。該項增長鉆桿的操作方式,實是既煩瑣又費時,使工程鉆機每施工一根樁的施工難度頗大,施工周期延長。鉆機的施工費用增加,鉆機的維修工作量增大。
本發(fā)明的任務(wù)是克服現(xiàn)有的工程鉆機在增加鉆桿長度連接鉆桿鋼管時的煩瑣操作,連接鉆桿鋼管時艱難復(fù)雜的辛勤勞動。具體的鉆孔施工費用昂貴的現(xiàn)實存在的不足。提供一項新型鉆桿鋼管連接的卡箍管接頭。
1、該項新型的鋼管卡箍管接頭,可做到鋼管接頭部位的外徑尺寸與主鉆桿的外邊線尺寸相互平齊。鋼管接頭部位不使用凸出鉆桿外邊線的法蘭盤。鋼管接頭采用卡箍管接頭,可使鉆桿與鉆桿接頭部位的連接保持順直的連接。在加長鉆桿時不需采用將鉆桿轉(zhuǎn)換成主動鉆桿的煩瑣操作方式??ü抗芙宇^具有足夠的強度承受鉆桿鉆入地層土壤內(nèi)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時,對鉆桿產(chǎn)生的扭矩及鉆桿鉆進時鉆桿對管接頭的壓力,鉆桿提升時鉆桿對管接頭的拉力。采用卡箍管接頭的連接措施,使管接頭的結(jié)構(gòu)簡單可靠,在上下鋼管聯(lián)結(jié)筒的聯(lián)結(jié)處設(shè)聯(lián)結(jié)鎖軸,將上下兩根鉆桿的鋼管聯(lián)結(jié)筒聯(lián)結(jié)處的鎖軸用鎖軸型卡箍鎖緊卡實。在卡箍的兩側(cè)邊設(shè)有定位鎖緊楔,當(dāng)定位鎖緊楔壓入楔槽鎖緊后??墒箍ü康氖芰Ω€(wěn)定的保持卡箍的圓環(huán)狀。為此卡箍的強度得以充分發(fā)揮。采用卡箍管接頭可對分段的鉆桿鋼管的連接組裝速度加快,更可把分段的鉆桿鋼管在外邊線保持相互平齊的情況下,將能連續(xù)接桿的鉆桿鋼管連接成整根鋼管??ü抗芙宇^的實現(xiàn)亦給世界各國提供了一個新型的在保持鋼管接頭的外徑與鋼管的外徑相互平齊,既能承受鋼管轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的扭矩,更能承受鋼管在傳遞拉壓時產(chǎn)生的拉壓應(yīng)力的新型管接頭。


圖1卡箍管接頭組裝中1、為上段鉆桿鋼管。2、為上段鋼管聯(lián)結(jié)筒。
3、為定位鎖緊楔。
4、為鎖軸型卡箍。
5、聯(lián)結(jié)鎖軸。
6、為下段鋼管聯(lián)結(jié)筒。
7、為下段鉆桿鋼管。
2、在鉆桿連接的卡箍管接頭實施時,其相應(yīng)的對鉆桿加長配套具體措施亦須備齊完善。因鉆桿是由轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)帶動鉆桿轉(zhuǎn)動,使鉆桿鉆入地層土壤。為此鉆桿在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動時的鉆桿桿身亦須是方形的。當(dāng)鉆桿的頂端在導(dǎo)直梁內(nèi)亦須轉(zhuǎn)動時則必須在鉆桿的頂端戴個內(nèi)方外圓的鉆桿帽在鉆桿帽頂部的中部設(shè)置可轉(zhuǎn)動滾球。以適應(yīng)鉆桿在導(dǎo)直梁內(nèi)轉(zhuǎn)動的要求。
圖2鉆桿帽中1為鉆桿帽頂部的中部設(shè)置可轉(zhuǎn)動滾球。
2為內(nèi)方外圓鉆桿帽。
3、導(dǎo)直梁鉆桿的鉆進是由轉(zhuǎn)盤帶動鉆桿旋轉(zhuǎn)鉆入地層土壤的。為保持鉆桿的垂直鉆進,必須使鉆桿的下端具有在轉(zhuǎn)盤內(nèi)旋轉(zhuǎn)的定位點。更應(yīng)使鉆桿的上端在導(dǎo)直梁內(nèi)具有能旋轉(zhuǎn)的定位點。當(dāng)鉆桿的上端及下端兩個定位點在同一垂直線上,即可使鉆桿能按垂直方向旋轉(zhuǎn)鉆進。為此在鉆桿的上端頂部設(shè)導(dǎo)直梁。該導(dǎo)直梁的兩邊端以鉆塔架的邊柱為導(dǎo)柱,使導(dǎo)直梁沿著鉆塔架的邊柱作豎向的垂直方向移動。
圖3導(dǎo)直梁圖。
圖中1為導(dǎo)直梁。
2為鉆桿頂部戴上鉆桿帽后,可在導(dǎo)直梁內(nèi)沿圓周邊旋轉(zhuǎn)時設(shè)置的立式滾軸。
4、鉆頭及圓周螺旋切齒鉆桿的鉆進帶動鉆頭在地層土壤中轉(zhuǎn)動鉆進時鉆頭對周壁土壤攪動。將攪動的土壤壓入鉆頭內(nèi)部,由水龍頭將水注入鉆孔內(nèi),將鉆孔內(nèi)的土壤稀釋形成泥漿。經(jīng)泵吸反循環(huán)將泥漿排出地面。其中鉆頭在地層土壤內(nèi)鉆進時,鉆頭是在旋轉(zhuǎn)及擠壓地層土壤鉆進的。當(dāng)?shù)貙油寥澜佑|鉆頭的切齒,切齒在鉆頭的周邊是按螺旋角排列鉆進的,地層土壤則承受鉆頭周邊螺旋角切齒的切割。鉆頭周壁的土壤在塑性極限強度值內(nèi)則形成土壤螺旋角槽。鉆頭在旋轉(zhuǎn)過程中受到土壤塑性強度的螺旋角槽的向下推擠力,推擠鉆頭向下鉆進。利用土壤形成的螺旋角槽,在鉆頭旋轉(zhuǎn)過程中對鉆頭的推擠。可增加鉆頭的向下推擠力及鉆頭的鉆進速度。
圖4鉆頭及圓周螺旋切齒組裝圖。
圖中1為鉆頭的邊圈。
2為鉆頭的圓周螺旋切齒。
3為鉆頭的斜肋板。
5、卡箍管接頭型鉆桿工程鉆機卡箍管接頭型鉆桿工程鉆機的卡箍管接頭型鉆桿對地層土壤鉆進時。在加長鉆桿進行鉆桿的連接過程中不需采用將鉆桿轉(zhuǎn)換成主動鉆桿繁雜而沉重的操作程序。只須對主動鉆桿進行連續(xù)的接管。再加以鉆頭及圓周螺旋角切齒,在鉆頭鉆進旋轉(zhuǎn)時所形成對土壤的螺栓角槽。在鉆頭旋轉(zhuǎn)過程中對鉆頭的向下推擠力??杉涌煦@頭的鉆進速度。使整臺鉆機的鉆孔鉆進效率提高,操作方便簡捷,整臺鉆機鉆孔施工時的條件得到改善,鉆孔的施工費用便宜。
圖5卡箍管接頭型鉆桿工程鉆機總裝圖。
圖中1、為天輪。
2、為鉆塔。
3、為導(dǎo)直梁。
4、為鉆桿帽。
5、為卡箍管接頭。
6、為卡箍管接頭鉆桿。
7、為轉(zhuǎn)盤。
8、為鉆頭及圓周螺旋切齒。
9、為卷揚機。
10、為傳動裝置。
11、為鉆塔底座。
權(quán)利要求
1.新型的卡箍管接頭型鉆桿工程鉆機,是克服現(xiàn)有工程鉆機鉆桿在鉆進時加長鉆桿長度,連接鉆桿鋼管時的煩瑣操作,連接鉆桿鋼管時的艱難復(fù)雜辛勤勞動。具體的鉆孔施工費用昂貴的現(xiàn)實存在的不足。提供一項新型鉆桿鋼管連接的卡箍管接頭型工程鉆機。該項新型的卡箍管接頭型鉆桿工程鉆機的主要特點是(1)鋼管接頭部位的外徑尺寸與主鉆桿的外邊線尺寸相互平齊。(2)鋼管接頭部位不使用凸出鉆桿外邊線的法蘭盤。(3)鋼管接頭采用卡箍管接頭,可使鉆桿與鉆桿接頭部位的連接保持順直的連接,在加長鉆桿時不需采用鉆桿轉(zhuǎn)換成主動鉆桿的艱難復(fù)雜煩瑣操作方式。(4)卡箍管接頭所連接的上段及下段兩鋼管外圓周邊線平齊,所連接的上段及下段兩鋼管的連接處的兩端頭面亦平齊,卡箍管接頭具有足夠的強度,承受鉆桿鉆入地層土壤內(nèi)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時,對鉆桿管接頭產(chǎn)生的扭矩及鉆桿鉆進時對鉆桿管接頭的壓力,鉆桿提升時鉆桿對鉆桿管接頭的拉力。(5)卡箍管接頭的連接措施,使管接頭的結(jié)構(gòu)簡單可靠,在上下鋼管聯(lián)結(jié)筒的聯(lián)結(jié)處設(shè)鎖軸,將上下兩根鉆桿鋼管聯(lián)結(jié)筒聯(lián)結(jié)處的鎖軸用卡箍鎖緊卡實。(6)在卡箍的兩側(cè)邊設(shè)有定位鎖緊楔,當(dāng)定位鎖緊楔壓入楔槽鎖緊后,可使卡箍的受力更穩(wěn)定的保持卡箍的圓環(huán)狀,為此卡箍的強度得到充分發(fā)揮。(7)卡箍管接頭可對分段的鉆桿鋼管的聯(lián)結(jié)組裝速度加快,更可把分段的鉆桿鋼管在外邊線保持相互平齊的情況下,將鉆桿鋼管聯(lián)結(jié)成整根鋼管,采用卡箍管接頭的連接措施,使鉆桿在需要加長時,可進行連續(xù)的接桿。(8)在鉆桿連接的卡箍管接頭實施時,其相應(yīng)的對鉆桿加長配套具體措施亦須備齊完善,當(dāng)鉆桿的頂端在導(dǎo)直梁內(nèi)亦須轉(zhuǎn)動時,則必須在鉆桿的頂端戴個內(nèi)方外圓的鉆桿帽,以適應(yīng)鉆桿在導(dǎo)直梁內(nèi)轉(zhuǎn)動的要求。(9)導(dǎo)直梁設(shè)在鉆桿的上端頂部,該導(dǎo)直梁的兩邊端以鉆塔架的邊柱為導(dǎo)柱,使導(dǎo)直梁沿著鉆塔架的邊柱作豎向的垂直方向移動,當(dāng)鉆桿在導(dǎo)直梁內(nèi)轉(zhuǎn)動時,則在導(dǎo)直梁內(nèi)沿周邊設(shè)置立式滾軸。(10)鉆頭在地層土壤內(nèi)鉆進時,鉆頭是在旋轉(zhuǎn)及擠壓地層土壤鉆進的,當(dāng)?shù)貙油寥澜佑|鉆頭的切齒,切齒在鉆頭的周邊是按螺旋角排列,鉆進的地層土壤則承受鉆頭周邊螺旋角切齒的切割,鉆頭周壁的土壤在塑性極限強度值內(nèi)則形成土壤螺旋角槽,鉆頭在旋轉(zhuǎn)過程中則受到土壤塑性強度的螺旋角槽的向下推擠力,推擠鉆頭向下鉆進。利用土壤形成的螺旋角槽,在鉆頭旋轉(zhuǎn)過程中對鉆頭的推擠,可增加鉆頭的向下推擠力及鉆頭的鉆進速度。(11)卡箍管接頭型鉆桿工程鉆機的卡箍管接頭型鉆桿對地層土壤鉆進,在加長鉆桿時不需采用將鉆桿轉(zhuǎn)換成主動鉆桿的操作程序,只須對主動鉆桿進行連續(xù)的接桿,再加以鉆頭及螺旋角切齒所形成土壤的螺栓角槽,在鉆頭旋轉(zhuǎn)過程中對鉆頭的推擠,加快鉆頭的鉆進速度,使整臺鉆機的鉆孔鉆進速度加快,鉆機操作方便簡捷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡箍管接頭型鉆桿工程鉆機,本發(fā)明的特征(1)、鋼管接頭部位的外徑尺寸與主鉆桿的外邊線尺寸相互平齊;(2)、鋼管接頭部位不使用凸出鉆桿外邊線的法蘭盤;(3)、鋼管接頭采用卡箍管接頭,可使鉆桿與鉆桿接頭部位的連接保持順直的連接,在加長鉆桿時不需采用將鉆桿轉(zhuǎn)換成主動鉆桿的艱難復(fù)雜煩瑣操作方式;(4)、卡箍管接頭所連接的上段及下段兩鋼管外圓周邊線平齊。所連接的上段及下段兩鋼管的連接處的兩端頭面亦平齊??ü抗芙宇^具有足夠的強度,承受鉆桿鉆入地層土壤內(nèi)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時,對鉆桿管接頭產(chǎn)生的扭矩及鉆桿鉆進時對鉆桿管接頭的壓力,鉆桿提升時鉆桿對鉆桿管接頭的拉力;(5)、卡箍管接頭的連接措施,使管接頭的結(jié)構(gòu)簡單可靠,在上下鋼管聯(lián)結(jié)筒的聯(lián)結(jié)處設(shè)鎖軸將上下兩根鉆桿鋼管聯(lián)結(jié)筒聯(lián)結(jié)處的鎖軸用卡箍鎖緊卡實;(6)、在卡箍的兩側(cè)邊設(shè)有定位鎖緊楔,當(dāng)定位鎖緊楔壓入楔槽鎖緊后,可使卡箍的受力更穩(wěn)定的保持卡箍的圓環(huán)狀,為此卡箍的強度得到充分發(fā)揮;(7)、卡箍管接頭可對分段的鉆桿鋼管的聯(lián)結(jié)組裝速度加快,更可把分段的鉆桿鋼管在外邊線保持相互平齊的情況下,將鉆桿鋼管聯(lián)結(jié)成整根鋼管,采用卡箍管接頭的連接措施,使鉆桿在需要加長時可進行連續(xù)的接桿。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡箍管接頭型鉆桿工程鉆機,本發(fā)明的特征(1)、在鉆桿連接的卡箍管接頭實施時,其相應(yīng)的對鉆桿加長配套具體措施亦須備齊完善,當(dāng)鉆桿的頂端在導(dǎo)直梁內(nèi)亦須轉(zhuǎn)動時,則必須在鉆桿的頂端戴個內(nèi)方外圓的鉆桿帽,以適應(yīng)鉆桿在導(dǎo)直梁內(nèi)轉(zhuǎn)動的要求;(2)、導(dǎo)直梁設(shè)在鉆桿的上端頂部,該導(dǎo)直梁的兩邊端以鉆塔架的邊柱為導(dǎo)柱,使導(dǎo)直梁沿著鉆塔架的邊柱作豎向的垂直方向移動,當(dāng)鉆桿在導(dǎo)直梁內(nèi)轉(zhuǎn)動時,則在導(dǎo)直梁內(nèi)沿周邊設(shè)置立式滾軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡箍管接頭型鉆桿工程鉆機,本發(fā)明的特征鉆頭在地層土壤內(nèi)鉆進時,鉆頭是在旋轉(zhuǎn)及擠壓地層土壤鉆進的,當(dāng)?shù)貙油寥澜佑|鉆頭的切齒,切齒在鉆頭的周邊是按螺旋角排列,鉆進的地層土壤則承受鉆頭周邊螺旋角切齒的切割,鉆頭周壁的土壤在塑性極限強度值內(nèi)則形成土壤螺旋角槽,鉆頭在旋轉(zhuǎn)過程中則受到土壤塑性強度的螺旋角槽的向下推擠力,推擠鉆頭向下鉆進,利用土壤形成的螺旋角槽,在鉆頭旋轉(zhuǎn)過程中對鉆頭的推擠,可增加鉆頭的向下推擠力及鉆頭的鉆進速度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡箍管接頭型鉆桿工程鉆機,本發(fā)明的特征卡箍管接頭型鉆桿工程鉆機的卡箍管接頭型鉆桿對地層土壤鉆進,在加長鉆桿時不需采用將鉆桿轉(zhuǎn)換成主動鉆桿的操作程序,只須對主動鉆桿進行連續(xù)的接桿,再加以鉆頭及圓周螺旋角切齒所形成土壤的螺栓角槽,在鉆頭旋轉(zhuǎn)過程中對鉆頭的推擠,加快鉆頭的鉆進速度,使整臺鉆機的鉆孔鉆進速度加快,鉆機操作方便簡捷。
全文摘要
卡箍管接頭型鉆桿工程鉆機,是采用一項新型鉆桿鋼管連接的卡箍管接頭??墒广@桿保持順直的連接??ü抗芙宇^具有足夠的強度,承受鉆桿鉆入地層土壤內(nèi)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時,對鉆桿產(chǎn)生的扭矩及鉆桿鉆進時對管接頭的壓力,鉆桿提升時對管接頭的拉力。在整根鉆桿鋼管聯(lián)結(jié)時不需使用須凸出鉆桿外邊線的法蘭盤。采用卡箍管接頭的連接措施,使鉆桿能連續(xù)的接桿。在加長鉆桿時不需采用將鉆桿轉(zhuǎn)換成主動鉆桿的煩瑣操作。使鉆桿組裝速度加快,鉆機的鉆進效率提高。
文檔編號E21B17/02GK101059062SQ20061003978
公開日2007年10月24日 申請日期2006年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月17日
發(fā)明者陳文春 申請人:陳文春
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