專利名稱：一種現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機及其成樁方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種樁工設(shè)備及成樁方法，尤其是一種大直徑現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆 機及其成樁方法。
背景技術(shù)：
目前基礎(chǔ)工程中的灌注筒樁，其施工方法為先將護壁套管壓入地下，然后 取土成孔，然后放進模芯，在護壁套管和模芯之間形成環(huán)狀的孔，在環(huán)狀的孔 中放鋼筋籠，然后取出模芯和護壁套管，于是形成混凝土筒樁，這種工法取土 工程量大且不方便，花費工程時間較多。
專利ZL98113070. 4公布了一種大直徑現(xiàn)澆環(huán)形成孔混凝土薄壁筒樁及其施 工方法。該樁用現(xiàn)澆素混凝土或鋼筋混凝土一次成型，施工時，先在樁位處預 埋樁靴，利用高頻振動錘將內(nèi)、外套管壓入土層設(shè)定深度(壓套管時自動排出土 體)，然后向樁管(內(nèi)外套管之間的環(huán)形孔)內(nèi)灌入混凝土(如有鋼筋籠，則先 下鋼筋籠)，灌滿后一邊振動， 一邊拔套管，拔管過程中向樁管內(nèi)繼續(xù)加灌混凝 土，直到滿足灌注量要求為止。
專利ZL01273182. X公布的技術(shù)是依靠振動力將內(nèi)外雙層鋼套管所形成的環(huán) 形腔體在活瓣樁靴保護下打入到設(shè)計深度，在該環(huán)形腔體內(nèi)澆注混凝土后振動 拔管，環(huán)形腔體中便形成混凝土管樁。
以上兩種方法筒樁直徑大，穩(wěn)定性好，可充分利用和發(fā)揮樁內(nèi)土體的作用， 形成復合地基，在軟土地區(qū)經(jīng)濟效益突出。如果土質(zhì)較好、摩阻力大、樁直徑 較大，樁壁較厚，將大大增加了該施工方法的困難。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決背景技術(shù)中所述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種大直徑現(xiàn)澆筒樁 旋挖鉆機及其成樁方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
7一種現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機，包括第一鉆桿和設(shè)置在該鉆桿底端的鉆斗，其特 殊之處在于所述第一鉆桿是管狀的；所述鉆斗是環(huán)形鉆斗，包括同心的內(nèi)環(huán) 壁和外環(huán)壁，所述內(nèi)環(huán)壁與所述外環(huán)壁之間為環(huán)形孔；所述第一鉆桿的內(nèi)徑大 于或等于所述內(nèi)環(huán)壁的內(nèi)徑，所述第一鉆桿的內(nèi)徑與所述內(nèi)環(huán)壁的內(nèi)徑同圓心; 所述第一鉆桿的外徑小于或等于所述外環(huán)壁的外徑，所述第一鉆桿的外徑與所 述外環(huán)壁的外徑同圓心。
上述環(huán)形孔上設(shè)置有可打開的環(huán)形底板，所述環(huán)形底板上設(shè)置有與環(huán)形孔 相通的開口，該開口上設(shè)置有切削斗齒；環(huán)形孔上與所述環(huán)形底板相對的一端 設(shè)置有環(huán)形頂板。
上述底板一端鉸接在外環(huán)壁上，另一端與外環(huán)壁活動連接。
上述現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機還包括有第二鉆桿，所述第一鉆桿的外壁上沿軸向 設(shè)置有第一傳動鍵條，第二鉆桿的內(nèi)壁上沿軸向設(shè)置有可沿所述第一傳動鍵條 滑動的第一傳動鍵槽；所述第一傳動鍵條嵌入所述第一傳動鍵槽。
上述現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機還包括有第三鉆桿，所述第二鉆桿的外壁上設(shè)置有 第二傳動鍵條；所述第三鉆桿的內(nèi)壁上沿軸向設(shè)置有可沿所述第二傳動鍵條滑 動的第二傳動鍵槽；所述第二傳動鍵條嵌入第二傳動鍵槽。
上述第一鉆桿的內(nèi)壁或頂部設(shè)置有用于鋼絲繩連接的吊點，所述吊點至少 是兩個，且沿所述內(nèi)壁或頂部均勻設(shè)置。
上述現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機還包括導向滑軌、設(shè)置在該導向滑軌上的動力頭、 豎向滑動連接在該導向滑軌上的巻揚機、用以將鋼絲繩導引到巻揚機的槽段上 的斜向撐桿；所述巻揚機包括馬達和巻筒，所述馬達和動力頭分別設(shè)置在所述 巻筒的上下兩端；所述動力頭上設(shè)置有同步旋轉(zhuǎn)片；該同步旋轉(zhuǎn)片連接于動力 頭中的套筒上端，所述巻筒的下端通過軸承和該同步旋轉(zhuǎn)片連接；所述斜向撐 桿偏離豎直方向設(shè)置，其一端固定在同步旋轉(zhuǎn)片上，另一端設(shè)置有用于導引鋼 絲繩的滑輪。
一種現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機包括由內(nèi)鉆桿組、設(shè)置在該內(nèi)鉆桿組外的外鉆桿組 組成的組合鉆桿及第二環(huán)形鉆斗；所述內(nèi)鉆桿組和外鉆桿組同軸設(shè)置；所述內(nèi) 鉆桿組由自上而下依次設(shè)置第四鉆桿和第五鉆桿組成；所述外鉆桿組由自下而
8上依次設(shè)置的第六鉆桿和第七鉆桿；所述內(nèi)鉆桿組和外鉆桿組之間設(shè)置有回轉(zhuǎn) 支承，該回轉(zhuǎn)支承包括內(nèi)圈和外圈；所述回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)圈固定在內(nèi)鉆桿組的第 五鉆桿的外壁上，回轉(zhuǎn)支承的外圈固定在外鉆桿組的第六鉆桿的內(nèi)壁上； 所述第四鉆桿、第五鉆桿、第六鉆桿和第七鉆桿均是環(huán)形鉆桿； 所述第二環(huán)形鉆斗包括第二內(nèi)環(huán)壁和第二外環(huán)壁，所述第二內(nèi)環(huán)壁和第二 外環(huán)壁之間形成第二環(huán)形孔，所述第二環(huán)形孔的上端設(shè)置有第二環(huán)形頂板，與 該第二環(huán)形頂板相對的第二環(huán)形孔的下端設(shè)置有可打開的第二環(huán)形底板，所述 第二環(huán)形底板上設(shè)置有與第二環(huán)形孔相通的第二開口 ，該第二開口上設(shè)置有第 二切削斗齒；所述第二內(nèi)環(huán)壁的內(nèi)徑小或等于第四鉆桿的內(nèi)徑；所述第二外環(huán) 壁的外徑大或等于第七鉆桿的外徑；
所述第二環(huán)形鉆斗通過所述第二環(huán)形頂板與所述第五鉆桿或第六鉆桿的底
端連接。
上述第四鉆桿的外壁上沿軸向設(shè)置有第三傳動鍵條，第五鉆桿的內(nèi)壁上沿 軸向設(shè)置有可沿所述第三傳動鍵條滑動的第三傳動鍵槽；所述第三傳動鍵條嵌 入所述第三傳動鍵槽；
所述第六鉆桿的外壁上沿軸向設(shè)置有第四傳動鍵條，第七鉆桿的內(nèi)壁上沿 軸向設(shè)置有可沿所述第四傳動鍵條滑動的第四傳動鍵槽；所述第四傳動鍵條嵌 入所述第四傳動鍵槽；
一種現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機包括由內(nèi)鉆桿組、設(shè)置在該內(nèi)鉆桿組外的外鉆桿組 組成的組合鉆桿及第二環(huán)形鉆斗；所述內(nèi)鉆桿組和外鉆桿組同軸設(shè)置；所述內(nèi) 鉆桿組由自上而下依次設(shè)置第四鉆桿、第五鉆桿和第九鉆桿組成；所述外鉆桿 組由自下而上依次設(shè)置的第六鉆桿、第七鉆桿和第八鉆桿組成；所述內(nèi)鉆桿組 和外鉆桿組之間設(shè)置有回轉(zhuǎn)支承，該回轉(zhuǎn)支承包括內(nèi)圈和外圈；所述回轉(zhuǎn)支承 的內(nèi)圈固定在內(nèi)鉆桿組的第九鉆桿的外壁上，回轉(zhuǎn)支承的外圈固定在外鉆桿組 的第六鉆桿的內(nèi)壁上；
所述第四鉆桿、第五鉆桿、第六鉆桿、第七鉆桿、第八鉆桿和第九鉆桿均 是環(huán)形鉆桿；
所述第二環(huán)形鉆斗包括第二內(nèi)環(huán)壁和第二外環(huán)壁，所述第二內(nèi)環(huán)壁和第二外環(huán)壁之間形成第二環(huán)形孔，所述第二環(huán)形孔的上端設(shè)置有第二環(huán)形頂板，與 該第二環(huán)形頂板相對的第二環(huán)形孔的下端設(shè)置有可打開的第二環(huán)形底板，所述 第二環(huán)形底板上設(shè)置有與第二環(huán)形孔相通的第二開口 ，該第二開口上設(shè)置有第 二切削斗齒；所述第二內(nèi)環(huán)壁的內(nèi)徑小或等于第四鉆桿的內(nèi)徑；所述第二外環(huán) 壁的外徑大或等于第八鉆桿的外徑；
所述第二環(huán)形鉆斗通過所述第二環(huán)形頂板與所述第九鉆桿或第六鉆桿的底
端連接。
上述第四鉆桿的外壁上沿軸向設(shè)置有第三傳動鍵條，第五鉆桿的內(nèi)壁上沿 軸向設(shè)置有可沿所述第三傳動鍵條滑動的第三傳動鍵槽；所述第三傳動鍵條嵌 入所述第三傳動鍵槽；
所述第五鉆桿外壁上沿軸向設(shè)置有第五傳動鍵條，所述第九鉆桿的內(nèi)壁上 設(shè)置有可沿所述第五傳動鍵條滑動的第五傳動鍵槽；所述第五傳動鍵條嵌入所 述第九鉆桿所述第五傳動鍵槽；
所述第六鉆桿的外壁上沿軸向設(shè)置有第四傳動鍵條，第七鉆桿的內(nèi)壁上沿 軸向設(shè)置有可沿所述第四傳動鍵條滑動的第四傳動鍵槽；所述第四傳動鍵條嵌 入所述第四傳動鍵槽；
所述第七鉆桿的外壁上設(shè)置有第六傳動鍵條；所述第八鉆桿的內(nèi)壁上沿軸 向設(shè)置有可沿所述第六傳動鍵條滑動的第六傳動鍵槽；所述第六傳動鍵條嵌入 所述第六傳動鍵槽。
上述第五鉆桿的外壁或頂部、第六鉆桿的內(nèi)壁或頂部上設(shè)置有用于連接鋼 絲繩的鋼絲繩吊點，所述鋼絲繩吊點至少是兩個，且沿所述外壁壁周周或所述 頂部均勻設(shè)置；所述現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機還包括鋼絲繩、巻揚機、導向滑軌及設(shè) 置在該導向滑軌上的用于驅(qū)動外鉆桿組或內(nèi)鉆桿組的動力頭，該鋼絲繩一端纏 繞在巻揚機上，另一端連接在所述鋼絲繩吊點上。
上述第九鉆桿的外壁或頂部、第六鉆桿的內(nèi)壁或頂部上設(shè)置有用于連接鋼 絲繩的鋼絲繩吊點，所述鋼絲繩吊點至少是兩個，且沿所述外壁壁周周或所述 頂部均勻設(shè)置；所述現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機還包括鋼絲繩、巻揚機、導向滑軌及設(shè) 置在該導向滑軌上的用于驅(qū)動外鉆桿組或內(nèi)鉆桿組的動力頭，該鋼絲繩一端纏繞在巻揚機上，另一端連接在所述鋼絲繩吊點上。
一種接頭，其特殊之處在于所述接頭包括用以連接動力頭的上端面和用
以連接組合鉆桿的下端面，所述上端面和下端面通過圓錐體連接，所述上端面
小或等于下端面，所述上端面或下端面是圓形面或橢圓形面。
一種利用現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機的成樁方法，包括以下步驟
1) 、利用所述現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機旋挖成樁，在土體中形成一環(huán)形孔環(huán)形 鉆斗每旋挖一次，提升一次，打開環(huán)形鉆斗底部的底板，將鉆斗中的土倒出， 如此反復旋挖，直到所述環(huán)形孔的深度達到預定的深度，完成樁孔的旋挖；
2) 、向所述環(huán)形孔內(nèi)澆注混凝土，最后形成筒樁。
上述步驟l)中，在旋挖成樁處在將要形成土芯的地方外圍套設(shè)套管至樁底 標高處，再利用所述現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機旋挖成樁；所述套管外徑小于該現(xiàn)澆筒 樁旋挖鉆機的環(huán)形鉆斗內(nèi)徑。
上述步驟l)中，緊貼旋挖形成的環(huán)形孔的外側(cè)壁設(shè)置環(huán)形管；該環(huán)形管的 內(nèi)徑大于所述環(huán)形鉆斗的外徑。
上述步驟2)中在向所述環(huán)形孔內(nèi)澆注混凝土之前，首先給所述環(huán)形孔內(nèi)置 放鋼筋籠，接著給該鋼筋籠中澆筑混凝土，完成給所述鋼筋籠澆筑混凝土之后 拔出套管或邊澆筑混凝土邊拔套管，最終形成筒樁。
本發(fā)明的現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機結(jié)構(gòu)簡單，且結(jié)合本發(fā)明的易于操作的成樁方 法，通過環(huán)形鉆斗直接旋挖，便可形成環(huán)形孔，不需要模芯支護，具有施工速 度快、施工筒體直徑較大、施工深度深，機械化程度高，經(jīng)濟性好，承載力高 的優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明的設(shè)置有鉆斗的三節(jié)鉆桿組合示意圖； 圖2是本發(fā)明的鉆桿截面示意圖； 圖3是本發(fā)明的鉆斗結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明設(shè)置有豎向巻揚機的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明所述的接頭示意圖。
具體實施例方式
參見圖l，該圖中的三節(jié)鉆桿(第一鉆桿l、第二鉆桿2和第三鉆桿3)均 是環(huán)形的。
如圖2所示為第二鉆桿2的截面示意圖，從圖中可以明確的看出，第二鉆 桿2的內(nèi)壁上沿軸向設(shè)置有第一傳動鍵槽4,其外壁上沿軸向設(shè)置有第二傳動鍵 條5;由于圖l中的第一鉆桿l設(shè)置組合鉆桿的最里層，為了固定和便于第一鉆 桿1的伸縮，同時為了便于將動力頭產(chǎn)生的扭矩在鉆桿之間傳遞，直至最后傳 至鉆斗上，在第一鉆桿1的外壁上對應(yīng)第一傳動鍵槽4的部位設(shè)置有第一傳動 鍵條，第一鉆桿1正是通過第一傳動鍵槽4和第一傳動鍵條實現(xiàn)和第二鉆桿2 的的連接及其伸縮(第一傳動鍵條可沿第一傳動鍵槽4滑動)及扭矩的傳遞。 同樣，為了為了固定和便于第二鉆桿2的伸縮，在第三鉆桿3的內(nèi)壁上對應(yīng)于 第二傳動鍵條5的部位設(shè)置了第二傳動鍵槽，第二鉆桿2正是通過第二傳動鍵 條5和第二傳動鍵槽實現(xiàn)和第二鉆桿2的的連接及其伸縮(第二傳動鍵條5可 沿第二傳動鍵槽滑動)及扭矩的傳遞。
第一鉆桿1的底端設(shè)置有鉆斗6。
參見圖3，鉆斗6是環(huán)形鉆斗，包括同軸的外環(huán)壁7和內(nèi)環(huán)壁8，外環(huán)壁7 和內(nèi)環(huán)壁8之間形成一環(huán)形孔9，該環(huán)形孔9用于裝載鉆斗6在旋挖時挖掘的土； 且內(nèi)環(huán)壁8的內(nèi)徑大或等 于第一鉆桿1的內(nèi)徑，外環(huán)壁7的外徑則大或等于第 一鉆桿l的外徑，并且，第一鉆桿1與鉆斗6同軸設(shè)置。
該環(huán)形鉆斗的底部即環(huán)形孔9上設(shè)置有可打開的環(huán)形底板10，該環(huán)形底板 10上設(shè)置有與環(huán)形孔9相通的設(shè)置有切削斗齒的開口 11,該開口根據(jù)實際需要 設(shè)置其數(shù)量，以滿足旋挖的土及時進入由內(nèi)環(huán)壁8、外環(huán)壁7及環(huán)形底板10、 環(huán)形頂板12圍成的腔體內(nèi)。
環(huán)形底板10 —端鉸接在外環(huán)壁7的外壁(內(nèi)壁)上，另一端與外環(huán)壁7活 動鏈接，這樣的結(jié)構(gòu)便于打開環(huán)形底板10，倒出由內(nèi)環(huán)壁8、外環(huán)壁7及環(huán)形 底板IO、環(huán)形頂板12圍成的腔體內(nèi)的土。參見圖4，本發(fā)明所述的現(xiàn)澆筒樁旋挖還包括導向滑軌13及設(shè)置在該導向 滑軌13上的動力頭16和豎向滑動連接于導向滑軌13上的巻揚機15，用以將鋼 絲繩導引到巻揚機15的槽段上的斜向撐桿20;
所述巻揚機15包括馬達14、巻筒18，所述馬達14和動力頭16分別設(shè)置 在巻筒18的上下兩端；巻揚機15上有馬達的一端與導向滑軌13相連，所述動 力頭16上設(shè)置有同步旋轉(zhuǎn)片19;同步旋轉(zhuǎn)片19可以是一鋼板，同步旋轉(zhuǎn)片19 固定連接于動力頭16的套筒的上端，所述動力頭16包括大扭矩液壓馬達、減 速機、齒輪軸、大齒圈、套筒等組成。大扭矩液壓馬達(動力裝置)與減速機 相連，經(jīng)減速傳動箱將扭矩傳遞至齒輪軸，由齒輪軸帶動大齒圈轉(zhuǎn)動，大齒圈 帶動套筒轉(zhuǎn)動；與大齒圈固定連接的套筒(套筒外花鍵與大齒圈的內(nèi)花鍵齒合 驅(qū)動) 一端連接鉆桿， 一端連接同步旋轉(zhuǎn)片19,由所述套筒傳遞動力使鉆桿和 同步旋轉(zhuǎn)片旋轉(zhuǎn)19，同步旋轉(zhuǎn)片19能夠與鉆桿以相同的角速度旋轉(zhuǎn)。巻揚機 15的下端通過軸承23和同步旋轉(zhuǎn)片19連接；斜向撐桿20、 22偏離豎直方向設(shè) 置，其一端固定在同步旋轉(zhuǎn)片19上，另一端設(shè)置有滑輪，鋼繩21通過滑輪纏 繞在巻揚機15的巻筒上；斜向撐桿20、 22的數(shù)目與鋼絲繩的相同，斜向撐桿 20、 22有多個時，其長度不一，以方便使連接鉆桿的鋼絲繩以相同的角度分別 纏繞在巻揚機15的不同的的槽段上。
本發(fā)明的第一鉆桿1的內(nèi)壁或頂部設(shè)置有用于鋼絲繩連接的吊點，該吊點
至少是兩個，且沿所述內(nèi)壁或頂部均勻設(shè)置，這樣保證鉆桿在提升或下降的過 程中受力均衡，進而保持平穩(wěn)。
基于本發(fā)明的以上實施例的同樣構(gòu)思，本發(fā)明還提供了如下兩種不同的含 有組合鉆桿的現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機
其中一種現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機，其特征在于該現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機包括由內(nèi) 鉆桿組、設(shè)置在該內(nèi)鉆桿組外的外鉆桿組組成的組合鉆桿及第二環(huán)形鉆斗；所 述內(nèi)鉆桿組和外鉆桿組同軸設(shè)置；所述內(nèi)鉆桿組由自上而下依次設(shè)置第四鉆桿 和第五鉆桿組成；所述外鉆桿組由自下而上依次設(shè)置的第六鉆桿和第七鉆桿；所述內(nèi)鉆桿組和外鉆桿組之間設(shè)置有回轉(zhuǎn)支承，該回轉(zhuǎn)支承包括內(nèi)圈和外圈； 所述回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)圈固定在內(nèi)鉆桿組的第五鉆桿的外壁上，回轉(zhuǎn)支承的外圈固
定在外鉆桿組的第六鉆桿的內(nèi)壁上；
所述第四鉆桿、第五鉆桿、第六鉆桿和第七鉆桿均是環(huán)形鉆桿；
所述第二環(huán)形鉆斗包括第二內(nèi)環(huán)壁和第二外環(huán)壁，所述第二內(nèi)環(huán)壁和第二 外環(huán)壁之間形成第二環(huán)形孔，所述第二環(huán)形孔的上端設(shè)置有第二環(huán)形頂板，與 該第二環(huán)形頂板相對的第二環(huán)形孔的下端設(shè)置有可打開的第二環(huán)形底板，所述 第二環(huán)形底板上設(shè)置有與第二環(huán)形孔相通的第二開口 ，該第二開口上設(shè)置有第 二切削斗齒；所述第二內(nèi)環(huán)壁的內(nèi)徑小或等于第四鉆桿的內(nèi)徑；所述第二外環(huán) 壁的外徑大或等于第七鉆桿的外徑；
所述第二環(huán)形鉆斗通過所述第二環(huán)形頂板與所述第五鉆桿或第六鉆桿的底 端連接，第二環(huán)形鉆斗和第五鉆桿或第六鉆桿的底端的連接處至少是2處，且 該連接處沿第五鉆桿或第六鉆桿的底端均勻布置為佳。
所述第四鉆桿的外壁上沿軸向設(shè)置有第三傳動鍵條，第五鉆桿的內(nèi)壁上沿 軸向設(shè)置有可沿所述第三傳動鍵條滑動的第三傳動鍵槽；所述第三傳動鍵條嵌 入所述第三傳動鍵槽；
上述第六鉆桿的外壁上沿軸向設(shè)置有第四傳動鍵條，第七鉆桿的內(nèi)壁上沿 軸向設(shè)置有可沿所述第四傳動鍵條滑動的第四傳動鍵槽；所述第四傳動鍵條嵌 入所述第四傳動鍵槽；
其中，所述第五鉆桿的外壁或頂部、第六鉆桿的內(nèi)壁或頂部上設(shè)置有用于 連接鋼絲繩的鋼絲繩吊點，所述鋼絲繩吊點至少是兩個，且沿所述外壁壁周周 或頂部均勻設(shè)置，這樣保證鉆桿在提升或下降的過程中受力均衡，進而保持平 穩(wěn)。
上述現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機還包括鋼絲繩、巻揚機、導向滑軌及設(shè)置在該導向 滑軌上的用于驅(qū)動外鉆桿組或內(nèi)鉆桿組的動力頭，該鋼絲繩一端纏繞在巻揚機 上，另一端連接在所述鋼絲繩吊點上。
另一種現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機包括由內(nèi)鉆桿組、設(shè)置在該內(nèi)鉆桿組外的外鉆桿組組成的組合鉆桿及第二環(huán)形鉆斗；所述內(nèi)鉆桿組和外鉆桿組同軸設(shè)置；所述 內(nèi)鉆桿組由自上而下依次設(shè)置第四鉆桿、第五鉆桿和第九鉆桿組成；所述外鉆 桿組由自下而上依次設(shè)置的第六鉆桿、第七鉆桿和第八鉆桿組成；所述內(nèi)鉆桿 組和外鉆桿組之間設(shè)置有回轉(zhuǎn)支承，該回轉(zhuǎn)支承包括內(nèi)圈和外圈；所述回轉(zhuǎn)支 承的內(nèi)圈固定在內(nèi)鉆桿組的第九鉆桿的外壁上，冋轉(zhuǎn)支承的外圈固定在外鉆桿 組的第六鉆桿的內(nèi)壁上；
所述第四鉆桿、第五鉆桿、第六鉆桿、第七鉆桿、第八鉆桿和第九鉆桿均 是環(huán)形鉆桿；
所述第二環(huán)形鉆斗包括第二內(nèi)環(huán)壁和第二外環(huán)壁，所述第二內(nèi)環(huán)壁和第二 外環(huán)壁之間形成第二環(huán)形孔，所述第二環(huán)形孔的上端設(shè)置有第二環(huán)形頂板，與 該第二環(huán)形頂板相對的第二環(huán)形孔的下端設(shè)置有可打開的第二環(huán)形底板，所述 第二環(huán)形底板上設(shè)置有與第二環(huán)形孔相通的第二開口，該第二開口上設(shè)置有第 二切削斗齒；所述第二內(nèi)環(huán)壁的內(nèi)徑小或等于第四鉆桿的內(nèi)徑；所述第二外環(huán) 壁的外徑大或等于第八鉆桿的外徑；
所述第二環(huán)形鉆斗通過所述第二環(huán)形頂板與所述第九鉆桿或第六鉆桿的底 端連接，第二環(huán)形鉆斗和第九鉆桿或第六鉆桿的底端的連接處至少是兩處，且 該連接處沿第九鉆桿或第六鉆桿的底端均勻布置為佳。
其中，所述第四鉆桿的外壁上沿軸向設(shè)置有第三傳動鍵條，第五鉆桿的內(nèi) 壁上沿軸向設(shè)置有可沿所述第三傳動鍵條滑動的第三傳動鍵槽；所述第三傳動 鍵條嵌入所述第三傳動鍵槽；
所述第五鉆桿外壁上沿軸向設(shè)置有第五傳動鍵條，所述第九鉆桿的內(nèi)壁上 設(shè)置有可沿所述第五傳動鍵條滑動的第五傳動鍵槽；所述第五傳動鍵條嵌入所 述第九鉆桿所述第五傳動鍵槽；
所述第六鉆桿的外壁上沿軸向設(shè)置有第四傳動鍵條，第七鉆桿的內(nèi)壁上沿 軸向設(shè)置有可沿所述第四傳動鍵條滑動的第四傳動鍵槽；所述第四傳動鍵條嵌 入所述第四傳動鍵槽；
所述第七鉆桿的外壁上設(shè)置有第六傳動鍵條；所述第八鉆桿的內(nèi)壁上沿軸 向設(shè)置有可沿所述第六傳動鍵條滑動的第六傳動鍵槽；所述第六傳動鍵條嵌入所述第六傳動鍵槽。
其中，所述第九鉆桿的外壁或頂部、第六鉆桿的內(nèi)壁或頂部上設(shè)置有用于 連接鋼絲繩的鋼絲繩吊點，所述鋼絲繩吊點至少是兩個，且沿所述外壁壁周周 或頂部均勻設(shè)置，這樣保證鉆桿在提升或下降的過程中受力均衡，進而保持平 穩(wěn)。
所述現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機還包括鋼絲繩、巻揚機、導向滑軌及設(shè)置在該導向 滑軌上的用于驅(qū)動外鉆桿組或內(nèi)鉆桿組的動力頭，該鋼絲繩一端纏繞在巻揚機 上，另一端連接在所述鋼絲繩吊點上。
以上兩中不同的含有組合鉆桿的現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機，在工作時，要么是其 中的內(nèi)鉆桿組由動力頭驅(qū)動旋挖成環(huán)形孔，要么是外鉆桿組由動力頭驅(qū)動旋挖 成環(huán)形孔，內(nèi)、外鉆桿組不能同時旋挖；相應(yīng)的，第二環(huán)形鉆斗只和通過動力
頭驅(qū)動的鉆桿組連接，進而旋挖成孔。
當內(nèi)鉆桿組旋挖成孔時，巻揚機則通過鋼絲繩和外鉆桿組的最內(nèi)層的鉆桿
如第6鉆桿的內(nèi)壁連接，外鉆桿組的最內(nèi)層鉆桿再通過回轉(zhuǎn)支承和內(nèi)鉆桿組的
最外層的鉆桿連接，如第五鉆桿或第九鉆桿的外壁連接。
當外鉆桿組旋挖成孔時，巻揚機則通過鋼絲繩和內(nèi)鉆桿組的最外層的鉆桿 如第五鉆桿或第九鉆桿的外壁連接，內(nèi)鉆桿組的最外層鉆桿再通過回轉(zhuǎn)支承和
外鉆桿組的最外層的鉆桿連接，如和第6鉆桿的外壁連接。
由此可見，回轉(zhuǎn)支承的作用在于防止鋼絲繩跟隨轉(zhuǎn)動的鉆桿組轉(zhuǎn)動而纏繞， 并使另一鉆桿組同步得到提升；本實施例子通過回轉(zhuǎn)支承及將鋼絲繩與不轉(zhuǎn)動 的鉆桿組連接的方式，有效的解決了鋼絲繩纏繞的問題。
參見圖5，基于以上兩種不同的含有組合鉆桿的現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機，本發(fā)明 提供了一種用于連接動力頭和組合鉆桿(應(yīng)用時只和組合鉆桿中內(nèi)鉆桿組或外 鉆桿組連接即不能同時連接內(nèi)鉆桿組和外鉆桿組)的接頭，該接頭包括用以連 接動力頭的上端面24和用以連接組合鉆桿的下端面25，所述上端面24和下端 面25通過圓錐體26連接，所述上端面24小或等于下端面25，所述上端面24 或下端面25是圓形面或橢圓形面。通過本發(fā)明的現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機成樁的方法，包括以下步驟
1) 、利用所述現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機旋挖成樁，在土體中形成一環(huán)形孔環(huán)形
鉆斗每旋挖一次，提升一次，打開環(huán)形鉆斗底部的底板，將鉆斗中的土倒出， 如此反復旋挖，直到所述環(huán)形孔的深度達到預定的深度，完成樁孔的旋挖；
2) 、向所述環(huán)形孔內(nèi)澆注混凝土，最后形成筒樁。
上述步驟l)中，可以是在旋挖成樁處在將要形成土芯的地方外圍套設(shè)套管 至樁底標高處，再利用所述現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機旋挖成樁；所述套管外徑小于該 現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機的環(huán)形鉆斗內(nèi)徑。
上述步驟l)中，還可以是在緊貼旋挖形成的環(huán)形孔的外側(cè)壁設(shè)置環(huán)形管；
該環(huán)形管的內(nèi)徑大于所述環(huán)形鉆斗的外徑。
上述步驟2)中，在向所述環(huán)形孔內(nèi)澆注混凝土之前，首先給所述環(huán)形孔內(nèi) 置放鋼筋籠，接著給該鋼筋籠中澆筑混凝土，完成給所述鋼筋籠澆筑混凝土之 后拔出套管或邊澆筑混凝土邊拔套管，最終形成筒樁。
權(quán)利要求
1、一種現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機，包括第一鉆桿和設(shè)置在該鉆桿底端的鉆斗，其特征在于所述第一鉆桿是管狀的；所述鉆斗是環(huán)形鉆斗，包括同心的內(nèi)環(huán)壁和外環(huán)壁，所述內(nèi)環(huán)壁與所述外環(huán)壁之間為環(huán)形孔；所述第一鉆桿的內(nèi)徑大于或等于所述內(nèi)環(huán)壁的內(nèi)徑，所述第一鉆桿的內(nèi)徑與所述內(nèi)環(huán)壁的內(nèi)徑同圓心；所述第一鉆桿的外徑小于或等于所述外環(huán)壁的外徑，所述第一鉆桿的外徑與所述外環(huán)壁的外徑同圓心。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機，其特征在于所述環(huán)形孔上 設(shè)置有可打開的環(huán)形底板，所述環(huán)形底板上設(shè)置有與環(huán)形孔相通的開口，該開 口上設(shè)置有切削斗齒；環(huán)形孔上與所述環(huán)形底板相對的一端設(shè)置有環(huán)形頂板。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機，其特征在于所述底板一端 鉸接在外環(huán)壁上，另一端與外環(huán)壁活動連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機，其特征在于所述現(xiàn)澆筒樁 旋挖鉆機還包括有第二鉆桿，所述第一鉆桿的外壁上沿軸向設(shè)置有第一傳動鍵 條，第二鉆桿的內(nèi)壁上沿軸向設(shè)置有可沿所述第一傳動鍵條滑動的第一傳動鍵 槽；所述第一傳動鍵條嵌入所述第一傳動鍵槽。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機，其特征在于所述現(xiàn)澆筒樁 旋挖鉆機還包括有第三鉆桿，所述第二鉆桿的外壁上設(shè)置有第二傳動鍵條；所 述第三鉆桿的內(nèi)壁上沿軸向設(shè)置有可沿所述第二傳動鍵條滑動的第二傳動鍵 槽；所述第二傳動鍵條嵌入第二傳動鍵槽。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機，其特征在于所述第一 鉆桿的內(nèi)壁或頂部設(shè)置有用于鋼絲繩連接的吊點，所述吊點至少是兩個，且沿 所述內(nèi)壁或頂部均勻設(shè)置。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機，其特征在于所述現(xiàn)澆筒樁 旋挖鉆機還包括導向滑軌、設(shè)置在該導向滑軌上的動力頭、豎向滑動連接在該 導向滑軌上的巻揚機、用以將鋼絲繩導引到巻揚機的槽段上的斜向撐桿；所述 巻揚機包括馬達和巻筒，所述馬達和動力頭分別設(shè)置在所述巻筒的上下兩端；所述動力頭上設(shè)置有同步旋轉(zhuǎn)片；該同步旋轉(zhuǎn)片連接于動力頭中的套筒上端， 所述巻筒的下端通過軸承和該同步旋轉(zhuǎn)片連接；所述斜向撐桿偏離豎直方向設(shè) 置，其一端固定在同步旋轉(zhuǎn)片上，另一端設(shè)置有用于導引鋼絲繩的滑輪。
8、 一種現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機，其特征在于該現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機包括由內(nèi)鉆 桿組、設(shè)置在該內(nèi)鉆桿組外的外鉆桿組組成的組合鉆桿及第二環(huán)形鉆斗；所述 內(nèi)鉆桿組和外鉆桿組同軸設(shè)置；所述內(nèi)鉆桿組由自上而下依次設(shè)置第四鉆桿和 第五鉆桿組成；所述外鉆桿組由自下而上依次設(shè)置的第六鉆桿和第七鉆桿；所 述內(nèi)鉆桿組和外鉆桿組之間設(shè)置有回轉(zhuǎn)支承，該回轉(zhuǎn)支承包括內(nèi)圈和外圈；所 述回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)圈固定在內(nèi)鉆桿組的第五鉆桿的外壁上，回轉(zhuǎn)支承的外圈固定 在外鉆桿組的第六鉆桿的內(nèi)壁上；所述第四鉆桿、第五鉆桿、第六鉆桿和第七鉆桿均是環(huán)形鉆桿； 所述第二環(huán)形鉆斗包括第二內(nèi)環(huán)壁和第二外環(huán)壁，所述第二內(nèi)環(huán)壁和第二 外環(huán)壁之間形成第二環(huán)形孔，所述第二環(huán)形孔的上端設(shè)置有第二環(huán)形頂板，與 該第二環(huán)形頂板相對的第二環(huán)形孔的下端設(shè)置有可打開的第二環(huán)形底板，所述第二環(huán)形底板上設(shè)置有與第二環(huán)形孔相通的第二開口 ，該第二開口上設(shè)置有第 二切削斗齒；所述第二內(nèi)環(huán)壁的內(nèi)徑小或等于第四鉆桿的內(nèi)徑；所述第二外環(huán) 壁的外徑大或等于第七鉆桿的外徑；所述第二環(huán)形鉆斗通過所述第二環(huán)形頂板與所述第五鉆桿或第六鉆桿的底端連接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機，其特征在于所述第四鉆桿 的外壁上沿軸向設(shè)置有第三傳動鍵條，第五鉆桿的內(nèi)壁上沿軸向設(shè)置有可沿所 述第三傳動鍵條滑動的第三傳動鍵槽；所述第三傳動鍵條嵌入所述第三傳動鍵 槽；所述第六鉆桿的外壁上沿軸向設(shè)置有第四傳動鍵條，第七鉆桿的內(nèi)壁上沿 軸向設(shè)置有可沿所述第四傳動鍵條滑動的第四傳動鍵槽；所述第四傳動鍵條嵌 入所述第四傳動鍵槽；
10、 一種現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機，其特征在于該現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機包括由內(nèi) 鉆桿組、設(shè)置在該內(nèi)鉆桿組外的外鉆桿組組成的組合鉆桿及第二環(huán)形鉆斗；所述內(nèi)鉆桿組和外鉆桿組同軸設(shè)置；所述內(nèi)鉆桿組由自上而下依次設(shè)置第四鉆桿、 第五鉆桿和第九鉆桿組成；所述外鉆桿組由自下而上依次設(shè)置的第六鉆桿、第 七鉆桿和第八鉆桿組成；所述內(nèi)鉆桿組和外鉆桿組之間設(shè)置有回轉(zhuǎn)支承，該回 轉(zhuǎn)支承包括內(nèi)圈和外圈；所述回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)圈固定在內(nèi)鉆桿組的第九鉆桿的外 壁上，回轉(zhuǎn)支承的外圈固定在外鉆桿組的第六鉆桿的內(nèi)壁上；所述第四鉆桿、第五鉆桿、第六鉆桿、第七鉆桿、第八鉆桿和第九鉆桿均 是環(huán)形鉆桿；所述第二環(huán)形鉆斗包括第二內(nèi)環(huán)壁和第二外環(huán)壁，所述第二內(nèi)環(huán)壁和第二外環(huán)壁之間形成第二環(huán)形孔，所述第二環(huán)形孔的上端設(shè)置有第二環(huán)形頂板，與 該第二環(huán)形頂板相對的第二環(huán)形孔的下端設(shè)置有可打開的第二環(huán)形底板，所述第二環(huán)形底板上設(shè)置有與第二環(huán)形孔相通的第二開口，該第二開口上設(shè)置有第 二切削斗齒；所述第二內(nèi)環(huán)壁的內(nèi)徑小或等于第四鉆桿的內(nèi)徑；所述第二外環(huán) 壁的外徑大或等于第八鉆桿的外徑；所述第二環(huán)形鉆斗通過所述第二環(huán)形頂板與所述第九鉆桿或第六鉆桿的底端連接。
11、根據(jù)權(quán)利要求10所述的現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機，其特征在于所述第四鉆 桿的外壁上沿軸向設(shè)置有第三傳動鍵條，第五鉆桿的內(nèi)壁上沿軸向設(shè)置有可沿 所述第三傳動鍵條滑動的第三傳動鍵槽；所述第三傳動鍵條嵌入所述第三傳動 鍵槽；所述第五鉆桿外壁上沿軸向設(shè)置有第五傳動鍵條，所述第九鉆桿的內(nèi)壁上 設(shè)置有可沿所述第五傳動鍵條滑動的第五傳動鍵槽；所述第五傳動鍵條嵌入所 述第九鉆桿所述第五傳動鍵槽；所述第六鉆桿的外壁上沿軸向設(shè)置有第四傳動鍵條，第七鉆桿的內(nèi)壁上沿 軸向設(shè)置有可沿所述第四傳動鍵條滑動的第四傳動鍵槽；所述第四傳動鍵條嵌 入所述第四傳動鍵槽；所述第七鉆桿的外壁上設(shè)置有第六傳動鍵條；所述第八鉆桿的內(nèi)壁上沿軸 向設(shè)置有可沿所述第六傳動鍵條滑動的第六傳動鍵槽；所述第六傳動鍵條嵌入 所述第六傳動鍵槽。
12、 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機，其特征在于所述第 五鉆桿的外壁或頂部、第六鉆桿的內(nèi)壁或頂部上設(shè)置有用于連接鋼絲繩的鋼絲 繩吊點，所述鋼絲繩吊點至少是兩個，且沿所述外壁壁周周或所述頂部均勻設(shè) 置-，所述現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機還包括鋼絲繩、巻揚機、導向滑軌及設(shè)置在該導向 滑軌上的用于驅(qū)動外鉆桿組或內(nèi)鉆桿組的動力頭，該鋼絲繩一端纏繞在巻揚機 上，另一端連接在所述鋼絲繩吊點上。
13、 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機，其特征在于所述 第九鉆桿的外壁或頂部、第六鉆桿的內(nèi)壁或頂部上設(shè)置有用于連接鋼絲繩的鋼 絲繩吊點，所述鋼絲繩吊點至少是兩個，且沿所述外壁壁周周或所述頂部均勻 設(shè)置；所述現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機還包括鋼絲繩、巻揚機、導向滑軌及設(shè)置在該導向滑軌上的用于驅(qū)動外鉆桿組或內(nèi)鉆桿組的動力頭，該鋼絲繩一端纏繞在巻揚 機上，另一端連接在所述鋼絲繩吊點上。
14、 一種接頭，其特征在于所述接頭包括用以連接動力頭的上端面和用 以連接組合鉆桿的下端面，所述上端面和下端面通過圓錐體連接，所述上端面 小或等于下端面，所述上端面或下端面是圓形面或橢圓形面。
15、 一種權(quán)利要求1或8或10所述的現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機的成樁方法，包括 以下步驟1) 、利用所述現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機旋挖成樁，在土體中形成一環(huán)形孔環(huán)形 鉆斗每旋挖一次，提升一次，打開環(huán)形鉆斗底部的底板，將鉆斗中的土倒出， 如此反復旋挖，直到所述環(huán)形孔的深度達到預定的深度，完成樁孔的旋挖；2) 、向所述環(huán)形孔內(nèi)澆注混凝土，最后形成筒樁。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的成樁方法，其特征在于所述步驟l)中，在 旋挖成樁處在將要形成土芯的地方外圍套設(shè)套管至樁底標高處，再利用所述現(xiàn) 澆筒樁旋挖鉆機旋挖成樁；所述套管外徑小于該現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機的環(huán)形鉆斗內(nèi)徑。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的成樁方法，其特征在于所述步驟l)中，緊 貼旋挖形成的環(huán)形孔的外側(cè)壁設(shè)置環(huán)形管；該環(huán)形管的內(nèi)徑大于所述環(huán)形鉆斗 的外徑。
18、 根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的成樁方法，其特征在于所述步驟2)中 在向所述環(huán)形孔內(nèi)澆注混凝土之前，首先給所述環(huán)形孔內(nèi)置放鋼筋籠，接著給 該鋼筋籠中澆筑混凝土，完成給所述鋼筋籠澆筑混凝土之后拔出套管或邊澆筑 混凝土邊拔套管，最終形成筒樁。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種現(xiàn)澆筒樁旋挖鉆機，包括第一鉆桿和設(shè)置在該鉆桿底端的鉆斗，第一鉆桿是管狀的；鉆斗是環(huán)形鉆斗，包括同心的內(nèi)環(huán)壁和外環(huán)壁，內(nèi)環(huán)壁與所述外環(huán)壁之間為環(huán)形孔；第一鉆桿的內(nèi)徑大于或等于所述內(nèi)環(huán)壁的內(nèi)徑，第一鉆桿的內(nèi)徑與所述內(nèi)環(huán)壁的內(nèi)徑同圓心；第一鉆桿的外徑小于或等于所述外環(huán)壁的外徑，第一鉆桿的外徑與所述外環(huán)壁的外徑同圓心。該鉆機解決了現(xiàn)有鉆機在土質(zhì)較好、摩阻力大、樁直徑較大，樁壁較厚的情形下施工困難的問題，且該鉆機結(jié)構(gòu)簡單，通過其環(huán)形鉆斗直接旋挖，便可形成環(huán)形孔，不需要模芯支護，具有施工速度快、施工筒體直徑較大、施工深度深，機械化程度高，經(jīng)濟性好，承載力高的優(yōu)點。
文檔編號E21B7/02GK101566043SQ20091002260
公開日2009年10月28日 申請日期2009年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月19日
發(fā)明者征 李 申請人:征 李