專利名稱：一種多軸式等壁厚大寬度連續(xù)墻鉆孔機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種工程鉆孔機(jī)，更確切的說，涉及一種多軸式等壁厚大寬度連續(xù)墻鉆孔機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，在江河提壩進(jìn)行防滲處理、地鐵車站基坑開挖圍護(hù)和高層建筑地下幕墻建造時，一般采用柱列式地下連續(xù)墻技術(shù)。該技術(shù)通過專用的多軸鉆孔機(jī)，安裝于樁架上，通過驅(qū)動至少兩組平行設(shè)置的空心鉆桿，分段鉆進(jìn)地面至一定深度后提升回地面，在鉆桿鉆進(jìn)和提升的過程中，從鉆頭前端噴射出水泥漿，與松散的泥土、砂石混合攪拌，構(gòu)筑成一段水泥土墻體；然后橫向移動位置，進(jìn)行下一幅墻體施工，使相鄰的兩端墻體之間局部重疊； 重復(fù)以上施工，即可構(gòu)建成一段連續(xù)的地下水泥土墻體；此外，可在水泥土固化之前插入型鋼，用來提高墻體的強(qiáng)度，待水泥土墻體完全固化后，即可形成一段柱列式地下連續(xù)墻。從施工工藝來看，使用該技術(shù)建造的地下連續(xù)墻是圓柱形連續(xù)排列，在鉆頭運(yùn)動軌跡的公共弦位置處墻體壁厚最小，該墻體是一段非等壁厚的、且墻體橫向截面呈葫蘆串形狀的柱列式墻體，由于該墻體壁厚不一、墻體強(qiáng)度不均勻，造成地下連續(xù)墻的整體防滲性能下降，而且，在水泥土墻體中插入型鋼的排列、數(shù)量和位置也受到限制，影響地下連續(xù)墻體的強(qiáng)度提高。如果要達(dá)到足夠的設(shè)計厚度，使用的鉆頭直徑必須加大，攪拌鉆桿的螺旋葉片的直徑同樣加大，水泥漿的使用量也大大增加，浪費(fèi)大量資源，不符合國家倡導(dǎo)的低碳、節(jié)能的環(huán)保政策。隨著城市地鐵、水利和提壩建設(shè)項目的不斷增加，地下防滲幕墻建造壁厚進(jìn)一步加大，同時對墻體強(qiáng)度和防滲要求提出了更高的要求，原有技術(shù)已無法滿足地下連續(xù)墻的施工要求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種可保證地下連續(xù)墻厚度相等、壁厚大、有效提高其強(qiáng)度和確保整體防滲性能的多軸式等壁厚大寬度連續(xù)墻鉆孔機(jī)。本實用新型通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種多軸式等壁厚大寬度連續(xù)墻鉆孔機(jī)，包括由立式電動機(jī)、行星減速器和變速箱組成的動力頭，至少二組以上且相互平行設(shè)置的空心鉆桿，支撐架，保持架，側(cè)壁切削器和注漿管；其中每組空心鉆桿包括光鉆桿、攪拌鉆桿和中空鉆頭鉆桿，動力頭的空心輸出軸通過連接盤與光鉆桿一端連接，并且每組空心鉆桿自上到下分別通過支撐架和保持架依次將光鉆桿的另一端、攪拌鉆桿和中空鉆頭鉆桿連接一起成一直線；攪拌鉆桿上設(shè)置螺旋葉片；中空鉆頭鉆桿上設(shè)置有鉆頭、螺旋葉片和鉆掘刀體；各光鉆桿穿過與之垂直設(shè)置的支撐架；支撐架的側(cè)端置于所使用的樁架立柱的導(dǎo)軌上；各攪拌鉆桿分別穿過與之垂直設(shè)置的保持架；注漿管與穿過動力頭上變速箱的空心輸出軸上端密封連接；若干側(cè)壁切削器固裝于相鄰二個保持架下方；其特征在于每一側(cè)壁切削器包括一傳動箱體，與攪拌鉆桿同軸向固定并穿過傳動箱體的空心蝸輪軸，套裝于空心蝸輪軸上的蝸輪，設(shè)置在傳動箱體兩側(cè)的二個蝸桿室、通過蝸桿軸樞軸安裝在蝸桿室內(nèi)并分別與蝸輪的兩側(cè)嚙合的蝸桿，以及側(cè)壁切削刀；其中，所述蝸桿軸的兩端穿過傳動箱體的壁、位于該壁上并與攪拌鉆桿垂直，蝸桿軸的兩端各安裝有側(cè)壁切削刀，側(cè)壁切削刀的縱向投影位于相鄰兩中空鉆頭鉆桿的最外緣鉆掘刀體旋轉(zhuǎn)軌跡的公共弦的延長線上。 本實用新型可以是，所述空心鉆桿呈二排或三排直線布置，且相鄰二排的攪拌鉆桿的螺旋葉片和中空鉆頭鉆桿的螺旋葉片的旋轉(zhuǎn)方向相反。所述側(cè)壁切削器的側(cè)壁切削刀外側(cè)到保持架中心距離與中空鉆頭鉆桿的鉆掘刀體的回轉(zhuǎn)半徑相等。本實用新型還可以是，所述的多軸式等壁厚連續(xù)墻鉆孔機(jī)，其特征在于所述蝸桿為單頭或雙頭蝸桿。本實用新型的多軸式等壁厚大寬度連續(xù)墻鉆孔機(jī)，有以下積極效果及優(yōu)點(diǎn)1、按照本實用新型，建造等厚地下連續(xù)墻施工工藝簡單、墻體壁厚相等、強(qiáng)度均勻，墻體質(zhì)量穩(wěn)定可靠，整體防滲性能得到有效保證插入型鋼的數(shù)量級排列不受限制。2、按照本實用新型，可建造等厚大寬度地下連續(xù)墻，作業(yè)效率高、方便快捷。3、按照本實用新型，側(cè)壁切削器的鉆掘切削原理合理、結(jié)構(gòu)簡單、占地空間少，力口工制造簡單、維修方便；同時，當(dāng)鉆桿在向下鉆進(jìn)時，該部位產(chǎn)生阻力小，土砂流動性好，作業(yè)效率高。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述


圖1為本實用新型多軸式等壁厚連續(xù)墻鉆孔機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為
圖1中空心鉆桿的A向視圖；圖3為
圖1的A-A截面剖視圖，表示本實用新型作業(yè)時的狀況；圖4為本實用新型中側(cè)壁切削器結(jié)構(gòu)局部剖視示意圖；圖5為圖4的B-B截面剖視圖。
具體實施方式
如
圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，一種多軸式等壁厚大寬度連續(xù)墻鉆孔機(jī)，包括由立式電動機(jī)、行星減速器和變速箱組成的動力頭1，五組相互平行且呈二排直線布置設(shè)置的空心鉆桿2，支撐架3，保持架4，側(cè)壁切削器5和注漿管6 ；其中每組空心鉆桿2包括光鉆桿21、攪拌鉆桿22和中空鉆頭鉆桿23，動力頭1的空心輸出軸通過連接盤12與光鉆桿 21 一端連接，并且每組空心鉆桿2自上到下分別通過支撐架3和保持架4依次將光鉆桿21 的另一端、攪拌鉆桿22和中空鉆頭鉆桿23連接一起成一直線；攪拌鉆桿22上設(shè)置螺旋葉片222 ；中空鉆頭鉆桿23上設(shè)置有鉆頭231、螺旋葉片232和鉆掘刀體233 ；相鄰二排的攪拌鉆桿22的螺旋葉片222和中空鉆頭鉆桿23的螺旋葉片232的旋轉(zhuǎn)方向相反；各光鉆桿 21穿過與之垂直設(shè)置的支撐架3 ；支撐架3的側(cè)端置于所使用的樁架立柱的導(dǎo)軌上；各攪拌鉆桿22分別穿過與之垂直設(shè)置的保持架4 ；注漿管6與穿過動力頭上變速箱的空心輸出軸上端密封連接；若干側(cè)壁切削器5固裝于相鄰二個保持架4下方；其特征在于每一側(cè)壁切削器5包括一傳動箱體51，與攪拌鉆桿22同軸向固定并穿過傳動箱體51的空心蝸輪軸 52，套裝于空心蝸輪軸52上的蝸輪53，設(shè)置在傳動箱體51兩側(cè)的二個蝸桿室56、通過蝸桿軸55樞軸安裝在蝸桿室56內(nèi)并分別與蝸輪53的兩側(cè)嚙合的蝸桿54，以及側(cè)壁切削刀57 ； 其中，所述蝸桿軸55的兩端穿過傳動箱體51的壁、位于該壁上并與攪拌鉆桿22垂直，蝸桿軸55的兩端各安裝有側(cè)壁切削刀57，側(cè)壁切削刀57的縱向投影位于相鄰兩中空鉆頭鉆桿 23的最外緣鉆掘刀體233旋轉(zhuǎn)軌跡的公共弦的延長線上；所述蝸桿54為單頭或雙頭蝸桿； 所述側(cè)壁切削器5的側(cè)壁切削刀57外側(cè)到保持架4中心距離與中空鉆頭鉆桿23的鉆掘刀體233的回轉(zhuǎn)半徑相等。本實用新型多軸式等壁厚大寬度連續(xù)墻鉆孔機(jī)作業(yè)時，在樁架上懸掛并固定好鉆孔機(jī)的動力頭1，依次連接好五組空心鉆桿2、支撐架3、保持架4、側(cè)壁切削器5和注漿管 6，空心鉆桿2中的光鉆桿21和攪拌鉆桿22根據(jù)鉆掘深度設(shè)置多節(jié)長度的組合；啟動動力頭1上的直立電動機(jī)，將動力傳遞給行星減速器和變速箱，使光鉆桿21、攪拌鉆桿22 —起旋轉(zhuǎn)，并帶動鉆頭23向下鉆掘，相鄰的兩根空心鉆桿2可按相反方向旋轉(zhuǎn)，注漿管6可向空心鉆桿2內(nèi)灌注水泥漿液，鉆掘形成若干局部相連的二排圓形槽孔；同時，攪拌鉆桿22旋轉(zhuǎn)時，與之同軸向固裝的空心蝸輪軸52也一起轉(zhuǎn)動，通過蝸輪53傳遞給位于傳動箱體51兩側(cè)的二個蝸桿室56內(nèi)與蝸輪53嚙合的蝸桿54，使穿過傳動箱體51的壁、位于該壁上并與攪拌鉆桿22垂直的蝸桿軸55轉(zhuǎn)動，從而帶動蝸桿軸55兩端的側(cè)壁切削刀57旋轉(zhuǎn)；在空心鉆桿2向下鉆掘時，側(cè)壁切削刀57相對側(cè)壁旋轉(zhuǎn)對相鄰鉆掘孔之間間距最小的交界部位 (即相鄰的中空鉆頭鉆桿23的鉆掘刀體233外緣旋轉(zhuǎn)軌跡的公共弦的延長線所在位置)進(jìn)行側(cè)壁掘削，使鉆掘出的二排圓形槽孔進(jìn)一步相連，形成一段掘孔寬度一致的水泥土墻體； 橫向移動樁架位置，進(jìn)行下一段水泥土墻體的施工并使相鄰的兩端墻體彼此有一定的重合搭接；重復(fù)以上步驟，即可形成一段等壁厚大寬度的地下水泥土墻體，在水泥土墻體固化之前，可通過插入型鋼來提高水泥土墻體的強(qiáng)度，待水泥土墻體固化后，便構(gòu)筑成一段等壁厚大寬度的地下連續(xù)墻。本實用新型并不局限于上述實施例，但通過對鉆孔機(jī)動力頭的結(jié)構(gòu)和空心鉆桿的組合方式作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和變化，就可以在本實用新型的范圍之內(nèi)，派生出各種不同的多軸式等壁厚大寬度連續(xù)墻鉆孔機(jī)。如，多軸式等壁厚大寬度連續(xù)墻鉆孔機(jī)的空心鉆桿可以是 3組，也可以2組、4組、5組、6組或7組，但從實際施工要求、成本和施工效率各方面兼顧考慮，一般選擇3到5組、且以二排布置最合適，這樣，動力頭輸出軸數(shù)量、支撐架結(jié)構(gòu)、保持架結(jié)構(gòu)、注漿管配置數(shù)量、側(cè)壁切削器的結(jié)構(gòu)和數(shù)量就可以根據(jù)實際需要配置。
權(quán)利要求1.一種多軸式等壁厚大寬度連續(xù)墻鉆孔機(jī)，包括由立式電動機(jī)、行星減速器和變速箱組成的動力頭，至少二組以上且相互平行設(shè)置的空心鉆桿，支撐架，保持架，側(cè)壁切削器和注漿管；其中每組空心鉆桿包括光鉆桿、攪拌鉆桿和中空鉆頭鉆桿，動力頭的空心輸出軸通過連接盤與光鉆桿一端連接，并且每組空心鉆桿自上到下分別通過支撐架和保持架依次將光鉆桿的另一端、攪拌鉆桿和中空鉆頭鉆桿連接一起成一直線；攪拌鉆桿上設(shè)置螺旋葉片；中空鉆頭鉆桿上設(shè)置有鉆頭、螺旋葉片和鉆掘刀體；各光鉆桿穿過與之垂直設(shè)置的支撐架；支撐架的側(cè)端置于所使用的樁架立柱的導(dǎo)軌上；各攪拌鉆桿分別穿過與之垂直設(shè)置的保持架；注漿管與穿過動力頭上變速箱的空心輸出軸上端密封連接；若干側(cè)壁切削器固裝于相鄰二個保持架下方；其特征在于每一側(cè)壁切削器包括一傳動箱體，與攪拌鉆桿同軸向固定并穿過傳動箱體的空心蝸輪軸，套裝于空心蝸輪軸上的蝸輪，設(shè)置在傳動箱體兩側(cè)的二個蝸桿室、通過蝸桿軸樞軸安裝在蝸桿室內(nèi)并分別與蝸輪的兩側(cè)嚙合的蝸桿，以及側(cè)壁切削刀；其中，所述蝸桿軸的兩端穿過傳動箱體的壁、位于該壁上并與攪拌鉆桿垂直， 蝸桿軸的兩端各安裝有側(cè)壁切削刀，側(cè)壁切削刀的縱向投影位于相鄰兩中空鉆頭鉆桿的最外緣鉆掘刀體旋轉(zhuǎn)軌跡的公共弦的延長線上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸式等壁厚大寬度連續(xù)墻鉆孔機(jī)，其特征在于所述空心鉆桿呈二排或三排直線布置，且相鄰二排的攪拌鉆桿的螺旋葉片和中空鉆頭鉆桿的螺旋葉片的旋轉(zhuǎn)方向相反。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸式等壁厚大寬度連續(xù)墻鉆孔機(jī)，其特征在于所述側(cè)壁切削器的側(cè)壁切削刀外側(cè)到保持架中心距離與中空鉆頭鉆桿的鉆掘刀體的回轉(zhuǎn)半徑相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸式等壁厚大寬度連續(xù)墻鉆孔機(jī)，其特征在于所述蝸桿為單頭或雙頭蝸桿。
專利摘要一種多軸式等壁厚大寬度連續(xù)墻鉆孔機(jī)，包括動力頭、二組以上平行呈二排或三排布置的空心鉆桿、支撐架、保持架、側(cè)壁切削器和注漿管；每個側(cè)壁切削器固裝于相鄰二個保持架下方；所述側(cè)壁切削器包括傳動箱體，與攪拌鉆桿同軸向固定并穿過傳動箱體的空心蝸輪軸，套裝于空心蝸輪軸上的蝸輪，通過蝸桿軸樞軸安裝在蝸桿室內(nèi)的蝸桿，及側(cè)壁切削刀；蝸桿軸的兩端穿過傳動箱體壁、位于該壁上并與攪拌鉆桿垂直，蝸桿軸兩端各安裝有側(cè)壁切削刀，側(cè)壁切削刀縱向投影位于相鄰兩鉆掘刀體外緣旋轉(zhuǎn)軌跡的公共弦延長線上；側(cè)壁切削器旋轉(zhuǎn)時相鄰鉆掘孔之間間距最小的交界部位進(jìn)行切削，可建造強(qiáng)度高、防滲性好的等壁厚大寬度地下連續(xù)墻，用于堤壩防滲、基坑圍護(hù)等。
文檔編號E21B3/02GK202064822SQ20112010578
公開日2011年12月7日 申請日期2011年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月12日
發(fā)明者張國柱, 張鵬, 朱亞萍, 陳文瀾 申請人:上海工程機(jī)械廠有限公司