底驅(qū)式土層擠孔的制造方法
【專利摘要】一種在黃土層中擠土成孔的底驅(qū)式土層擠孔機(jī)。采用多頭自攻螺釘狀鉆頭和內(nèi)圓外方形鉆桿，在底驅(qū)裝置的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動并通過加壓裝置對鉆具施壓直到自攻螺釘狀鉆頭完全鉆入土中。在較軟土層中繼續(xù)施壓鉆進(jìn)，在較硬土層依靠底驅(qū)裝置強(qiáng)行轉(zhuǎn)動而自行鉆進(jìn)，擠土成孔。因為鉆頭擠土?xí)r連續(xù)工作，所以成孔速度比斷續(xù)錘擊成孔的速度快。又因為采用底驅(qū)方式，整機(jī)重心低，故可以加大底驅(qū)裝置的電機(jī)功率而不必?fù)?dān)心影響整機(jī)穩(wěn)定性。其成孔直徑范圍和深度及成孔速度均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過柴油錘，能夠完成直徑1米以上，深度超過30米的孔。是一種不燒柴油不冒黑煙、施工時沒有錘擊噪音、成孔速度快、成孔直徑大的土層擠孔機(jī)?？梢詮氐滋蕴廴敬髿狻⒁还ぷ骶桶l(fā)出震耳欲聾噪音的柴油錘。
【專利說明】
底驅(qū)式土層擠孔機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本設(shè)計屬于建筑工程機(jī)械，具體說是一種在黃土層或其它黏土層中擠土成孔以便加固軟土地基的底驅(qū)式土層擠孔機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]在西北黃土地層中做基礎(chǔ)施工，需要對黃土層擠密加固，以消除黃土的濕陷性。迄今為止最常采用的方法是先用柴油錘錘擊成孔鋼管，在土層中沖擠成孔，再向孔中投入灰土或素土搗實做成擠密樁。柴油錘是一種燒油冒黑煙的設(shè)備，沒有不冒黑煙的柴油錘。如今大氣污染已成為十分嚴(yán)重的問題。霧霾之下，人人受害，防治霧霾，人人有責(zé)。再也不能容忍柴油錘在中國大地上冒黑煙了。
[0003]為淘汰柴油錘我們想過多種辦法。例如采用仍然錘擊成孔但不再燒油的“多功能錘擊成孔機(jī)”(詳見ZL2014200307212)。但這種設(shè)備雖不再冒黑煙了，錘擊作業(yè)時的巨大噪音仍未消除，仍有進(jìn)一步改進(jìn)的余地。
[0004]當(dāng)時之所以沒有放棄錘擊方式成孔，是因為錘擊成孔的速度快。可是再作深入分析就不難發(fā)現(xiàn):成孔速度快只表現(xiàn)在錘擊的瞬間，而計算一臺機(jī)械設(shè)備的施工效率應(yīng)該把提錘等所有的輔助工作時間也計算在內(nèi)。錘擊成孔屬于斷續(xù)工作而不是連續(xù)工作。
[0005]只要學(xué)過初中物理的就應(yīng)該知道:任何機(jī)械都不能省功。在同一黃土層中做出一個直徑和深度都相同的孔，不管采用什么方法，所做的功都應(yīng)該相等，此其一。其二是:連續(xù)工作應(yīng)該比斷續(xù)工作效率高，例如銑床的工作效率就一定比刨床高。
[0006]基于以上兩點(diǎn)，我們設(shè)計出本機(jī)械:一種用自攻螺釘狀鉆頭擰進(jìn)土層中擠土成孔的底驅(qū)式土層擠孔機(jī)。這種設(shè)備不燒油不冒煙，沒有錘擊噪音；連續(xù)作業(yè)成孔，其成孔速度可以超過錘擊方式。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]我們要求解決的技術(shù)問題是:設(shè)計一種不用錘擊方式成孔而能將孔中的土擠入孔周土層的成孔機(jī)械。
[0008]我們解決上述技術(shù)問題的方法是:
[0009]一種底驅(qū)式土層擠孔機(jī)，由行走系統(tǒng)、支腿、鉆機(jī)平臺、底驅(qū)裝置、加壓導(dǎo)向立柱、加壓裝置、卷揚(yáng)機(jī)、鉆頭、鉆桿構(gòu)成，其特征在于:鉆頭采用葉片成三角形的多頭自攻螺釘狀鉆頭，連接在鉆頭上的內(nèi)圓外方形鉆桿通過底驅(qū)裝置的方孔驅(qū)動盤驅(qū)動而轉(zhuǎn)動，加壓裝置對鉆具施壓，直到自攻螺釘狀鉆頭完全鉆入土層后繼續(xù)加壓或依靠驅(qū)動裝置的強(qiáng)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而自行鉆進(jìn)，擠土成孔，到達(dá)預(yù)定深度后底驅(qū)裝置反轉(zhuǎn)，使鉆頭反轉(zhuǎn)退出并提升出孔外。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]本機(jī)型的結(jié)構(gòu)通過【專利附圖】

【附圖說明】。
[0011]圖1.本機(jī)整體圖。
[0012]圖2.底驅(qū)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3.加壓提升裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4.小卷揚(yáng)及加壓提升裝置鋼絲繩走繩圖。
[0015]圖5.輪式塔形底驅(qū)式土層擠孔機(jī)圖。(輪式適用于小直徑淺孔)
[0016]圖中:1.電液支腿，2.鉆機(jī)平臺及其上的空箱型配重，3.穩(wěn)定拉桿(共4根)4.導(dǎo)向立柱，5.底驅(qū)裝置，6.卷揚(yáng)機(jī)(共4臺:起架卷揚(yáng)，加壓卷揚(yáng)，提升卷揚(yáng)，吊裝卷揚(yáng))7.行走系統(tǒng)(圖1中為履帶式，圖5中為輪式)8.電機(jī)9.一級鏈傳動，10.二級鏈傳動，11.小齒輪，12.回轉(zhuǎn)支承大齒輪，13.導(dǎo)向滾輪，14.吊裝滑輪，15.提升滑輪，16.加壓滑輪，17.吊裝小鉤，18.加壓卡頭，19.鉆桿連接橫銷，20.多頭螺紋鉆頭

【具體實施方式】
[0017]在圖1.中:鉆機(jī)平臺2下裝有行走系統(tǒng)7，圖中所畫是履帶式，一般輕型采用輪式，重型采用履帶式行走。鉆機(jī)平臺2四角裝有電液支腿1，支腿的接地盤下有錐尖，作業(yè)時撐起支腿使其扎入地下以增強(qiáng)鉆頭擠土鉆進(jìn)時的抗扭反力.安裝鉆頭時撐起四條支腿使鉆機(jī)平臺2抬高，以便于在平臺下面將鉆頭20與穿過底驅(qū)裝置5的驅(qū)動盤方孔的、已經(jīng)在加壓提升裝置下逐節(jié)相連的鉆桿相固定，即可在預(yù)定孔位上施工作業(yè)。鉆桿下可換裝不同規(guī)格直徑的鉆頭。所謂內(nèi)圓外方形鉆桿由無縫鋼管外焊角鋼構(gòu)成。
[0018]圖2中所示的是一種最簡單成本最低的多級鏈條減速底驅(qū)裝置。底驅(qū)裝置也可采用行星減速器和齒輪驅(qū)動中有方孔的回轉(zhuǎn)支承，不過制造成本高一些。
[0019]圖3是加壓提升裝置結(jié)構(gòu)。這個裝置用于吊裝鉆桿，提升鉆桿鉆頭，并能對鉆桿鉆頭施壓。吊裝鉆桿的小卷揚(yáng)機(jī)—的鋼絲繩由中空的鉆桿內(nèi)穿出。其上的掛鉤勾在鉆桿接頭的橫銷上。兩節(jié)鉆桿之間的連接就靠這橫銷。鉆桿接頭采用專門傳遞扭矩的六角接頭。在較硬土層中，鉆頭轉(zhuǎn)動會自行拉動鉆進(jìn)，在較軟土層中鉆進(jìn)必須加壓。加壓的反作用力依靠鉆機(jī)平臺上的配重提供。
[0020]鉆至預(yù)定深度后，底驅(qū)裝置反轉(zhuǎn)，使鉆頭和鉆桿自行退出或提出孔外。反轉(zhuǎn)前可向孔中注入少量的水，減小鉆頭反轉(zhuǎn)時的摩擦阻力。鉆頭退出孔口后，將其提高地面以便整機(jī)轉(zhuǎn)移到下一孔位繼續(xù)施工作業(yè)。
[0021]本擠孔機(jī)適用于擠出直徑由150mm?100mm的孔。如果加大底驅(qū)裝置的電機(jī)的輸入功率，則可擠出直徑I米以上的孔。這已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過柴油錘的成孔能力，至于成孔速度，可作一簡單的計算:如果雙頭自攻螺釘狀鉆頭的螺距為500_，轉(zhuǎn)一圈前進(jìn)lm，鉆桿的轉(zhuǎn)速為10轉(zhuǎn)/分?15轉(zhuǎn)/分，則成孔速度為1m/分?15m/分。超過柴油錘成孔速度
[0022]本機(jī)的成孔深度可以超過30m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過柴油錘。
[0023]綜上所述:底驅(qū)式土層擠孔機(jī)，既不燒油也不冒煙，不污染大氣；施工時沒有撞擊噪音；成孔能力和成孔速度都超過柴油錘，制造成本卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于柴油錘及其底盤，完全具備徹底淘汰污染大氣的柴油錘的所有條件。
【權(quán)利要求】
1.一種底驅(qū)式土層擠孔機(jī)，由行走系統(tǒng)、支腿、鉆機(jī)平臺、底驅(qū)裝置、加壓導(dǎo)向立柱、力口壓提升裝置、卷揚(yáng)機(jī)、鉆頭、鉆桿構(gòu)成，其特征在于:鉆頭采用葉片成三角形的多頭自攻螺釘狀鉆頭，連接在鉆頭上的內(nèi)圓外方形鉆桿通過底驅(qū)裝置的方孔驅(qū)動盤驅(qū)動而轉(zhuǎn)動，加壓裝置對鉆具施壓，直到自攻螺釘狀鉆頭完全鉆入土層后，繼續(xù)加壓或依靠底驅(qū)裝置的強(qiáng)行轉(zhuǎn)動而自行鉆進(jìn)，擠土成孔，到達(dá)預(yù)定深度后底驅(qū)裝置反轉(zhuǎn)，使鉆頭反轉(zhuǎn)退出并提升孔外。
2.一種如權(quán)利要求1所述的底驅(qū)式土層擠孔機(jī)，其特征在于:所說的底驅(qū)裝置是電機(jī)通過多級鏈條或電機(jī)通過行星減速機(jī)減速后，由小齒輪驅(qū)動中有方孔的回轉(zhuǎn)支承。
【文檔編號】E21B7/26GK204212695SQ201420640548
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
【發(fā)明者】郝慶林, 石午江, 陳 峰, 任明俊, 張彥飛, 石允中, 馬亮, 石興, 張巍, 武欣儒, 李飛 申請人:石午江