CN208456495U - 一种用于长螺旋桩基成孔的单刀型螺旋潜孔锤 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于长螺旋桩基成孔的单刀型螺旋潜孔锤，包括钻杆，钻杆的外侧设置螺旋叶片，钻杆内设置潜孔锤杆，潜孔锤杆一端与气动头连接，所述潜孔锤杆另外一端与潜孔锤连接；所述潜孔锤的截面为矩形，且潜孔锤的最下端端面设置成直线排列的多个子弹头状的截齿；所述螺旋叶片的最下端也设置多个截齿，所述设置截齿的螺旋叶片的弧长为螺旋叶片旋转体弧长的0.2‑0.3倍；所述螺旋叶片的外径相同。本实用新型具有设计合理、操作简单、锤击可控的特点，可提高成孔施工效率，节约时间和机械成本，且节能环保。

Description

一种用于长螺旋桩基成孔的单刀型螺旋潜孔锤

技术领域

本实用新型型涉及建筑机械领域，具体说是一种用于螺旋潜孔锤。

背景技术

在建筑施工中，越来越多的桩基机械成孔要在地质条件复杂、土体原位性能不均匀、岩体强度高等条件下进行施工。对于场地表层杂填土(粉质黏土、碎石)地层中含有大量粒径不均匀的硬质杂物，采用普通旋挖钻机在钻孔灌注桩施工时面临卡钻、倾斜及塌孔等技术问题，且下伏中风化岩强度较大影响钻进效率；采用长螺旋钻机钻进厚层含碎石杂填土时进尺困难，且下伏中风化岩(嵌岩)无法钻进；采用大直径潜孔锤钻具时，由于杂填土层密实度较低且分布不均，其下粉质黏土层力学强度较低，钻孔后易出现塌孔等现象，桩基成孔施工难度较高。中国专利申请号2015110306287公开了一种可冲击的旋挖钻机钻头，该专利申请采用了截面为圆形的潜孔锤，并且采用了潜孔锤与螺旋钻杆可调整的技术方案，即“当对于成空对象为土层，砂层，黏土层，软岩层时，不需要潜孔锤向下冲击时，不向通气管中通入压缩空气，所以潜孔锤就不会震动冲击，钻杆在压力的作用下潜孔锤会向钻杆内压缩，此时弹簧会被压缩，活塞会向上运动。此时钻杆转动，在钻杆压力的作用下，通过钻杆上子弹头截齿，双螺旋叶片，潜孔锤共同进行钻孔作业，由螺旋叶片将渣土或者岩石颗粒带出孔外，完成钻孔。(2)当对于成孔对象为硬质岩层时，可首先向通气管中通入压缩空气，此时双螺旋叶片停止旋转，压缩空气通过气缸进气孔进入气缸内，推动活塞向下运动，与此同时活塞通过缓冲弹簧带动导向杆向下运动推动潜孔锤向下运动冲击岩石破碎，压缩空气从潜孔锤的出气孔排出，起到冷却潜孔锤的作用。当冲击到一定程度时，开启双螺旋的钻杆转动，可以边冲击边向下钻，也可以使钻杆在压力的作用下向下运动而并不冲击，成孔过程中产生的碎石通过双螺旋叶片带出孔外，完成成孔作业。”，此外，该专利的钻杆上的双螺旋叶片设置了多层子弹头截齿，由于双螺旋叶片具有将残土输送至地面的功能，因此，在输送时，该子弹头截齿处非常容易发生堵塞；采用了截面为圆形的潜孔锤，向下冲击时是一个面的多个点在整体接触被冲击物，因此，造成了冲击力的分散，影响了冲击效果。

实用新型内容

为解决现有技术存在的问题，本实用新型型设计出一种用于长螺旋桩基成孔的单刀型螺旋潜孔锤，解决了钻进复杂地层的施工难题，大大提高了成孔施工效率，能保证桩基成孔效果，且经济环保，是一种在压缩空气驱动下，可使单刀型硬质合金钻头对孔底硬岩进行高频冲击破碎，并通过螺旋叶片强制排土的新型气动潜孔锤。可用于在较厚填土层、砂层、黏土层、砂砾层、卵石层、块石层、软中硬土层及硬质岩石层中成孔施工。特别可用于要求嵌入中、微风化灰岩或穿过巨厚的含漂石、块石的砾石层的桩基机械成孔。

具体技术方案如下：

一种用于长螺旋桩基成孔的单刀型螺旋潜孔锤，包括钻杆，钻杆的外侧设置螺旋叶片，钻杆内设置潜孔锤杆，潜孔锤杆一端与气动头连接，所述潜孔锤杆另外一端与潜孔锤连接；所述潜孔锤的截面为矩形，且潜孔锤的最下端端面设置成直线排列的多个子弹头状的截齿；所述螺旋叶片的最下端也设置多个截齿，所述设置截齿的螺旋叶片的弧长为螺旋叶片旋转体弧长的0.2-0.3倍；所述螺旋叶片的外径相同。

所述潜孔锤的下端面为锥面；

所述潜孔锤杆与气动头连接，所述气动头由压缩空气驱动。

所述钻杆为多段组合，最下端的一段与潜孔锤固定成一体，并通过法兰与上面的钻杆连接。

所述气动头设置在安装板上，所述安装板的两侧嵌入滑道的滑槽内，安装板的上部设置凹槽，定位螺栓的凸台嵌入所述凹槽内，定位螺栓的螺纹部旋入固定座的螺纹孔中，固定座设置的安装壳体内；所述安装壳体还固定有旋转电机，旋转电机的输出轴与主动轮同轴转动，主动轮与从动轮啮合，从动轮与钻杆固定连接。定位螺栓保证潜孔锤与螺旋叶片最下端的距离一定，这样就能够使得刚冲击粉碎的岩石等被旋转叶片进一步粉碎并输出。

此种单刀型螺旋潜孔锤与钻杆的螺旋叶片形成整体，利用大扭矩动力头带动钻杆及底部潜孔锤旋转钻进，入硬质岩层后，潜孔锤在空压机压缩空气驱动作用下，对孔底硬岩进行高频率冲击，有效锤击、研磨刻碎岩石，并减少碎屑重复破碎，增加锤击钻进效率，且潜孔锤两侧空间大，排土量大，钻孔过程中形成渣土和岩石颗粒通过螺旋叶片输送外排，无需气举正循环排土(即通过潜孔锤的高压气体从锤体下端喷出，将需要排出的土输送至地面，这也是现有技术常用的手段)，无尘土飞散问题。

本实用新型具有设计合理、操作简单、锤击可控的特点，可提高成孔施工效率，节约时间和机械成本，且节能环保。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为最下端的钻杆、潜孔锤连接示意图；

图3为图2的A向视图；

图4为冲击头的安装示意图；

图中，1为长螺旋钻机，2为气动头，3为空压机，4为钻杆，5为钻杆最下端的一段5，6为法兰，7为螺旋叶片，8为潜孔锤杆，9为潜孔锤，10为截齿，11为安装壳体，12为旋转电机，13为主动轮，14为从动轮，15为安装板，16为滑道，17为定位螺栓，18为固定座，19为凹槽。

具体实施方式

下面结合附图具体说明本实用新型，如图所示，本实用新型包括钻杆4，钻杆4的外侧设置螺旋叶片7，钻杆4内设置潜孔锤杆8，潜孔锤杆8一端与气动头2连接，所述潜孔锤杆8另外一端与潜孔锤9连接；所述潜孔锤9的截面为矩形，且潜孔锤的最下端端面设置成直线排列的多个子弹头状的截齿10；所述螺旋叶片的最下端也设置多个截齿10，优选地，为3-5个，所述设置截齿的螺旋叶片的弧长N为螺旋叶片旋转体弧长M的0.2-0.3倍；所述螺旋叶片7的外径相同，自上而下形成圆柱状。

所述潜孔锤9的下端面91为锥面；

所述潜孔锤杆8与气动头2连接，所述气动头由压缩空气驱动；气动头可采用市购产品，如上海巨勒电子科技有限公司的产品。

所述气动头2设置在安装板15上，所述安装板15的两侧嵌入滑道16的滑槽内，安装板15的上部设置凹槽19，定位螺栓17的凸台嵌入所述凹槽19内，定位螺栓17的螺纹部旋入固定座18的螺纹孔中，固定座18设置的安装壳体11内；所述安装壳体11还固定有旋转电机12，旋转电机12的输出轴与主动轮13同轴转动，主动轮13与从动轮14啮合，从动轮14与钻杆4固定连接。通过定位螺栓17在固定做18的旋转，带动安装板15的上下移动，因此，定位螺栓保证潜孔锤与螺旋叶片最下端的距离可调整及位置的固定，这样就能够使得刚冲击粉碎的岩石等被旋转叶片进一步粉碎并输出。

为便于修整，减少由于部分损坏带来的整体损坏，所述钻杆为多段组合，最下端的一段5与潜孔锤固定成一体组成单刀型螺旋潜孔锤，并通过法兰6与上面的钻杆连接。

本实用新型型的实施方式为：

第一步,将单刀型螺旋潜孔锤与长螺旋钻机钻杆采用螺栓法兰方式连接，与长螺旋钻机钻杆螺旋叶片形成整体。

第二步，启动钻杆为长螺旋钻机1的大扭矩动力头带动长螺旋状的钻杆4及底部单刀型的潜孔锤9旋转钻进表层杂填土。

第三步，入硬质岩层后，启动空压机压缩空气驱动潜孔锤，使潜孔锤9的硬质合金钻头对孔底硬岩进行高频率冲击，有效锤击、研磨刻碎岩石，且钻头两侧空间大，钻孔过程中形成渣土和岩石颗粒通过螺旋叶片强制输送外排。

本实用新型的潜孔锤通过潜孔锤杆8与气动头2连接，因此，可实现多种状态，如：潜孔锤冲击的同时螺旋叶片旋转，且保证潜孔锤与螺旋叶片最下端的距离一定，这样就能够使得刚冲击粉碎的岩石等被旋转叶片进一步粉碎并输出；此外，可通过潜孔锤杆8上的销孔座与钻杆上的销孔间***定位销的方式，保证二者同轴转动，因此，可实现潜孔锤、螺旋叶片同轴旋转，而此时只需关闭气动头即可，这种情况适用于地质状态为黏土状情况。

Claims (4)

1.一种用于长螺旋桩基成孔的单刀型螺旋潜孔锤，包括钻杆，钻杆的外侧设置螺旋叶片，其特征在于：钻杆内设置潜孔锤杆，潜孔锤杆一端与气动头连接，所述潜孔锤杆另外一端与潜孔锤连接；所述潜孔锤的截面为矩形，且潜孔锤的最下端端面设置成直线排列的多个子弹头状的截齿；所述螺旋叶片的最下端也设置多个截齿；所述气动头设置在安装板上，所述安装板的两侧嵌入滑道的滑槽内，安装板的上部设置凹槽，定位螺栓的凸台嵌入所述凹槽内，定位螺栓的螺纹部旋入固定座的螺纹孔中，固定座设置的安装壳体内；所述安装壳体还固定有旋转电机，旋转电机的输出轴与主动轮同轴转动，主动轮与从动轮啮合，从动轮与钻杆固定连接。

2.根据权利要求1所述的用于长螺旋桩基成孔的单刀型螺旋潜孔锤，其特征在于：设置截齿的螺旋叶片的弧长为螺旋叶片旋转体弧长的0.2-0.3倍；所述螺旋叶片的外径相同。

3.根据权利要求1所述的用于长螺旋桩基成孔的单刀型螺旋潜孔锤，其特征在于：所述潜孔锤的下端面为锥面。

4.根据权利要求1所述的用于长螺旋桩基成孔的单刀型螺旋潜孔锤，其特征在于：所述钻杆为多段组合，最下端的一段与潜孔锤固定成一体，并通过法兰与上面的钻杆连接。