专利名称：一种高压旋喷桩机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种桩基设备，特别是涉及一种适用于在高层建筑和地铁工程中 使用的高压旋喷桩机。
背景技术：
在当代高层建筑和地铁工程中，桩机是必备的设备。如长螺旋桩机就被广泛使用， 虽然能够满足高层建筑和地铁工程桩基的工作，但其不足之处不能一次钻到位，下钻的中 途需要多次频繁连接钻杆，拔出时，也要一段一段地拆卸钻杆，费工费时，操作工的劳动强 度也非常大，而且只能在拔出全部钻杆后才能现浇桩基，现浇的混凝土不能捣固，桩基质量 不稳定。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种既能一次性钻孔到位， 又能在拔出钻杆的过程中，一边现浇一边捣固桩基现浇混凝土的高压旋喷桩机。本实用新型的目的通过下述技术方案予以实现包括机架、钻头、钻杆、提升机构、 钻杆动力装置和水、气、混凝土的喷灌装置；所述钻头和钻杆为一体空心结构；所述钻杆远 离钻头的另外一端安装钻杆齿轮和钻杆动力装置，钻杆动力装置的电动机的输出轴上的驱 动齿轮与钻杆齿轮啮合；所述空心结构的钻杆内部安装有只能与钻杆一起上升或下降的、 但不能与钻杆一起旋转的三根管件及其支撑件；所述三根管件及其支撑件包括三根管件、 滑块和支撑体；所述三根管件的上端设置固定三根管件位置的滑块，滑块的下方设置凸台， 凸台与钻杆的内壁之间安装轴承；所述三根管件的下端设置固定三根管件位置的支撑体， 支撑体与钻杆内壁之间安装轴承；所述三根管件分别与水、气、混凝土的喷灌装置通过管道 连接；所述滑块的顶部还设置与提升机构的钢丝绳连接的钢丝绳座；所述机架的一侧设置 导轨，导轨的顶部为敞开式结构，导轨靠近机架底部的位置设置钻杆导向座；所述空心结构 的钻头与支撑体构成混合室；所述空心结构的钻头的外壳上设置至少一个与混合室连通的 喷射孔。所述喷射孔的数量大于一个时，它们分布在不同的水平截面上。所述滑块与支撑体之间，设置至少一个用于增加三根管件扭转刚度的支撑件。所述提升机构的电控部分、钻杆动力装置的电控部分和水、气、混凝土的喷灌装置 的电控部分电连接到中央控制器上。所述钻头的外壁上设置至少两片类似螺旋桨的切削刀片。所述机架可以配置液压行走系统或者其他动力驱动的行走系统。与现有技术相比，本实用新型具有结构简单合理，能实现智能化操作，现浇的桩基 质量好，工作效率高，同时还可以节约成本和能源消耗等优点。
图1为本实用新型一实施例构造示意图；图2为图1的A-A剖视放大示意图；图3为图1的B-B剖面放大示意图；图4为图1的C-C剖视放大示意图；图中1-机架，2-混合室，3-钻头，4-支撑体，5-钻杆导向座，6-钻杆，7-钻杆齿 轮，8-滑块。9-提升机构。10-气管，11-水管，12-混凝土管，13-钻杆动力装置，14-空压 机，15-水泵，16-混凝土泵，17-导轨，18-钢丝绳座，19-喷射孔。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明参照附图，本实用新型包括机架1、钻头3、钻杆6、提升机构9、钻杆动力装置13和 水、气、混凝土的喷灌装置；所述钻头3和钻杆6为一体空心结构；所述钻杆6远离钻头3的 另外一端安装钻杆齿轮7和钻杆动力装置13，钻杆动力装置13的电动机的输出轴上的驱 动齿轮与钻杆齿轮7啮合；所述空心结构的钻杆6内部安装有只能与钻杆6 —起上升或下 降的、但不能与钻杆6 —起旋转的三根管件及其支撑件；所述三根管件及其支撑件包括三 根管件、滑块8和支撑体4 ；所述三根管件的上端设置固定三根管件位置的滑块8，滑块8的 下方设置凸台，凸台与钻杆6的内壁之间安装轴承；所述三根管件的下端设置固定三根管 件位置的支撑体4，支撑体4与钻杆6内壁之间安装轴承；所述三根管件分别与水、气、混凝 土的喷灌装置通过管道连接；所述滑块8的顶部还设置与提升机构9的钢丝绳连接的钢丝 绳座18 ；所述机架1的一侧设置导轨17，导轨17的顶部为敞开式结构，导轨17靠近机架1 底部的位置设置钻杆导向座5 ；所述空心结构的钻头3与支撑体4构成混合室2 ；所述空心 结构的钻头3的外壳上设置至少一个与混合室2连通的喷射孔19。参照附图4，所述喷射孔19的数量大于一个时，它们分布在不同的水平截面上。优 选三个喷射孔19，在附图4通过阶梯剖同时显示这三个喷射孔19。所述滑块8与支撑体4之间，设置至少一个用于增加三根管件扭转刚度的支撑件。 优选每米设置一个支撑件。所述提升机构9的电控部分、钻杆动力装置13的电控部分和水、气、混凝土的喷灌 装置的电控部分电连接到中央控制器上。所述钻头3的外壁上设置至少两片类似螺旋桨的切削刀片。优选三片切削刀片。所述机架1可以配置液压行走系统或者其他动力驱动的行走系统。所述水、气、混凝土的喷灌装置的主要设备为空压机14、水泵15和混凝土泵16。实施例，以沈米深的桩基为例。按照桩基深沈米在现场组装设计制作机架1，并现场组装导轨17、提升机构9和 水、气、混凝土的喷灌装置。导轨17的下方安装钻杆导向座5。按照桩基深沈米在现场组装相应长度的空心结构的钻杆6，在钻杆6的内通过两 端的轴承安装三根管件及其支撑件，在钻杆6的上端安装钻杆齿轮7和与之相匹配的钻杆 动力装置13，将上述组件的滑块8置入导轨17中，钻杆6的下端穿过钻杆导向座5后，将带 有类似螺旋桨的切削刀片的钻头3焊接在钻杆6的下端。水、气、混凝土的喷灌装置通过软管连接到钻杆6中的三根管件。水、气、混凝土的喷灌装置也可以安装在机架1上，便于场内移动。其他安装连接和拆卸不再赘述。工作原理连续钻孔一个桩基一次钻孔到位，中途不需要拼接钻杆。在钻孔过程中，类似螺 旋桨的切削刀片正转，切削刀片的倾角给钻杆向下的力量，加上与钻杆组合在一起的其他 设备和零部件的自重，可以加速钻杆向下的力量，注入高压水从喷射孔19喷出，加快钻孔 进度一次到位。在本实施例中，钻杆正转下沉速度1 3m/min。现浇捣固拔出钻杆时，不需要拆卸钻杆。在拔出钻杆过程中，钻杆反转为主，切削 刀片的倾角给钻杆向上的力量，提升机构9配合提升钻杆，在本实施例中，提升速度为Im/ min，混凝土流量为150L/min。在提升到预定的高度时，再正转钻杆下沉，提升机构9配合放 松钢丝绳，在本实施例中，下沉速度为lm/min。在下沉到预定的高度时，再反转钻杆提升， 在本实施例中，提升速度为lm/min，流量为150L/min。如此反复进行提升和下沉，在本实施 例中，在每提升100厘米中现浇，在每下沉50厘米中捣固喷水。水泵15产生的高压细喷射 流，具有强大的切削能力，加上切削刀片的切割作用，能够保证喷射的混凝土的水泥浆能够 切削四周坚硬的土体，与之搅拌混合，形成圆柱状的水泥与土混合的加固体。通过这种土质 改良，使土体的抗剪强度得到大大提高，防止残积层遇水软化，以保证其承载能力、保障了 围护结构有可靠的埋置深度、防止围护结构和永久结构超过变形限制。用水泵15产生的高压水直接冲洗混合室2和喷射孔19，再用空压机14产生的压 缩空气吹洗混合室2和喷射孔19，以防混凝土凝结堵塞混合室2和喷射孔19。上述的所有动作都可以通过装有专门软件的中央控制器来智能控制。除了混凝土 需要另外添加外，其他的工作可以由一个人操作实现。钻完和现浇一个桩基后，在场内移动一次重复上面的操作进行下一个桩基的钻孔 和现浇工作。主要优点1、钻杆的钻入和拔出不需要对钻杆的反复的拼接和拆装，省工省时，节约了大量 的辅助时间，加快工程进度，同时显著降低了操作工的劳动强度。2、在拔出钻杆的同时现浇桩基，还能进行捣固，桩基质量高。3、在拔出钻杆时由于切削刀片的倾角给钻杆向上的力量，可以减少提升机构9的 电力消耗，节约能源。4、软件智能化控制，可以实现一人操作或者单个桩基的操作实现无人值守。5、由于自身机身比较重、动力足而稳定持续性好，所以扭矩大，对于相对较硬的地 质层中钻进速度更有保证。6、机架1配置液压行走系统或者其他动力驱动的行走系统，在移位、桩的就位方 面大大节省时间。综上所述，本实用新型的高压旋喷桩机在实际工程中，无论是工程质量还是经济 效益，效果都非常明显，而且还能加快工程进度，降低劳动强度、节约能源消耗。
权利要求1.一种高压旋喷桩机，包括机架(1)、钻头(3)、钻杆(6)、提升机构(9)、钻杆动力装置 (13)和水、气、混凝土的喷灌装置；其特征在于所述钻头(3)和钻杆(6)为一体空心结构； 所述钻杆(6)远离钻头(3)的另外一端安装钻杆齿轮(7)和钻杆动力装置(13)，钻杆动力装 置(13)的电动机的输出轴上的驱动齿轮与钻杆齿轮(7)啮合；所述空心结构的钻杆(6)内 部安装有只能与钻杆(6) —起上升或下降的、但不能与钻杆(6) —起旋转的三根管件及其 支撑件；所述三根管件及其支撑件包括三根管件、滑块(8)和支撑体(4)；所述三根管件的 上端设置固定三根管件位置的滑块(8)，滑块(8)的下方设置凸台，凸台与钻杆(6)的内壁 之间安装轴承；所述三根管件的下端设置固定三根管件位置的支撑体(4)，支撑体(4)与钻 杆(6)内壁之间安装轴承；所述三根管件分别与水、气、混凝土的喷灌装置通过管道连接； 所述滑块(8)的顶部还设置与提升机构(9)的钢丝绳连接的钢丝绳座(18);所述机架(1)的 一侧设置导轨(17)，导轨(17)的顶部为敞开式结构，导轨(17)靠近机架(1)底部的位置设 置钻杆导向座(5);所述空心结构的钻头(3)与支撑体(4)构成混合室(2);所述空心结构的 钻头(3)的外壳上设置至少一个与混合室(2)连通的喷射孔(19)。
2.根据权利要求1所述的高压旋喷桩机，其特征在于所述喷射孔(19)的数量大于一 个时，它们分布在不同的水平截面上。
3.根据权利要求1或2所述的高压旋喷桩机，其特征在于所述滑块(8)与支撑体(4) 之间，设置至少一个用于增加三根管件扭转刚度的支撑件。
4.根据权利要求1或2所述的高压旋喷桩机，其特征在于所述提升机构(9)的电控部 分、钻杆动力装置(13)的电控部分和水、气、混凝土的喷灌装置的电控部分电连接到中央控 制器上。
5.根据权利要求3所述的高压旋喷桩机，其特征在于所述提升机构(9)的电控部分、 钻杆动力装置(13)的电控部分和水、气、混凝土的喷灌装置的电控部分电连接到中央控制器上。
6.根据权利要求1或2所述的高压旋喷桩机，其特征在于所述钻头(3)的外壁上设置 至少两片类似螺旋桨的切削刀片。
7.根据权利要求3所述的高压旋喷桩机，其特征在于所述钻头(3)的外壁上设置至少 两片类似螺旋桨的切削刀片。
8.根据权利要求4所述的高压旋喷桩机，其特征在于所述钻头(3)的外壁上设置至少 两片类似螺旋桨的切削刀片。
9.根据权利要求5所述的高压旋喷桩机，其特征在于所述钻头(3)的外壁上设置至少 两片类似螺旋桨的切削刀片。
10.根据权利要求1或2所述的高压旋喷桩机，其特征在于所述机架(1)可以配置液 压行走系统。
专利摘要一种高压旋喷桩机，钻头和钻杆为一体空心结构；钻杆远离钻头的另外一端安装钻杆齿轮和钻杆动力装置；空心结构的钻杆内部安装有只能与钻杆一起上升或下降的、但不能与钻杆一起旋转的三根管件及其支撑件；三根管件及其支撑件包括三根管件、滑块和支撑体；三根管件的上端设置滑块，滑块的下方设置凸台，凸台与钻杆的内壁之间安装轴承；三根管件的下端设置固定三根管件位置的支撑体，支撑体与钻杆内壁之间安装轴承；滑块的顶部还设置提升机构钢丝绳的钢丝绳座；机架的一侧设置导轨，导轨的顶部为敞开式结构，导轨靠近机架底部的位置设置钻杆导向座；空心结构的钻头与支撑体构成混合室；空心结构的钻头的外壳上设置至少一个与混合室连通的喷射孔。
文档编号E21B17/18GK201850548SQ201020593229
公开日2011年6月1日 申请日期2010年11月5日 优先权日2010年11月5日
发明者刘晓辉, 刘热强, 李和平, 李天成, 李志强, 李盛, 陈建平, 麦国文 申请人:广东省建筑工程机械施工有限公司, 湖南长大建设集团股份有限公司