专利名称：一种形成环形孔的现浇筒桩旋挖钻机以及成桩方法
技术领域：
本发明涉及一种桩基成桩技术领域，特别是涉及一种形成环形孔的现浇筒桩旋挖钻机以及利用该筒桩旋挖钻机的成桩方法。
背景技术：
现浇筒桩旋挖钻机，即为在土芯护壁套管支护下，能形成环形孔的旋挖钻机，目前，通常的筒桩旋挖钻机主要是由支撑架体、钻杆、旋转动力装置以及筒桩旋挖装置(环形筒桩旋挖钻斗或者筒状螺旋钻)组成，钻杆设置于支撑架体上，旋转动力装置设置于钻杆的上部，通过驱动钻杆旋转带动钻杆底端的筒桩旋挖装置(环形筒桩旋挖钻斗或筒状螺旋钻)进行旋挖，但是由于旋转动力装置位于地面之上，驱动数十米高的钻杆转动所消耗的能量较大，随钻深的增加，对钻杆的材料及截面都提出了较高的要求，所需钻杆较重，在钻斗或者螺旋钻提土过程中，钻杆本身的重量加上钻斗或者螺旋钻中承载的土重，导致钻杆在提升过程中需要消耗的能量极大，并且较重的钻杆也会影响整个装置的稳定性。现有的成桩施工工艺如下1) 土芯护壁套管打入地下，护壁套管至桩底标高处或低于桩底标高处一定距离；2)筒桩旋挖钻机开始旋挖环形孔，第一、二、三节钻杆连成整体共同下钻，动力头动力来自主机液压泵，动力头上的液压马达通过减速机带动钻杆转动.相邻的钻杆通过键条、键槽内力传递，键条键槽设置与普通旋挖钻机类似；主机动力头上传递转矩通过最外层钻杆逐级传递到最内层钻杆，最内节钻杆驱动环形筒桩旋挖钻斗或筒状螺旋钻挖上，当使用环形筒桩旋挖钻斗时，孔底切削下来的土、砂压入口内，由于环形底板的挡土作用，孔内土体不会掉下来。当采用筒状螺旋钻时，土体置于螺旋叶片上被提出孔外；3)当钻孔较深，行程不够时，第二钻杆伸出，分开第一节钻杆与第二节钻杆，第二、 第三节钻杆继续下钻。起斗时，卷扬机提升钢丝绳，或由液压缸作用，把第二节钻杆收到第一节钻杆中，然后提升钻杆把钻头提到孔外，土体从筒桩旋挖装置卸除后，再继续下钻；4)当钻孔较深，行程不够时，第三钻杆伸出，分开第二节钻杆与第三节钻杆，第三节钻杆单独下钻.起斗时，卷扬机提升钢丝绳，或由液压缸作用，首先把第三节钻杆收到第二节钻杆中，最后第二节钻杆收到第一节钻杆中，然后提升钻杆把钻头提到孔外，土体从筒桩旋挖装置卸除后，再继续下钻；5)环形孔深达到既定要求后，往环形孔中放置钢筋笼；6)浇注混凝土，拔出土芯护壁套管，或者边浇注混凝土边拔土芯护壁套管，筒桩形成。旋转动力装置的动力先启动钻杆旋转，由钻杆带动钻斗或者筒状螺旋钻旋转，消耗能量较大。另外，现有的螺旋钻一般主要是由管端封闭的筒状管和设置在筒状管外壁的螺旋叶片以及设置在筒状管顶部用于实现其与钻杆连接的接头组成，但是，因筒状管在顶部和底部均被封闭，不能形成两端开通的空间，螺旋钻无法穿越土芯护壁套管。现有螺旋钻其旋挖运动只能形成圆孔桩，不能挖成环形孔，不能形成筒桩。
发明内容
为了解决现有技术中存在的筒桩旋挖钻机消耗能量大，稳定性差的问题，本发明提供了一种能够减少旋挖钻机的动力消耗，减轻钻杆重量的形成环形孔的现浇筒桩旋挖钻机以及利用该钻机的成桩方法。本发明的技术方案是一种形成环形孔的现浇筒桩旋挖钻机，包括支撑架体以及与支撑架体连接的旋转动力装置和钻杆，其特殊之处在于还包括筒桩旋挖装置；所述钻杆与筒桩旋挖装置连接；所述钻杆其与筒桩旋挖装置连接端开通，所述旋转动力装置设置于钻杆的下端筒桩旋挖装置的上方且能够驱动筒桩旋挖装置旋转，通过旋转动力装置驱动筒桩旋挖装置旋转，从而对土体旋挖；通过提升钻杆使筒桩旋挖装置提升并将土体排出。上述筒桩旋挖装置是筒状螺旋钻；筒状螺旋钻包括筒状管和设置于筒状管外壁的螺旋叶片；筒状管为两端开通的空心筒状管；空心筒状管内径小于等于钻杆的内径；螺旋叶片外边缘所在圆周的直径大于等于钻杆的外径。旋转动力装置设置于筒状螺旋钻的筒状管壁与螺旋叶片的外边缘之间上方位置。旋挖时，空心筒状管穿过土芯护壁套管顶端，螺旋叶片与土芯护壁套管之外土体接触，旋转螺旋叶片，在土芯护壁套管作用下，土芯得以保留，而周边土体旋挖，切削下来的土体置于螺旋叶片上，然后随钻杆提出孔外，从而形成环形孔。上述筒桩旋挖装置还可以是环形筒桩旋挖钻斗；所述旋转动力装置设置于环形筒桩旋挖钻斗的内环壁与外环壁之间的上方位置。上述旋转动力装置包括壳体、设置于壳体内的马达、与所述马达传动连接的驱动齿轮以及与驱动齿轮啮合的大齿圈；所述旋转动力装置通过大齿圈与筒桩旋挖装置通过多个连接点固定连接；所述钻杆下端通过回转支承与所述大齿圈连接，所述马达通过壳体与钻杆连接；当旋转动力装置驱动筒状螺旋钻或环形筒桩旋挖钻斗旋转的时候，回转支承的滚动体滚动，避免了钻杆被带动旋转。上述旋转动力装置是带有减速器的旋转动力装置，从而可以减缓马达传动力带动的旋挖装置的旋转速度，并增大输出扭矩。上述减速器是与马达连接的行星减速器或者齿轮减速器；当减速器是行星减速器时，所述驱动齿轮为安装在行星减速器的输出轴上的小齿轮；所述小齿轮与大齿圈啮合; 当减速器是齿轮减速器时，齿轮减速器包括中间轴和设置于中间轴上以中间轴为轴心的中轴大齿轮和中轴小齿轮；所述中轴小齿轮与大齿圈啮合；所述驱动齿轮与所述中轴大齿轮啮合；上述支撑架体上还设置有连接滑架；所述钻杆通过连接滑架与支撑架体滑动连接；所述支撑架体的下端部还设置有能够使钻杆穿过的导向装置。上述钻杆为多节伸缩式钻杆；所述支撑架体上还设置有卷扬机；所述卷扬机的卷筒通过钢丝绳与多节伸缩式钻杆的最底端钻杆连接且卷筒之间设置有差速器。本发明还提供了一种利用上述的形成环形孔的现浇筒桩旋挖钻机的成桩方法，其特殊之处在于该方法包括以下步骤1)在旋挖成桩处将要形成土芯的地方外围套设土芯护壁套管至桩底标高处或低于桩底标高处；
2) 土芯护壁套管套设好之后，调整钻杆的长度以及方向使得筒桩旋挖装置的底端正对土芯护壁套管且接触土芯护壁套管外的土体；且启动位于钻杆底端的旋转动力装置， 驱动其大齿圈旋转带动位于钻杆底端的筒桩旋挖装置开始转动，钻杆不跟随筒桩旋挖装置转动，土芯护壁套管外被旋挖的土体进入筒桩旋挖装置；形成环形腔。3)收缩钻杆长度，或使钻杆整体向上提升，使筒桩旋挖装置提升至旋挖的孔外，将被旋挖的土体排出；4)重复步骤幻至幻，直到所述环形孔的深度达到预定的深度，完成环形孔的旋挖。上述步骤2、中的旋挖装置是筒桩旋挖钻斗或筒状螺旋钻；所述筒状螺旋钻包括筒状管和设置于筒状管外壁的螺旋叶片；所述筒状管为两端开通的空心筒状管；所述旋转动力装置设置于筒状螺旋钻的筒状管壁与螺旋叶片的外边缘之间上方位置。本发明的形成环形孔的现浇筒桩旋挖钻机以及成桩方法，通过将旋转动力装置设置在钻杆的下端筒桩旋挖装置(即环形筒桩旋挖钻斗或者筒状螺旋钻)的上方，启动旋转动力装置仅驱动筒状螺旋钻或环形筒桩旋挖钻斗转动而钻杆不旋转，减少了整机的动力消耗，由于钻杆重量较轻，而在提升排土过程中提高了整机运作的稳定性；另外，本发明还通过回转支承很好地实现钻杆与旋转动力装置中大齿圈的连接，而钻杆不再旋转，钻杆仅将环形筒桩旋挖钻斗或筒状螺旋钻旋挖过程中岩土体对钻斗的反作用力即扭转传递出去，并起到提升钻斗或筒状螺旋钻的作用，这样钻杆的截面就可以得到优化，并大大减轻了钻杆的重量。本发明的筒状螺旋钻顶部和底部开通，筒状螺旋钻旋转，挖掘土体，形成环形筒状孔，从而实现了用螺旋钻旋挖环形孔。
图1为本发明形成环形孔的现浇筒桩旋挖钻机的钻杆伸出后结构示意图；图2为本发明形成环形孔的现浇筒桩旋挖钻机的钻杆收缩后结构示意图；图3旋转动力装置部分、钻杆、钻斗第一种连接方式示意图；图4旋转动力装置部分、钻杆、钻斗第二种连接方式示意图；图5旋转动力装置部分、钻杆、钻斗第三种连接方式示意图；图6旋转动力装置部分、钻杆、钻斗第四种连接方式示意图；图7旋转动力装置部分、钻杆、钻斗第五种连接方式示意图；图8旋转动力装置部分、钻杆、钻斗第六种连接方式示意图；图9筒状螺旋钻示意图。图中1-支撑架体，2-钻杆，3-环形筒桩旋挖钻斗，4-旋转动力装置，5-壳体， 6-马达，7-驱动齿轮，8-大齿圈，9-行星减速器，10-小齿轮，11-齿轮减速器，12-中间轴， 13-中轴大齿轮，14-中轴小齿轮，15-连接滑架，16-筒状螺旋钻，17-回转支承，18-筒状管，19-螺旋叶片，20-切削齿，21-内环壁，22-外环壁，23-筒桩旋挖装置。
具体实施例方式参见图1、图2，本发明提供的一种形成环形孔的现浇筒桩旋挖钻机，包括支撑架体1以及设置于支撑架体1上的钻杆2、筒桩旋挖装置23和旋转动力装置4，钻杆2通过连接滑架15连接于支撑架体1上；旋转动力装置4设置在钻杆2的下端以及筒桩旋挖装置 23的上方；本发明的筒桩旋挖装置23可以是现有的环形筒桩旋挖钻斗或者是其他的在能够在土芯护壁套管支护下能够实现旋挖成环形孔目的的钻斗或者螺旋钻均可。本实施例以环形筒桩旋挖钻斗3为例，旋转动力装置4设置在钻杆2的下端以及环形筒桩旋挖钻斗3的内环壁21与外环壁22之间的上方位置且能够驱动环形筒桩旋挖钻斗3旋转；由旋转动力装置4直接驱动环形筒桩旋挖钻斗3旋转；本发明的旋转动力装置4 主要由壳体5、马达6、驱动齿轮7以及大齿圈8等构成，其中马达6和驱动齿轮7设置于壳体5内，壳体5与钻杆2底端固连，由马达6驱动驱动齿轮7运动，大齿圈8与驱动齿轮7啮合，从而被带动进行转动；大齿圈8与环形筒桩旋挖钻斗3可以通过沿环形筒桩旋挖钻斗3 其顶端圆周布置的不少于2个连接点相连，以均勻布置为佳，可以通过销轴等实现连接。参见图3、4，旋转动力装置4中大齿圈8通过回转支承17方式与钻杆2的内壁或者外壁连接， 即钻杆2的外壁通过回转支承17与大齿圈8的内壁相连，或者也可以使钻杆2的内壁通过回转支承17与大齿圈8的外壁相连，回转支承17主要由滚动体实现，即滚动体可位于大齿圈8内侧，使回转支承17的内圈与钻杆2相连，外圈与大齿圈8相连；滚动体也可位于大齿圈8外侧，使回转支承17的外圈与钻杆2相连，内圈与大齿圈8相连；通过滚动体的设置， 避免钻杆2在大齿圈旋转时被带动旋转。上述的钻杆2可以是可伸缩式的多节钻杆，也可以是单节钻杆，根据具体应用情况而定。为了降低转速增大扭矩，可将旋转动力装置4的马达6动力输出处设置行星减速器9或者齿轮减速器11，使减速器与马达6传动连接；参见附图5至附图8，当设置为行星减速器9的时候，驱动齿轮7就是与大齿圈8啮合的小齿轮10，该小齿轮10安装在行星减速器9输出轴上，行星减速器9下传动连接小齿轮10，小齿轮10驱动大齿圈8运动，小齿轮10与大齿圈8内啮合或外啮合即由马达6带动行星减速器9的行星轮和太阳轮转动，进而带动小齿轮10以及与小齿轮10啮合的大齿圈旋转；当马达6与大齿圈8之间设置齿轮减速器时，一般齿轮减速器有中间轴12和设置于中间轴12上以中间轴12为轴心的中轴大齿轮13和中轴小齿轮14 ；其中轴小齿轮14设置于中轴大齿轮13的下方且与大齿圈8内啮合或者外啮合；中间轴12由轴承固定于壳体5上，驱动齿轮7将与所述中轴大齿轮13啮合，由马达6带动中轴大齿轮13转动，由中轴大齿轮13带动中间轴12转动从而带动中轴小齿轮14以及与小齿轮啮合的大齿圈8转动，实现减速和增大扭矩的目的，进而带动环形筒桩旋挖钻斗3旋转；本发明的马达6以及驱动齿轮7可沿大齿圈8的周围可均勻设置多个；另外，本发明通过马达6驱动大齿圈8转动的连接方式不仅仅限于以上的情形，可以用其他的方式只要能够驱动大齿圈8带动环形筒桩旋挖钻斗3旋转即可。上述的旋转动力装置马达6可以采用液压马达6或者电动马达6，将其设置于环形筒桩旋挖钻斗3的内环壁21与外环壁22之间。如果马达6采用液压马达6，则液压马达 6的进油管、回油管、泻油回收油管盘绕与各自的液压油管卷盘，油管与主机上油箱相通，卷盘上的油管通过导送滑轮将液压油输送到液压马达6，即液压马达6通过油管与油管卷盘相连，卷盘由相应的液压马达带动。油管卷盘上还设置油管自动收放机构，以控制油管收放。如果马达6为电动马达6，则输送电力的电缆缠绕于电缆卷筒上，即马达6通过电缆与电缆卷筒相连。本发明的钻杆2采用多节伸缩式钻杆，在钻杆2最底端的钻杆圆周上的同一直径上的两点处用钢丝绳连接，钢丝绳与水平放置的卷扬机的卷筒相连，其中钢丝绳与卷筒是相对应的，在卷扬机两卷筒之间还设置差速器；由于钻杆2直径较大，多节伸缩式钻杆2的收缩当依靠钢丝绳来实现时，在多节伸缩式钻杆2最底端的钻杆圆周上同一直径的两点连接钢丝绳来实现钻杆2的收缩或提升，钻杆2的两根钢丝绳与钻杆2的圆周上同一直径上两点相连，因此提升钻杆2时尽量要求钢丝绳同步，使两根钢丝绳受力相等，否则伸缩式钻杆中各节钻杆之间摩擦过大，会造成提钻不便，这需要卷扬机设置双绳自动同步卷扬装置。 为了解决双绳自动同步的问题，保证两绳受力均勻，目前国内、外在双绳自动同步机构的设计中，有的采用油压控制摩擦离合器的方法，有的采用井口设置滑轮的方法实现双绳的自动同步。本实施例中带有差速器的卷扬机它由两个卷筒和圆锥齿轮差速器或圆柱形齿轮差速器组成，动力由卷筒轴输入后通过差速器分配给两个卷筒，从而实现双绳受力平衡，提升钻杆的两根钢丝绳与钻杆圆周同一直径上均勻设置的的两个钢丝绳吊点相连，钢丝绳另一端绕缠在差速器两侧的卷筒上，由电动机传来的动力通过大齿轮、滚筒轴和行星齿轮轴带动行星齿轮随滚筒轴转动，行星齿轮与固定在左、右端滚筒上的圆锥齿轮相啮合，带动左、右端滚筒转动，从而实现两钢丝绳提升和受力的平衡。多节伸缩式钻杆最底端钻杆设置托盘，提升时可以依次将上面多节钻杆托起，是现有技术，不再叙述。本发明的连接滑架15与加压卷扬或加压液压缸相连。如果钻杆2通过加压钢丝绳卷扬来完成加压，那么连接滑架15通过钢丝绳与加压卷扬相连，当通过液压缸加压时， 连接滑架15通过液压油缸与支撑架体1相连.连接滑架15与钻杆2的连接处绕钻杆2轴线方向可以设置为不可旋转，钻杆2上端部通过设置连接滑架15与支撑架体1滑动连接， 桅杆下端部设置导向装置，导向装置与支撑架体1相连，且设置为在竖直方向不动，导向装置所构成的防磨圈可分为两部分，两部分可打开。导向装置恰好能容钻杆穿过。连接滑架 15与导向装置一起使钻杆2沿支撑架体1长度方向上的两点固定。这样可以使钻杆2在旋挖的过程中，限制钻杆2的倾斜，保证钻杆2之间的垂直度，尽量避免与土芯护壁套管相碰。本发明的大直径筒桩旋挖钻机钻杆2为环形钻杆，钻杆2由于直径较大，钻杆2壁厚一定时，直径越大其抗扭截面模量越大，可在钻杆2上设置一定的孔洞，对钻杆2结构进行优化，减轻钻杆2的重量。本发明的筒桩旋挖装置23以筒状螺旋钻16为例，与上述结构的不同之处仅在于将环形筒桩旋挖钻斗3替换为一种新型的筒状螺旋钻16，即钻杆2的底端与筒状螺旋钻16 的顶端连接；旋转动力装置4设置于钻杆2的下端筒状螺旋钻16的上方且能够驱动筒状螺旋钻16旋转；参见图9，本发明的筒状螺旋钻16其特殊之处在于其主要由空心筒状管18 与螺旋叶片19组成，螺旋叶片19是设置在空心筒状管18的外壁上；且空心筒状管18的上下两端均开通，实现上下相通；为了适于硬质岩土的旋挖，还需要在螺旋叶片19上设置向下的切削齿20，空心筒状管18下端亦可设置切削齿20，切削齿20可设置为刀刃状或者其他的尖锐突起能够起到切削作用即可，视应用情况而定；为了实现与钻杆2的连接，在沿空心筒状管18的顶端圆周上可均勻设置至少2个连接耳，连接耳与钻杆2的底端相连。本发明的空心筒状管18其内径小于等于钻杆2的内径，螺旋叶片19外边缘所在圆周的外径大于等于钻杆2的直径；还需要将空心筒状管18内径设置为大于筒桩土芯护壁套管的外径。本发明的旋转动力装置4在水平方向介于筒状螺旋钻16螺旋叶片19外边缘与空心筒状管 18内壁之间。空心筒状管与钻杆之间形成一通透空间，土芯护壁套管嵌入其中。本发明的筒状螺旋钻16也是挖成环形孔的一个工具，尤其适用于较硬的岩土层， 切削下来的土体，置于螺旋叶片19上，然后随钻杆2提出孔外。本发明的实施例不仅限于上述几种结构。本发明还提供了一种利用上述的形成环形孔的现浇筒桩旋挖钻机的成桩方法，该述方法包括以下步骤1)在旋挖成桩处将要形成土芯的地方外围套设土芯护壁套管至桩底标高处或低于桩底标高处一定距离；该述土芯护壁套管外径小于环形钻斗的内径或者筒状螺旋钻筒状管内径；2) 土芯护壁套管套设好之后，调整钻杆的长度以及方向使得筒桩旋挖装置的底端正对土芯护壁套管且接触土芯护壁套管外的土体；例如，钻杆是三节伸缩式钻杆时，第一、 二、三节钻杆连成整体共同下钻，使得筒桩旋挖装置的底端正对土芯护壁套管且接触土芯护壁套管外的土体；启动位于钻杆底端的旋转动力装置，通过驱动其大齿圈转动进而带动位于钻杆底端的筒桩旋挖装置即环形筒桩旋挖钻斗或者筒状螺旋钻开始转动，被旋挖的土体进入环形筒桩旋挖钻斗或者筒状螺旋钻的筒状管上的螺旋叶片上；当采用环形筒桩旋挖钻斗时，孔底切削下来的土、砂压入口内，由于环形底板的挡土作用，孔内土体不会掉下来， 岩土体对钻斗的反作用力，使相邻的钻杆通过键条、键槽传递，键条键槽设置与普通旋挖钻机类似；逐级传递到最上面钻杆的连接点，最后传递给支撑架体，通过支撑架体与地面之间的摩擦力抵消。当采用筒状螺旋钻时，土体置于螺旋叶片上被提出孔外；形成环形腔；3)环形筒桩旋挖钻斗当钻孔较深，当行程不够时，第二钻杆伸出，分开第一节钻杆与第二节钻杆，第二、第三节钻杆继续下钻；；起斗时，卷扬机提升钢丝绳，或由液压缸作用，把第二节钻杆收到第一节钻杆中，使环形筒桩旋挖钻斗或者筒状螺旋钻提升至旋挖的孔外，将被旋挖的土体排出；4)当钻孔较深，行程不够时，第三钻杆伸出，分开第二节钻杆与第三节钻杆，第三节钻杆单独下钻，起斗时，卷扬机提升钢丝绳，或由液压缸作用，首先把第三节钻杆收到第二节钻杆中，最后第二节钻杆收到第一节钻杆中，然后提升钻杆把环形筒桩旋挖钻斗或者筒桩螺旋钻提到孔外，旋转出土后再继续下钻；5)重复步骤幻至4)，直到所述环形孔的深度达到预定的深度，完成环形孔的旋挖；6)往环形孔中放置钢筋笼，向所述环形孔内浇注混凝土，拔出土芯护壁套管，或者边浇注混凝土边把土芯护壁套管，最后形成筒桩。利用上述现浇筒桩旋挖钻机旋挖成桩，在土体中形成一环形孔环形筒桩旋挖钻斗或筒状螺旋钻每旋挖一次，提升一次，打开钻斗底部的环形底板将钻斗内的土倒出，或将螺旋叶片上的土倒出，如此反复旋挖，直到所述环形孔的深度达到预定的深度，完成桩孔的旋挖。
权利要求
1.一种形成环形孔的现浇筒桩旋挖钻机，包括支撑架体以及与支撑架体连接的钻杆和旋转动力装置，其特征在于还包括筒桩旋挖装置；所述钻杆与筒桩旋挖装置连接；所述钻杆其与筒桩旋挖装置连接端开通，所述旋转动力装置设置于钻杆的下端筒桩旋挖装置的上方且能够驱动筒桩旋挖装置旋转。
2.根据权利要求1所述的形成环形孔的现浇筒桩旋挖钻机，其特征在于所述筒桩旋挖装置是筒状螺旋钻；所述筒状螺旋钻包括筒状管和设置于筒状管外壁的螺旋叶片；所述筒状管为两端开通的空心筒状管；所述空心筒状管内径小于等于钻杆的内径；所述螺旋叶片外边缘所在圆周的直径大于等于钻杆的外径。所述旋转动力装置设置于筒状螺旋钻的筒状管壁与螺旋叶片的外边缘之间上方位置。
3.根据权利要求1所述的形成环形孔的现浇筒桩旋挖钻机，其特征在于所述筒桩旋挖装置是环形筒桩旋挖钻斗；所述旋转动力装置设置于环形筒桩旋挖钻斗的内环壁与外环壁之间的上方位置。
4.根据权利要求1或2或3所述的形成环形孔的现浇筒桩旋挖钻机，其特征在于所述旋转动力装置包括壳体、设置于壳体内的马达、与所述马达传动连接的驱动齿轮以及与驱动齿轮啮合的大齿圈；所述旋转动力装置通过大齿圈与筒桩旋挖装置通过多个连接点固定连接；所述钻杆下端通过回转支承与所述大齿圈连接，所述马达通过壳体与钻杆连接。
5.根据权利要求4所述的形成环形孔的现浇筒桩旋挖钻机，其特征在于所述旋转动力装置是带有减速器的旋转动力装置。
6.根据权利要求5所述的形成环形孔的现浇筒桩旋挖钻机，其特征在于所述减速器是与马达连接的行星减速器或者齿轮减速器；当减速器是行星减速器时，所述驱动齿轮为安装在行星减速器的输出轴上的小齿轮；所述小齿轮与大齿圈啮合；当减速器是齿轮减速器时，所述齿轮减速器包括中间轴和设置于中间轴上以中间轴为轴心的中轴大齿轮和中轴小齿轮；所述中轴小齿轮与大齿圈啮合；所述驱动齿轮与所述中轴大齿轮啮合。
7.根据权利要求1所述的形成环形孔的现浇筒桩旋挖钻机，其特征在于所述支撑架体上还设置有连接滑架；所述钻杆通过连接滑架与支撑架体滑动连接；所述支撑架体的下端部还设置有能够使钻杆穿过的导向装置。
8.根据权利要求7所述的形成环形孔的现浇筒桩旋挖钻机，其特征在于所述钻杆为多节伸缩式钻杆；所述支撑架体上还设置有卷扬机；所述卷扬机的卷筒通过钢丝绳与多节伸缩式钻杆的最底端钻杆连接而且卷筒之间设置有差速器。
9.一种利用权利要求1所述的形成环形孔的现浇筒桩旋挖钻机的成桩方法，其特征在于所述方法包括以下步骤1)在旋挖成桩处将要形成土芯的地方外围套设土芯护壁套管至桩底标高处或低于桩底标高处；2)土芯护壁套管套设好之后，调整钻杆的长度以及方向使得筒桩旋挖装置的底端正对土芯护壁套管且接触土芯护壁套管外的土体；且启动位于钻杆底端的旋转动力装置，驱动其大齿圈旋转带动位于钻杆底端的筒桩旋挖装置开始转动，钻杆不跟随筒桩旋挖装置转动，土芯护壁套管外被旋挖的土体进入筒桩旋挖装置，形成环形腔；3)收缩钻杆长度，或使钻杆整体向上提升，使筒桩旋挖装置提升至旋挖的孔外，将被旋挖的土体排出；4)重复步骤幻至幻，直到所述环形孔的深度达到预定的深度，完成环形孔的旋挖。
10.根据权利要求9所述的成桩方法，其特征在于所述步骤幻中的旋挖装置是筒桩旋挖钻斗或筒状螺旋钻；所述筒状螺旋钻包括筒状管和设置于筒状管外壁的螺旋叶片；所述筒状管为两端开通的空心筒状管；所述旋转动力装置设置于筒状螺旋钻的筒状管壁与螺旋叶片的外边缘之间上方位置。
全文摘要
为了解决筒桩旋挖钻机消耗能量大，稳定性差的问题，本发明提供了一种形成环形孔的现浇筒桩旋挖钻机以及成桩方法，该筒桩旋挖钻机包括支撑架体以及与支撑架体连接的旋转动力装置和钻杆以及还包括筒桩旋挖装置；所述钻杆与筒桩旋挖装置连接；所述钻杆其与筒桩旋挖装置连接端开通，所述旋转动力装置设置于钻杆的下端筒桩旋挖装置的上方且能够驱动筒桩旋挖装置旋转；本发明能够减少整机的动力消耗，大大减轻了钻杆的重量，由于钻杆重量较轻，而在提升排土过程中提高了整机运作的稳定性。
文档编号E21B17/00GK102182404SQ20111005771
公开日2011年9月14日 申请日期2011年3月10日 优先权日2011年3月10日
发明者周建, 李征, 龚晓南 申请人:周建, 李征, 龚晓南