穿心分体式随钻出土装置和灌注桩成孔设备的制作方法

本发明涉及桩基施工，具体涉及一种穿心分体式随钻出土装置和灌注桩成孔设备。

背景技术：

1、钻孔灌注桩是被广泛采用的一种基础形式，其成孔施工装备也比较成熟，但纵观现有桩基成孔装备，体型大、桅杆高、设备重是其共同存在的特点。而在地下轨道交通工程中，采用pba（柱洞法）暗挖法施工，需要在空间及其狭小的导洞内施工钻孔灌注桩。在此类狭小空间内施工钻孔灌注桩，一是现有大体型、高桅杆的钻孔设备无法在洞内进行作业，二是泥浆循环出渣方式面临水资源供给困难、泥浆池等设施无场地空间。面对此类狭小、低净空环境成桩难题，现有的解决方案就是放弃机械成孔，改用人工挖孔等方法，不仅人工劳动强度大、施工效率低，而且成桩质量差、工期长、费用高。

2、再者，现有技术中的捞渣筒不能实现钻孔出渣作用，同时还需要泥浆辅助。在排渣时，需要停机排渣，因此导致钻孔效率低。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种穿心分体式随钻出土装置和灌注桩成孔设备，旨在实现边掘进边排渣，从而提高钻孔作业效率。

2、为实现上述目的，本发明提供一种穿心分体式随钻出土装置，包括至少两个分体捞渣筒以及连接锁扣，其中，至少两个分体捞渣筒依次拼接形成圆环形的捞渣筒本体，相邻两分体捞渣筒之间通过连接锁扣可拆卸连接，分体捞渣筒的底壁上开设有滤渣孔。

3、优选地，所述分体捞渣筒的侧壁上设置有连接销孔，连接锁扣为锁定销，锁定销的两销轴分别插入相邻两分体捞渣筒的连接销孔以将二者固定。

4、优选地，所述分体捞渣筒上还设置有吊耳以与渣筒吊运绳索连接。

5、优选地，所述捞渣筒本体的外径小于钻孔直径，捞渣筒本体的内径大于孔底设备绳索或钻杆中间障碍物体的外轮廓最大直径。

6、本发明进一步提出一种灌注桩成孔设备，包括上述的穿心分体式随钻出土装置，还包括孔底钻机，该孔底钻机包括钻头、钻头驱动导向定位机构以及穿设于钻头驱动导向定位机构上的螺旋提渣机构，钻头包括同轴设置且转动方向相反的环形钻头和短螺旋钻头，钻头驱动导向定位机构实现环形钻头的驱动和定位，螺旋提渣机构与短螺旋钻头连接以驱动其转动，穿心分体式随钻出土装置套装于螺旋提渣机构外以运输渣土。

7、优选地，所述螺旋提渣机构包括中空设置的提渣框架、螺旋提渣杆以及与螺旋提渣杆顶部连接的提渣驱动器，其中，螺旋提渣杆具有螺旋形的叶片以运输渣土，螺旋提渣杆贯穿于环形钻头驱动机构和导向给进机构且头部容纳于提渣框架内，螺旋提渣杆的底端与短螺旋钻头固定连接以驱动其转动，提渣框架的侧壁上开设有出渣口。

8、优选地，所述钻头驱动导向定位机构包括环形钻头驱动机构以及与其可拆卸连接的导向给进机构，环形钻头驱动机构底端与环形钻头连接以驱动其转动，导向给进机构可推动导向给进机构纵向移动且具有支撑脚以与孔壁抵接。

9、优选地，所述环形钻头驱动机构包括驱动框架、位于驱动框架底部的转盘、固定于驱动框架上方的驱动马达、以及连接驱动马达输出轴与转盘的回转支撑，其中，转盘底端与环形钻头固定连接以驱动其转动，驱动框架设置有中空通道以供螺旋提渣机构穿过。

10、优选地，所述孔底钻机还包括位于导向给进机构上方的孔底动力站机构，该孔底动力站机构包括用于支撑提渣框架的动力框架以及容纳于动力框架内的孔底动力控制器，孔底动力控制器与提渣驱动器和导向给进机构电连接。

11、优选地，所述导向给进机构包括导向立柱、套装于导向立柱外部且相对其可上下移动的支撑臂、多个安装于支撑壁上且相对于其可横向移动的支撑脚，多个支撑脚配合将支撑臂支撑固定在孔壁上，导向立柱设置有中空通道以供螺旋提渣机构穿过。

12、本发明提出的穿心分体式随钻出土装置，具有以下有益效果：

13、1、不同于孔底与地表的捞渣筒方式实现了钻孔出渣作业，不仅装置结构简单、成本低，而且无需泥浆辅助，效能高、低碳环保效果好，从根本上解决了洞室等狭小空间内不便于采用泥浆循环排渣的难题；

14、2、以能够便捷开合的穿心捞渣筒装置，实现了钻孔中间存在钻杆或绳索等障碍情况下的干作业出土排渣工艺，孔底碎岩掘进能够连续作业，实现了边掘进边出渣同步作业，改变了旋挖钻等传统提钻排渣间断掘进作业方式，极大地提升了钻孔作业效率；

15、3、本穿心分体式随钻出土装置也可用于现有其它钻机，从而提高钻孔出渣效率；

16、4、本发明装置有利于实现自动孔底装渣和地表倒渣，达到少人化或无人化智能作业，减轻了人工劳作强度。

技术特征：

1.一种穿心分体式随钻出土装置，其特征在于，包括至少两个分体捞渣筒以及连接锁扣，其中，至少两个分体捞渣筒依次拼接形成圆环形的捞渣筒本体，相邻两分体捞渣筒之间通过连接锁扣可拆卸连接，分体捞渣筒的底壁上开设有滤渣孔。

2.如权利要求1所述的穿心分体式随钻出土装置，其特征在于，所述分体捞渣筒的侧壁上设置有连接销孔，连接锁扣为锁定销，锁定销的两销轴分别插入相邻两分体捞渣筒的连接销孔以将二者固定。

3.如权利要求1所述的穿心分体式随钻出土装置，其特征在于，所述分体捞渣筒上还设置有吊耳以与渣筒吊运绳索连接。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的穿心分体式随钻出土装置，其特征在于，所述捞渣筒本体的外径小于钻孔直径，捞渣筒本体的内径大于孔底设备绳索或钻杆中间障碍物体的外轮廓最大直径。

5.一种灌注桩成孔设备，其特征在于，包括如权利要求1至4中任意一项所述的穿心分体式随钻出土装置，还包括孔底钻机，该孔底钻机包括钻头、钻头驱动导向定位机构以及穿设于钻头驱动导向定位机构上的螺旋提渣机构，钻头包括同轴设置且转动方向相反的环形钻头和短螺旋钻头，钻头驱动导向定位机构实现环形钻头的驱动和定位，螺旋提渣机构与短螺旋钻头连接以驱动其转动，穿心分体式随钻出土装置套装于螺旋提渣机构外以运输渣土。

6.如权利要求5所述的灌注桩成孔设备，其特征在于，所述螺旋提渣机构包括中空设置的提渣框架、螺旋提渣杆以及与螺旋提渣杆顶部连接的提渣驱动器，其中，螺旋提渣杆具有螺旋形的叶片以运输渣土，螺旋提渣杆贯穿于环形钻头驱动机构和导向给进机构且头部容纳于提渣框架内，螺旋提渣杆的底端与短螺旋钻头固定连接以驱动其转动，提渣框架的侧壁上开设有出渣口。

7.如权利要求6所述的灌注桩成孔设备，其特征在于，所述钻头驱动导向定位机构包括环形钻头驱动机构以及与其可拆卸连接的导向给进机构，环形钻头驱动机构底端与环形钻头连接以驱动其转动，导向给进机构可推动导向给进机构纵向移动且具有支撑脚以与孔壁抵接。

8.如权利要求7所述的灌注桩成孔设备，其特征在于，所述环形钻头驱动机构包括驱动框架、位于驱动框架底部的转盘、固定于驱动框架上方的驱动马达、以及连接驱动马达输出轴与转盘的回转支撑，其中，转盘底端与环形钻头固定连接以驱动其转动，驱动框架设置有中空通道以供螺旋提渣机构穿过。

9.如权利要求7所述的灌注桩成孔设备，其特征在于，所述孔底钻机还包括位于导向给进机构上方的孔底动力站机构，该孔底动力站机构包括用于支撑提渣框架的动力框架以及容纳于动力框架内的孔底动力控制器，孔底动力控制器与提渣驱动器和导向给进机构电连接。

10.如权利要求7所述的灌注桩成孔设备，其特征在于，所述导向给进机构包括导向立柱、套装于导向立柱外部且相对其可上下移动的支撑臂、多个安装于支撑壁上且相对于其可横向移动的支撑脚，多个支撑脚配合将支撑臂支撑固定在孔壁上，导向立柱设置有中空通道以供螺旋提渣机构穿过。

技术总结
本发明公开了一种穿心分体式随钻出土装置和灌注桩成孔设备，本穿心分体式随钻出土装置包括至少两个分体捞渣筒以及连接锁扣，其中，至少两个分体捞渣筒依次拼接形成圆环形的捞渣筒本体，相邻两分体捞渣筒之间通过连接锁扣可拆卸连接，分体捞渣筒的底壁上开设有滤渣孔。本发明提出的穿心分体式随钻出土装置，以能够便捷开合的穿心捞渣筒装置，实现了钻孔中间存在钻杆或绳索等障碍情况下的干作业出土排渣工艺，孔底碎岩掘进能够连续作业，实现了边掘进边出渣同步作业，改变了旋挖钻等传统提钻排渣间断掘进作业方式，极大地提升了钻孔作业效率。

技术研发人员：张洋,叱干向明,李强,钮洪亮,张九龙,王招兵,黄奎,李华龙,徐照波,赵正飞,张勤雄,慕冬冬
受保护的技术使用者：中建三局集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15