[实用新型]螺纹桩桩机

说明书

本实用新型涉及建筑施工设备，特别是桩机。

现有的桩机均无法满足中国发明专利“一种灌注桩的施工方法(专利号：ZL96119602.5)”的工艺设计要求；如现有的螺旋桩机，其驱动钻杆旋转的机构(以下简称钻杆旋转机构)与牵引钻杆上下运动的机构(以下简称钻杆上下牵引机构)是相互独立的，即旋转时可以没有上下运动，上下运动时可以没有钻杆的旋转运动，两者之间没有一定的比例约束关系，完全由外在负荷情况决定或人为控制两者之间的关系，是随机性的，且钻杆上下牵引机构(卷扬机)仅对钻杆进行单向约束，即牵引机构只用来提升钻杆，钻杆依靠重力向下运动。因此，钻杆运动轨迹容易使地基中钻杆螺牙范围内的土体破坏，不能有效地形成带螺纹的桩孔，无法符合上述工艺要求。

本实用新型的目的为：提供一种螺纹桩桩机，它的钻杆旋转机构与钻杆上下牵引机构之间能具有比例约束关系，能完全满足中国发明专利“一种新的灌注桩施工方法(专利号：ZL96119602.5)”的工艺要求。

为实现上述目的，本实用新型的解决方案为：它包括机架、钻杆、钻杆旋转机构与钻杆上下牵引机构，钻杆旋转机构与钻杆上下牵引机构之间设有联动机构，钻杆上下牵引机构为上下双向约束牵引机构。

由于钻杆旋转机构与钻杆上下牵引机构之间设置了联动机构，使钻杆旋转与上下运动之间具有了一定的比例约束关系，这种比例关系为：当钻杆每正向(反向)旋转一圈，则钻杆同时下降(上升)一个高度，该高度值等于该钻杆的螺距(多线螺纹则为升程)；钻杆上下牵引机构为上下双向约束牵引机构，它对钻杆旋转机构实现上下双向约束，以确保钻杆完全按照旋转与上下运动的比例约束关系上下运动，这样即可控制钻杆运动轨迹，以满足施工工艺要求。

下面结合附图，对本实用新型实施例作进一步详细说明：

图1为本实用新型实施例1结构示意图

图2为本实用新型实施例1控制部分原理图

图3为本实用新型实施例2结构示意图

图4为本实用新型实施例2动力头6的结构示意图

如图1所示的为本实用新型实施例1，它由机架1、钻杆2、钻杆旋转机构、钻杆上下牵引机构组成；钻杆旋转机构与钻杆上下牵引机构分别由各自的动力源带动，动力源为电机10；钻杆的旋转机构由钻杆的旋转机构电机及减速机组成，电机通过减速机带动钻杆旋转，旋转部分电机及减速机设置在动力头6内；钻杆上下牵引机构由上下牵引电机10及传动部分组成，传动部分由卷扬机5、钢丝绳3和滑轮组4组成，钻杆上下牵引机构为上下双向约束牵引机构，牵引电机10通过传动部分带动钻杆2，钻杆2的上下运动由牵引机构决定。钻杆旋转机构与钻杆上下牵引机构之间设置了联动机构，联动机构由牵引机构动力源控制器、钻杆旋转传感器8、钻杆上下位移传感器9组成，动力源控制器为工业控制器11，工业控制器11采用台湾研华工控生产的MIC-2000/8型；传感器8、9的信号输出端与工业控制器的信号输入端联接，工业控制器11控制变频器13，变频器13控制牵引电机10；旋转传感器8设置在动力头6上，位移传感器9设置在机架上。动力头6上设置一振动器7，振动器7在钻杆钻进或退出时协助加力。

实施例1中，钻杆上下牵引机构的传动部分也可由链条和链轮组组成。

本实用新型实施例1采用电子控制方式，钻杆旋转机构和钻杆上下牵引机构分别使用不同的动力源，联动机构的工作原理如图2，钻杆旋转转角传感器8测定钻杆旋转量，钻杆上下运动位移传感器9测定钻杆的上下位移量，传感器8、9分别将两组信号输入到工业控制器11进行比较，如果两者之间的关系满足要求的比例关系，则维持现状，否则，牵引机构工业控制器会自动控制变频器13调整牵引机构电机10电源的频率从而调整电机速度，以满足设定的比例关系。不同的钻杆，其要求的转角与上下位移之间的比例关系是不同的，则由键盘输入到工业控制器11，工业控制器11会确定相应比例值。

如图3、4所示的为本实用新型实施例2，它由机架1、钻杆2、钻杆旋转机构、钻杆上下牵引机构组成；钻杆的旋转与上下运动由一台电机10带动，联动机构为减速机12，电机10通过减速机12带动钻杆2旋转，并通过卷扬机5带动钻杆2上下运动：电机10、减速机12、卷扬机5设置在动力头6上。动力头6上设置一振动器7。

实施例2中，钻杆上下牵引机构的传动部件由卷扬机5、钢丝绳3和滑轮组4组成。

本实用新型实施例2采用机械控制方式实现钻杆2旋转和上下运动之间的比例关系，钻杆2的旋转和上下运动使用同一的动力源，通过减速机12使钻杆的旋转和上下运动之间的关系得到机械硬性约束，钻杆运动轨迹可满足成桩工艺要求。