[发明专利]深孔岩石桩成型设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种基础工程施工设备领域，尤其涉及一种用于硬质岩石层钻进成孔的深孔岩石桩成型设备。

背景技术

目前在公路、铁路、桥梁、水利工程及城市建筑工程等桩基工程中，广泛应用旋挖钻机作为成孔设备，由于其高效、节能、低噪声、低污染、地层适应性较广等优点，受到越来越多施工单位的青睐。它采用动力头装置，动力头的给进力加上钻杆的重量，钻进能力强。施工过程中对一般土、砂地层来说，旋挖钻机可以轻松胜任，游刃有余。但是在我国西南地区，地质条件恶劣，多岩层，且岩石内硬矿物含量多，硬度高，旋挖钻机在这种单轴抗压强度较大的岩石层地质条件下进行成孔作业施工时，钻具刀头会快速磨损，使钻进效率大大降低，燃油油耗和设备损耗呈倍数增加，极大地增加了施工成本。

发明内容

本发明的目的是：提供一种深孔岩石桩成型设备，能够有效避免钻具刀头快速磨损，轻松地在硬质岩石层进行钻进成孔作业，大大提高施工效率，降低施工成本。

本发明深孔岩石桩成型设备包括底盘、上车、操作室、钻桅、钻杆和主卷扬，上车和操作室设置在底盘上，钻桅和主卷扬设置在上车上，钻杆与钻桅连接，钻杆上设置动力头，钻杆末端设置钻具，钻具里面设置至少一个火焰切割枪头，动力头下部设置中央回转体，中央回转体下部设置动力头支架，中央回转体和动力头支架上下依次设置在钻杆上，动力头支架上设置空气卷扬和燃油卷扬，空气卷扬和燃油卷扬在钻具工作的过程中通过液压马达的驱动实现燃油管和空气管的收放，上车上设置附加油箱和气泵，附加油箱和气泵分别连接燃油管和空气管，燃油管和空气管通过中央回转体后分别缠绕到空气卷扬和燃油卷扬上，燃油管和空气管的末端与火焰切割枪头连接。

中央回转体用来输送燃油、液压油和空气，并且防止管路因旋转而缠绕在钻杆上形成“麻花”。空气卷扬和燃油卷扬与现有设备上的主卷扬采用随动控制方式，即钻杆下放的同时，空气卷扬和燃油卷扬相应的进行下放空气管和燃油管；钻杆提升时，空气卷扬和燃油卷扬相应的进行提升空气管和燃油管。

中央回转体由中央回转体外圈和中央回转体内圈组成，中央回转体外圈和中央回转体内圈同轴线，钻杆穿过中央回转体内圈，中央回转体外圈的高度小于中央回转体内圈的高度，中央回转体外圈上端与动力头固定连接，中央回转体内圈上端与动力头上的內键套固定连接，中央回转体内圈下端与动力头支架固定连接，中央回转体内部设置5个通道，每个通道均包括第一通道、环形的槽口和第二通道，槽口设置在中央回转体内圈的外侧面上，槽口的入口与水平设置在中央回转体外圈上的第一通道连接，槽口的出口与设置在中央回转体内圈上的第二通道连接，第二通道的出口设置在中央回转体内圈的外侧面上。5个通道分别用来传输燃油管中的燃油、空气管中的空气和用于液压马达上3个油路中的液压油。通道的数量还可以根据实际需要设置。以燃油的输送为例，燃油管从附加油箱中出来之后连接到第一通道上，然后第二通道上再连接一个燃油管通到火焰切割枪头上，即燃油从燃油管进入第一通道，然后绕槽口一圈后进入第二通道，再进入第二通道上连接的燃油管以供给火焰切割枪头使用。空气和液压油具有与燃油类似的输送方式。

槽口上面和下面分别设置至少一个密封圈，防止燃油、空气和液压油的泄露。

动力头支架由底板和与底板垂直的筒状的通道管组成，通道管上端设置装配台，装配台上设置装配孔，钻杆穿过通道管，通道管两边的底板上分别设置两个相互平行的立板，立板上设置固定孔，两个平行的立板之间安装空气卷扬或燃油卷扬，通道管与两边的立板之间分别设置一个孔，孔供燃油管或空气管的穿过使用。

空气卷扬包括中空的卷筒，卷筒侧面上设置空气管穿出孔，卷筒两侧分别设置一个圆盘，空气卷扬设置在两个平行的立板之间，卷筒内部和一个立板上分别设置内连接块和外连接块，外连接块固定在立板上，外连接块和内连接块通过调心轴承连接，内连接块内部设置空气通道，空气通道的外端口设置单孔回转接头，卷筒内部和另一个立板上分别设置减速机和液压马达，液压马达固定在立板上，液压马达通过减速机减速后，带动卷筒旋转。空气管通过单孔回转接头与空气通道的外端口连接，空气通道的内端口连接空气管，空气管从空气管穿出孔穿出后绕到卷筒上，能够防止“麻花”现象。燃油卷扬与空气卷扬的结构和连接方式相同。

钻具呈中空的圆台状，钻具内设置管路通道，管路通道为通孔，管路通道用于放置火焰切割枪头，钻具上面设置钻杆连接管，钻杆连接管呈中空的长方体结构，钻杆连接管中间水平设置销轴孔，销轴孔用来安装销轴，钻杆通过销轴与钻具连接，钻杆连接管上部外面设置一圈固定凸台，固定凸台能够起到加固的作用。