[实用新型]一种锤击引孔的高速挤土成孔的设备

说明书

一种锤击引孔的高速挤土成孔的设备，其由行走底盘桩机平台、主卷扬机、副卷扬机、立柱、动力头、钻杆、钻头、钻尖构成，螺旋钻头采用窄叶片大直径芯管结构，钻头与钻尖之间通过六方接头与限位横销相连接，钻尖上的外六方接头在钻头上的内六方接头驱动下转动，钻尖在限位横销的限制下在有限范围内做轴向自由移动，钻尖的外六方接头上方有锤击锤。这种设备保留了冲击成孔速度快的优点，克服了其他施工噪音大的缺点；保留了旋转成孔低噪音的优点，克服了其成孔速度慢的缺点。

技术领域

此设备属于建筑机械，具体说是一种在湿陷性黄土层中高速挤土成孔加固地基的设备。

背景技术

消除黄土的湿陷性加固黄土层地基的方法除去强夯就是挤土成孔再填土夯实挤密。挤土成孔现在多用冲击成孔，就是用柴油锤或振动锤将成孔的锥形钢管打入土层成孔，或者直接吊起炸弹形重锤在地上砸出一个孔。这种冲击成孔的缺点是噪音污染，柴油锤冒黑烟就不说了，其余振动锤、弹形锤砸孔都有惊人的噪音和振动，不适合用于城区内施工。为减轻噪音我们试用过一种螺旋钻挤土的方法，采用大直径芯管窄螺旋叶片的钻具，加压向土层中钻孔。这种方法唯一的缺点是成孔速度太慢。显然，如果能提高螺旋钻进挤土的成孔速度，制成一种既低噪音又高效的挤土成孔设备很有必要。

我们设想的办法是将锤击力度适当降低，并且将锤击与螺旋挤土结合起来，锤击只起螺旋挤土钻进时的引孔作用。主要挤土工作仍靠螺旋钻进完成。这种设备实质上是“一种长螺旋入岩和制作扩底桩载体桩的设备”中的一种(申请号：201720671163.1)，专门用于软土地基加固的一种改型，不过在本设备中上下锤击引孔的是钻尖而不是整个钻头。

发明内容

我们所要解决的技术问题是：如何让一个大芯管窄叶片的长螺旋挤土钻具的钻头，具备既能随着钻杆向土中旋转钻进，又能不受钻杆的轴向约束，在钻杆前方反复锤击引孔？

我们解决上述技术问题的方法是：设计制造一台锤击引孔的高速挤土成孔设备，其由行走底盘桩机平台、主卷扬机、若干副卷扬机、立柱、动力头、钻杆、钻头、钻尖构成，其特征在于：螺旋钻头采用窄叶片大直径芯管结构，钻头与钻尖之间通过六方接头与限位横销相连接，钻尖上的外六方接头在钻头上的内六方接头驱动下转动，在限位横销的限制下在有限范围内作轴向自由移动，钻尖的外六方接头上方有锤击锤。立柱顶部滑轮架两端均悬挂有作业装置：前端悬挂用于成孔的动力头、钻杆、钻头，后端悬挂用于夯实填土的自动夯实锤。

下面通过附图说明与设备的工作原理。

附图说明

图1.本设备整机图。

图2.钻具部分结构图。

图3.本设备特有的专用钻头悬挂于现有桩机上的整机图。

图中：1.卷扬机，2.行走底盘，3.锤击护筒，4.夯实锤，5.立柱，6.钻机动力头，7.锤击锤提锤装置，8.钻杆，9.挤孔钻具总成，10.钻尖，11.螺旋叶片，12.钻头，13.钢丝绳，14.锤击锤，15.外六方接头，16.限位横销。

具体实施方式

由图2钻具部分结构图可以看出，钻尖10在锤击锤14的不断锤击下在土层中砸出一个引孔，挤土钻头在已经有了引孔的情况下，很容易拧进土中挤土成孔。仅从理论上分析，在土层中无论是锤击成孔还是螺旋钻杆挤土成孔，制成一个同样直径和深度的孔，所做的功即所耗的能量是相同的。锤击成孔时提供能量的是卷扬机，挤土成孔时提供的能量是动力头，采用本设备成孔时两种装置的作用都得到发挥，这就是说：从做功上分析，本设备就应该比单纯的拧钻成孔快，挤土时钻头是在已锤击成引孔的条件下进行。实测效果因为有了锤击引孔，挤土成孔的速度提高了一倍以上，施工噪音降低到不扰民作业的程度。本挤土钻具可以直接悬挂在现有钻机上使用(图3)，经过多个工地实测，现有现有钻机换上本设备特有的专用钻尖后成孔速度立刻成倍提高。

图1是本设备的标准机型，立柱前方是整套的锤击引孔挤土成孔装置；立柱后方悬挂着自动夯的夯实锤，以备回填土夯实时使用，一机多用可以减少施工单位的设备投资。总之，这种设备吸取了冲击成孔速度快的优点，又克服了其施工噪音大的缺点；吸取了旋转钻进挤土成孔低噪音的优点，而克服了其施工速度慢的缺点，成倍提高了旋转钻进挤土成孔的速度，是一种适用于城市居民区施工作业的环保型建筑机械。