[实用新型]集束式潜孔锤钻具

说明书

本实用新型公开了一种集束式潜孔锤钻具，它包括支架和潜孔锤组件，支架顶部设有定滑轮，支架底部设有卷扬机，卷扬机的牵引绳绕过支架顶部的定滑轮后与潜孔锤组件悬吊固定，潜孔锤组件为集束式，它包括安装筒、环布在安装筒内壁的多个边侧潜孔锤和居于安装筒中心的一个中心潜孔锤；每个边侧潜孔锤的外筒与安装筒内壁固定，中心潜孔锤经一个过渡架与安装筒内壁固定。该钻具能加强入岩效率、加大成孔孔径，以满足超大型工程桩基成孔需求。

技术领域

本实用新型涉及土木工程中桩基成孔入岩施工技术领域，具体讲是一种集束式潜孔锤钻具。

背景技术

目前，为加强桩基承载力，大型工程项目中的桥梁、公路、铁路、高楼等要求桩基底部持力层深入到风化基岩或新鲜岩面以下时，常会采用潜孔锤钻具来入岩钻进。

现有技术的潜孔锤钻具包括支架和潜孔锤钻头，支架顶部设有定滑轮，支架底部设有卷扬机，卷扬机的牵引绳绕过支架顶部的定滑轮后与潜孔锤钻头悬吊固定，潜孔锤钻头一般为单根潜孔锤的钻头。而潜孔锤是非常成熟的现有技术，它利用空压机，经输气管将压缩空气输送给潜孔锤组件，使其不断将冲击能量和冲击频率传递给锤头，间歇冲击岩体，脉冲破岩；同时，利用锤头的自重下沉。

现有技术的潜孔锤钻具存在以下缺陷：单根潜孔锤钻头的外径一般为300～400mm，某些加大尺寸的潜孔锤单根外径甚至可以加大到2000mm，但某些超大型工程建筑如大型桥梁或百米以上的超高层建筑物的桩基孔径往往达到2000～5000mm，现有技术的单根潜孔锤钻头入岩效率和成孔尺寸均不足，显然难以满足上述超大型工程的桩基施工需求。而且，退后一步说，即便潜孔锤的尺寸能扩大到2000～5000mm，但尺寸过大后，沿潜孔锤周向各个节点钻进时受到的阻力难免不均衡；如在黏土层下钻时周向某个节点可能遭遇飘石或孤石，或是钻进到土层与岩层的倾斜分界面或是软硬岩层的倾斜分界面时，潜孔锤容易出现倾斜钻进，这会影响冲孔的竖直性，降低后期成桩的质量。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种能加强入岩效率、加大成孔孔径，以满足超大型工程桩基成孔需求的集束式潜孔锤钻具。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种集束式潜孔锤钻具，它包括支架和潜孔锤组件，支架顶部设有定滑轮，支架底部设有卷扬机，卷扬机的牵引绳绕过支架顶部的定滑轮后与潜孔锤组件悬吊固定，潜孔锤组件为集束式，它包括安装筒、环布在安装筒内壁的多个边侧潜孔锤和居于安装筒中心的一个中心潜孔锤；每个边侧潜孔锤的外筒与安装筒内壁固定，中心潜孔锤经一个过渡架与安装筒内壁固定。

采用以上结构的集束式潜孔锤钻具与现有技术相比，具有以下优点。

相比单根潜孔锤，集束式潜孔锤整合了多个潜孔锤同时动作，其成孔入岩效率、施工速度显著提高，其成孔的孔径也倍增，故能满足超大型桩基成孔的尺寸要求；而且，上述一圈边侧潜孔锤、居中中心潜孔锤的布设方式，基本覆盖了安装筒的整个底部面积，残留死角少，对岩体破碎程度高，进一步增强成孔入岩效率。

作为优选，边侧潜孔锤为六个，沿安装筒周向均匀分布；每个边侧潜孔锤的锤头为外宽内窄的花瓣式锤头，该锤头的横截面由外弧边、内弧边和左右两个倾斜的直边构成，每个花瓣式锤头一侧的直边与相邻花瓣式锤头的直边之间存在间隙；中心潜孔锤底部为六角锤头，六角锤头位于由六个花瓣式锤头围成的六角孔内，且六角锤头的每个侧边与相邻花瓣式锤头的内弧边也存在间隙；上述外环六个，居中一个的潜孔锤布设方式，受力均匀稳定，且装配方便，况且，边侧的六个花瓣式锤头和中间的六角锤头的特殊形状，使得各个锤头分布均匀且彼此之间间隙小，进而保障钻具整体受力均衡稳定，入岩效率进一步提高。