[发明专利]一种有灌注功能的一体化潜孔锤

说明书

一种有灌注功能的一体化潜孔锤，包括：机架、悬挂装置、潜孔锤、双层中空钻杆、动力头、空压机、送气管道、三通管、单向阀、地泵、泥渣泵吸装置和空气转换器，本发明在汲取了现有潜孔锤设备优点的基础上，结合长螺旋钻中心压灌成桩技术及反循环技术原理，研制出一种集成反循环技术和灌注成桩技术的一体化设备，实现了“一锤两用”的功能。

技术领域

本发明涉及潜孔成桩设备领域，尤其涉及一种有灌注功能的一体化潜孔锤。

背景技术

现有的潜孔锤多以压缩空气、动力头为动力，驱动潜孔锤实现回转冲击破碎岩石(土)体，并采用跟管或泥浆进行护壁，再利用正循环方式将孔底的岩屑输运至地面。它虽然解决了设备难入岩、易塌孔等问题，但在施工作业过程中，仍存在孔底清渣不干净、扬尘大污染环境、需多种设备配合施工等问题。因此，现亟需利用反循环技术原理开发一种大孔径、无需泥浆或跟管钻进护壁，加快钻进速度，且能明显减少现场施工扬尘的反循环灌注潜孔锤设备。

为解决现有潜孔锤设备施工进度慢、扬尘大、孔底清渣不干净等问题，申请人在现有潜孔锤的基础上进行改进升级，提供了一种将潜孔锤设备与反循环钻进技术、混凝土压灌技术结合的一体化设备。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种集成了潜孔锤、长螺旋钻中心压灌成桩技术、反循环施工技术的特点的灌注成桩一体化设备，可解决在钻孔工程中遇到的硬质岩、大粒径填土层等复杂地质条件下钻进效率低、扬尘大、易塌孔、清渣不干净等一系列难题。

为解决上述技术问题，本发明采取以下方案：

一种有灌注功能的一体化潜孔锤，包括：机架、悬挂装置、潜孔锤、双层中空钻杆、动力头、空压机、送气管道、三通管、单向阀、地泵、泥渣泵吸装置和空气转换器，所述悬挂装置与机架通过滑轨活接，悬挂装置与动力头固定连接，双层中空钻杆内设有中空腔体和中间通道，双层中空钻杆的底部与潜孔锤通过六角接头连接，压缩空气通过双层中空钻杆的腔体输送至潜孔锤，中空钻杆的顶部穿过环状空气转换器与动力头固定连接，空压机通过送气管道与空气转换器连接，动力头的顶部安装有三通管，三通管的一端与双层中空钻杆内的中间通道连通、三通管的另外两端分别通过管道与地泵和泥渣泵吸装置连接，三通管与泥渣泵吸装置连接的端口内安装有单向阀。

进一步地，所述潜孔锤中心设有贯穿潜孔锤顶面和底面的排渣灌料孔，排渣灌料孔与双层中空钻杆内的中空通道连通，为排渣、灌料提供输送通道，使得成孔、灌注工序只需同一钻具设备便能完成，无需移机换其它配套机械设备，节约设备成本，且两个过程完全独立，互不干扰，实现“一锤两用”，即发明设备通过与长螺旋、旋挖等机架自由组装实现成孔和灌注一体化施工。

进一步地，所述潜孔锤与双层中空钻杆的直径相等，钻杆与潜孔锤等直径设计，特点是钻进过程中无需跟管或泥浆护壁，确保桩孔孔壁稳定，不塌孔，钻进速度快。

工作原理：

空压机将空气压缩形成高压空气后经过送气管道和空气转换器，进入双层中空钻杆腔体输送至潜孔锤内部以驱动锤头端部的冲击器进行活塞运动，达到冲击钻进的目的，在空气流和泥渣泵吸装置作用下，岩屑和泥渣经过潜孔锤的排渣灌料孔、双层中空钻杆内的中空通道、三通管以及泥渣泵吸装置后，排入沉渣池或其他泥渣收集装置中，当钻进至设计深度，且清孔干净后，提升双层中空钻杆并通过地泵将填充料经管道、三通管、双层中空钻杆内的中空通道、潜孔锤的灌料排渣孔泵送至钻孔底部，并控制灌注的混凝土面高于锤底出料口，边提升钻具边灌料，形成压灌。

本发明的优点是：