钻扩机.pdf

摘要
申请专利号：	CN03147590.6	申请日：	2003.09.19
公开号：	CN1526911A	公开日：	2004.09.08
当前法律状态：	终止	有效性：	无权
法律详情：	未缴年费专利权终止IPC(主分类):E21B 3/00申请日:20030919授权公告日:20061025终止日期:20091019\|\|\|授权\|\|\|实质审查的生效\|\|\|公开
IPC分类号：	E21B3/00; E21B10/32; E02D5/44	主分类号：	E21B3/00; E21B10/32; E02D5/44
申请人：	郭明洙;
发明人：	郭明洙; 郭海龙
地址：	150080黑龙江省哈尔滨市南岗区清滨路60号
优先权：
专利代理机构：	哈尔滨市松花江专利商标事务所	代理人：	刘同恩
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内容摘要

钻扩机，它涉及一种土木工程中桩基础施工用的钻扩机结构的改进。本发明由螺旋钻杆(1)、管钻头(2)、张拉器(3)、加强管(4)、张拉管(5)、连杆(6)、铰链(7)、法兰(8)组成；螺旋钻杆(1)的下端固定有法兰(8)，法兰(8)的下端固定有两个铰链(7)，两个铰链(7)分别与两个管钻头(2)的上端铰接固定，两个加强管(4)与两个管钻头(2)平行设置，两个加强管(4)的上端分别固定在法兰(8)上，张拉器(3)固定在两个加强管(4)之间的中下部，张拉管(5)、两个连杆(6)分别设在螺旋钻杆(1)内。本发明具有钻扩合一、成孔速度快、桩孔深、扩孔直径大、桩端受力状态好、孔底残留浮土少的优点。因此可大幅提高桩的承载能力，降低工程造价。

权利要求书

1：钻扩机，它由螺旋钻杆(1)、管钻头(2)、张拉器(3)、加强管(4)、张拉管(5)、连杆(6)、铰链(7)、法兰(8)组成；其特征在于螺旋钻杆(1)的下端固定有法兰(8)，法兰(8)的下端固定有两个铰链(7)，两个铰链(7)分别与两个管钻头(2)的上端铰接固定，两个加强管(4)与两个管钻头(2)平行设置，两个加强管(4)的上端分别固定在法兰(8) 上，张拉器(3)固定在两个加强管(4)之间的中下部，张拉管(5)、两个连杆(6)分别设在螺旋钻杆(1)内。
2：根据权利要求1所述的钻扩机，其特征在于管钻头(2)由管壳体(2-1)、内螺旋杆(2-2)、万向接头(2-3)、下切土刀(2-4)、侧切土刀(2-5)组成；内螺旋杆(2-2)固定在管壳体(2-1)内，管壳体(2-1)的下端固定有下切土刀(2-4)，在下切土刀(2-4)上部的管壳体(2-1)上开有下进土孔(2-6)，管壳体(2-1)的外侧面上固定有侧切土刀(2-5)，在侧切土刀(2-5)前侧的管壳体(2-1)上开有进土孔(2-7)，内螺旋杆(2-2)的上端连固有万向接头(2-3)，万向接头(2-3)的上端穿过法兰(8)与螺旋钻杆(1)内的连杆(6)的下端固定连接。
3：根据权利要求1所述的钻扩机，其特征在于张拉器(3)由竖杆(3-1)、横杆(3-2)、第一小横杆(3-3)、第二小横杆(3-4)、第一斜杆(3-5)、第二斜杆(3-6)、第三斜杆(3-7)、第四斜杆(3-8)组成，竖杆(3-1)的下端垂直固定在横杆(3-2)的中段上面，第一小横杆 (3-3)垂直固定在横杆(3-2)的一端，第二小横杆(3-4)垂直固定在横杆(3-2)的另一端，第一斜杆(3-5)与第二斜杆(3-6)交叉设置，第一斜杆(3-5)与第二斜杆(3-6)的下端分别与第一小横杆(3-3)的两端铰接，第一斜杆(3-5)和第二斜杆(3-6)的上端分别与两个管钻头(2)的一侧铰接，第三斜杆(3-7)和第四斜杆(3-8)交叉设置，第三斜杆(3-7)和第四斜杆(3-8)的下端分别与第二小横杆(3-4)的两端铰接，第三斜杆(3-7)和第四斜杆(3-8) 的上端分别与两个管钻头(2)的另一侧铰接，竖杆(3-1)的上端穿过法兰(8)与螺旋钻杆 (1)内的张拉管(5)的下端固定连接，第一小横杆(3-3)、第一斜杆(3-5)和第二斜杆(3-6) 在一侧的加强管(4)内上下滑动，第二小横杆(3-4)、第三斜杆(3-7)和第四斜杆(3-8)在另一侧的加强管(4)内上下滑动。
4：根据权利要求1所述的钻扩机，其特征在于螺旋钻杆(1)内的两个连杆(6)由一个连管(9)替换，螺旋钻杆(1)由细螺旋钻杆(12)替换，在细螺旋钻杆(12)的下端与法兰(8)之间增加有连接器(10)，连接器(10)由连接器箱体(10-1)、大齿轮(10-2)、大齿轮轴(10-3)、两个小齿轮(10-4)、两个小齿轮轴(10-5)组成；大齿轮(10-2)固定在大齿轮轴(10-3)上，大齿轮(10-2)设在连接器箱体(10-1)内，两个小齿轮(10-4)分别固定在两个小齿轮轴(10-5)上，两个小齿轮(10-4)分别固定在连接器箱体(10-1)内大齿轮 (10-2)的两侧，两个小齿轮(10-4)分别与大齿轮(10-2)啮合，大齿轮轴(10-3)的上端穿过法兰(8)与细螺旋钻杆(12)内的连管(9)的下端固定连接，两个小齿轮轴(10-5)的下端分别与两个万向接头(2-3)的上端固定连接。

说明书

钻扩机
    技术领域：本发明涉及一种土木工程中桩基础施工用的钻扩机结构的改进。

    背景技术：目前，在桩基础施工中，为提高桩的承载力，往往将桩孔的底部扩大，这样既增加了桩底的承压面积，又没有增加多少桩基础的成本。但长期以来，为得到底部扩大的桩孔，都是用长螺旋钻机或反循环水钻先钻成直孔后，改用扩孔钻头扩孔，再利用桶或水冲的方式将孔底的浮土弄到地面上来，得到这样的钻孔，需用两种设备分开施工，存在速度慢、操作不方便、桩型受力状态不好的缺点，另外因孔底残留浮土较多，致使桩承载力降低。在上世纪70-80年代有一种钻扩合一、双管双螺旋钻头的钻机问世，这种钻机可连续出土、一次成孔，但因其内外摩擦阻力太大，孔深只能达到4.5米，由于不能适应深孔施工的要求，至今没有形成商品。

    发明内容：本发明的目的是研制一种钻扩机，它具有桩孔深，桩孔底部扩孔无须更换钻机、孔底出土干净、成孔速度快、桩形好的特点。本发明由螺旋钻杆1、管钻头2、张拉器3、加强管4、张拉管5、连杆6、铰链7、法兰8组成；螺旋钻杆1的下端固定有法兰8，法兰8的下端固定有两个铰链7，两个铰链7分别与两个管钻头2的上端铰接固定，两个加强管4与两个管钻头2平行设置，两个加强管4地上端分别固定在法兰8上，张拉器3固定在两个加强管4之间的中下部，张拉管5、两个连杆6分别设在螺旋钻杆1内。本发明具有钻扩合一、成孔速度快、桩孔深、扩孔直径大、桩端受力状态好、孔底残留浮土少的优点。因此可大幅提高桩的承载能力，降低工程造价。

    附图说明：图1是本发明的整体结构示意图，图2是本发明的主剖视图，图3是图1的A-A剖视图，图4是本发明扩孔状态示意图，图5是张拉器3的结构示意图，图6是具体实施方式二的结构示意图。

    具体实施方式一：(见图1)本实施方式由螺旋钻杆1、管钻头2、张拉器3、加强管4、张拉管5、连杆6、铰链7、法兰8组成；螺旋钻杆1的下端固定有法兰8，法兰8的下端固定有两个铰链7，两个铰链7分别与两个管钻头2的上端铰接固定，两个加强管4与两个管钻头2平行设置，两个加强管4的上端分别固定在法兰8上，张拉器3固定在两个加强管4之间的中下部，张拉管5、两个连杆6分别设在螺旋钻杆1内。(见图2、图3)管钻头2由管壳体2-1、内螺旋杆2-2、万向接头2-3、下切土刀2-4、侧切土刀2-5组成；内螺旋杆2-2固定在管壳体2-1内，管壳体2-1的下端固定有下切土刀2-4，在下切土刀2-4上部的管壳体2-1上开有下进土孔2-6，管壳体2-1的外侧面上固定有侧切土刀2-5，在侧切土刀2-5前侧的管壳体2-1上开有进土孔2-7，内螺旋杆2-2的上端连固有万向接头2-3，万向接头2-3的上端穿过法兰8与螺旋钻杆1内的连杆6的下端固定连接。(见图3、图5)张拉器3由竖杆3-1、横杆3-2、第一小横杆3-3、第二小横杆3-4、第一斜杆3-5、第二斜杆3-6、第三斜杆3-7、第四斜杆3-8组成，竖杆3-1的下端垂直固定在横杆3-2的中段上面，第一小横杆3-3垂直固定在横杆3-2的一端，第二小横杆3-4垂直固定在横杆3-2的另一端，第一斜杆3-5与第二斜杆3-6交叉设置，第一斜杆3-5与第二斜杆3-6的下端分别与第一小横杆3-3的两端铰接，第一斜杆3-5和第二斜杆3-6的上端分别与两个管钻头2的一侧铰接，第三斜杆3-7和第四斜杆3-8交叉设置，第三斜杆3-7和第四斜杆3-8的下端分别与第二小横杆3-4的两端铰接，第三斜杆3-7和第四斜杆3-8的上端分别与两个管钻头2的另一侧铰接，竖杆3-1的上端穿过法兰8与螺旋钻杆1内的张拉管5的下端固定连接，第一小横杆3-3、第一斜杆3-5和第二斜杆3-6在一侧的加强管4内上下滑动，第二小横杆3-4、第三斜杆3-7和第四斜杆3-8在另一侧的加强管4内上下滑动。

    具体实施方式二：(见图2、图6)本实施方式与具体实施方式一的不同点在于，螺旋钻杆1内的两个连杆6由一个连管9替换，螺旋钻杆1由细螺旋钻杆12替换，在细螺旋钻杆12的下端与法兰8之间增加有连接器10，连接器10由连接器箱体10-1、大齿轮10-2、大齿轮轴10-3、两个小齿轮10-4、两个小齿轮轴10-5组成；大齿轮10-2固定在大齿轮轴10-3上，大齿轮10-2设在连接器箱体10-1内，两个小齿轮10-4分别固定在两个小齿轮轴10-5上，两个小齿轮10-4分别固定在连接器箱体10-1内大齿轮10-2的两侧，两个小齿轮10-4分别与大齿轮10-2啮合，大齿轮轴10-3的上端穿过法兰8与细螺旋钻杆12内的连管9的下端固定连接，两个小齿轮轴10-5的下端分别与两个万向接头2-3的上端固定连接。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

    工作原理：电动机转动带动减速器输出轴转动，减速器输出轴带动螺旋钻杆1转动，螺旋钻杆1通过法兰8带动两个管钻头2同步旋转，螺旋钻杆1转动的同时减速器两侧的输出轴通过两个连杆6直接带动两个管钻头2内的内螺旋杆2-2旋转。此时，主要是两个管钻头2的下切土刀2-4切土，切下来的土由下进土孔2-6进入管钻头2的管壳体2-1内，再由内螺旋杆2-2向上送到法兰8的上面，最后由螺旋钻杆1送到地面上。当孔深达到要求需扩孔底时，(见图4)利用液压油缸提升张拉管5，张拉器3将两个管钻头2的下端向上横向撑起，此时，主要由侧切土刀2-5切土。当扩底扩到指定直径后，边收拢管钻头2边旋转清底，必要时可重复两、三次清底。当地下水位高、土质软时，还可利用连管9的空心向桩孔内注水泥浆或注泥浆，做注浆桩或护壁桩。