一种桩机钻杆自动更换装置技术领域
本实用新型涉及一种桩机钻杆自动更换装置，属于建筑设备和工具技术领
域。
背景技术
桩机是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土
中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不
同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。由于桩机
在钻孔使需要不断的续接钻杆的长度，以在地面上打入更深的孔，传统桩机在
续接或更换钻杆使需要人工操作，其工作效率较低，特别使一些用钻杆组钻孔
的桩机，其钻杆组质量较大，人工更换较为麻烦，钻孔效率较低，且需要耗费
较多的人力成本。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服传统桩机存在人工更换繁琐、效率低、
成本高等不足，进而提供一种桩机钻杆自动更换装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种桩机钻杆自动更换装置，其包括主桩架，所述主桩架上端设置有动力
头，所述动力头的上连接有驱动所述动力头升降的驱动装置，所述动力头的下
端连接有灌浆板，所述灌浆板与灌浆装置连接向钻杆内输送浆液，所述钻杆与
所述动力头之间通过万向节连接；所述灌浆装置下侧设置有钻杆自动拆卸机构，
所述钻杆自动拆卸机构与设置在所述主桩架中的钻杆可拆卸式连接，所述主桩
架一侧还设置有备用桩架组，所述备用桩架组包括与所述主桩架对齐设置的中
间备用桩架和所述中间备用桩架两侧并列设置的多个边侧备用桩架，所述中间
备用桩架上设置有将所述中间备用桩架中的钻杆组输送到所述主桩架中的X轴
钻杆输送装置，所述多个边侧备用桩架上设置有将所述边侧备用桩架中钻杆组
输送到所述中间备用桩架中的Y轴钻杆输送装置。
优选的，所述钻杆自动拆卸机构包括与所述钻杆同轴设置的八角套，所述
八角套固定在角套板上，所述角套板上至少设置有一个用于驱动所述角套板向
下运动的顶出机构，所述顶出机构的顶出端竖直向上设置，所述顶出端的端部
连接在灌浆板的下侧面上，所述顶出机构驱动所述八角套向下运动，使所述八
角套抵触并将钻杆上端的钻杆套向下压以便于所述万向节与所述钻杆转动拆
卸。
优选的所述主桩架下段位于最低打桩点的位置设置有下钻自动拆卸结构。
优选的所述下钻自动拆卸机构包括用于将所述钻杆上端的所述钻杆套下压
的压叉，所述压叉铰接在所述主桩架上，所述压叉的远离所述钻杆的一端连接
有驱动所述压叉下压所述钻杆套或使所述压叉转动至所述动力头竖向投影区之
外的压叉气缸，所述压叉气缸固定在所述主桩架上。
优选的所述边侧备用桩架包括分别设置在所述中间备用桩架左右两侧的左
备用桩架和右备用桩架，所述左备用桩架的上端设置有用于夹持左备用钻杆的
左钻杆夹紧机构，所述左钻杆夹紧机构的上端固定在左Y轴钻杆输送装置上；
所述右备用桩架的上端设置有用于夹持右备用钻杆的右钻杆夹紧机构，所述右
钻杆夹紧机构的上端固定在右Y轴钻杆输送装置上；所述左Y轴钻杆输送装置
和所述右Y轴钻杆输送装置均设置在Y轴输送导轨上。
优选的所述X轴钻杆输送装置的下端连接有中间钻杆夹紧机构，所述中间
钻杆夹紧机构的下方设置有中间钻杆固定机构，从所述侧备用桩架上输送过来
的备用钻杆先由所述中间钻杆固定机构固定，然后再由所述中间钻杆夹紧机构
夹持。
优选的所述主桩架上设置有用于将输送过来的备用钻杆夹持固定的主夹持
部。
优选的所述主夹持部包括两个水平设置并可以相向运动以从待安装钻杆的
两侧将待安装钻杆夹持固定的夹持部。
优选的所述动力头的最高点的下方水平设置有限制所述动力头下降的限位
板，所述限位板适于水平移入或移出所述动力头的竖向投影区。
优选的，所述主桩架与所述备用桩架组为格构式一体结构。。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的桩机钻杆自动更换装置能够自行
将备用位的钻杆自动转移至主桩架的位置，并能够实现自动安装，进而可节省
大量的安装时间，节省劳动力成本，提高桩机的工作效率
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的桩机钻杆自动更换装置与桩机装配后的主视结构示意
图；
图2是本实用新型桩机钻杆自动更换装置与桩机装配后的左视结构示意图；
图3是本实用新型桩机钻杆自动更换装置与桩机装配后的俯视结构示意图。
图中标记：10-主桩架，11-动力头，12-灌浆板，13-钻杆，14-万向节，15-
钻杆自动拆卸机构，16-备用桩架组，17-中间备用桩架，18-左备用桩架，19-
右备用桩架，20-X轴钻杆输送装置，21-八角套，22-角套板，23-顶出机构，24-
钻杆套，25-下钻自动拆卸结构，26-压叉，27-压叉气缸，28-左钻杆夹紧机构，
29-左Y轴钻杆输送装置，30-右钻杆夹紧机构，31-右Y轴钻杆输送装置，32-Y
轴输送导轨，33-中间钻杆夹紧机构，34-中间钻杆固定机构。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示
意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型
有关的构成。
如图1-3所示的本实用新型所述一种桩机钻杆自动更换装置，其包括主桩
架10，所述主桩架10上端设置有动力头11，所述动力头11的上连接有驱动所
述动力头11升降的驱动装置，所述动力头11的下端连接有灌浆板12，所述灌
浆板12与灌浆装置连接向钻杆13内输送浆液，所述钻杆13与所述动力头11
之间通过万向节14连接；所述灌浆装置下侧设置有钻杆自动拆卸机构15，所述
钻杆自动拆卸机构15与设置在所述主桩架10中的钻杆可拆卸式连接，所述主
桩架10中的钻杆为3×3矩阵排列的钻杆组，所述主桩架10一侧还设置有备用
桩架组16，所述备用桩架组16包括与所述主桩架10对齐设置的中间备用桩架
17和所述中间备用桩架17两侧的左备用桩架18、右备用桩架19，所述备用桩
架17还可根据需要设置其他数量的边侧备用桩架；所述中间备用桩架17上设
置有将所述中间备用桩架17中的钻杆组输送到所述主桩架10中的X轴钻杆输
送装置20，所述边侧备用桩架上设置有将所述边侧备用桩架中钻杆组输送到所
述中间备用桩架中的Y轴钻杆输送装置。本实用新型的桩机钻杆自动更换装置
能够自行将备用位的钻杆自动转移至主桩架的位置，并能够实现自动安装，进
而可节省大量的安装时间，节省劳动力成本，提高桩机的工作效率。
本实施例中，所述钻杆自动拆卸机构15包括与所述钻杆同轴设置的八角套
21，所述八角套21固定在角套板22上，所述角套板22上至少设置有一个用于
驱动所述角套板22向下运动的顶出机构23，所述顶出机构23可为气缸或油缸，
所述顶出机构23优选设置两个，并对称设置在角套板的两侧；所述顶出机构23
的顶出端竖直向上设置，所述顶出端的端部连接在灌浆板12的下侧面上，所述
顶出机构23驱动所述八角套22向下运动，使所述八角套22抵触并将钻杆上端
的钻杆套24向下压以便于所述万向节14与所述钻杆转动拆卸，也即所述八角
套22先带动所述钻杆套24下降一定距离使钻杆套脱离万向节，然后动力头驱
动万向节翻转使万向节与钻杆分离，进而实现自动拆卸钻杆。
本实施例中，所述主桩架10下段位于最低打桩点(此处所述的最低打桩点
是指动力头运行到此处时开始进行对钻杆加长的位置)的位置设置有下钻自动
拆卸结构25，所述下钻自动拆卸机构25包括用于将所述钻杆上端的所述钻杆套
24下压的压叉26，所述压叉26铰接在所述主桩架10上，所述压叉26的远离
所述钻杆的一端连接有驱动所述压叉26下压所述钻杆套24或使所述压叉26转
动至所述动力头11竖向投影区之外的压叉气缸27，所述压叉气缸27固定在所
述主桩架10上。所述压叉气缸27驱动所述压叉26下压钻杆套24，使所述钻杆
套24与万向节14分离，动力头11驱动万向节14反转，使万向节14与钻杆分
离，然后动力头向上移动至顶端，从备用桩架组中调取钻杆对已打入地下的钻
杆加长。
本实施例中，所述左备用桩架18的上端设置有用于夹持左备用钻杆的左钻
杆夹紧机构28，所述左钻杆夹紧机构28的上端固定在左Y轴钻杆输送装置29
上；所述右备用桩架19的上端设置有用于夹持右备用钻杆的右钻杆夹紧机构30，
所述右钻杆夹紧机构30的上端固定在右Y轴钻杆输送装置31上；所述左Y轴
钻杆输送装置29和所述右Y轴钻杆输送装置31均设置在Y轴输送导轨32上。
本实施例中，所述X轴钻杆输送装置20的下端连接有中间钻杆夹紧机构33，
所述中间钻杆夹紧机构33的下方设置有中间钻杆固定机构34，从所述侧备用桩
架(左备用桩架或右备用桩架)上输送过来的备用钻杆先由所述中间钻杆固定
机构34固定，然后再由所述中间钻杆夹紧机构33夹持，最后再通过X轴钻杆
输送装置20输送至主桩架内对钻杆加长。
本实施例中，所述主桩架10上设置有用于将输送过来的备用钻杆夹持固定
的主夹持部，所述主夹持部首先将备用钻杆加持固定，然后动力头和万向节下
移先与备用钻杆的上端连接，接着主夹持部释放备用钻杆，动力头带动备用钻
杆下降与钻入地面的钻杆连接，进而完成对钻杆的加长。所述主夹持部包括两
个水平设置并可以相向运动以从待安装钻杆(此处所述的待安装钻杆为移动至
主桩架内的备用钻杆)的两侧将待安装钻杆夹持固定的夹持部。所述主夹持部
的具体结构形式不限，只要能将备用钻杆有效加紧即可。
本实施例中，所述动力头11的最高点的下方水平设置有限制所述动力头11
下降的限位板，所述限位板适于水平移入或移出所述动力头11的竖向投影区。
在进行备用钻杆的平移操作时，限位板移入动力头11的竖向投影区的正下方，
一防止动力头下降，当备用钻杆平移至主桩架内以后，限位板移出动力头11的
竖向投影区，以便于动力头下降与备用钻杆的上端连接。
本实施例中，所述主桩架10与所述备用桩架组16为格构式一体结构，该
结构便于组装，并能够达到预期的支撑强度和稳定性。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关
工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更
以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要如
权利要求范围来确定其技术性范围。