水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构.pdf

本发明属于建筑设备技术领域，尤其是涉及一种水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构。它解决了现有水泥土搅拌桩打桩机钻孔效率低等问题。包括具有至少三根能周向转动呈竖直方向设置的钻杆体的钻杆组件，每一个钻杆体上均设有若干搅拌体，钻杆组件内的钻杆体的中心线在竖直方向的投影不位于同一直线上，且钻杆组件中任意三个中心线在竖直方向的投影不位于同一直线上的钻杆体的中心线依次相连形成三角形结构，钻杆体在竖直方向上一一错位设置。本水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构的优点在于：搅拌均匀，制得的水泥土搅拌桩抗拔能力强，钻孔难度小，能单次钻出近似矩形的钻孔，无需再进行移机、重复钻孔，节约了施工成本，稳定性好。

1.  一种水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构，包括具有至少三根能周向转动呈竖直方向设置的钻杆体(11)的钻杆组件(1)，每一个钻杆体(11)上均设有若干搅拌体(12)，其特征在于，所述的钻杆组件(1)内的钻杆体(11)的中心线在竖直方向的投影不位于同一直线上，且钻杆组件(1)中任意三个中心线在竖直方向的投影不位于同一直线上的钻杆体(11)的中心线依次相连形成三角形结构，所述的钻杆体(11)在竖直方向上一一错位设置。

2.  根据权利要求1所述的水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构，其特征在于，所述的钻杆组件(1)包括至少一根主钻杆(13)，所述的主钻杆(13)周向外侧设有至少两根副钻杆(14)，且所述的主钻杆(13)的中心线在竖直方向的投影与副钻杆(14)的中心线在竖直方向的投影不位于同一直线上。

3.  根据权利要求2所述的水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构，其特征在于，所述的主钻杆(13)与副钻杆(14)呈矩形整列分布设置。

4.  根据权利要求2所述的水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构，其特征在于，所述的副钻杆(14)包括若干设置在主钻杆(13)周向外侧的第一副钻杆体(141)与第二副钻杆体(142)，所述的第一副钻杆体(141)与第二副钻杆体(142)一一交错设置且所述的第一副钻杆体(141)与第二副钻杆体(142)均以主钻杆(13)为中心周向分布且形成直径不同的环形结构。

5.  根据权利要求4所述的水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构，其特征在于，所述的第一副钻杆体(141)与第二副钻杆体(142)均周向均匀分布设置。

6.  根据权利要求2或3或4或5所述的水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构，其特征在于，所述的主钻杆(13)与副钻杆(14)均周向转动设置在驱动箱体(2)上，且所述的主钻杆(13)与驱动箱体(2)上设有能驱动主钻杆(13)轴向往复移动的轴向驱动 机构(3)。

7.  根据权利要求6所述的水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构，其特征在于，所述的主钻杆(13)一端贯穿于驱动箱体(2)，另一端向下延伸设置，所述的副钻杆(14)一端转动设置在驱动箱体(2)内，另一端与主钻杆(13)同向向下延伸。

8.  根据权利要求6所述的水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构，其特征在于，所述的轴向驱动机构(3)包括设置在驱动箱体(2)内的通孔(31)，所述的主钻杆(13)贯穿于通孔(31)内且主钻杆(13)与通孔(31)之间设有能使主钻杆(13)与通孔(31)轴向滑动相连的轴向导向组件，所述的主钻杆(13)端部连接有能驱动主钻杆(13)沿通孔(31)轴向往复滑动的轴向驱动组件。

9.  根据权利要求6所述的水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构，其特征在于，所述的轴向导向组件包括设置在通孔(31)内且周向内侧具有若干轴向延伸的导向槽(321)的花键套(32)，所述的主钻杆(13)周向外侧设有若干轴向延伸的导向凸条(33)，且所述的导向凸条(33)与导向槽(321)滑动配合，所述的花键套(32)与通孔(31)之间设有轴承(34)。

10.  根据权利要求6所述的水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构，其特征在于，所述的轴向驱动组件包括设置在驱动箱体(2)上的支撑架体(35)，所述的支撑架体(35)上设有升降驱动器(36)，且所述的升降驱动器(36)的输出轴与主钻杆(13)周向转动相连。

水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构
技术领域
本发明属于建筑设备技术领域，尤其是涉及一种水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构。
背景技术
水泥土搅拌桩是用于加固饱和软黏土低地基的一种方法，它利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。常见的水泥土搅拌桩的打桩机多为两轴搅拌桩，即由二个等直径的圆柱体交接而成，对于二轴水泥土搅拌桩机，为了提高止水效果，需要在基坑外围施工两排水泥土搅拌桩，在打完第一排桩之后，需要移动桩机，再在第二排桩的位置进行施工第二排水泥土搅拌桩，这就使得施工速度慢，耗时长，且两排桩之间存在搭接冷缝，钻杆下钻与提升次数多，搅拌不充分。
为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种六轴水泥土搅拌桩机[申请号：201310343118.X]，本发明提供一种六轴水泥土搅拌桩机，动力箱连接六根钻杆，六根钻杆带有多个刀片或叶片，六根钻杆可直接喷浆能一次施工六根水泥土搅拌桩，相比传统的搅拌桩施机，钻杆数量多，每根钻杆上带有更多的刀片或叶片钻杆可直接喷浆。上述方案在一定程度上解决了现有水泥土搅拌桩机施工效率低的问题，但是该方案依然存在着：搅拌不够均匀，水泥土搅拌桩抗拔能力差，钻孔难度大，稳定性差的 问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种结构简单合理，搅拌均匀的水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构，包括具有至少三根能周向转动呈竖直方向设置的钻杆体的钻杆组件，每一个钻杆体上均设有若干搅拌体，其特征在于，所述的钻杆组件内的钻杆体的中心线在竖直方向的投影不位于同一直线上，且钻杆组件中任意三个中心线在竖直方向的投影不位于同一直线上的钻杆体的中心线依次相连形成三角形结构，所述的钻杆体在竖直方向上一一错位设置。显然，每一个钻杆组件内的钻杆体均不位于同一直线上，这样增大了施工后的水泥土搅拌桩横截面的周长，提高了水泥土搅拌桩的抗拔能力，且各个钻杆体竖直方向上错位设置，一方面可以提高搅拌时的均匀性，另一方向也减小了施工时钻孔的难度。
在上述的水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构中，所述的钻杆组件包括至少一根主钻杆，所述的主钻杆周向外侧设有至少两根副钻杆，且所述的主钻杆的中心线在竖直方向的投影与副钻杆的中心线在竖直方向的投影不位于同一直线上。优选地，这里的主钻杆设置在中心，各个副钻杆设置在主钻杆周向外侧，且主钻杆与副钻杆竖直方向错位设置，这样增大了施工时钻孔的横截面积，增强水泥土搅拌桩的抗拔能力。
在上述的水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构中，所述的主钻杆与副钻杆呈矩形整列分布设置。优选地，这里的主钻杆的数量为一根，副钻杆的数量为八根，且由于主钻杆与副钻杆呈矩形整列分布，使得一个步骤即可钻出近似矩形的钻孔，这样增大了 水泥土搅拌桩的横截面积。
在上述的水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构中，所述的副钻杆包括若干设置在主钻杆周向外侧的第一副钻杆体与第二副钻杆体，所述的第一副钻杆体与第二副钻杆体一一交错设置且所述的第一副钻杆体与第二副钻杆体均以主钻杆为中心周向分布且形成直径不同的环形结构。即在中部设置一根主钻杆，第一副钻杆体与第二副钻杆体的数量均为四根且分别周向分布形成直径不同的环形，这样使得施工时单次能钻出近似正方形的钻孔，无需再移动桩机再进行重复钻孔，节约了成本。
在上述的水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构中，所述的第一副钻杆体与第二副钻杆体均周向均匀分布设置。各个第一副钻杆体与第二副钻杆体均匀分布，稳定性好。
在上述的水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构中，所述的主钻杆与副钻杆均周向转动设置在驱动箱体上，且所述的主钻杆与驱动箱体上设有能驱动主钻杆轴向往复移动的轴向驱动机构。优选地，这里的驱动箱体上设有钻杆驱动器，钻杆驱动器通过驱动齿轮驱动主钻杆周向转动，主钻杆通过第一传动齿轮与部分副钻杆相连，这样使得这些副钻杆能与主钻杆同步反向转动，剩下的副钻杆通过过桥齿轮与第二传动齿轮和主钻杆相连，这样使得剩下的副钻杆能与主钻杆同步正向向转动，这样使得搅拌更加均匀，且减少钻孔使得反作用力，且在钻孔时遇到较为坚硬的土层或石块时，主钻杆由轴向驱动机构带动可以轴向伸缩，使得钻孔更加容易，提高了钻孔的效率，不易遇到无法钻动的现象。
在上述的水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构中，所述的主钻杆一端贯穿于驱动箱体，另一端向下延伸设置，所述的副钻杆一端转动设置在驱动箱体内，另一端与主钻杆同向向下延伸。即主钻杆与副钻杆均同向设置，两种钻杆的端部均设置在驱动箱体 上。
在上述的水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构中，所述的轴向驱动机构包括设置在驱动箱体内的通孔，所述的主钻杆贯穿于通孔内且主钻杆与通孔之间设有能使主钻杆与通孔轴向滑动相连的轴向导向组件，所述的主钻杆端部连接有能驱动主钻杆沿通孔轴向往复滑动的轴向驱动组件。即通过轴向驱动组件带动主钻杆轴向滑动来实现主钻杆的伸缩。
在上述的水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构中，所述的轴向导向组件包括设置在通孔内且周向内侧具有若干轴向延伸的导向槽的花键套，所述的主钻杆周向外侧设有若干轴向延伸的导向凸条，且所述的导向凸条与导向槽滑动配合，所述的花键套与通孔之间设有轴承。由于花键套与通孔之间设有轴承，使得主钻杆又可以周向转动又可以轴向滑动，两者之间互不干扰。
在上述的水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构中，所述的轴向驱动组件包括设置在驱动箱体上的支撑架体，所述的支撑架体上设有升降驱动器，且所述的升降驱动器的输出轴与主钻杆周向转动相连。优选地，这里的升降驱动器的输出轴与主钻杆之间通过轴承座相连，这样使得主钻杆周向转动时升降驱动器不会随着主钻杆一起转动，且在升降驱动器的驱动下主钻杆在花键套内轴向滑动从而实现伸缩。
与现有的技术相比，本水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构的优点在于：搅拌均匀，制得的水泥土搅拌桩抗拔能力强，钻孔难度小，能单次钻出近似矩形的钻孔，无需再进行移机、重复钻孔，节约了施工成本，稳定性好。
附图说明
图1为本发明中实施例一钻杆组件的结构示意图。
图2为本发明中实施例一钻杆组件的另一个视角的结构示意图。
图3为本发明中实施例一钻杆体使用状态下的结构示意图。
图4为本发明中实施例一钻杆体使用状态下的局部结构示意图。
图5为本发明中实施例一钻杆驱动器连接状态的结构示意图。
图6为本发明中实施例二钻杆组件的结构示意图。
图7为本发明中实施例三钻杆组件的结构示意图。
图中，钻杆组件1、钻杆体11、搅拌体12、主钻杆13、副钻杆14、第一副钻杆体141、第二副钻杆体142、驱动箱体2、轴向驱动机构3、通孔31、花键套32、导向槽321、导向凸条33、轴承34、支撑架体35、升降驱动器36、钻杆驱动器4、驱动齿轮41、第一传动齿轮42、第二传动齿轮43、过桥齿轮44、轴承座45。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
实施例一
如图1-2所示，本水泥土搅拌桩打桩机的钻杆分布结构，包括具有至少三根能周向转动呈竖直方向设置的钻杆体11的钻杆组件1，每一个钻杆体11上均设有若干搅拌体12，钻杆组件1内的钻杆体11的中心线在竖直方向的投影不位于同一直线上，且钻杆组件1中任意三个中心线在竖直方向的投影不位于同一直线上的钻杆体11的中心线依次相连形成三角形结构，钻杆体11在竖直方向上一一错位设置，显然，每一个钻杆组件1内的钻杆体 11均不位于同一直线上，这样增大了施工后的水泥土搅拌桩横截面的周长，提高了水泥土搅拌桩的抗拔能力，且各个钻杆体11竖直方向上错位设置，一方面可以提高搅拌时的均匀性，另一方向也减小了施工时钻孔的难度。
具体地，本实施例中的钻杆组件1包括至少一根主钻杆13，主钻杆13周向外侧设有至少两根副钻杆14，且主钻杆13的中心线在竖直方向的投影与副钻杆14的中心线在竖直方向的投影不位于同一直线上，优选地，这里的主钻杆13设置在中心，各个副钻杆14设置在主钻杆13周向外侧，且主钻杆13与副钻杆14竖直方向错位设置，这样增大了施工时钻孔的横截面积，增强水泥土搅拌桩的抗拔能力。其中，这里的副钻杆14包括若干设置在主钻杆13周向外侧的第一副钻杆体141与第二副钻杆体142，第一副钻杆体141与第二副钻杆体142一一交错设置且第一副钻杆体141与第二副钻杆体142均以主钻杆13为中心周向均匀分布且形成直径不同的环形结构，即在中部设置一根主钻杆13，第一副钻杆体141与第二副钻杆体142的数量均为四根且分别周向分布形成直径不同的环形，这样使得施工时单次能钻出近似正方形的钻孔，无需再移动桩机再进行重复钻孔，节约了成本，且各个第一副钻杆体141与第二副钻杆体142均匀分布，稳定性好。
如图3-5所示，本实施例中的主钻杆13与副钻杆14均周向转动设置在驱动箱体2上，且主钻杆13与驱动箱体2上设有能驱动主钻杆13轴向往复移动的轴向驱动机构3，优选地，这里的驱动箱体2上设有钻杆驱动器4，钻杆驱动器4通过驱动齿轮41驱动主钻杆13周向转动，主钻杆13通过第一传动齿轮42与部分副钻杆14相连，这样使得这些副钻杆14能与主钻杆13同步反向转动，剩下的副钻杆14通过过桥齿轮44与第二传动齿轮43和主钻杆13相连，这样使得剩下的副钻杆14能与主钻杆13同步正向转 动，这样使得搅拌更加均匀，且减少钻孔使得反作用力，且在钻孔时遇到较为坚硬的土层或石块时，主钻杆13由轴向驱动机构3带动可以轴向伸缩，使得钻孔更加容易，提高了钻孔的效率，不易遇到无法钻动的现象。这里的主钻杆13一端贯穿于驱动箱体2，另一端向下延伸设置，副钻杆14一端转动设置在驱动箱体2内，另一端与主钻杆13同向向下延伸，即主钻杆13与副钻杆14均同向设置，两种钻杆的端部均设置在驱动箱体2上。
其中，本实施例中的轴向驱动机构3包括设置在驱动箱体2内的通孔31，主钻杆13贯穿于通孔31内且主钻杆13与通孔31之间设有能使主钻杆13与通孔31轴向滑动相连的轴向导向组件，主钻杆13端部连接有能驱动主钻杆13沿通孔31轴向往复滑动的轴向驱动组件，当钻孔时遇到较为坚硬的土层或石块时，通过轴向驱动组件带动主钻杆13轴向滑动来实现主钻杆13的伸缩。
优选地，这里的轴向导向组件包括设置在通孔31内且周向内侧具有若干轴向延伸的导向槽321的花键套32，主钻杆13周向外侧设有若干轴向延伸的导向凸条33，且导向凸条33与导向槽321滑动配合，花键套32与通孔31之间设有轴承34，由于花键套32与通孔31之间设有轴承34，使得主钻杆13又可以周向转动又可以轴向滑动，两者之间互不干扰。
其中，这里的轴向驱动组件包括设置在驱动箱体2上的支撑架体35，支撑架体35上设有升降驱动器36，且升降驱动器36的输出轴与主钻杆13周向转动相连，优选地，这里的升降驱动器36的输出轴与主钻杆13之间通过轴承座45相连，这样使得主钻杆13周向转动时升降驱动器36不会随着主钻杆13一起转动，且在升降驱动器36的驱动下主钻杆13在花键套32内轴向滑动从而实现伸缩。
本实施例的原理在于：一根主钻杆13设置在中部，在其周向 外侧设置八根副钻杆14，且主钻杆13与各个副钻杆14在竖直方向上错位设置，这样使得搅拌时更加均匀，副钻杆14包括四根第一副钻杆体141与四根第一副钻杆体142且两种副钻杆14分别周向分布形成直径不同的环形，这样使得施工时单次能钻出近似正方形的钻孔，无需再移动桩机再进行重复钻孔，节约了成本，钻杆驱动器4通过驱动齿轮41驱动主钻杆13周向转动，主钻杆13通过第一传动齿轮42与部分副钻杆14相连，这样使得这些副钻杆14能与主钻杆13同步反向转动，剩下的副钻杆14通过过桥齿轮44和第二传动齿轮43与主钻杆13相连，这样使得剩下的副钻杆14能与主钻杆13同步正向转动，这样使得搅拌更加均匀，且减少钻孔使得反作用力，且在钻孔时遇到较为坚硬的土层或石块时，主钻杆13由轴向驱动机构3带动可以轴向伸缩，使得钻孔更加容易，提高了钻孔的效率，不易遇到无法钻动的现象。
实施例二
如图6所示，本实施例的结构、原理与实施步骤与实施例一类似，不一样的地方在于，本实施例中的主钻杆13与副钻杆14呈矩形整列分布设置，优选地，这里的主钻杆13的数量为一根，副钻杆14的数量为八根，且由于主钻杆13与副钻杆14呈矩形整列分布，使得一个步骤即可钻出近似矩形的钻孔，这样增大了水泥土搅拌桩的横截面积。
实施例三
如图7所示，本实施例的结构、原理与实施步骤与实施例一类似，不一样的地方在于，本实施例中的副钻杆14以主钻杆13为圆心呈环状且均匀分布设置，例如，这里的副钻杆14的数量为四个，主钻杆13的数量为一个且设置在副钻杆14的中心，使得一个步骤即可钻出近似矩形的钻孔，这样增大了水泥土搅拌桩的横截面积。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了钻杆组件1、钻杆体11、搅拌体12、主钻杆13、副钻杆14、第一副钻杆体141、第二副钻杆体142、驱动箱体2、轴向驱动机构3、通孔31、花键套32、导向槽321、导向凸条33、轴承34、支撑架体35、升降驱动器36、钻杆驱动器4、驱动齿轮41、第一传动齿轮42、第二传动齿轮43、过桥齿轮44、轴承座45等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。