[實用新型]旋挖鉆機的鉆頭防脫落裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320015407.2
• 申請日: 2013-01-12
• 公開（公告）號: CN203035096U
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 叢翠芳;包克發(fā);張曉恒;許德祥;劉樹全
• 申請（專利權(quán)）人: 天津中泰華一地基基礎(chǔ)工程有限公司;劉樹全
• 主分類號: E21B12/04
• 分類號: E21B12/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 張金亭

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種旋挖鉆機，特別是一種旋挖鉆機的鉆頭防脫落裝置。

背景技術(shù)

旋挖鉆機是地基基礎(chǔ)工程中被廣泛應(yīng)用于鉆孔灌注樁成孔作業(yè)的施工機械。主要適用于沙礫、粘性土、粉質(zhì)土、風化巖等土層施工鉆孔灌注樁。旋挖鉆機的額定功率一般為125～450kW，動力輸出扭矩為120～400kN·m，最大成孔直徑可達1m～4m，最大成孔深度為60～100m。旋挖鉆機成孔的三大主要傳動部件為：動力頭、鉆桿和鉆頭。動力頭傳輸扭矩，使鉆桿旋轉(zhuǎn)，鉆桿與鉆頭連接，鉆頭旋轉(zhuǎn)切削泥土。

請參見圖1～圖2，目前，在旋挖鉆機行業(yè)中鉆桿一般由4-5節(jié)組成，每節(jié)長度12-18m，全套凈重9-20t，與鉆頭直接連接的內(nèi)芯鉆桿都在2t以上；鉆頭類型多種多樣，凈重一般1.2t～4t不等。但是，鉆桿1與鉆頭2連接都是一種形式，一）在鉆桿1的底部焊接鉆桿方頭5：鉆桿1采用無縫鋼管制作，鉆桿方頭5設(shè)有上凸部位，上凸部位設(shè)有中空結(jié)構(gòu)，鉆桿方頭5的上凸部位插入無縫鋼管，鉆桿方頭5與鉆桿1通過焊縫3連接，為了加強焊道的強度再焊接多道保護板4；二）在鉆頭2頂部設(shè)置與鉆桿方頭適配的鉆頭方頭，鉆頭方頭設(shè)有中空結(jié)構(gòu)，將鉆桿方頭插進鉆頭方頭的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)，采用銷子插入銷孔7來連接鉆桿1和鉆頭2。

在實際施工過程中時常發(fā)生鉆頭（包括鉆桿方頭）與鉆桿脫落的機損事故。因為事故經(jīng)常發(fā)生在即將成孔的底部位置，解決起來相當困難。目前解決方法有如下幾種：

一）引進大型沖擊錘設(shè)備，用卷揚機將與孔徑相符的金屬重物吊起，自然落體，砸向孔體底部的鉆頭，反復沖擊，直至將鉆頭砸碎并擠向孔徑外圍。

二）因上述方法成本較高，有些人就雇傭潛水員，潛水員帶著鋼絲繩潛到水底與鉆頭掛鉤，再用鉆機將其提起。該方法成本也不算低，而且潛水員還冒著較大人身傷害風險，如果塌孔后果不堪設(shè)想。

三）在上述方法都不能解決的情況下，只有廢除樁孔。按設(shè)計要求，廢除樁孔后，要在此樁孔對稱兩側(cè)重新再打兩根同樣的樁，并在兩根樁頂部做連接承臺，即人們說的“扁擔樁”

總之，不論哪種方法都是費時、費力、拖延工期、增加施工成本不得已而為之的無奈之舉。

旋挖鉆機成孔過程：鉆機卷揚機通過鋼絲繩提起鉆桿鉆頭----對準樁孔-------放下鉆桿鉆頭-------開動動力頭-----鉆桿鉆頭旋轉(zhuǎn)------取土-----取土完成-------動力頭停止轉(zhuǎn)動------再由卷揚機按照由內(nèi)向外的順序逐節(jié)提起鉆桿------將鉆頭移至地表存土區(qū)-------打開鉆頭門放土-------關(guān)閉鉆頭門------再由卷揚機提起鉆桿------重復上述動作。

鉆頭與鉆桿脫落的原因在于：

在旋挖鉆機成孔過程中，在放下鉆桿鉆頭和開始旋轉(zhuǎn)的環(huán)節(jié)，特別是遇到土層堅硬或大石塊時，作用在鉆桿上的沖擊力與扭矩都相當大，如此長時間反復運動，材料極易疲勞。受力最大的是直接與鉆頭連接的內(nèi)芯節(jié)，在這節(jié)鉆桿的方頭上既要承載著整個鉆桿10多噸的自重，又要在巨大扭力的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，還要接受反復沖擊。其薄弱環(huán)節(jié)就是無縫鋼管與鉆頭方頭連接的環(huán)焊縫3，由于焊縫具有多道保護板4的保護，斷裂部位往往向上移動，發(fā)生在斷裂區(qū)6。

實用新型內(nèi)容

本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種旋挖鉆機的鉆頭防脫落裝置，該裝置能夠避免鉆頭從鉆桿上脫落后沉于樁孔中。

本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種旋挖鉆機的鉆頭防脫落裝置，包括上防脫板、下防脫板和鋼鏈，所述上防脫板固定在鉆桿的內(nèi)壁底部，位于斷裂區(qū)之上；所述下防脫板固定在鉆桿方頭上凸部位中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁頂部；所述鋼鏈通過分設(shè)在其兩端的上活動軸和下活動軸被上下限位在所述上防脫板和所述下防脫板之間。

所述上防脫板通過點焊縫與所述鉆桿的內(nèi)壁連接。

所述下防脫板通過連續(xù)焊縫與所述鉆桿方頭的內(nèi)壁連接。

所述下防脫板的頂面與所述鉆桿方頭的頂面平齊。

本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是：當鉆桿與鉆頭在斷裂區(qū)脫離時，鉆桿在上、下防脫板，上、下活動軸及鋼鏈的共同作用下，能夠提住鉆頭，使二者不至于脫節(jié)；鉆桿旋轉(zhuǎn)，由于活動軸的原因鉆頭也不會隨之轉(zhuǎn)動，當提起鉆桿時，鉆頭在鋼鏈的牽引下也會被提上來。這樣就能有效防止鉆頭與鉆桿脫落的機損事故發(fā)生，減少施工事故成本。

附圖說明

圖1為本實用新型背景技術(shù)中鉆桿和鉆頭連接的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型背景技術(shù)中鉆桿底部焊接鉆桿方頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。