大角度斜桩机的制作方法

本发明涉及一种建筑工程机械，具体涉及一种用于斜桩钻孔施工的斜桩机。

背景技术：

1、随着轨道交通建设的发展，传统基坑支护技术需要安装大量的支撑，造成施工空间少，施工难度大，导致施工效率低，以及后期支撑拆除产生大量的建筑垃圾和对周围环境的污染。为满足绿色建造的要求，在城市进行轨道交通施工中，为减少作业面干扰、提高作业效率，寸土寸金的地方会采用斜桩进行基坑支护。斜桩作为新型支护结构类型，与传统竖直桩相比，相同条件下，斜桩支护结构控制变形能力更强，桩身弯矩更小。因此，斜桩支护结构所需支撑少，能够为施工提供更多空间，进而减少钢筋和混泥土等社会资源的消耗，具有施工效率高、安全系数大、环境污染少、施工周期短、施工成本低等优点。目前斜桩施工普遍采用静压斜桩机，而静压斜桩机用于大直径的斜桩施工时存在很多缺点：其一，斜桩接管长度短，施工效率低，如果增加斜桩接管长度，需要钻机的立柱很长且采用大行程液压油缸，设备笨重，设备重量高达100吨以上，使得接地比压很大，对施工场地的要求很高；其二，施工操作流程比较繁琐，每根桩需进行调整角度，所以施工难度和要求都很高，一般只适用±20°的斜桩施工，满足不了现在30°-50°斜桩施工要求；其三，施工时不能根据实际工况进行钻机内外杆不同转动方式的操控，不利于泥浆与原状土更充分的搅拌，影响提升桩的质量，且适用范围受限制，比如圆桩和方桩的施工；其四，钻机动力头的主轴（用于与钻机的内杆连接）与外杆联接套（用于与钻机的外杆连接）之间不能进行轴向的伸缩调节，使得钻机内外杆的接杆操作不方便。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是在于提供一种可增加斜桩接管长度，提高施工效率，降低设备重量和对施工场地的要求，斜桩角度可调，施工时可根据实际工况进行钻机内外杆不同转动方式的操控，且使钻机内外杆的接杆操作更加方便快捷的大角度斜桩机。

2、为解决上述技术问题，本发明是采取如下技术方案来完成的：

3、大角度斜桩机，包括在桩架上倾斜安装的的立柱和钻机动力头，其特征在于：立柱由上下两段组成，上段立柱相对下段立柱可伸缩设置，钻机动力头安装于上段立柱并可沿立柱长度方向进行纵向活动，钻机动力头的纵向活动由顶压油缸推动，顶压油缸的推杆朝上且推杆杆端与上段立柱连接，顶压油缸的缸体与钻机动力头之间可进行换位连接，与换位连接对应，顶压油缸的缸体设有上边的第一连接位和下边的第二连接位，钻机动力头设有上边的第三连接位和下边的第四连接位；施工工作每次的斜钻钻孔过程，钻机动力头有三步下移动作，一步下移由上段立柱相对下段立柱的缩回动作来完成，二步下移由顶压油缸的推杆伸出动作来完成，此前第三连接位需要与第一连接位对准连接，第四连接位与第二连接位错位脱开，三步下移由顶压油缸的推杆缩回后的再次伸出动作来完成，此前第四连接位需要与第二连接位对准连接，第三连接位与第一连接位错位脱开。

4、立柱的倾斜角度可调，下段立柱活动连接于桩架上，由调节油缸推动进行倾斜角度调节。

5、钻机动力头包括动力箱，动力箱内设有由液压马达驱动的主轴，主轴用于与钻机的内杆连接，动力箱内主轴传动输出驱动体，驱动体的转动方向与主轴的转动方向相反，动力箱的下方可上下活动设有外杆承托台，外杆承托台的上下活动由升降油缸推动，外杆承托台上可转动设有外杆联接套，外杆联接套用于与钻机的外杆连接；外杆承托台靠近动力箱时，驱动体与外杆联接套产生传动连接关系，外杆承托台远离动力箱时，驱动体与外杆联接套脱离传动连接关系。

6、主轴通过行星轮结构传动输出驱动体，行星轮结构包括太阳轮、行星轮和外齿圈，太阳轮与主轴固定连接，外齿圈与驱动体固定连接。

7、驱动体的外圆分布设有导向健，外杆联接套的内孔设有对应导向健的导向槽，外杆承托台靠近动力箱时，导向健插入导向槽内使驱动体与外杆联接套产生传动连接关系，外杆承托台远离动力箱时，导向健离开导向槽使驱动体与外杆联接套脱离传动连接关系。

8、外杆联接套的下端设有与钻机的外杆进行快速对接的快接接口。

9、第一连接位与第三连接位的连接通过第一连接体与第三连接体之间活动插入上销轴来完成，第一连接体固定于顶压油缸的缸体外圆并靠近缸体顶部，第三连接体固定于动力箱的箱体两侧；第二连接位与第四连接位的连接通过第二连接体与第四连接体之间活动插入下销轴来完成，第二连接体固定于顶压油缸的缸体底部，第四连接体固定于外杆承托台的托板两侧。

10、上述技术方案的大角度斜桩机，具有以下优点：其一，施工工作每次的斜钻钻孔过程，钻机动力头通过三步下移动作，一步下移由上段立柱相对下段立柱的缩回动作来完成，二步下移由顶压油缸的推杆伸出动作来完成，三步下移由顶压油缸的推杆缩回后的再次伸出动作来完成，进而实现在立柱长度较短时，增加斜桩接管长度，提高施工效率，同时降低设备重量和对施工场地的要求；其二，立柱的倾斜角度可调，简化施工操作流程，降低施工难度和要求，可满足现在30°-50°斜桩施工要求；其三，施工时可根据实际工况进行钻机内外杆不同转动方式的操控，当外杆承托台靠近动力箱时，钻机内外杆离合连接，钻机内杆正转而钻机外杆反转，或钻机内杆反转而钻机外杆正转，实现动力头的同轴双向搅拌或钻进，有利于泥浆与原状土能更充分的搅拌，有利于提升桩的质量，当外杆承托台远离动力箱时，钻机内外杆离合脱开，实现钻机内杆正转而钻机外杆不转动，或钻机内杆反转而钻机外杆不转动，来增大斜桩钻机的适用范围，比如圆桩和方桩的施工；其四，通过外杆承托台靠近或远离动力箱的操控，使得钻机动力头的主轴（用于与钻机的内杆连接）与外杆联接套（用于与钻机的外杆连接）之间能够进行轴向的伸缩调节，进而方便钻机内外杆的接杆操作。上述技术方案的大角度斜桩机，配合将旋喷技术和搅拌技术引入斜桩的施工工艺，就可实现高效旋喷搅拌的大角度斜桩一体施工，可进行直径φ1200、角度30°-50°的高效斜桩施工，满足对多种地层施工的适应性和高效性。

技术特征：

1.大角度斜桩机，包括在桩架上倾斜安装的的立柱和钻机动力头，其特征在于：立柱由上下两段组成，上段立柱相对下段立柱可伸缩设置，钻机动力头安装于上段立柱并可沿立柱长度方向进行纵向活动，钻机动力头的纵向活动由顶压油缸推动，顶压油缸的推杆朝上且推杆杆端与上段立柱连接，顶压油缸的缸体与钻机动力头之间可进行换位连接，与换位连接对应，顶压油缸的缸体设有上边的第一连接位和下边的第二连接位，钻机动力头设有上边的第三连接位和下边的第四连接位；施工工作每次的斜钻钻孔过程，钻机动力头有三步下移动作，一步下移由上段立柱相对下段立柱的缩回动作来完成，二步下移由顶压油缸的推杆伸出动作来完成，此前第三连接位需要与第一连接位对准连接，第四连接位与第二连接位错位脱开，三步下移由顶压油缸的推杆缩回后的再次伸出动作来完成，此前第四连接位需要与第二连接位对准连接，第三连接位与第一连接位错位脱开。

2.如权利要求1所述的大角度斜桩机，其特征在于：立柱的倾斜角度可调，下段立柱活动连接于桩架上，由调节油缸推动进行倾斜角度调节。

3.如权利要求1或2所述的大角度斜桩机，其特征在于：钻机动力头包括动力箱，动力箱内设有由液压马达驱动的主轴，主轴用于与钻机的内杆连接，动力箱内主轴还传动输出驱动体，驱动体的转动方向与主轴的转动方向相反，动力箱的下方可上下活动设有外杆承托台，外杆承托台的上下活动由升降油缸推动，外杆承托台上可转动设有外杆联接套，外杆联接套用于与钻机的外杆连接；外杆承托台靠近动力箱时，驱动体与外杆联接套产生传动连接关系，外杆承托台远离动力箱时，驱动体与外杆联接套脱离传动连接关系。

4.如权利要求3所述的大角度斜桩机，其特征在于：主轴通过行星轮结构传动输出驱动体，行星轮结构包括太阳轮、行星轮和外齿圈，太阳轮与主轴固定连接，外齿圈与驱动体固定连接。

5.如权利要求3所述的大角度斜桩机，其特征在于：驱动体的外圆分布设有导向健，外杆联接套的内孔设有对应导向健的导向槽，外杆承托台靠近动力箱时，导向健插入导向槽内使驱动体与外杆联接套产生传动连接关系，外杆承托台远离动力箱时，导向健离开导向槽使驱动体与外杆联接套脱离传动连接关系。

6.如权利要求3所述的大角度斜桩机，其特征在于：外杆联接套的下端设有与钻机的外杆进行快速对接的快接接口。

7.如权利要求3所述的大角度斜桩机，其特征在于：第一连接位与第三连接位的连接通过第一连接体与第三连接体之间活动插入上销轴来完成，第一连接体固定于顶压油缸的缸体外圆并靠近缸体顶部，第三连接体固定于动力箱的箱体两侧；第二连接位与第四连接位的连接通过第二连接体与第四连接体之间活动插入下销轴来完成，第二连接体固定于顶压油缸的缸体底部，第四连接体固定于外杆承托台的托板两侧。

技术总结本发明公开了一种大角度斜桩机，包括在桩架上倾斜安装的的立柱和钻机动力头，其特征在于：立柱由上下两段组成，上段立柱相对下段立柱可伸缩设置，钻机动力头安装于上段立柱并可纵向活动，钻机动力头的纵向活动由顶压油缸推动，顶压油缸的推杆朝上且推杆杆端与上段立柱连接，顶压油缸的缸体与钻机动力头之间可进行换位连接，与换位连接对应，顶压油缸的缸体设有上边的第一连接位和下边的第二连接位，钻机动力头设有上边的第三连接位和下边的第四连接位。本发明可增加斜桩接管长度，提高施工效率，降低设备重量和对施工场地的要求，斜桩角度可调，施工时可根据实际工况进行钻机内外杆不同转动方式的操控，且使钻机内外杆的接杆操作更加方便快捷。技术研发人员：林光杰,曹高峻,陈爱勉,黄振勇,倪镇坚,林苗格受保护的技术使用者：温州振中基础工程机械科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9