[0001] 本发明涉及桩工机械领域，特别是涉及一种长螺旋桅杆可旋转式钻机。

[0002] 钻机作为桩工机械领域中常见的一种机械设备，可以适用于矿床普查勘探、矿山开凿、岩土工程及楼房建筑等多种场合。常用的长螺旋钻机通过带有叶片的钻杆和钻杆下方安装的钻头不断旋转向下掘进。长螺旋钻机的工作原理为：首先通过鹅头架的滑轮组上安装动力头，动力头带动钻杆和钻头工作，当达到指定深度时提出钻杆，灌注混凝土泥浆，移动钻机来调整位置，再利用吊车或钻机自身负钩吊装的振动锤移动的钻孔上方，利用振动锤将钢筋笼下放到灌有混凝土的钻孔之中。这类钻机在实际操作中存在以下方面的问题，如长螺旋钻机钻孔灌注完毕后，需要移动钻机，这会将孔口的泥土掉进灌好混凝土上方，这些泥土不易清理，在下放钢筋笼时会把泥土带进混凝土里，影响桩身质量；另外，在钢筋笼吊到孔口上方时，很难确保钢筋笼是在钻孔的中间位置，钢筋笼在下放过程中，钢筋笼上方的振动锤是自由落体，无法保证振动锤在垂直不摆动的情况下吊放钢筋笼，而下放时振动锤摆动过大，钢筋笼就会贴到孔壁漏在混凝土外并与土接触，漏在混凝土外面的钢筋会很快被地下水腐蚀氧化从而影响桩身的使用年限。

[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种提高成桩质量和工作效率、操作简便的长螺旋桅杆可旋转式钻机。

[0004] 本发明长螺旋桅杆可旋转式钻机，包括钻车、上桅杆和下桅杆，上桅杆和下桅杆之间设置有转盘轴承，转盘轴承的轴承内圈和轴承外圈分别与上桅杆底部和下桅杆顶部固定连接，轴承内圈由电机带动，上桅杆顶部设置有鹅头架，鹅头架上设置有动力头滑轮组和振动锤滑轮，鹅头架下方设置有动力头和振动锤，所述动力头下部连接有钻杆，动力头和振动锤的中轴线到上桅杆的中轴线的距离相同，固定在动力头上端和振动锤上端的钢丝绳分别绕过动力头滑轮组和振动锤滑组固定在钻车车体的两个卷扬上，上桅杆上沿竖直方向并列设置有主滑轨和副滑轨，且主滑轨与副滑轨下端平齐，所述主滑轨和副滑轨分别用于限定动力头和振动锤在竖直方向内运动，下桅杆上沿竖直方向设置有下滑轨，当主滑轨或副滑轨转动到下滑轨上方时，所述下滑轨的顶部分别能够与主滑轨或副滑轨的底部对接，下桅杆下部固定在钻车的安装座中，钻车上还安装有桅杆斜撑，所述桅杆斜撑的另一端固定在下桅杆上。

[0005] 本发明长螺旋桅杆可旋转式钻机，其中所述动力头滑轮组包括靠近卷扬方向的主动轮和靠近动力头方向的从动轮，所述振动锤滑轮与从动轮到上桅杆中心轴的距离相同。

[0006] 本发明长螺旋桅杆可旋转式钻机，其中所述上桅杆和下桅杆内部为中空结构。

[0007] 本发明长螺旋桅杆可旋转式钻机，其中所述动力头和振动锤上均设置有滑块，所述动力头上的滑块和振动锤上的滑块分别能够在主滑轨和副滑轨内滑动。

[0008] 本发明长螺旋桅杆可旋转式钻机与现有技术不同之处在于本发明长螺旋桅杆可旋转式钻机在鹅头架上同时设置有动力头滑轮组和振动锤滑轮，并通过钢丝绳分别将动力头和振动锤安装在鹅头架下方。本发明将长桅杆转变为上桅杆和下桅杆两部分，并在上桅杆和下桅杆之间安装转盘轴承。转盘轴承可以在下桅杆不动的情况下转动上桅杆，且旋转的位置和角度可以控制，这样可以保证每次上桅杆旋转调整位置时均十分精确且迅速，钻机整体的工作效率得以提高。上桅杆上设置有主滑轨和副滑轨，分别对应动力头和振动锤，用于限定动力头和振动锤在竖直方向内运动。下桅杆上设置有与主滑轨对接的下滑轨，且由于主滑轨和副滑轨下端平齐，因此上桅杆旋转指定角度后，副滑轨也可以转动到下滑轨正上方并与下滑轨对接。振动锤转动到指定位置后，能够沿副滑轨和下滑轨运动。这样钻孔灌注完毕后，就不需要整体移动转机，而是在钻杆提出底护筒后转动上桅杆，动力头和钻杆转到桅杆的一侧，这时振动锤和钢筋笼对准底护筒，有底护筒固定钢筋笼下端确保钢筋笼在钻孔中央，钢筋笼上端的振动锤沿着桅杆的滑轨下放不会有任何摆动，这样就可以保证其运行路线与动力头一致，从而保证钢筋笼下放的位置钻孔中央，得到混凝土的保护，提高了成桩的质量。

[0009] 下面结合附图对本发明的长螺旋桅杆可旋转式钻机作进一步说明。

[0010] 图1为本发明长螺旋桅杆可旋转式钻机的结构示意图；

[0011] 图2为本发明长螺旋桅杆可旋转式钻机中鹅头架的俯视图；

[0012] 图3为图1中A处的局部放大图。

[0013] 如图1所示，本发明长螺旋桅杆可旋转式钻机包括钻车1、上桅杆5和下桅杆15。上桅杆5和下桅杆15为中空设计，上桅杆5和下桅杆15之间设置有转盘轴承，如图3所示，转盘轴承的轴承内圈17和轴承外圈19分别与上桅杆5底部和下桅杆15顶部固定连接，轴承内圈17由电机18带动。轴承内圈17可以带动上桅杆5转动，而下桅杆15保持位置不变。上桅杆5顶部设置有鹅头架8，如图2所示，鹅头架8上设置有动力头滑轮组和振动锤滑轮7。如图1所示，鹅头架8下方设置有动力头11和振动锤10，动力头11下部连接有钻杆13，钻杆13上安装有钻头16，振动锤10用于安装钢筋笼。动力头11和振动锤10的中轴线到上桅杆5的中轴线的距离相同，这样可以保证振动锤10能够转动到与动力头11相同的位置，即钢筋笼与钻杆13的位置相同，从而确保钢筋笼能够下放到钻孔之中。固定在动力头11上端和振动锤10上端的钢丝绳3分别绕过动力头滑轮组和振动锤滑轮7固定在钻车1车体的两个卷扬2上。其中，如图2所示，动力头滑轮组包括靠近卷扬2方向的主动轮6和靠近动力头11方向的从动轮9，振动锤滑轮7与从动轮9到上桅杆5中心轴的距离相同，以保证动力头11和振动锤10在同一圆周上转动。如图1所示，上桅杆5上沿竖直方向并列设置有主滑轨12和副滑轨4，且主滑轨12与副滑轨4下端平齐。主滑轨12和副滑轨4分别动力头11和振动锤10相对应，动力头11和振动锤10上均设置有滑块，动力头11上的滑块和振动锤10上的滑块分别能够在主滑轨12和副滑轨4内滑动，从而带动动力头
11和振动锤10上下运动。下桅杆15上沿竖直方向设置有下滑轨14，下滑轨14顶部能与主滑轨12底部对接，副滑轨4旋转到下滑轨14上方后，下滑轨14顶部与能与副滑轨4底部对接。下桅杆15下部固定在钻车1的安装座中。钻车1上还安装有桅杆斜撑20，所述桅杆斜撑20的另一端固定在下桅杆15上。

[0014] 本发明长螺旋桅杆可旋转式钻机的工作原理如下：首先将动力头11和钻杆13放置在待钻孔的地面上方，下降动力头11进行钻孔工作，此时下滑轨14与主滑轨12对接，动力头11依次沿主滑轨12和下滑轨14运动，当达到指定深度时提出钻杆13，灌注混凝土泥浆。然后启动电机18，转盘轴承带动上桅杆5旋转至副滑轨4与下滑轨14对接，振动锤10依次沿副滑轨4和下滑轨14运动，将钢筋笼安装在振动锤10底部，控制卷扬2下降振动锤10将钢筋笼下放至钻孔之中，完成成桩过程。

[0015] 以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。