本實(shí)用新型涉及一種樁工機(jī)械領(lǐng)域的設(shè)備和成樁應(yīng)用，具體為一種雙動(dòng)力頭長(zhǎng)螺旋擺轉(zhuǎn)套管鉆機(jī)及使用其鉆孔成樁的方法。

背景技術(shù)：

灌注樁系是指在工程現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)機(jī)械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁，依照成孔方法不同，灌注樁又可分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁等幾類。

傳統(tǒng)現(xiàn)有的長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)有單桿長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)，其為單動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)的鉆孔設(shè)備，這種類型的旋鉆機(jī)在使用中提升長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)與注入混凝土灌漿至地下的實(shí)際操作過(guò)程中不容易做到無(wú)縫連接，因此會(huì)使得地下水、地下流沙進(jìn)入到孔洞之中，注入混凝土的成樁質(zhì)量不能保證。

現(xiàn)有的振動(dòng)沉管灌注鉆機(jī)是向下振動(dòng)沉管擠土鉆孔，灌注混凝土成樁，這類型的鉆機(jī)在擠土鉆孔過(guò)程中會(huì)向周邊土壤施加了擠壓力，這些擠壓力所產(chǎn)生的擠壓應(yīng)力的一部分在提升鋼套管后釋放出來(lái)，會(huì)造成已灌注的混凝土樁直徑的縮小，影響樁的質(zhì)量。

現(xiàn)有的雙動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)套管鉆機(jī)，利用旋轉(zhuǎn)套管和長(zhǎng)螺旋鉆桿進(jìn)行開孔鉆孔成樁，在利用旋轉(zhuǎn)套管作業(yè)時(shí)需要向下切割土壤，需要克服土壤與套管口之間產(chǎn)生的摩擦阻力，為了克服摩擦阻力所產(chǎn)生扭矩，與之匹配的套管鉆電機(jī)和套管鉆設(shè)備及機(jī)架的承載功率和強(qiáng)度要求比較高，從而其成本也比提升很多，同時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)套管的旋轉(zhuǎn)深入地面，使得土壤與旋轉(zhuǎn)套之間緊密接觸，導(dǎo)致摩擦力加大，提出旋轉(zhuǎn)套管所用的功耗也更加大，且費(fèi)時(shí)費(fèi)力；由于旋轉(zhuǎn)套管對(duì)土壤的作用力較大，因此會(huì)對(duì)周圍土壤造成一定的影響，導(dǎo)致最終成樁的品質(zhì)影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，申請(qǐng)人在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上提出改進(jìn)，提供一種一種雙動(dòng)力頭長(zhǎng)螺旋擺轉(zhuǎn)套管鉆機(jī)及一種擺轉(zhuǎn)式套管長(zhǎng)螺旋鉆桿鉆孔成樁的方法，既保留了長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，又改進(jìn)了現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)套管的結(jié)構(gòu)和方式，使得本實(shí)用新型的技術(shù)方案能夠有效的提高鉆孔打樁的便捷度和質(zhì)量；

具體的，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種雙動(dòng)力頭長(zhǎng)螺旋擺轉(zhuǎn)套管鉆機(jī)包括機(jī)架裝置和與其連接的鉆孔裝置，其特征在于所述鉆孔裝置包括鉆孔電機(jī)(1)，連接并置于鉆孔電機(jī)(1)下方的長(zhǎng)螺旋鉆桿(2)，套穿過(guò)長(zhǎng)螺旋鉆桿(2)上部位于鉆孔電機(jī)(1)下方的套管座(3)，置于套管座(3)內(nèi)的振動(dòng)電機(jī)(4)，連接振動(dòng)電機(jī)(4)的振動(dòng)箱(5)安裝于套管座(3)下方，套裝著長(zhǎng)螺旋鉆桿(2)的鋼套管(6)連接至振動(dòng)箱(5)，鋼套管(6)以能在套管座(3)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)并上下振動(dòng)的方式連接在套管座(3)上，鋼套管(6)外壁上部設(shè)有擺轉(zhuǎn)支撐部(7)，所述套管座(3)上安裝有擺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述擺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接至擺轉(zhuǎn)支撐部(7)，鋼套管(6)在擺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的作用下能做往復(fù)的擺轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

所述擺轉(zhuǎn)支撐部(7)套裝固定在鋼套管(6)外壁上部，以對(duì)稱的方式設(shè)有兩個(gè)外凸的擺轉(zhuǎn)連接部(8)置于擺轉(zhuǎn)支撐部(7)的外側(cè)壁上。

所述擺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括搓轉(zhuǎn)油缸(9)、油路系統(tǒng)(10)、活動(dòng)傳動(dòng)件(11)、油泵電機(jī)(12)，油泵電機(jī)(12)連接至搓轉(zhuǎn)油缸(9)，搓轉(zhuǎn)油缸(9)分別具有兩個(gè)均安裝在振動(dòng)箱(5)上，兩個(gè)搓轉(zhuǎn)油缸(9)分別對(duì)朝兩個(gè)擺轉(zhuǎn)連接部(8)并分別通過(guò)一個(gè)活動(dòng)傳動(dòng)件(11)連接至相對(duì)的擺轉(zhuǎn)連接部(8)上，油泵電機(jī)(12)通過(guò)油路系統(tǒng)(10)連接起兩個(gè)搓轉(zhuǎn)油缸(9)形成雙向循環(huán)供油。

所述擺轉(zhuǎn)支撐部(7)的擺轉(zhuǎn)角度范圍在30°～70°之間。

所述鉆機(jī)還包括一個(gè)減速機(jī)(13)，減速機(jī)(13)置于鉆孔電機(jī)(1)和套管座(3)之間長(zhǎng)螺旋鉆桿(2)通過(guò)減速機(jī)(13)往下延伸，所述鋼套管(6)的底部管口上安裝有環(huán)形鉆頭(14)。

所述長(zhǎng)螺旋鉆桿(2)為上下連通的中空的鉆桿，注漿管(15)連接至中空長(zhǎng)螺旋鉆桿(2)的上端中空開口處。

所述機(jī)架裝置包括樁機(jī)架(16)、置于樁機(jī)架(16)上的第一卷?yè)P(yáng)機(jī)(17)、第一牽引鋼絲繩(18)、第二卷?yè)P(yáng)機(jī)(19)和第二牽引鋼絲繩(20)，置于樁機(jī)架(16)上向上延伸的機(jī)架臂(21)，所述第一牽引鋼絲刷通過(guò)機(jī)架臂(21)連接至套管座(3)上；所述第二牽引鋼絲繩(20)通過(guò)機(jī)架臂(21)連接至鉆孔裝置。

工作原理介紹：包括機(jī)架裝置和與其連接的鉆孔裝置的雙動(dòng)力頭長(zhǎng)螺旋擺轉(zhuǎn)套管鉆機(jī)，所述鉆孔裝置包括鉆孔電機(jī)(1)，連接并置于鉆孔電機(jī)(1)下方的長(zhǎng)螺旋鉆桿(2)，套穿過(guò)長(zhǎng)螺旋鉆桿(2)上部位于鉆孔電機(jī)(1)下方的套管座(3)，置于套管座(3)內(nèi)的振動(dòng)電機(jī)(4)，連接振動(dòng)電機(jī)(4)的振動(dòng)箱(5)安裝于套管座(3)下方，套裝著長(zhǎng)螺旋鉆桿(2)的鋼套管(6)連接至振動(dòng)箱(5)，鋼套管(6)以能在套管座(3)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)并上下振動(dòng)的方式連接在套管座(3)上，鋼套管(6)外壁上部設(shè)有擺轉(zhuǎn)支撐部(7)，所述套管座(3)上安裝有擺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述擺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接至擺轉(zhuǎn)支撐部(7)，鋼套管(6)在擺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的作用下能做往復(fù)的擺轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。鉆孔電機(jī)(1)為長(zhǎng)螺旋鉆桿(2)提供動(dòng)力，套管座(3)位于鉆孔電機(jī)(1)下方，二者不固定連接，當(dāng)套管座(3)緊貼鉆孔電機(jī)(1)時(shí)，鉆孔電機(jī)(1)能夠提供套管座(3)支撐力，增強(qiáng)其穩(wěn)定性和作用力，因此振動(dòng)箱(5)在振動(dòng)電機(jī)(4)的作用在套管座(3)內(nèi)帶動(dòng)鋼套管(6)做上下的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)，擺轉(zhuǎn)支撐部(7)與鋼套管(6)固定，擺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)擺轉(zhuǎn)支撐部(7)做往復(fù)的擺轉(zhuǎn)，即搓轉(zhuǎn)，從而鋼套管(6)既上下振動(dòng)，又左右方向來(lái)回搓轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)，與單向旋轉(zhuǎn)的套管則產(chǎn)生區(qū)別，使得套管管口與地面的摩擦作用力不會(huì)隨其運(yùn)動(dòng)而加大，從而減輕了機(jī)架裝置所需的負(fù)載壓力，克服了傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)套管的一個(gè)不足；上下振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方式，使得鋼套管(6)依靠自身重力和上下振動(dòng)的動(dòng)力不斷下沉進(jìn)入土壤的過(guò)程中，與土壤壁之間在搓轉(zhuǎn)和上下振動(dòng)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)作用下產(chǎn)生土壤液化現(xiàn)象，土壤液化后降低了鋼套管(6)下沉阻力，能夠便于提高打樁效率，也能夠讓周圍土壤凝聚變緊，防止松散，促進(jìn)成樁效果，提高成樁質(zhì)量。

所述擺轉(zhuǎn)支撐部(7)套裝固定在鋼套管(6)外壁上部，以對(duì)稱的方式設(shè)有兩個(gè)外凸的擺轉(zhuǎn)連接部(8)置于擺轉(zhuǎn)支撐部(7)的外側(cè)壁上。擺轉(zhuǎn)連接部(8)用于承受擺轉(zhuǎn)時(shí)收到的推力、拉力作用，外凸增加了其受力的力臂，提供擺轉(zhuǎn)的作用力受力點(diǎn)，便于提高擺轉(zhuǎn)支撐部(7)的擺轉(zhuǎn)效率。

所述擺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括搓轉(zhuǎn)油缸(9)、油路系統(tǒng)(10)、活動(dòng)傳動(dòng)件(11)、油泵電機(jī)(12)，油泵電機(jī)(12)連接至搓轉(zhuǎn)油缸(9)，，搓轉(zhuǎn)油缸(9)分別具有兩個(gè)均安裝在振動(dòng)箱(5)上，兩個(gè)搓轉(zhuǎn)油缸(9)分別對(duì)朝兩個(gè)擺轉(zhuǎn)連接部(8)并分別通過(guò)一個(gè)活動(dòng)傳動(dòng)件(11)連接至相對(duì)的擺轉(zhuǎn)連接部(8)上，油泵電機(jī)(12)通過(guò)油路系統(tǒng)(10)連接起兩個(gè)搓轉(zhuǎn)油缸(9)形成雙向循環(huán)供油，從而帶動(dòng)擺轉(zhuǎn)支撐部(7)做往復(fù)搓轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使得擺轉(zhuǎn)支撐部(7)的擺轉(zhuǎn)角度范圍在30°～70°之間。

所述鉆機(jī)還包括一個(gè)減速機(jī)(13)，減速機(jī)(13)置于鉆孔電機(jī)(1)和套管座(3)之間長(zhǎng)螺旋鉆桿(2)通過(guò)減速機(jī)(13)往下延伸，所述鋼套管(6)的底部管口上安裝有環(huán)形鉆頭(14)。所述長(zhǎng)螺旋鉆桿(2)為上下連通的中空的鉆桿，注漿管(15)連接至中空長(zhǎng)螺旋鉆桿(2)的上端中空開口處，便于灌漿操作，提高成樁效率；

機(jī)架裝置包括樁機(jī)架(16)、置于樁機(jī)架(16)上的第一卷?yè)P(yáng)機(jī)(17)、第一牽引鋼絲繩(18)、第二卷?yè)P(yáng)機(jī)(19)和第二牽引鋼絲繩(20)，置于樁機(jī)架(16)上向上延伸的機(jī)架臂(21)，所述第一牽引鋼絲刷通過(guò)機(jī)架臂(21)連接至套管座(3)上；所述第二牽引鋼絲繩(20)通過(guò)機(jī)架臂(21)連接至鉆孔裝置。使用時(shí)，第一卷?yè)P(yáng)機(jī)(17)驅(qū)動(dòng)第一牽引鋼絲繩(18)，用于對(duì)套管座(3)進(jìn)行升降操作，第二卷?yè)P(yáng)機(jī)(19)驅(qū)動(dòng)第二牽引鋼絲繩(20)用于對(duì)鉆孔裝置進(jìn)行升降操控。

綜上所述，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)效果：

(1)本實(shí)用新型提供的一種雙動(dòng)力頭長(zhǎng)螺旋擺轉(zhuǎn)套管鉆機(jī)，保留了長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)的優(yōu)良性能，也結(jié)合了套管鉆機(jī)的優(yōu)勢(shì)，克服了現(xiàn)有設(shè)備的不足，提供了更便捷、效率更高，成樁品質(zhì)更好的效果。

(2)鋼套管(6)的振動(dòng)和搓轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)方式不會(huì)對(duì)機(jī)架造成過(guò)高的負(fù)載壓力，有利于降低機(jī)架的成本。

(3)鋼套管(6)的振動(dòng)和搓轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)方式在使用中與土壤結(jié)合面產(chǎn)生土壤液化現(xiàn)象，降低了鋼套管(6)的下沉阻力和卷?yè)P(yáng)機(jī)提起時(shí)的起拔阻力，降低了搓轉(zhuǎn)阻力，有利于鋼套管(6)切割土壤障礙物，提高施工效率。

(4)在灌注入混凝土進(jìn)行成樁操作時(shí)，提升鋼套管(6)和/或長(zhǎng)螺旋鉆桿(2)的同時(shí)仍然保持鋼套管(6)的振動(dòng)與搓轉(zhuǎn)，有利于灌注的混凝土的密實(shí)度，從而提高成樁質(zhì)量，獲得高品質(zhì)成樁。

(5)本實(shí)用新型的一種雙動(dòng)力頭長(zhǎng)螺旋擺轉(zhuǎn)套管鉆機(jī)和使用擺轉(zhuǎn)套管進(jìn)行長(zhǎng)螺旋鉆桿(2)鉆孔成樁的方法，設(shè)備結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，方法科學(xué)易用，效果明顯，具有很好的市場(chǎng)推廣價(jià)值和意義。

附圖說(shuō)明

圖1為一種雙動(dòng)力頭長(zhǎng)螺旋擺轉(zhuǎn)套管鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一種雙動(dòng)力頭長(zhǎng)螺旋擺轉(zhuǎn)套管鉆機(jī)的左視圖；

圖3為擺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1—鉆孔電機(jī)、2—長(zhǎng)螺旋鉆桿、3—套管座、4—振動(dòng)電機(jī)、5—振動(dòng)箱、6—鋼套管、7—擺轉(zhuǎn)支撐部、8—擺轉(zhuǎn)連接部、9—搓轉(zhuǎn)油缸、10—油路系統(tǒng)、11—活動(dòng)傳動(dòng)件、12—油泵電機(jī)、13—減速機(jī)、14—環(huán)形鉆頭、15—注漿管、16—樁機(jī)架、17—第一卷?yè)P(yáng)機(jī)、18—第一牽引鋼絲繩、19—第二卷?yè)P(yáng)機(jī)、20—第二牽引鋼絲繩、21—機(jī)架臂。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型雙動(dòng)力頭長(zhǎng)螺旋擺轉(zhuǎn)套管鉆機(jī)包括機(jī)架裝置和與其連接的鉆孔裝置，所述鉆孔裝置包括鉆孔電機(jī)1，連接并置于鉆孔電機(jī)1下方的長(zhǎng)螺旋鉆桿2，套穿過(guò)長(zhǎng)螺旋鉆桿2上部位于鉆孔電機(jī)1下方的套管座3，置于套管座3內(nèi)的振動(dòng)電機(jī)4，連接振動(dòng)電機(jī)4的振動(dòng)箱5安裝于套管座3下方，套裝著長(zhǎng)螺旋鉆桿2的鋼套管6連接至振動(dòng)箱5，鋼套管6以能在套管座3內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)并上下振動(dòng)的方式連接在套管座3上，鋼套管6外壁上部設(shè)有擺轉(zhuǎn)支撐部7，所述套管座3上安裝有擺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述擺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接至擺轉(zhuǎn)支撐部7，鋼套管6在擺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的作用下能做往復(fù)的擺轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。鉆孔電機(jī)1為長(zhǎng)螺旋鉆桿2提供動(dòng)力，套管座3位于鉆孔電機(jī)1下方，二者不固定連接，當(dāng)套管座3緊貼鉆孔電機(jī)1時(shí)，鉆孔電機(jī)1能夠提供套管座3支撐力，增強(qiáng)其穩(wěn)定性和作用力，因此振動(dòng)箱5在振動(dòng)電機(jī)4的作用在套管座3內(nèi)帶動(dòng)鋼套管6做上下的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)，擺轉(zhuǎn)支撐部7與鋼套管6固定，擺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)擺轉(zhuǎn)支撐部7做往復(fù)的擺轉(zhuǎn)，即搓轉(zhuǎn)，從而鋼套管6既上下振動(dòng)，又左右方向來(lái)回搓轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)，與單向旋轉(zhuǎn)的套管則產(chǎn)生區(qū)別，使得套管管口與地面的摩擦作用力不會(huì)隨其運(yùn)動(dòng)而加大，從而減輕了機(jī)架裝置所需的負(fù)載壓力，克服了傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)套管的一個(gè)不足；上下振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方式，使得鋼套管6在下沉進(jìn)入土壤過(guò)程中，與土壤壁之間在搓轉(zhuǎn)和上下振動(dòng)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)作用下產(chǎn)生土壤液化現(xiàn)象，土壤液化后降低了鋼套管6下沉阻力，能夠便于提高打樁效率，也能夠讓周圍土壤凝聚變緊，防止松散，促進(jìn)成樁效果，提高成樁質(zhì)量；

如圖3所示，所述擺轉(zhuǎn)支撐部7套裝固定在鋼套管6外壁上部，以對(duì)稱的方式設(shè)有兩個(gè)外凸的擺轉(zhuǎn)連接部8置于擺轉(zhuǎn)支撐部7的外側(cè)壁上。擺轉(zhuǎn)連接部8用于承受擺轉(zhuǎn)時(shí)收到的推力、拉力作用，外凸增加了其受力的力臂，提供擺轉(zhuǎn)的作用力受力點(diǎn)，便于提高擺轉(zhuǎn)支撐部7的擺轉(zhuǎn)效率；所述擺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括搓轉(zhuǎn)油缸9、油路系統(tǒng)10、活動(dòng)傳動(dòng)件11、油泵電機(jī)12，油泵電機(jī)12連接至搓轉(zhuǎn)油缸9，，搓轉(zhuǎn)油缸9分別具有兩個(gè)均安裝在振動(dòng)箱5上，兩個(gè)搓轉(zhuǎn)油缸9分別對(duì)朝兩個(gè)擺轉(zhuǎn)連接部8并分別通過(guò)一個(gè)活動(dòng)傳動(dòng)件11連接至相對(duì)的擺轉(zhuǎn)連接部8上，油泵電機(jī)12通過(guò)油路系統(tǒng)10連接起兩個(gè)搓轉(zhuǎn)油缸9形成雙向循環(huán)供油，從而帶動(dòng)擺轉(zhuǎn)支撐部7做往復(fù)搓轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使得擺轉(zhuǎn)支撐部7的擺轉(zhuǎn)角度為45°，該轉(zhuǎn)角范圍可在30°～70°之間；

所述鉆機(jī)還包括一個(gè)減速機(jī)13，減速機(jī)13置于鉆孔電機(jī)1和套管座3之間長(zhǎng)螺旋鉆桿2通過(guò)減速機(jī)13往下延伸，所述鋼套管6的底部管口上安裝有環(huán)形鉆頭14。所述長(zhǎng)螺旋鉆桿2為上下連通的中空的鉆桿，注漿管15連接至中空長(zhǎng)螺旋鉆桿2的上端中空開口處，便于灌漿操作，提高成樁效率；

機(jī)架裝置包括樁機(jī)架16、置于樁機(jī)架16上的第一卷?yè)P(yáng)機(jī)17、第一牽引鋼絲繩18、第二卷?yè)P(yáng)機(jī)19和第二牽引鋼絲繩20，置于樁機(jī)架16上向上延伸的機(jī)架臂21，所述第一牽引鋼絲刷通過(guò)機(jī)架臂21連接至套管座3上；所述第二牽引鋼絲繩20通過(guò)機(jī)架臂21連接至鉆孔裝置。使用時(shí)，第一卷?yè)P(yáng)機(jī)17驅(qū)動(dòng)第一牽引鋼絲繩18，用于對(duì)套管座3進(jìn)行升降操作，第二卷?yè)P(yáng)機(jī)19驅(qū)動(dòng)第二牽引鋼絲繩20用于對(duì)鉆孔裝置進(jìn)行升降操控。