(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 2052250 U (45)授权公告日 2016.05.11
(21)申请号 201521131038.9(22)申请日 2015.12.23
(73)专利权人徐玉杰
地址300300 天津市东丽区满江道与昆仑路
交口保利玫瑰湾一期5号楼3004室(72)发明人徐玉杰 徐常晟 任洪玺 王晓
李孟雷 宋帅 王景瑞 陈永良吕连月 周敬叶 刘晓红 王云飞于玉彪 任作伟(51)Int.Cl.
E21B 17/00(2006.01)E02D 5/46(2006.01)
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
权利要求书1页 说明书3页 附图4页
(54)实用新型名称
一种伸缩钻杆和带有伸缩钻杆的搅拌桩机(57)摘要
本实用新型公开了一种伸缩钻杆和带有伸缩钻杆的搅拌桩机，外钻杆为多级卡槽式伸缩外钻杆，内钻杆为多级丝杠丝母或者多级液压伸缩缸的伸缩内钻杆，伸缩外钻杆与伸缩内钻杆一层层环套在一起；所述伸缩外钻杆的最外一层外钻杆顶部连接在外接动力上，伸缩内钻杆的最里一层内钻杆顶部固定到用于输送浆液、离合进给的传动轴上，伸缩外钻杆的最里一层外钻杆底部与伸缩内钻杆的最外一层内钻杆底部固定在同一底部连接盘上，使伸缩外钻杆与伸缩内钻杆联动。本实用新型能够在空间受限工况下进行搅拌桩施工，例如，野外高压线下施工、既有铁路线旁施工、厂房内施工等等。与现有施工采用高压旋喷桩比较，成本低、不污染环境，解决了采用高压旋喷桩在既有铁路线旁施工时引起的轨道变形问题。
C N 2 0 5 2 2 5 0 8 9 UCN 2052250 U
权 利 要 求 书
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1.一种伸缩钻杆，包括外钻杆和内钻杆，其特征在于，外钻杆为多级卡槽式伸缩外钻杆，内钻杆为多级丝杠丝母或者多级液压伸缩缸的伸缩内钻杆，伸缩外钻杆与伸缩内钻杆
伸缩内钻一层层环套在一起；所述伸缩外钻杆的最外一层外钻杆顶部连接在外接动力上，
杆的最里一层内钻杆顶部固定到用于输送浆液、离合进给的传动轴上，伸缩外钻杆的最里一层外钻杆底部与伸缩内钻杆的最外一层内钻杆底部固定在同一底部连接盘上，使伸缩外钻杆与伸缩内钻杆联动。
2.根据权利要求1所述的伸缩钻杆，其特征在于，所述伸缩内钻杆为圆钻杆，每级内钻杆的外壁沿着轴向设置带有外螺纹的缩径段(50)，缩径段的顶部、底部分别与内钻杆的外壁形成上部台阶(34)和下部台阶(24)，在除最里一层内钻杆的其他各级内钻杆的内壁上部形成有一圈表面带有内螺纹的内台阶(33)，内台阶(33)的内螺纹与内层内钻杆的缩径段(50)的外螺纹配合，外层内钻杆的内壁与内层内钻杆的下部台阶(24)的外表面配合。
3.根据权利要求1或2所述的伸缩钻杆，其特征在于，所述伸缩外钻杆为方钻杆或圆钻杆，每级外钻杆的内壁沿着轴向设置有扩径段(60)，扩径段的顶部、底部分别与外钻杆的内壁形成外钻杆上部台阶(44)和外钻杆下部台阶(45)，在除最外一层外钻杆的其他各级外钻杆的外壁上部形成有一圈外台阶(46)，外台阶(46)的外径尺寸与外层外钻杆扩径段(60)的内径尺寸配合，内层外钻杆的外壁与外层外钻杆的下部台阶(45)的内壁配合。
4.根据权利要求3所述的伸缩钻杆，其特征在于，除最外层外钻杆，伸缩外钻杆的每级外钻杆的结构相同，所述除最内层内钻杆，伸缩内钻杆的每级内钻杆的结构相同。
5.根据权利要求3所述的伸缩钻杆，其特征在于，所述最里层的外钻杆的内壁下部不形成下部台阶(45)；所述最外层的内钻杆的外壁下部不形成下部台阶(24)。
6.一种带有如权利要求1-5任一项所述的伸缩钻杆的搅拌桩机，其特征在于，包括桩机架(30)、沿着桩机架(30)上下移动的安装平台(8)，在安装平台(8)上安装有电机(9)和回转机构，所述回转机构包括与水平设置的电机轴连接的键(10)和水平轴(11)，水平轴(11)带动一轴交角为90度的一对伞形齿轮副，用于输送浆液、离合进给的传动轴(13)的底部穿过被动伞形齿轮(16)的中孔，传动轴(13)的顶部安装有内置一体式水接头(40)，最内一层内钻杆(18)固定在传动轴(13)的底部，外钻杆连接盘(17)固定在被动伞形齿轮(16)的下方，最外一层外钻杆(7)固定在外钻杆连接盘(17)上，钻头(1)固定在底部连接盘(2)上，在传动轴(13)的外侧套有控制传动轴(13)的离合器(14)。
7.根据权利要求6所述的带有伸缩钻杆的搅拌桩机，其特征在于，所述离合器(14)为机械离合器或电磁离合器。
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说 明 书
一种伸缩钻杆和带有伸缩钻杆的搅拌桩机
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技术领域
[0001]本实用新型涉及一种搅拌桩机，尤其是一种伸缩钻杆和带有伸缩钻杆的搅拌桩机。
背景技术
[0002]在铁路、公路、建筑、市政、水利、港口工程的搅拌桩施工中，通常会遇到空间受限工况，例如，野外高压线施工、既有铁路线旁施工、厂房内施工等等。通用搅拌桩机高度不能满足施工需要，所以现有施工通常采用高压旋喷桩解决，其弊端是成本高、污染环境、且易引起既有铁路轨道变形，影响既有铁路正常运营。实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种伸缩钻杆和带有伸缩钻杆的搅拌桩机，结构简单，可伸缩钻进，适合狭窄空间施工。[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种伸缩钻杆，包括外钻杆和内钻杆，外钻杆为多级卡槽式伸缩外钻杆，内钻杆为多级丝杠丝母或者多级液压伸缩缸的伸缩内钻杆，伸缩外钻杆与伸缩内钻杆一层层环套在一起；所述伸缩外钻杆的最外一层外钻杆顶部连接在外接动力上，伸缩内钻杆的最里一层内钻杆顶部固定到用于输送浆液、离合进给的传动轴上，伸缩外钻杆的最里一层外钻杆底部与伸缩内钻杆的最外一层内钻杆底部固定在同一底部连接盘上，使伸缩外钻杆与伸缩内钻杆联动。[0005]所述伸缩内钻杆为圆钻杆，每级内钻杆的外壁沿着轴向设置带有外螺纹的缩径段，缩径段的顶部、底部分别与内钻杆的外壁形成上部台阶和下部台阶，在除最里一层内钻杆的其他各级内钻杆的内壁上部形成有一圈表面带有内螺纹的内台阶，内台阶的内螺纹与内层内钻杆的缩径段的外螺纹配合，外层内钻杆的内壁与内层内钻杆的下部台阶的外表面配合。
[0006]所述伸缩外钻杆为方钻杆或圆钻杆，每级外钻杆的内壁沿着轴向设置有扩径段，扩径段的顶部、底部分别与外钻杆的内壁形成外钻杆上部台阶和外钻杆下部台阶，在除最外一层外钻杆的其他各级外钻杆的外壁上部形成有一圈外台阶，外台阶的外径尺寸与外层外钻杆扩径段的内径尺寸配合，内层外钻杆的外壁与外层外钻杆的下部台阶的内壁配合。[0007]除最外层外钻杆，伸缩外钻杆的每级外钻杆的结构相同，所述除最内层内钻杆，伸缩内钻杆的每级内钻杆的结构相同。
[0008]所述最里层的外钻杆的内壁下部不形成下部台阶；所述最外层的内钻杆的外壁下部不形成下部台阶。
[0009]带有上述的伸缩钻杆的搅拌桩机，其特征在于，包括桩机架、沿着桩机架上下移动的安装平台，在安装平台上安装有电机和回转机构，所述回转机构包括与水平设置的电机轴连接的键和水平轴，水平轴带动一轴交角为90度的一对伞形齿轮副，用于输送浆液、离合进给的传动轴的底部穿过被动伞形齿轮的中孔，传动轴的顶部安装有内置一体式水接头，
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说 明 书
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最内一层内钻杆固定在传动轴的底部，外钻杆连接盘固定在被动伞形齿轮的下方，最外一层外钻杆固定在外钻杆连接盘上，钻头固定在底部连接盘上，在传动轴的外侧套有控制传动轴的离合器。
[0010]所述离合器为机械离合器或电磁离合器。[0011]本实用新型的有益效果是：能够在空间受限工况下进行搅拌桩施工，例如，野外高压线下施工、既有铁路线旁施工、厂房内施工等等。与现有施工采用高压旋喷桩比较，成本低、不污染环境，解决了采用高压旋喷桩在既有铁路线旁施工时引起的既有线轨道变形问题。
附图说明
[0012]图1是本实用新型的带有伸缩机构的搅拌桩机伸出时的总体结构简图。[0013]图2是本实用新型的带有伸缩机构的搅拌桩机回缩时结构简图。[0014]图3是本实用新型伸缩钻杆回缩时的结构简图。[0015]图4是本实用新型伸缩钻杆伸出时的结构简图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：[0017]如图1、2、3、4所示，本实用新型的伸缩钻杆，包括外钻杆和内钻杆，外钻杆为多级卡槽式伸缩外钻杆，内钻杆为多级丝杠丝母或者多级液压伸缩缸的伸缩内钻杆，伸缩外钻杆与伸缩内钻杆一层层环套在一起；所述伸缩外钻杆的最外一层外钻杆顶部连接在外接动力上，伸缩内钻杆的最里一层内钻杆顶部固定到用于输送浆液、离合进给的传动轴上，伸缩外钻杆的最里一层外钻杆底部与伸缩内钻杆的最外一层内钻杆底部固定在同一底部连接盘上，使伸缩外钻杆与伸缩内钻杆联动。[0018]所述伸缩内钻杆为圆钻杆，每级内钻杆的外壁沿着轴向设置带有外螺纹的缩径段50，缩径段的顶部、底部分别与内钻杆的外壁形成上部台阶34和下部台阶24，在除最里一层内钻杆的其他各级内钻杆的内壁上部形成有一圈表面带有内螺纹的内台阶33，内台阶33的内螺纹与内层内钻杆的缩径段50的外螺纹配合，外层内钻杆的内壁与内层内钻杆的下部台阶24的外表面配合。
[0019]所述伸缩外钻杆为方钻杆或圆钻杆，每级外钻杆的内壁沿着轴向设置有扩径段60，扩径段的顶部、底部分别与外钻杆的内壁形成外钻杆上部台阶44和外钻杆下部台阶45，在除最外一层外钻杆的其他各级外钻杆的外壁上部形成有一圈外台阶46，外台阶46的外径尺寸与外层外钻杆扩径段60的内径尺寸配合，内层外钻杆的外壁与外层外钻杆的下部台阶45的内壁配合。
[0020]除最外层外钻杆，伸缩外钻杆的每级外钻杆的结构相同，所述除最内层内钻杆，伸缩内钻杆的每级内钻杆的结构相同。所述最里层的外钻杆的内壁下部不形成下部台阶45；所述最外层的内钻杆的外壁下部不形成下部台阶24。[0021]带有上述的伸缩钻杆的搅拌桩机，包括桩机架30、沿着桩机架30上下移动的安装平台8，在安装平台8上安装有电机9和回转机构，所述回转机构包括与水平设置的电机轴连接的键10和水平轴11，水平轴11带动一轴交角为90度的一对伞形齿轮副，用于输送浆液、离
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合进给的传动轴13的底部穿过被动伞形齿轮16的中孔，传动轴13的顶部安装有内置一体式水接头40，最内一层内钻杆18固定在传动轴13的底部，外钻杆连接盘17固定在被动伞形齿轮16的下方，最外一层外钻杆7固定在外钻杆连接盘17上，钻头1固定在底部连接盘2上，在传动轴13的外侧套有控制传动轴13的离合器14。[0022]所述离合器14为机械离合器或电磁离合器。
[0023]下面以一组5层4伸缩的伸缩钻杆为例进行说明：
[0024]沿桩机架30上下移动的平台8上装有电机9和回转机构，回转机构包括键10，水平轴11，主动伞形齿轮12，被动伞形齿轮16，外钻杆连接盘17，传动轴13的顶部安装有内置一体式水接头40，传动轴13装有离合器14，本实施例为机械离合器，包括锥形套和锥轴，回转机构下方装有伸缩钻杆，包括伸缩外钻杆3、4、5、6、7，伸缩内钻杆18、19、20、21、22，伸缩外钻杆本例为方钻杆，内钻杆为圆钻杆。内，外钻杆通过底部连接盘2焊连成一体，钻头1通过螺栓连接在连接盘2的下方。
[0025]该结构的工作原理如下：安装在平台8上电机9的电机轴通过键10带动水平轴11旋转，水平轴11带动主动伞形齿轮12旋转，主动伞形齿轮12带动被动伞形齿轮16旋转，被动伞形齿轮16带动外钻杆连接盘17旋转，外钻杆连接盘17带动最外层方钻杆7，7带6，6带5，5带4，4带3旋转。3通过连接盘2带动最外层内钻杆22旋转，22、21、20、19、18分别是由缩径段55，带有内螺纹的内台阶33组成的内、外螺纹摩擦付。由于22、21、20、19、18直径依次递减，理论上是直径最小的摩擦付19转动，向下带动20、21、22向下移动，当19上的上部的内台阶33的下平面与20的下部台阶的上平面接触时，产生很大的摩擦力，当摩擦力大于第二级19与20螺纹付摩擦力时，会使第二级螺纹付旋转，促使20旋转伸出。而接触表面的摩擦力很容易大过螺纹付的摩擦力，以此类推，直到最外层内钻杆22旋转伸出，伸出到位后，电机反转，回缩过程原理与伸出相同，丝杆开始逐级上升收缩完成一次循环，根据桩的工艺要求，完成伸缩次数，成桩。桩机移位至下一桩位。[0026]外钻杆伸缩原理是：当内钻杆向下旋转伸出时，理论上由于重力与力臂原因，带动外钻杆6伸出，当外钻杆6上部的外台阶46的下平面下降到与最外层固定的外钻杆7的下部台阶45上平面时，卡住，停止伸出，下一层外钻杆5继续伸出，同理类推，直到最内层外钻杆3旋转伸出。
[0027]本实施例中离合器14为锥形离合器，进给时为合状态，保证动力轴13不转，从而固定内钻杆18不转动，当进给遇到硬层或岩石时，用杠杆15将离合器打开，使钻杆停止强力进给，保证机件不被破坏。利用滑轮31及设备自重将平台8沿桩机架30的立柱滑下后升起。[0028]上述实施例中，回转机构为锥齿轮机构，直齿轮、蜗轮和其它机构也可以。采用本实用新型的搅拌桩机，也可以采用简单加长钻杆的方法，但实用性差一下。[0029]综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，相同领域内的有识之士可以在本实用新型的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本实用新型的范围之内。
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