[实用新型]旋挖钻机的钻头防脱落装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种旋挖钻机，特别是一种旋挖钻机的钻头防脱落装置。

背景技术

旋挖钻机是地基基础工程中被广泛应用于钻孔灌注桩成孔作业的施工机械。主要适用于沙砾、粘性土、粉质土、风化岩等土层施工钻孔灌注桩。旋挖钻机的额定功率一般为125～450kW，动力输出扭矩为120～400kN·m，最大成孔直径可达1m～4m，最大成孔深度为60～100m。旋挖钻机成孔的三大主要传动部件为：动力头、钻杆和钻头。动力头传输扭矩，使钻杆旋转，钻杆与钻头连接，钻头旋转切削泥土。

请参见图1～图2，目前，在旋挖钻机行业中钻杆一般由4-5节组成，每节长度12-18m，全套净重9-20t，与钻头直接连接的内芯钻杆都在2t以上；钻头类型多种多样，净重一般1.2t～4t不等。但是，钻杆1与钻头2连接都是一种形式，一）在钻杆1的底部焊接钻杆方头5：钻杆1采用无缝钢管制作，钻杆方头5设有上凸部位，上凸部位设有中空结构，钻杆方头5的上凸部位插入无缝钢管，钻杆方头5与钻杆1通过焊缝3连接，为了加强焊道的强度再焊接多道保护板4；二）在钻头2顶部设置与钻杆方头适配的钻头方头，钻头方头设有中空结构，将钻杆方头插进钻头方头的中空结构内，采用销子插入销孔7来连接钻杆1和钻头2。

在实际施工过程中时常发生钻头（包括钻杆方头）与钻杆脱落的机损事故。因为事故经常发生在即将成孔的底部位置，解决起来相当困难。目前解决方法有如下几种：

一）引进大型冲击锤设备，用卷扬机将与孔径相符的金属重物吊起，自然落体，砸向孔体底部的钻头，反复冲击，直至将钻头砸碎并挤向孔径外围。

二）因上述方法成本较高，有些人就雇佣潜水员，潜水员带着钢丝绳潜到水底与钻头挂钩，再用钻机将其提起。该方法成本也不算低，而且潜水员还冒着较大人身伤害风险，如果塌孔后果不堪设想。

三）在上述方法都不能解决的情况下，只有废除桩孔。按设计要求，废除桩孔后，要在此桩孔对称两侧重新再打两根同样的桩，并在两根桩顶部做连接承台，即人们说的“扁担桩”

总之，不论哪种方法都是费时、费力、拖延工期、增加施工成本不得已而为之的无奈之举。

旋挖钻机成孔过程：钻机卷扬机通过钢丝绳提起钻杆钻头----对准桩孔-------放下钻杆钻头-------开动动力头-----钻杆钻头旋转------取土-----取土完成-------动力头停止转动------再由卷扬机按照由内向外的顺序逐节提起钻杆------将钻头移至地表存土区-------打开钻头门放土-------关闭钻头门------再由卷扬机提起钻杆------重复上述动作。

钻头与钻杆脱落的原因在于：

在旋挖钻机成孔过程中，在放下钻杆钻头和开始旋转的环节，特别是遇到土层坚硬或大石块时，作用在钻杆上的冲击力与扭矩都相当大，如此长时间反复运动，材料极易疲劳。受力最大的是直接与钻头连接的内芯节，在这节钻杆的方头上既要承载着整个钻杆10多吨的自重，又要在巨大扭力的驱动下旋转，还要接受反复冲击。其薄弱环节就是无缝钢管与钻头方头连接的环焊缝3，由于焊缝具有多道保护板4的保护，断裂部位往往向上移动，发生在断裂区6。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种旋挖钻机的钻头防脱落装置，该装置能够避免钻头从钻杆上脱落后沉于桩孔中。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种旋挖钻机的钻头防脱落装置，包括上防脱板、下防脱板和钢链，所述上防脱板固定在钻杆的内壁底部，位于断裂区之上；所述下防脱板固定在钻杆方头上凸部位中空结构的内壁顶部；所述钢链通过分设在其两端的上活动轴和下活动轴被上下限位在所述上防脱板和所述下防脱板之间。

所述上防脱板通过点焊缝与所述钻杆的内壁连接。

所述下防脱板通过连续焊缝与所述钻杆方头的内壁连接。

所述下防脱板的顶面与所述钻杆方头的顶面平齐。

本实用新型具有的优点和积极效果是：当钻杆与钻头在断裂区脱离时，钻杆在上、下防脱板，上、下活动轴及钢链的共同作用下，能够提住钻头，使二者不至于脱节；钻杆旋转，由于活动轴的原因钻头也不会随之转动，当提起钻杆时，钻头在钢链的牵引下也会被提上来。这样就能有效防止钻头与钻杆脱落的机损事故发生，减少施工事故成本。

附图说明

图1为本实用新型背景技术中钻杆和钻头连接的结构示意图；

图2为本实用新型背景技术中钻杆底部焊接钻杆方头的结构示意图；

图3为本实用新型的结构示意图。