JUS160履带式螺杆桩机的研制

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世界螺杆钻具研发新进展

世界螺杆钻具研发新进展来源:挪威石油网点击:38 发布时间:2010-06-08螺杆钻具因具有较高的系统效率而日益受到重视。

目前，国、内外生产厂家对许多新型螺杆钻具进行了大量研究。

本文介绍了螺杆钻具的研发过程及螺杆钻具生产厂家，系统地分析了国内外螺杆泵的新技术、新工艺、新材料的研究进展。

针对目前存在的不足，指出了螺杆钻具的研发方向。

井下动力钻具主要有电动钻具、涡轮钻具、叶片钻具和螺杆钻具。

螺杆钻具也称为容积式马达（PDM），具有低速大扭矩的特征，整体长度约为4m~8m，是目前最广泛使用的一种井下动力钻具。

主要由旁通阀总成、马达总成、万向轴总成、传动轴总成和导向总成组成。

其核心部件马达总成主要是由偏心螺旋体的螺杆（转子）和呈螺旋面的衬套（定子）组成。

螺杆钻具是一种以钻井液为动力，把液体压力能转为机械能的容积式井下动力钻具。

当泥浆泵泵出的泥浆流经旁通阀进入马达，在马达的进出口形成一定的压力差，推动转子绕定子的轴线旋转，并将转速和扭矩通过万向轴和传动轴传递给钻头，从而实现钻井作业。

螺杆钻具作为井底动力装置，具有低转速、大扭矩、大排量等优点。

增加了钻头扭矩和功率，提高了进尺率；减少了钻杆和套管的磨损和损坏；可准确进行定向、造斜、纠偏；广泛应用于直井、水平井、丛式井和修井作业。

螺杆钻具研发进程美国在20世纪50年代中期开始研制螺杆钻具，1962年用于生产，有迪纳钻具（Dyna Drill）公司，纳维钻具（Navi Drill）公司和波斯钻具等。

目前，螺杆钻具的发展主要以美、英、法、苏联等国为代表。

国内螺杆钻具的研制起步较晚，从20世纪80 年代中后期形成一定规模到目前常规螺杆钻具已规格化、系列化，各主要生产厂家中大港、北京、德州等厂家产品已覆盖国内绝大部分市场。

在工作寿命、易损件耐磨性、特种螺杆的设计制造等方面与国外有一定的差距。

国内马达数一般为4级，不能完全满足水平井等一些特殊工艺的需要，短半径水平井钻井作业的钻具在国内尚属空白，作为短半径水平井的铰接马达，国内也只处于研究阶段。

JUS160履带式螺杆桩机的研制4页

JUS160履带式螺杆桩机的研制沈阳钻探机械研制中心近年来根据建筑市场的需求变化和用户反映，在原有产品JUS120履带式螺杆桩机的基础上研制出一种新型桩工机械产品——JUS160履带式螺杆桩机。

现将JUS160履带式多功能桩机的主要结构及特点介绍如下，供施工单位的同仁们参考。

1 JUS160履带式螺杆桩机的主要结构如图11.顶部滑轮组2.立柱3.斜支杆4.后背滑车5.起架杆6.配重7.17.5吨卷扬机 8.液压支腿 9.液压系统 10.5吨卷扬机 11.驾驶室及电器系统 12.底盘装置 13.主平台 14.护筒 15.钻具 16.动力头JUS160履带式螺杆桩机结构简图2 主要性能参数钻孔深度/m 30最大钻孔直径/mm 1200动力头输出扭矩/kN·m 450履带工作宽度/mm 6500最大提拔力/KN 700机体质量/t 100配重质量/t 103 主要特点3.1 采用大功率动力头、恒功率变量、大扭矩输出大功率动力头具有恒功率变量的动力性能、转速可随负载自动调整，输出扭矩可达450KN.M，国内同类机型比最大。

同时减速比大，能输出较低的转速，保证钻进的稳定性。

噪音小，不干扰居民，不燃烧柴油，无废气排放，保护环境。

3.2 大直径高强度立柱、铰接三点支撑配备φ920 mm大直径高强度立柱，既具有灵活的机动能力与施工效率，又具有极高的安全稳定性，该桩架按JG/T5006—92桩架技术重要条件设计生产，该桩架优点突出：下端十字轴和上部双斜支撑即构成立柱的铰接三点支撑，可根据现场地势和施工工艺要求，两方位调整，并在立柱上安装有水平仪，有效控制立柱垂直度，其钻孔垂直度大大优于悬挂式履带桩架。

为搭载的大型工作装置提供可靠稳定和机动灵活的支持。

允许工作装置的提升力70吨，国内同类机型较高。

3.3 高稳定性的底盘结构设计具有高稳定性履带底盘设计，从结构上保证了桩架具有高稳定性和安全可靠性。

两侧履带由液压缸控制，可灵活便捷展宽和收缩，在保证运输宽度≤3300mm的前提下，整机工作时履带展宽可达6500，国内外同类机型同比稳定性最高。

新型30米履带式长螺旋钻机的开发与应用

新型30米履带式长螺旋钻机的开发与应用摘要：针对目前城市工业与民用建筑、市政设施建设的桩基础施工中，老式的长螺旋钻机在使用过程中一些不足之处。

研制开发了新型30米履带式长螺旋钻机，本文主要介绍钻机的主要结构特点和技术参数及其在工业和民用建筑施工中的应用。

关键词：履带十字轴斜撑机构动力头制桩垂直度前言：我国建筑市场现有的长螺旋钻机多为液压步履式行走方式，移位速度慢，影响钻机的效率。

通过对市场的调查分析，我中心研制开发了30米履带式长螺旋钻机，该钻机的创新点：采用履带底盘，行走移位方便、快捷；主塔底节采用十字轴结构与主平台连接，方便了主塔垂直度的调节；斜支杆采用油缸调节，改变了传统的丝杠调节方式，使其动作灵活，故障率低。

该钻机除了能完成普通正常的长螺旋钻进外，还可完成大孔径深孔长螺旋钻进。

同时该钻机以成桩速度快、成桩质量可靠、效率高、工期短、噪声低、不受地下水位影响、无循环液、无污染、造价低廉等一些突出优点而在全国大部分城市广泛应用。

1.普通的长螺旋钻机存在的问题：1.1.底盘采用液压步履式行走方式，移位速度慢，影响钻机的施工进度。

1.2.主塔垂直度前后倾角调节靠斜支杆调节，左右倾角靠支腿伸缩调节，如遇地表软，支腿塌陷，就不便调节。

1.3.斜撑机构用丝杠调节，采用电机驱动摆线针轮减速器通过齿轮传动机构带动丝杠旋转来调节斜支杆长度。

缺点：齿轮传动机构故障率高，同时丝杠上的铜螺母非常容易损坏，影响施工。

1.4.动力头采用多级齿轮减速、体积大、噪声大、内部润滑不好，故障率高，制造成本高。

1.5.钻孔直径不够大，一般直径φ400～φ600；钻孔深度较浅，一般孔深在18米以下。

2.新型的履带长螺旋钻机主要结构特点：2.1.底盘部分：2.1.1.履带行走装置结构及工作原理：（结构如图1）主要结构由1.电机 2.减速机 3.驱动轮 4.托链轮 5.履带支架 6.引导轮7.支重轮8.履带9.涨紧装置等组成。

工作原理：电机通过一级行星齿轮箱与减速器减速后，带动驱动轮输出转矩，驱动轮带动链条和履带沿着支重轮、托链轮转动。

一种新型塔架伸缩式履带螺杆桩机

一种新型塔架伸缩式履带螺杆桩机【摘要】本文主要介绍了普通螺杆桩机存在的问题和新型的塔架伸缩式履带螺杆桩机主要结构及技术特点。

该桩机塔架和履带的伸缩都是用油缸控制完成的，具有结构紧凑，拆卸运输方便，动力头输出扭矩大，同步性好等优点。

其设计思路对国内螺杆桩机的发展有很大的促进作用。

【关键词】塔架伸缩式超大扭矩单排双出绳式同步控制螺杆桩1 概述通过对全国各地区桩基础施工现场的调研，针对目前国内螺杆桩机的安装、拆卸、运输不便问题，动力头输出扭矩不足，以及动力头与主卷扬的同步性存在问题。

我中心设计开发了一种新型塔架伸缩式履带螺杆桩机，与普通螺杆桩机相比，在结构上进行了重大的改进。

塔架采用伸缩式，便于拆装搬运；动力头输出扭矩超大，转速范围大；实现了动力头与主卷扬的同步性。

主要用于超硬和复杂岩土地层的成桩，简化了成桩工艺，提高了单桩承载力，达到了节能减排的效果。

适用于螺杆桩、硬岩大孔径螺旋桩和SDS挤土桩的施工。

2 普通螺杆桩机存在的问题（1）塔架一般都采用圆管做成，前后导向采用钢板和圆管相连，强度、刚度虽然较高，但塔架都采用拆装式，安装、拆卸、起落塔必须借助于吊车进行。

费时、费力、运输成本高，同时也给用户带来很大麻烦。

（2）两侧履带与转盘架体采用法兰连接，拆装不便，常会造成转场运输非常困难，灵活性不好。

而且展宽不能随意调整。

另外履带行走用马达驱动，冬季施工不便。

（3）主卷扬机采用双卷筒结构，大卷筒是用来提升动力头和钻具的，小卷筒是用来加压的。

其结构复杂，而且加压和提升换向操作不方便。

（4）动力头输出扭矩不足（一般在300KN.m以下），对于不同的地层、不同岩层的施工，特别是硬岩地层和复杂地层一般的桩基础设备难以施工。

（5）动力头与主卷扬的同步性存在问题。

在施工过程中存在桩螺牙土体扰动现象，减少了土体的承载力，没有形成真正的螺杆桩。

3 新型的塔架伸缩式履带螺杆桩机主要结构：（如图1）4 新型的塔架伸缩式履带螺杆桩机主要技术特点（如图2塔架伸出状态、图3塔架缩回状态）（1）伸缩式塔架结构的设计：满足JG/T5006—92桩架技术条件前提下，采用BS700MC高强度板料，利用专业折弯成型和自动焊接设备，制造成矩形截面主塔，增加了结构的强度，同时减轻了整机的重量。

螺杆桩技术及其应用

螺杆桩技术及其应用一、绪论介绍螺杆桩技术的背景和意义，概述论文的研究内容及其价值，明确本文的研究目的和研究方法，阐明本文的结构安排。

二、螺杆桩的原理和分类1. 螺杆桩的基本原理及其应用特点2. 螺杆桩的分类及其特点3. 螺杆桩的材料及其选择原则三、螺杆桩的施工与质量控制1. 螺杆桩的施工工艺流程2. 螺杆桩施工质量控制的重要性及方法3. 螺杆桩的验收标准四、螺杆桩在工程应用中的优势与问题1. 螺杆桩在基础工程中的应用实例2. 螺杆桩在海洋工程中的应用实例3. 螺杆桩在特殊工程中的应用实例4. 螺杆桩应用中存在的问题和不足五、螺杆桩技术的发展趋势1. 国内外螺杆桩技术的发展现状2. 螺杆桩技术的未来发展趋势3. 螺杆桩技术对工程建设的促进作用六、结论对螺杆桩技术及其应用进行总结，评价其优点和不足，提出建议和展望。

第一章：绪论1.1 背景和意义螺杆桩是一种新型的地基基础形式，是将螺旋挖掘锤或钻机直接打入地面完成的。

螺杆桩具有施工速度快、环境污染小、承载能力大、经济性好等优点，自20世纪80年代起，在欧美发达国家得到了广泛应用。

近年来，随着我国城市化的加速和基础设施建设的需求增加，螺杆桩技术开始在我国得到推广应用，成为我国建筑工程中重要的地基工程技术之一。

螺杆桩技术的应用范围非常广泛，包括建筑工程、桥梁工程、码头和海洋工程、市政工程等领域。

螺杆桩可以钻进任何类型的土壤中，而且可以安装在狭小的空间中，具有非常好的适用性。

1.2 研究内容和价值当前，国内对于螺杆桩的研究还较为薄弱，研究的方向和内容相对单一，需要深入研究和探索螺杆桩的应用技术、质量控制和性能评估等方面。

这些方面的深入研究，可以有效地提高螺杆桩的施工质量和效率，推进该技术的发展和应用，从而进一步促进行业的发展。

因此，本文主要研究螺杆桩技术及其应用的相关问题。

本文的主要研究内容包括螺杆桩的原理和分类、螺杆桩的施工及质量控制、螺杆桩在工程应用中的优势与问题、螺杆桩技术的发展趋势等方面。

JUS120螺杆桩机10吨卷扬机的设计分析

齿轮与序号５中大齿轮始终处于啮合状态，当力传递至序号４
该卷扬机结构如图ｌ所示，它主要由 ① ３７ｋｗ直流电机 ② 电液制动器： ③ 减速器： ④提升卷筒部装； ⑤ 离合器部装 ⑥ 油缸； ⑦ 加压卷筒部装； ⑧ 加压卷筒缠绳部装； ⑨底架组成。
圈，钻具向下或向上移动一个螺距，使其形成螺纹牙型孔。同时，
筒工作时，加压卷筒自由；当加压卷筒工作时，提升卷筒自由。该卷扬机具有出绳速度恒定不变，提供较大的提升和加压力，能实现自动控制，操作方便，低噪音，安全可靠，省时省力等
３）总减速比ｉ＝ｌ１２。
４）提升卷筒直径５００，容绳量为３２５ｍ。５）加压卷简直径５００，容绳量为１６０ｍ。６）牙嵌式电磁离合器型号：ＤＬＹ５（ＥＺＥ）一１６Ａ。
２卷扬机结构、特点及性能参数
２．１卷扬机结构
３操作过程和工作原理
１）如图１所示，序号１电机通过联轴器与序号２减速器输入端相连，序号２减速器输出端联接一小齿轮，与序号５中的大齿轮啮合，并通过序号６油缸的伸缩，将序号５中的大齿轮向上下分别移动至两个极限位置，在此过程中序号２输出端小
图ｌ卷扬机结构图

螺杆桩技术介绍.

1、螺杆桩原理螺杆桩及其成桩工法是在长螺旋钻孔灌输桩和日本钢钎维全螺纹预制桩的基础上的新桩型。

其主要技术特色表现为桩的“上部为直柱型，下部为螺丝型”，桩体几何断面更切合附带应力场由上而下减少的散布规律。

采纳了变截面的结构形状，知足了附带应力的散布规律和应力分担比及刚度变化的要求，调整了土与桩之间的作用，桩侧土体应力分摊比及应力扩散度提高，桩端荷载减少，使桩身受力与土体受力协调一致。

桩归类于半挤土成型桩。

螺杆桩改变了桩与土体之间互相作用的模式，桩与土界面构成了机械型咬合。

将知识中“螺丝钉比钉子坚固”的道理运用在桩施工中，使其更坚固的特色得以实现。

螺杆桩每立方米混凝土供给的单桩竖向承载力高，桩身下段表面带螺纹，且无泥皮，桩端无沉渣，不塌孔，施工无噪音、无泥浆污染。

桩在竖向受力方面，附带应力是依照由上至下逐渐减小的规律，桩身应力逐渐分担，约为10：1，即桩身的应力集中为上部大于下部。

螺杆桩的上大下小的分段设计知足了附带应力的散布规律。

桩的竖向承载力与桩的长细比有着亲密的关系，桩断面积的大小和刚度的变化在限制桩的受力及变形方面起重要作用。

螺杆桩上部的柱体段在荷载传达过程中，加大了受压面积，提高了桩身刚度和对螺纹段功能发挥起到承前启后的作用。

2、螺杆桩合用范围螺杆桩合用于淤泥质黏土，粉土，黏土，粉质黏土，中细砂，粒径小于20cm砂砾石层，强风化层，象皮泥等地层。

不受地下水的限制。

螺杆桩用于包含复合地基的刚性桩、钢筋混凝土基础的钢筋混凝土桩和复合桩基的基桩，桩径300mm～1200mm，桩径视长细比调整。

螺杆桩设计，施工，查收除应切合本规定外，同时髦应按国家现行有关强迫性标准的规定。

3、螺杆桩施工准备3.1螺杆桩施工前应具备以下资料:建筑场所工程地质资料和必需的水文地质资料；复合地基办理工程施工图（或桩基工程图）及图纸会审纪要；建筑场所和周边地区内的地下管线（管道、电缆）、地下修建物等的检查资料；主要施工机械及其配套设备的技术性能资料；地基工程的施工组织设计或施工方案；水泥、砂、石、钢筋等原资料及其制品的质检报告；有关荷载、施工工艺的实验参照资料。

JUS120履带式螺杆桩机液压系统的设计

（４）当左、右履带拆装油缸工作时。只有２号泵工作。其余各执行元件均不工作；
（５）当回转马达工作时，只有３号泵工作，其余各执行元件均不工作１．２通过左、右行走马达及行走减速器的主要参数选择来计算１号和２号两个油泵的排量并选择型号
对该液压系统各执行元件的工作情况说明如下：（１）当前、后、左、右四个液压支腿油缸工作时。只有１号泵工作，其余各执行元件均不工作：（２）当左、右行走马达工作时．同时有１号和２号两个泵工作．其余各执行元件均不工作
（１）选择行走减速器：５Ｏ额定转矩Ｍ．＝１２０ｋＮ·ｍ。与行走减速器相匹配的行走马达为定量马达：１ＱＪＭ１１－０．６３和１ＱＪＭ１１－０．６３Ｓ。１ＱＪＭ１１－０．６３主要技术参数：理论排量６６４ｍＬ／ｒ；额定压力１０ＭＰａ：转速范围４２５０ｄｍｉｎ：额定输出扭矩９８３Ｎ·ｍ。１ＱＪＭ１１－０．６３ｓ主要技术参数：理论排量６６４ｍＬ／ｒ：额定压力１０ＭＰａ；转速范围４２５０ｄｍｉｎ：额定输出扭矩９８３Ｎ·ｍ。制动器开启压力３￣５ＭＰａ：制动力矩４００～６００Ｎ·ｍ。（２）计算１号和２号泵的排量并选型。初选油泵电机４级，转速１４８０ｄｍｉｎ；根据履带的行走速度要求，取ｐ＿－４ｍ／ｍｉｎ；主动轮直径０．８５ｍ；根据文献［１】和［２］中的公式计算出泵的排量ｑ＝７４．７７ｍＬ／ｒ。（３）初选１号和２号泵为ＣＢＺ２０８０／２０８０。

新型JUS120履带式螺杆桩机的研制与应用

科技专论
新￣ＪＳ履带式螺杆桩机的研制Fra bibliotek应用Ｕ１０２
东北煤田地质局沈阳钻探机械研制中心（辽宁沈阳）刘利伟
斜撑及调整机构，主副卷扬及操作系统的安放平台。过主平台与下通部行走系统相连接，是桩架行走系统和上回转部分间的连接枢纽。平台采用箱式结构，刚性好。６回转机构。．回转机构由电机、线减速器、摆小齿轮、回转支承等组成。中减速器通过挂架与主平台相连，其回转支承则通过支撑梁好。与行走机构相连。回转支承内圈与主平台，圈与支撑梁通过高强螺外【关键词】螺杆桩；点式；三同步；保环栓连接。７行走装置。走装置由马达、．行减速器、驱动轮、履带张紧装置ＪＳ２履带式螺杆桩机的主要结构（图１Ｕ１０如）等组成，工作原理是马达通过减速器减速后，其带动驱动轮输出转矩，动轮带动链条和履带沿支重轮、轮转动。过操纵手柄，驱链通行ｌ走系统两条履带可同时向前、同时向后、一前一后移动，或从而实现桩机的前后移动或左右拐弯。８液压系统。．液压系统由马达、油泵、箱、油电机、油管及多路换向阀组成，系统工作压力为２Ｍｐ，０ａ由操纵阀控制各油缸动作。９操作室及电器系统。作室位于钻机的后方，．操采用薄板结构，三面开窗，可保证视野开阔、全舒适。机是由电液联合控制，有安钻所操作电钮及手柄都置于操纵室前方的控制面板上，作快捷方便，操符合安全要求。三．主要性能参数行走方式：动履带式；液回转角度：士１０；用拔桩力：８度许８００ＫＮ；钻孔直径：５０００ｍｌ中０－１０ｒａ钻孔深度３ｍｌ０整机尺寸（总长Ｘ × 宽总高）１Ｘ．× ８工作时桩机总重：Ｏｔ：２６１３ｍ；ｌＯ。四．主要特点１该桩机与我中心以往生产的长螺旋钻机最大的不同是，可．它以完成螺纹桩和长螺旋桩两种功能。螺纹桩时成孔为螺纹状，打相当于一个内螺纹，其承载力将成倍提高，并大大减少了灌注混凝土的用量，减少了工程造价，又方便施工。工工艺简单，施不存在清底、取土、壁、孔、护塌断桩等问题，身质量好。有不排土、振动、桩具无低噪音、无环境污染、环保性能突出。２立柱采用简式结构，点支撑，．三既具有灵活的机动能力与施工效率，又具有极高的安全稳定性，桩架按Ｊ／５０－９桩架技术该ＧＴ０６２重要条件设计生产，桩架优点突出：该立柱三点支撑，两方位调整，并在立柱上安装有水平仪，效控制立柱垂直度，钻孔垂直度大大优有其于悬挂式履带桩架。３液压驱动，．履带行走灵活、速，迅作业安全。４回转机构是由回转减速机减速和小齿轮输共同完成。．５动力头采用双直流电动机驱动，．扭矩大，速比大，输出较减能低的转速，保证钻进的稳定性。音小，噪不干扰居民，不燃烧柴油，无废气排放，护环境。保６卷扬机电液操纵，．因而成孔效率高。７该设备采用同步技术：螺杆下钻速度与旋转速度进行匹配．将的一种技术，头每提升或下落一个螺距，杆刚好旋转一圈并挤压钻钻１．顶部滑轮组２立柱３斜支杆４起架杆５后背滑车６．．．．．土体，而形成螺纹形的孔。从同时安装了测速器，可以准确控制钻具配重７泵站８１吨卷扬机９液压支腿ｌ．驾驶室１．５．．０．Ｏ１吨卷扬机１．底盘装置ｌ．主平台ｌ．护筒ｌ．螺杆钻具１．的旋转速度。２３４５６动力头图１８该桩机设备性能先进，动化程度高，．自劳动强度低，工进度施二．主要结构说明快，可以连续泵送混凝土成桩。１顶部滑轮组。．顶部滑轮组上有四个平衡轮，压和钻进时顶加基于以上优点，这种ＪＳ２新型履带螺杆桩机可广泛应用于城Ｕ１０防部滑轮组前后两侧受力相等，立柱不受弯，为纯压杆，高了立市建筑基础和深基坑支护工程、洪工程的防渗坝工程等各类工业使成提柱及整机的稳定性。民用建设施工中。２立柱。．立柱是简式结构，采用０２ｘ０００１的螺纹管，７前后导向采用钢板与立柱相连，前后导向滑道管尺寸（ｍ）０ ×中０６：ａｒ为６０１２７ＸＮ３０７ ×６。３Ｘ￣０７立柱标准高度３米，６各节之间用高强螺栓连接。３斜撑及调整机构。．主要由撑杆和调整油缸组成。的作用是通参考文献它过改变两边斜撑长短而来调整立柱的垂直度，边斜撑调整油缸根两［沈报汉．基础施工新技术专题讲座（）螺纹灌注桩与螺１】桩九据需要可单动或同时动作，可实现微调。撑左右调整不得超过指示杆灌注桩【．斜Ｊ工程机械与维修【．０１（１．】Ｊ２Ｉ，０）】器指定范围。（左右３）。【】鸣．筋混凝土螺旋桩可行分析［．津城市建设学院学２孙钢Ｊ天］４起架装置。．主要由①起架支座 ②起架拉杆 ③起架拉绳三个部报．０１７２０．分组成，它的功能是起落桩架立柱和斜撑。［吴敏．５】全螺纹灌注桩一螺纹桩竖向承载力初探［．汉大学学Ｊ武】５主平台。．主平台是桩架的主要联系结构，立柱、架装置、是起报

一种新型塔架伸缩式履带螺杆桩机

一种新型塔架伸缩式履带螺杆桩机作者：郭海艳来源：《中国科技纵横》2013年第22期【摘要】本文主要介绍了普通螺杆桩机存在的问题和新型的塔架伸缩式履带螺杆桩机主要结构及技术特点。

该桩机塔架和履带的伸缩都是用油缸控制完成的，具有结构紧凑，拆卸运输方便，动力头输出扭矩大，同步性好等优点。

其设计思路对国内螺杆桩机的发展有很大的促进作用。

我中心设计开发了一种新型塔架伸缩式履带螺杆桩机，与普通螺杆桩机相比，在结构上进行了重大的改进。

塔架采用伸缩式，便于拆装搬运；动力头输出扭矩超大，转速范围大；实现了动力头与主卷扬的同步性。

主要用于超硬和复杂岩土地层的成桩，简化了成桩工艺，提高了单桩承载力，达到了节能减排的效果。

适用于螺杆桩、硬岩大孔径螺旋桩和SDS挤土桩的施工。

费时、费力、运输成本高，同时也给用户带来很大麻烦。

（2）两侧履带与转盘架体采用法兰连接，拆装不便，常会造成转场运输非常困难，灵活性不好。

而且展宽不能随意调整。

另外履带行走用马达驱动，冬季施工不便。

（3）主卷扬机采用双卷筒结构，大卷筒是用来提升动力头和钻具的，小卷筒是用来加压的。

其结构复杂，而且加压和提升换向操作不方便。

（4）动力头输出扭矩不足（一般在300KN.m以下），对于不同的地层、不同岩层的施工，特别是硬岩地层和复杂地层一般的桩基础设备难以施工。

（5）动力头与主卷扬的同步性存在问题。

在施工过程中存在桩螺牙土体扰动现象，减少了土体的承载力，没有形成真正的螺杆桩。

3 新型的塔架伸缩式履带螺杆桩机主要结构：（如图1）4 新型的塔架伸缩式履带螺杆桩机主要技术特点（如图2塔架伸出状态、图3塔架缩回状态）（1）伸缩式塔架结构的设计：满足JG/T5006—92桩架技术条件前提下，采用BS700MC 高强度板料，利用专业折弯成型和自动焊接设备，制造成矩形截面主塔，增加了结构的强度，同时减轻了整机的重量。

螺杆桩机专用卷扬机的研制

【关键词】螺杆桩机；单排绳正反双出绳；双制动；同步控制技术【中图分类号】１＂Ｕ８５【文献标识码】Ａ【文章编号】２０９５ — ２０６６（２０１６）３４ — ００８４ — ０２
１概述
螺杆桩机是建筑桩基础螺杆桩施工的专用设备。螺杆桩是一种新型的节能减排挤土桩，具有无排土、承载力强、施工
施工对设备的同步控制技术要求很高。提升和加压卷扬机是同步控制技术的关键部件，由原来的双卷筒卷扬机改为大径单排绳、正反双出绳的单卷简卷扬机，简化了同步控程序，提高了同步控制精度和施工效率。
绳和提升钢丝绳带动动力头减速器来实现的．．钻具同步技术
的控制是以钻具的设定转速为基准．通过加压和提升铜丝绳
的速度传感器反馈信号来调节主卷扬调速电机的转速．以满
足同步控制要求，
孔成螺牙的工艺有关．．螺杆桩施工工法要求，螺杆钻具每转一周，钻具向下钻进或向上提升一个螺距，保证岩土所成螺牙的稳定性，防止产生螺牙被扰动，从而影响成桩的承载能力螺杆桩机的关键技术是钻具旋转与钻进（或提升）速度同步性控制，即钻具每转一周，钻具向下钻进（或向上提升）一个螺距，

一种履带式伸缩臂打桩机[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201711150895.7(22)申请日 2017.11.18(71)申请人东台市巨力机械制造有限公司地址 224200 江苏省盐城市东台经济开发区北关路九号(72)发明人夏露　唐苏闽　唐扬进　季鹏飞　吴卫军　向爱进　杨阿华　朱维祥　(51)Int.Cl.E02D 7/06(2006.01)(54)发明名称一种履带式伸缩臂打桩机(57)摘要本发明公开了一种履带式伸缩臂打桩机，属于建筑制造设备领域，包括履带行走机构、承托板、控制室、基底箱、主力臂、起吊钩及桩锤，所述主力臂上滑动连接水平设置的滑动伸缩臂，滑动伸缩臂的连接端端设有角度探测器，滑动伸缩臂自由端设有红外距离探测器，滑动伸缩臂自由端固定有竖直设置的滑道柱，滑道柱下部分为可伸缩结构，滑道柱内上下两端分别滑动连接有中轴线对齐的锁紧帽和夹持爪，锁紧帽为上小下大的筒体，且锁紧帽上能供起吊钩穿过，锁紧帽内孔壁上通过弹簧连接有限位块。

本发明结构设计合理且优化，能更好的满足打桩过程需求，且能有效促进打桩机的打桩效率，并提升打桩效果。

权利要求书1页说明书4页附图2页CN 107882028 A 2018.04.06C N 107882028A1.一种履带式伸缩臂打桩机，包括履带行走机构、承托板（4）、控制室（5）、基底箱（6）、主力臂（8）、起吊钩（16）及桩锤（13），其特征在于，所述主力臂（8）上设有沿主力臂（8）长度方向延伸的第一滑轨（17），所述第一滑轨（17）内安装有水平设置的并可在第一滑轨（17）内上下移动的滑动伸缩臂（18），所述滑动伸缩臂（18）靠近第一滑轨（17）的一端设有角度探测器（28），所述滑动伸缩臂（18）自由端所在侧的底面上设有红外距离探测器（29），所述滑动伸缩臂（18）自由端固定有竖直设置的滑道柱（19），所述滑道柱（19）位于滑动伸缩臂（18）下方的部分为可伸缩结构，所述滑道柱（19）内设有第二滑轨（20），所述第二滑轨（20）上端及下端分别滑动连接有第一滑杆（22）和第二滑杆（24），所述第一滑杆（22）上连接可在水平面内转动的锁紧帽（21），所述第二滑杆（24）上连接夹持爪（23），所述锁紧帽（21）为内孔由下至上渐窄的筒体，且锁紧帽（21）上端口的口径不小于起吊钩（16）的最大宽度，所述锁紧帽（21）上沿壁板方向设置有多层的限位块（26），所述限位块（26）与内孔壁之间通过弹簧（27）连接，所述夹持爪（23）与锁紧帽（21）的中轴线对齐；所述主力臂（8）上端通过第一转轴（10）连接有转动臂（11），所述转动臂（11）另一端连接固定块（12），所述固定块（12）下端通过粗绳索（14）连接所述桩锤（13），所述起吊钩（16）通过绳索（15）悬挂于转动臂（11）上并位于锁紧帽（21）正上方。

螺杆桩机[发明专利]

专利名称：螺杆桩机
专利类型：发明专利
发明人：金顺利,铁栋,刘伯洋,王飞球,谢以顺,吴陈东申请号：CN202010665665.X
申请日：20200711
公开号：CN111980579B
公开日：
20220603
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种螺杆桩机，应用在螺杆桩施工设备的技术领域，其包括履带底盘、钻具和动力头，履带底盘上设有平台，平台上设有主塔、第一滑轮组和卷扬机，主塔顶端连接有第二滑轮组，卷扬机的辊筒上连接有钢丝绳，钢丝绳的一端绕过依次绕过第一滑轮组和第二滑轮组后与动力头连接，动力头滑动连接在主塔上；动力头的转动部连接有基板，基板底面转动连接有驱动盘，驱动盘侧壁连接有若干限位杆，基板底面铰接有与各个限位杆对应的中间杆，限位杆与中间杆相抵触，各个中间杆远离基板轴线的一端均通过牵引绳连接有第一凸块，第一凸块通过若干拉簧连接有第二凸块，第二凸块固定在基板上，牵引绳均处于绷紧状态。

本发明具有保护钻具效果。

申请人：中铁二十四局集团江苏工程有限公司,中铁二十四局集团有限公司
地址：210018 江苏省南京市玄武区锁金南路8号
国籍：CN
代理机构：北京维正专利代理有限公司
代理人：黄凯
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螺杆桩施工工艺

螺杆桩施工工艺螺杆桩的特点及适用范围现浇螺杆桩采用特制的螺旋式桩机进行施工，通过螺纹式钻杆旋转挤压土体，钻杆提升过程中随即泵压混凝土而形成桩体。

螺杆桩不仅综合了钢纤维混凝土全螺旋预制桩强度高的特点，也综合了螺旋灌注桩和螺纹桩施工方便的特点。

与打入式预制桩相比，螺杆桩具有施工噪音低、无振动，对已施工的桩无影响等特点；螺杆桩由于桩身周表面带螺纹、成孔时无泥皮，桩端无沉渣，因此施工过程中能有效防止塌孔、断桩、缩径等质量问题的发生。

螺杆桩与普通直杆相比，可缩短桩长，减小桩径和桩数，同时，由于螺纹间土取代了部分混凝土，节省了材料，从而使工程造价大为降低，也加快了施工进度。

螺杆桩可作为复合地基的刚性桩、钢筋混凝土桩和复合桩基的基桩（CFC桩）。

螺杆桩适用于淤泥质粘土、粉土、粘土、粉质粘土、中细砂，料径小于20mm的砂砾石层等地质条件，且不受地下水位的限制，适应范围广。

施工的主要机具和设备螺杆桩的高工设备主要由半螺旋螺杆桩桩机、强制式混凝土搅拌机、混凝土高压泵装置与管路系统、混凝土泵送车及导管系统等组成。

螺杆桩采用最新研制的国产半螺旋螺杆桩桩机设备进行施工，桩机由履带式或步履式的主机和特制的螺杆钻杆组成。

为了保证施工过程中，钻杆下降和提升时的速度与旋转速度相对应，螺杆桩桩机还必需配备相应的自动控制装置。

为了确保螺杆桩施工时所需的混凝土用量和质量，一般每台桩机必需配备2台500L强制式混凝土搅拌机进行作业，要求采用双涡轴式搅拌机。

泵送混凝土由高压泵装置与管理系统组成，高压泵的泵送压力宜选用大于4Mpa，泵量与螺旋提升匹配为宜，并应配备耐高压的管路系统。

桩体材料粗骨料宜选用卵石或碎石，料径一般为5～25mm。

细骨料应选用干净的中粗砂，含泥量小于5%，砂率控制在40%～50%。

水泥应选用合格的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，标号不应低于425#，可根据不同的使用要求掺加外加剂（如减剂、增强剂、缓凝剂、细磨粉煤灰等），外加剂的掺入应根据施工条件、气候条件和混凝土性能要求等因素综合确定。