一種用于打卸壓孔的鉆孔裝置的制作方法

本發明屬于建筑技術領域，涉及一種用于打卸壓孔的鉆孔裝置。

背景技術：

沿海地區的軟土地層分布較為廣泛，在這種地層上開展的各類土建工程中，基礎常采用的是樁基礎。在一些進行樁基礎施工后需開挖深基坑的工程中，發現在深基坑開挖時，往往會出現樁偏斜的問題，這一問題是基坑開挖時是十分普遍的。

為了解決基坑開挖時樁偏斜的問題，中國專利CN 101748735A公開了一種軟土地區減少樁偏斜的基坑開挖方法，該方法的創新點主要在于，在基坑開挖前先在基樁周圍擠土區內以干法鉆進工藝打卸壓孔，該卸壓孔是垂直孔，并是依樁基的對稱中心對稱地打在基樁周圍，卸壓孔孔底低于基坑底。該方法通過在樁周擠土區打卸壓孔來降低樁側總壓力，釋放擠土應力，可降低樁的偏斜量。

上述專利雖然公開了通過在基樁周圍打卸壓孔的方式來解決樁偏斜的問題，卻沒有公開用于打卸壓孔的設備，而用現有建筑工程中常用的鉆孔機，很難保證樁基周圍的卸壓孔都是關于其中心對稱的，并且由于需要打孔的數量較大，傳統的鉆孔設備鉆孔效率很低。

技術實現要素：

本發明是針對現有的技術存在的上述問題，提供一種用于打卸壓孔的鉆孔裝置，本發明所要解決的技術問題是：如何提高本鉆孔裝置鉆卸壓孔的效率。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：

一種用于打卸壓孔的鉆孔裝置，其特征在于，所述鉆孔裝置包括：

基座，所述基座上設置有電源；

抱樁單元，所述抱樁單元與基座的下端相連接，且能夠套設于基樁上；

若干根鉆臂，所述鉆臂通過連桿一與基座相連接，且各鉆臂以該基座為中心呈環形均勻分布；

鉆頭，所述鉆頭與鉆臂相連接，所述鉆臂上設置有能夠帶動該鉆頭升降的驅動源一，所述驅動源一與基座上的電源相連接。

本鉆孔裝置在使用時，可通過起吊設備將整個鉆孔裝置吊起，使抱樁單元對準基樁，并套設于基樁上，再使鉆頭對準預打孔位置，慢慢將鉆孔裝置放下，直至鉆臂的下端略微插入土內，啟動鉆頭，同時啟動驅動源一帶動鉆頭下降進行鉆孔。由于本鉆孔裝置設計有抱樁單元，可保證鉆出來的孔均以基樁為中心均勻分布的，解決了卸壓孔鉆進時造成的土壓力不均勻釋放的問題，有效地保證了鉆孔精度，此外，本鉆孔裝置一次性可鉆出多個卸壓孔，與傳統的鉆孔設備相比，有效地提高了鉆孔效率。

在上述的一種用于打卸壓孔的鉆孔裝置中，所述抱樁單元包括至少兩組抱樁臂組件，所述抱樁臂組件包括內抱樁臂、滑桿和外抱樁臂，所述內抱樁臂的下端能夠插入基樁的通孔中，所述內抱樁臂的側面能夠與基樁的內側壁相貼靠；所述滑桿水平設置且一端固定于內抱樁臂上，所述滑桿的另一端與外抱樁臂滑動連接，所述外抱樁臂的上端與所述基座相連接，外抱樁臂的下端能夠立于地面上，該外抱樁臂與內抱樁臂之間設置有動力缸一。

在將抱樁單元套設于基樁上時，可通過動力缸一的收縮，使內抱樁臂和外抱樁臂分別貼合在基樁的內壁和外壁上，利用內、外抱樁臂的多點支撐使得本鉆孔裝置可以保持自穩，不必另外設置固定點。

在上述的一種用于打卸壓孔的鉆孔裝置中，所述抱樁臂組件均包括連桿二、連桿三、動力缸二和動力缸三，所述連桿二的上端鉸接于基座上，所述連桿二的桿體通過動力缸三與基座相連接，所述連桿二的下端與連桿三的上端相鉸接，所述外抱樁臂固定于連桿三上；所述動力缸二的活塞桿端部與連桿三的下端相鉸接，動力缸二的缸體鉸接于所述連桿二上。

動力缸二可通過伸縮，使各連桿三相對于連桿二相對張開或合攏，從而在工作狀態及易于搬運存放的非工作狀態間切換；而動力缸三可通過伸縮，調節連桿二相對于豎直方向之間的夾角大小，通過動力缸二和動力缸三的工作，當連桿二和外抱樁臂共線時，則有利于本鉆孔裝置的存放和搬運，而當外抱樁臂與地面垂直時，其處于工作狀態。

在上述的一種用于打卸壓孔的鉆孔裝置中，所述鉆孔裝置還包括動力缸四與動力缸五，所述動力缸四的兩端分別與所述基座及連桿一相鉸接，所述動力缸五的兩端分別與所述連桿一及鉆臂相鉸接。

動力缸四可通過伸縮，使各鉆臂相對張開或收攏，從而在工作狀態或傘合的非工作狀態間切換；動力缸五可通過伸縮，調節鉆臂與連桿一之間的夾角大小，當鉆臂與連桿一共線時，則本鉆孔裝置處于傘合的非工作狀態，當鉆臂與地面相垂直時，則鉆孔裝置處于工作狀態。

在上述的一種用于打卸壓孔的鉆孔裝置中，所述鉆臂的上下兩端均設置有鏈輪，兩個鏈輪之間通過鏈條相連接，所述驅動源一包括固定于鉆臂上的電機一，所述電機一的輸出端與其中一個鏈輪傳動連接，所述鉆頭與該鏈條相連接。

電機一正反轉，可帶動鏈輪同步轉動，進而帶動鏈條轉動，最終帶動鉆頭升降，實現鉆孔。

在上述的一種用于打卸壓孔的鉆孔裝置中，所述鉆頭包括供水外管、供水內管和高壓噴嘴，所述供水內管豎直設置并且固定于所述鏈條上，所述供水外管的一端通過高壓水泵與水源相連，供水外管的另一端與供水內管的上端相連接，所述高壓噴嘴的上端和空心螺柱的下端連接，所述空心螺柱的上端與所述供水內管的下端通過螺紋連接連接。

水源中的水通過高壓水泵后，水流被一級增壓，接著水流通過高壓噴嘴進行二級增壓并噴出，進行破土作業，類似水切割原理；而設計有空心螺柱，方便高壓噴嘴的更換。

在上述的一種用于打卸壓孔的鉆孔裝置中，所述鏈條上固定有泥漿泵，所述供水內管外套設有抽水環管且兩者的管壁之間形成抽水腔，所述抽水腔的上端與泥漿泵的進水口連通，所述泥漿泵出水口和排水管連通。

在進行作業后，水射流破土使得孔內殘留大量的泥漿，可由泥漿泵驅動把泥漿抽出，泥漿通過排水外管輸送到泥漿池中。

在上述的一種用于打卸壓孔的鉆孔裝置中，所述鉆頭還包括鋼管和螺旋鉆，所述鏈條上設置有電機二，所述電機二的上端與液壓泵的殼體相固連，所述鋼管轉動套設于所述抽水環管外且兩者之間間隙配合并且密封設置，所述鋼管的上端與電機二的輸出端之間傳動連接，所述鋼管的下端與所述螺旋鉆相連接，所述螺旋鉆的軸向設置有連接孔，所述高壓噴嘴設置在連接孔中，所述高壓噴嘴的出口和螺旋鉆的下端平齊，所述鋼管靠近下端的側壁上開設有排水孔，所述排水孔與所述抽水環管相連通。

電機二轉動可帶動螺旋鉆轉動，螺旋鉆主要是針對遇到高壓水流無法破土的堅硬泥層，進行螺旋鉆和高壓水流聯合破土，適用范圍廣，效果可靠。

設計有排水孔后，泥水可通過排水孔進入抽水環管中，并由泥漿泵抽出。

在上述的一種用于打卸壓孔的鉆孔裝置中，所述電機二的輸出軸上設置有齒輪，所述鋼管外壁的上端設置有齒圈，所述齒輪和齒圈嚙合傳動。齒輪和齒圈的嚙合傳動，結構簡單和可靠。

在上述的一種用于打卸壓孔的鉆孔裝置中，所述鉆頭還包括限位環，所述限位環的一端固定于鉆臂上，所述限位環的環體套設于所述鋼管的外側，所述限位環的環體和鋼管之間間隙配合，所述鉆臂的下端設置有尖刺部。設計有限位環后，可防止鋼管因水射流破土的振動而產生晃動，保證鉆孔工作的穩定性，進而提高卸壓孔的精度，尖刺部的作用是使得鉆臂的下端可以插入泥土中，使得本用于打卸壓孔的鉆孔裝置的定位更加可靠和穩定。

在上述的一種用于打卸壓孔的鉆孔裝置中，所述動力缸一、動力缸二、動力缸三、動力缸四和動力缸五均為液壓缸并且均通過液壓管路和液壓泵站連通

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1、由于本鉆孔裝置設計有抱樁單元，可保證鉆出來的孔均以基樁為中心均勻分布的，解決了卸壓孔鉆進時造成的土壓力不均勻釋放的問題，有效地保證了鉆孔精度；

2、本鉆孔裝置一次性可鉆出多個卸壓孔，與傳統的鉆孔設備相比，有效地提高了鉆孔效率；

3、本鉆孔裝置可在張開的工作狀態與合攏的非工作狀態間切換，方便搬運；

4、本鉆孔裝置采用螺旋鉆和高壓水流聯合破土，可提高鉆孔效率。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是本發明的局部剖視圖一。

圖3是本發明的局部剖視圖二。

圖中，1、基座；2、電源；3、抱樁單元；4、鉆臂；5、鉆頭；6、驅動源一；7、內抱樁臂；8、滑桿；9、外抱樁臂；10、動力缸一；11、連桿二；12、連桿三；13、動力缸二；14、動力缸三；15、動力缸四；16、動力缸五；17、鏈條；18、電機一；19、泥漿泵；20、供水外管；21、供水內管；22、高壓噴嘴；23、限位環；24、空心螺柱；25、抽水環管；26、電機二；261、齒輪；27、鋼管；271、齒圈；28、螺旋鉆；29、排水孔；30、連桿一；31、基樁；32、高壓水泵；33、排水外管。

具體實施方式

以下是本發明的具體實施例并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明并不限于這些實施例。

如圖1至圖3所示，一種用于打卸壓孔的鉆孔裝置，其特征在于，所述鉆孔裝置包括：基座1，所述基座1上設置有電源2；抱樁單元3，所述抱樁單元3與基座1的下端相連接，且能夠套設于基樁31上；若干根鉆臂4，所述鉆臂4通過連桿一30與基座1相連接，且各鉆臂4以該基座1為中心呈環形均勻分布；鉆頭5，所述鉆頭5與鉆臂4相連接，所述鉆臂4上設置有能夠帶動該鉆頭5升降的驅動源一6，所述驅動源一6與基座1上的電源2相連接。

具體來說，所述抱樁單元3包括至少兩組抱樁臂組件，所述抱樁臂組件包括內抱樁臂7、滑桿8和外抱樁臂9，所述內抱樁臂7的下端能夠插入基樁31的通孔中，所述內抱樁臂7的側面能夠與基樁31的內側壁相貼靠；所述滑桿8水平設置且一端固定于內抱樁臂7上，所述滑桿8的另一端與外抱樁臂9滑動連接，所述外抱樁臂9的上端與所述基座1相連接，外抱樁臂9的下端能夠立于地面上，該外抱樁臂9與內抱樁臂7之間設置有動力缸一10。

具體來說，所述抱樁臂組件還包括連桿二11、連桿三12、動力缸二13和動力缸三14，所述連桿二11的上端鉸接于基座1上，所述連桿二11的桿體通過動力缸三14與基座1相連接，所述連桿二11的下端與連桿三12的上端相鉸接，所述外抱樁臂9固定于連桿三12上；所述動力缸二13的活塞桿端部與連桿三12的下端相鉸接，動力缸二13的缸體鉸接于所述連桿二11上。

具體來說，所述鉆孔裝置還包括動力缸四15與動力缸五16，所述動力缸四15的兩端分別與所述基座1及連桿一30相鉸接，所述動力缸五16的兩端分別與所述連桿一30及鉆臂4相鉸接。

具體來說，所述鉆臂4的上下兩端均設置有鏈輪，兩個鏈輪之間通過鏈條17相連接，所述驅動源一6包括固定于鉆臂4上的電機一18，所述電機一18的輸出端與其中一個鏈輪傳動連接，所述鉆頭5與該鏈條17相連接。

具體來說，所述鉆頭5包括供水外管20、供水內管21和高壓噴嘴22，所述供水內管21豎直設置并且固定于所述鏈條17上，所述供水外管20的一端通過高壓水泵32與水源相連，供水外管20的另一端與供水內管21的上端相連接，所述高壓噴嘴22的上端和空心螺柱24的下端連接，所述空心螺柱24的上端與所述供水內管21的下端通過螺紋連接連接。

具體來說，所述鏈條17上固定有泥漿泵19，所述供水內管21外套設有抽水環管25且兩者的管壁之間形成抽水腔，所述抽水腔的上端與泥漿泵19的進水口連通，所述泥漿泵19出水口和排水管33連通。

具體來說，所述鉆頭5還包括鋼管27和螺旋鉆28，所述鏈條17上設置有電機二26，所述電機二26的上端與液壓泵19的殼體相固連，所述鋼管27轉動套設于所述抽水環管25外且兩者之間間隙配合并且密封設置，所述鋼管27的上端與電機二26的輸出端之間傳動連接，所述鋼管27的下端與所述螺旋鉆28相連接，所述螺旋鉆28的軸向設置有連接孔，所述高壓噴嘴22設置在連接孔中，所述高壓噴嘴22的出口和螺旋鉆28的下端平齊，所述鋼管27靠近下端的側壁上開設有排水孔29，所述排水孔29與所述抽水環管25相連通。

具體來說，所述電機二26的輸出軸上設置有齒輪261，所述鋼管27外壁的上端設置有齒圈271，所述齒輪261和齒圈271嚙合傳動。

具體來說，所述鉆頭5還包括限位環23，所述限位環23的一端固定于鉆臂4上，所述限位環23的環體套設于所述鋼管27的外側，所述鉆臂4的下端設置有尖刺部41。

具體來說，所述動力缸一10、動力缸二13、動力缸三14、動力缸四15和動力缸五16均為液壓缸并且均通過液壓管路和液壓泵站連通

本發明的工作原理如下：本鉆孔裝置在使用時，可通過起吊設備將整個鉆孔裝置吊起，使抱樁單元對準基樁，并套設于基樁上，直至外抱樁臂略微插入土中，再通過動力缸一的收縮，使內抱樁臂與外抱樁臂分別換和基樁的內壁和外壁相貼靠，水流通過高壓噴嘴噴出，進行破土作業，電機一轉動，帶動鏈輪同步轉動，進而帶動鏈條轉動，最終帶動鉆頭下降，開始鉆孔，如遇到高壓水流無法破土的堅硬泥層，進行螺旋鉆和高壓水流聯合破土。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。