一种工程施工地基钻进装置的制作方法

本发明涉及地基钻进，尤其涉及一种工程施工地基钻进装置。

背景技术：

1、在工程施工的过程中，为了保证建筑物结构安全，需要建造地基，而为了进一步提升地基的结构稳定保障建筑物的安全，往往会按照一定的要求和规范建筑基桩，而对于灌注桩施工而言，在建造基桩之前就需要在施工现场的对应位置进行钻孔，而现有的钻进装置在钻进的过程中为了防止孔洞内壁的坍塌，往往需要埋设护筒，这种方式虽然能够避免孔洞的坍塌，但是会增加施工难度，延长施工工期，同时因为护筒埋设后不能取出，也会增加成本，且护筒外壁与孔洞之间也不够密实，使得基桩的承载性能有所降低，且现有钻进装置在一边钻进一边排出土壤和碎石时，容易产生堵塞，此时就需要将其从孔洞内提出进行检修和疏通，就会延长施工工期，降低钻进效率，突出了现有技术的不足之处。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种工程施工地基钻进装置，以解决上述技术问题。

2、为实现上述目的本发明采用以下技术方案：

3、一种工程施工地基钻进装置，包括钻杆、进水管、排水管、传输壳体、上传输筒、下传输筒、上传输腔、下传输腔、连接嘴，所述钻杆呈竖直设置，所述钻杆前部固定有竖直的进水管，所述钻杆后部固定有竖直的排水管，所述钻杆顶部外壁固定有传输壳体，所述传输壳体自上而下依次密封转动连接有竖直的上传输筒和下传输筒，所述上传输筒和下传输筒相较于钻杆呈同轴设置，所述上传输筒和下传输筒将传输壳体划分成密封的上传输腔和下传输腔，所述进水管与下传输腔相连通，所述排水管与上传输腔相连通，所述上传输筒和下传输筒分别固定连通有水平的连接嘴，所述钻杆底部外壁固定有竖直且呈绞线盘状的传动壳体，所述传动壳体的中心轴位于钻杆的中心轴的正左方，所述传动壳体中部转动连接有转子，所述转子相较于钻杆呈同轴设置，所述转子外圆周壁圆周等角度开有多个竖直的导向槽，各所述导向槽靠近转子中心轴的部分分别固定有内永磁铁，各所述导向槽分别滑动连接有传动板，各所述传动板靠近转子中心轴的端部分别固定有外永磁铁，所述外永磁铁与内永磁铁的磁场方向在水平方向上相反，所述传动壳体中部同轴密封转动连接有竖直的传动筒，所述传动筒与传输壳体共同构成了密封的传动腔，所述传动筒内壁固定有竖直的限位台，所述传动壳体顶端左前部固定连通有竖直的进水嘴，所述传动壳体顶端左后部固定连通有竖直的排水嘴，所述进水嘴通过外接管道与进水管相连通，所述排水嘴通过外接管道与排水管相连通，所述传动筒外壁同轴固定有外齿圈，所述传动壳体右下部固定有支撑座和控制器，所述支撑座固定有竖直的发电机，所述发电机的转轴同轴固定有齿轮，所述齿轮与外齿圈相啮合，所述传动筒外壁右部固定有竖直的支撑架，所述支撑架转动连接有竖直的压辊，所述钻杆底部安装有钻头，所述钻杆和钻头共同安装有钻进部分。

4、所述钻进部分包括绞龙、排出口、上连接孔、排出孔、粉碎爪、容纳腔、光圈机构、引导槽、挡板、光杆、传动盘、传动槽、下铰接座、上铰接座、电动推杆、连接管、电磁三通阀、下连接孔，所述钻杆上部封闭，所述钻杆底部呈向下贯穿的筒状，所述钻杆内壁同轴固定有竖直的绞龙，所述钻杆上部贯穿有排出口，所述传动壳体底部贯穿有竖直的上连接孔，所述钻杆底部同轴插接有竖直的钻头，所述钻头通过紧固件与传动壳体相紧固，所述钻头中部贯穿有竖直的排出孔，所述排出孔与钻杆底部的排出孔相上下对应并连通，所述钻头底端固定有多个粉碎爪，所述钻头内部设有水平的容纳腔，所述容纳腔与排出孔相连通，所述容纳腔内安装有光圈机构，所述光圈机构包括引导槽、挡板、光杆、传动盘、传动槽、下铰接座、上铰接座、电动推杆，所述容纳腔内壁底端开有水平的呈正六边形的引导槽，所述容纳腔水平密封滑动连接有六个水平的挡板，各所述挡板相较于排出孔呈圆周等角度设置，各所述挡板分别与引导槽的六个侧边部分相水平滑动连接，各所述挡板顶端分别固定有竖直的光杆，所述容纳腔转动连接有水平的传动盘，所述传动盘相较于排出孔呈同轴设置，所述传动盘圆周等角度上下贯穿有六个竖直的传动槽，所述传动槽相较于排出孔呈离心设置，各所述传动槽分别与各光杆相滑动连接，所述传动盘铰接有竖直的下铰接座，所述容纳腔内壁顶端铰接有竖直的上铰接座，所述上铰接座固定有水平的电动推杆，所述电动推杆的推杆与下铰接座相固定，所述钻头左部固定有连接管，所述连接管上部竖直贯穿于钻头顶端，所述连接管与上连接孔相上下密封插接，所述连接管底部水平贯穿于排出孔，所述连接管中部安装有电磁三通阀，所述钻杆左下部呈水平贯穿有水平的下连接孔，所述连接管右下部与下连接孔左右相互对应，所述挡板位于钻杆的下方。

5、所述排出孔底部呈向下的扩口状，所述排出孔左部开有放置槽，所述放置槽内壁上部固定有接触台，所述放置槽底部左右铰接有挡泥板，所述挡泥板左部固定有弹力绳，所述弹力绳的末端与放置槽内壁左端相固定，所述挡泥板在弹力绳的拉力作用下能与接触台接触而实现对放置槽封闭，所述钻头内部固定有输水管，所述输水管上部与电磁三通阀的出口相连通，所述输水管底部与放置槽相连通。

6、所述控制器内电性连接有蓄电池和无线电传输模块，所述控制器、发电机、电动推杆和电磁三通阀相电性连接，各所述传动板在内永磁铁与外永磁铁的磁性斥力作用下其靠近传动筒内壁的端部始终能够与传动筒内圆周壁相贴合接触，所述传动板能够与限位台相接触，各所述传动板被水平推动时能够使得转子进行转动，所述传动板跟随转子进行转动时通过推动限位台能够使得传动筒进行转动，所述传动筒转动时能够带动压辊进行周向移动，所述传动筒转动时通过外齿圈能够使得齿轮进行转动，所述齿轮转动时能够使得发电机进行发电并将电能储存在控制器内的蓄电池内，所述压辊周向移动到钻头右上方时其在水平面内的正投影完全位于钻头在水平面内的正投影内，所述压辊周向移动到钻头左上方时其在水平面内的正投影与钻头在水平面内的正投影部分重合，所述电动推杆通电伸缩推杆时能够带动传动盘进行转动，所述传动盘转动时通过传动槽和光杆能够使得各挡板沿着引导槽水平滑动而进行收缩和舒展，各所述挡板收缩到一定程度时能够将排出孔进行密封封闭，各所述挡板舒展到一定程度时能够使得排出孔畅通。

7、与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明使用时，利用水压的作用能够带动传动板、转子和传动筒进行可控速度的转动，从而利用周向移动的压辊对已钻进的孔洞内壁进行压实，能够避免孔洞内壁的坍塌，使得在后续进行灌注时，避免了护筒的使用，并使得灌注桩与孔洞接触得更加紧密，提高了桩基的承载性能，减少了桩基施工的成本和工期，降低了施工难度，提高了施工效率。

8、而通入传动腔内的水可被控制流向钻头、粉碎爪和钻杆内腔，从而能够对钻头和粉碎爪进行润湿实现降温冷却，延长钻头和粉碎爪的使用寿命，并能够对硬土层进行软化，而水涌入钻杆内腔中时，受到挡板对排出孔的封闭作用，能够使得水对钻杆内腔内的土壤和碎石向上进行推动，从而能够方便且及时的对钻杆进行疏通，快速恢复到正常的钻进状态，减少了对钻进工期的延误。

技术特征：

1.一种工程施工地基钻进装置，包括钻杆（1）、进水管（2）、排水管（3）、传输壳体（4）、上传输筒（5）、下传输筒（6）、上传输腔（7）、下传输腔（8）、连接嘴（9），其特征在于：所述钻杆（1）呈竖直设置，所述钻杆（1）前部固定有竖直的进水管（2），所述钻杆（1）后部固定有竖直的排水管（3），所述钻杆（1）顶部外壁固定有传输壳体（4），所述传输壳体（4）自上而下依次密封转动连接有竖直的上传输筒（5）和下传输筒（6），所述上传输筒（5）和下传输筒（6）相较于钻杆（1）呈同轴设置，所述上传输筒（5）和下传输筒（6）将传输壳体（4）划分成密封的上传输腔（7）和下传输腔（8），所述进水管（2）与下传输腔（8）相连通，所述排水管（3）与上传输腔（7）相连通，所述上传输筒（5）和下传输筒（6）分别固定连通有水平的连接嘴（9），所述钻杆（1）底部外壁固定有竖直且呈绞线盘状的传动壳体（10），所述传动壳体（10）的中心轴位于钻杆（1）的中心轴的正左方，所述传动壳体（10）中部转动连接有转子（11），所述转子（11）相较于钻杆（1）呈同轴设置，所述转子（11）外圆周壁圆周等角度开有多个竖直的导向槽（12），各所述导向槽（12）靠近转子（11）中心轴的部分分别固定有内永磁铁（13），各所述导向槽（12）分别滑动连接有传动板（14），各所述传动板（14）靠近转子（11）中心轴的端部分别固定有外永磁铁（15），所述外永磁铁（15）与内永磁铁（13）的磁场方向在水平方向上相反，所述传动壳体（10）中部同轴密封转动连接有竖直的传动筒（16），所述传动筒（16）与传输壳体（4）共同构成了密封的传动腔（17），所述传动筒（16）内壁固定有竖直的限位台（18），所述传动壳体（10）顶端左前部固定连通有竖直的进水嘴（19），所述传动壳体（10）顶端左后部固定连通有竖直的排水嘴（20），所述进水嘴（19）通过外接管道与进水管（2）相连通，所述排水嘴（20）通过外接管道与排水管（3）相连通，所述传动筒（16）外壁同轴固定有外齿圈（21），所述传动壳体（10）右下部固定有支撑座（22）和控制器（23），所述支撑座（22）固定有竖直的发电机（24），所述发电机（24）的转轴同轴固定有齿轮（25），所述齿轮（25）与外齿圈（21）相啮合，所述传动筒（16）外壁右部固定有竖直的支撑架（26），所述支撑架（26）转动连接有竖直的压辊（27），所述钻杆（1）底部安装有钻头（28），所述钻杆（1）和钻头（28）共同安装有钻进部分（29）。

2.根据权利要求1所述的一种工程施工地基钻进装置，其特征在于：所述钻进部分（29）包括绞龙（30）、排出口（31）、上连接孔（32）、排出孔（33）、粉碎爪（34）、容纳腔（35）、光圈机构（36）、引导槽（37）、挡板（38）、光杆（39）、传动盘（40）、传动槽（41）、下铰接座（42）、上铰接座（43）、电动推杆（44）、连接管（45）、电磁三通阀（46）、下连接孔（47），所述钻杆（1）上部封闭，所述钻杆（1）底部呈向下贯穿的筒状，所述钻杆（1）内壁同轴固定有竖直的绞龙（30），所述钻杆（1）上部贯穿有排出口（31），所述传动壳体（10）底部贯穿有竖直的上连接孔（32），所述钻杆（1）底部同轴插接有竖直的钻头（28），所述钻头（28）通过紧固件与传动壳体（10）相紧固，所述钻头（28）中部贯穿有竖直的排出孔（33），所述排出孔（33）与钻杆（1）底部的排出孔（33）相上下对应并连通，所述钻头（28）底端固定有多个粉碎爪（34），所述钻头（28）内部设有水平的容纳腔（35），所述容纳腔（35）与排出孔（33）相连通，所述容纳腔（35）内安装有光圈机构（36），所述光圈机构（36）包括引导槽（37）、挡板（38）、光杆（39）、传动盘（40）、传动槽（41）、下铰接座（42）、上铰接座（43）、电动推杆（44），所述容纳腔（35）内壁底端开有水平的呈正六边形的引导槽（37），所述容纳腔（35）水平密封滑动连接有六个水平的挡板（38），各所述挡板（38）相较于排出孔（33）呈圆周等角度设置，各所述挡板（38）分别与引导槽（37）的六个侧边部分相水平滑动连接，各所述挡板（38）顶端分别固定有竖直的光杆（39），所述容纳腔（35）转动连接有水平的传动盘（40），所述传动盘（40）相较于排出孔（33）呈同轴设置，所述传动盘（40）圆周等角度上下贯穿有六个竖直的传动槽（41），所述传动槽（41）相较于排出孔（33）呈离心设置，各所述传动槽（41）分别与各光杆（39）相滑动连接，所述传动盘（40）铰接有竖直的下铰接座（42），所述容纳腔（35）内壁顶端铰接有竖直的上铰接座（43），所述上铰接座（43）固定有水平的电动推杆（44），所述电动推杆（44）的推杆与下铰接座（42）相固定，所述钻头（28）左部固定有连接管（45），所述连接管（45）上部竖直贯穿于钻头（28）顶端，所述连接管（45）与上连接孔（32）相上下密封插接，所述连接管（45）底部水平贯穿于排出孔（33），所述连接管（45）中部安装有电磁三通阀（46），所述钻杆（1）左下部呈水平贯穿有水平的下连接孔（47），所述连接管（45）右下部与下连接孔（47）左右相互对应，所述挡板（38）位于钻杆（1）的下方。

3.根据权利要求2所述的一种工程施工地基钻进装置，其特征在于：所述排出孔（33）底部呈向下的扩口状，所述排出孔（33）左部开有放置槽（48），所述放置槽（48）内壁上部固定有接触台（49），所述放置槽（48）底部左右铰接有挡泥板（50），所述挡泥板（50）左部固定有弹力绳（51），所述弹力绳（51）的末端与放置槽（48）内壁左端相固定，所述挡泥板（50）在弹力绳（51）的拉力作用下能与接触台（49）接触而实现对放置槽（48）封闭，所述钻头（28）内部固定有输水管（52），所述输水管（52）上部与电磁三通阀（46）的出口相连通，所述输水管（52）底部与放置槽（48）相连通。

4.根据权利要求3所述的一种工程施工地基钻进装置，其特征在于：所述控制器（23）内电性连接有蓄电池和无线电传输模块，所述控制器（23）、发电机（24）、电动推杆（44）和电磁三通阀（46）相电性连接，各所述传动板（14）在内永磁铁（13）与外永磁铁（15）的磁性斥力作用下其靠近传动筒（16）内壁的端部始终能够与传动筒（16）内圆周壁相贴合接触，所述传动板（14）能够与限位台（18）相接触，各所述传动板（14）被水平推动时能够使得转子（11）进行转动，所述传动板（14）跟随转子（11）进行转动时通过推动限位台（18）能够使得传动筒（16）进行转动，所述传动筒（16）转动时能够带动压辊（27）进行周向移动，所述传动筒（16）转动时通过外齿圈（21）能够使得齿轮（25）进行转动，所述齿轮（25）转动时能够使得发电机（24）进行发电并将电能储存在控制器（23）内的蓄电池内，所述压辊（27）周向移动到钻头（28）右上方时其在水平面内的正投影完全位于钻头（28）在水平面内的正投影内，所述压辊（27）周向移动到钻头（28）左上方时其在水平面内的正投影与钻头（28）在水平面内的正投影部分重合，所述电动推杆（44）通电伸缩推杆时能够带动传动盘（40）进行转动，所述传动盘（40）转动时通过传动槽（41）和光杆（39）能够使得各挡板（38）沿着引导槽（37）水平滑动而进行收缩和舒展，各所述挡板（38）收缩到一定程度时能够将排出孔（33）进行密封封闭，各所述挡板（38）舒展到一定程度时能够使得排出孔（33）畅通。

技术总结
本发明公开了一种工程施工地基钻进装置，所述钻杆呈竖直设置，所述钻杆前部固定有竖直的进水管，所述钻杆后部固定有竖直的排水管，所述钻杆顶部外壁固定有传输壳体，所述传输壳体自上而下依次密封转动连接有竖直的上传输筒和下传输筒，所述上传输筒和下传输筒相较于钻杆呈同轴设置，所述上传输筒和下传输筒将传输壳体划分成密封的上传输腔和下传输腔。本发明使用时，利用水压的作用能够带动传动板、转子和传动筒进行可控速度的转动，从而利用周向移动的压辊对已钻进的孔洞内壁进行压实，能够避免孔洞内壁的坍塌，使得在后续进行灌注时，避免了护筒的使用，并使得灌注桩与孔洞接触得更加紧密，提高了桩基的承载性能，减少了桩基施工的成本和工期。

技术研发人员：刘宁
受保护的技术使用者：山东海宗安工程服务有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21