CN102888868A - 风动深槽开挖装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及开孔挖槽的钻具,具体为一种排渣能力强,体积小,动力输出足,并且能够主动完成地下水位以下基坑排水,在基坑开挖的同时实现基坑坑壁压力支护的风动深槽开挖装置。本发明包括导管(1),连接在导管(1)上的进气管(2)、喇叭状管体(3)和固定架(4),以及通过轴承设置在固定架(4)上的切割轮(5);其中,还包括通过中央通孔(601)套设在导管(1)和进气管(2)上的密封盖板(6),用于设置在基坑(13)槽口使基坑(13)内部密封;进气管(2)上部从喇叭状管体(3)侧壁穿出并连接在喇叭状管体(3)和导管(1)外侧;喇叭状管体(3)的小口端与导管(1)的末端固定连接,大口端与固定架(4)固定连接。
Description
技术领域
本发明涉及开孔挖槽的钻具,具体为一种风动深槽开挖装置。
背景技术
现有技术中,通常会通过开槽来实现桩基、地下连续墙、防排水结构等施工,所需要的地槽,一方面是为了修建地下工程,一方面也为了为地下施工提供必要的场地、条件和空间。目前地槽的开挖施工通常采用人工和挖掘机来完成,也有通过钻机开挖再设法连通的方法,一般应用于地下连续墙的施工。人工需要足够的空间供人下到基坑里施工,而工程结构实际并不需要那么大的空间,因此工期长、速度慢、增加成本,挖掘机虽然施工速度相对加快,但是土石的开挖方较大、精度低、成本高,而且有时根本不需要开挖大宽度的地槽;而对于深窄地槽,只能采取大宽度开挖,之后再回填的办法,对于十几米甚至几十米的深窄地槽,挖掘机基本无法完成。钻机钻进再设法连通成槽的方法往往应用在地槽较宽,采用泥浆护壁的情形,施工速度慢,工艺也很复杂,成本高。因此对于深窄地槽的开挖一直是施工中的一大难题。此前曾经有人公开了名称为“风动开槽钻头”(申请号:201120248943.8)的风动开槽机械,采用气流风动,使叶片和切割片高速转动切割岩体,同时完成排渣,能够快捷的完成深窄地槽的开挖。
之后又公开过名称为“一种改进的风动开槽钻头”(申请号:201120509846.X)的风动开槽机械,通过设置的喇叭状管体增强渣土的收集排出能力;利用截面变化的进气管不仅合理的使切割轮布置和运动,而且能对每个切割轮均匀送风,切割轮上设置了通风排渣孔,使其不会被土渣堵塞,解决了动力不足,排渣不顺,切割轮的内部堵塞的问题。此后同一申请人又公开了名称为“改良的风动开槽钻头”(申请号:201220104362.1)的风动开槽机械,通过简化原有结构,优化布局设置,增加助排渣装置和切割轮中心助力装置,解决了排渣能力和动力不足,并且由于结构限制必须在施工前进行打孔的问题。
但上述设备仍然存在如下问题:在地下水丰富的地区,在地下水位以下基坑积水会导致设备浸水,设备的开挖能力受到很大限制,同时基坑积水会导致渣的泥化,从而风力出渣会很困难。同时基坑在开挖过程中坑壁支护不足,仅仅基坑喷护难以满足要求而很容易坍塌。另外,由于进气管设置在排渣管内部,占用了一部分的排渣空间,另一方面是由于喇叭口由大口进入的土渣较多,需要全部从小口中实现排出,如果同一时间到达的土渣过多就会形成堵塞,而助排渣装置仅仅是从后面加速了土渣的速度,随着距离的增加依然会减弱,甚至一旦堵塞气流也无法穿过,从而无法达到真正助排渣的作用;同时压缩空气的输出又需要很大功率的空压机来实现,排渣能力没有显著提高,但是能耗却明显增大;在实际施工中,直接安装在支架上双轴输出的电动机、风动马达或液压马达虽然提供了辅助动力,但是要进一步的加大功率,必然尺寸会增加,就会超出所要求的开槽范围,难以满足大动力小体积的要求,而且双轴输出的辅助动力稳定性差,寿命较短,无法保证施工的顺利进行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种排渣能力强,体积小,动力输出足,并且能够主动完成地下水位以下基坑排水,在基坑开挖的同时实现基坑坑壁压力支护的风动深槽开挖装置。
本发明风动深槽开挖装置,包括导管1,连接在导管1上的进气管2、喇叭状管体3和固定架4,以及通过轴承设置在固定架4上的切割轮5;其特征在于,
还包括通过中央通孔601套设在导管1和进气管2上的密封盖板6,所述的密封盖板6用于设置在基坑13槽口使已开挖的基坑13内部密封;
所述的进气管2上部从喇叭状管体3侧壁穿出并连接在喇叭状管体3和导管1外侧;
所述的喇叭状管体3的小口端与导管1的末端固定连接,大口端与固定架4固定连接。
进一步,所述的中央通孔601下端外围密封连接有密封软管602;密封软管602的另一端密封连接在导管1和进气管2的下部。
进一步,所述的密封盖板6上还贯穿设置有高压空气注入管603。
进一步,所述的密封盖板6下端外侧向上凹进设置,与内侧部分形成阶梯卡槽604。
进一步,所述的固定架4轴承位置的中心通孔内分别设置有转向传动装置7;转向传动装置7的动力输出轴8上固定有切割轮5,动力输入轴上连接有竖直设置的动力装置9。
更进一步,所述的切割轮5内侧中央设置有凹槽,凹槽能够有间隙的扣合在转向传动装置7的外侧。
再进一步,所述的转向传动装置7为减速机或换向器。
更进一步,所述的动力装置9采用电机或风动马达或液压马达,设置在与喇叭状管体3固定连接的水平支架10上,水平支架10下部设置有穿套在动力输入轴外部并固定在固定架4上的轴套11。
再进一步,所述的水平支架10向外延伸不超过切割轮的边缘,形成挡渣板12。
再进一步,所述的挡渣板12的自由端向靠近切割轮5的方向倾斜设置。
本发明风动深槽开挖装置,通过在导管1和进气管2上套设的密封盖板6,对基坑13内部形成密闭作用,配合进气管2中输入后反冲的气流,在基坑13内形成压力,压力空气不仅使基坑13内壁在压力的作用下避免地下水渗入,而且增加了基坑内的压力使坑壁稳定而避免坍塌,同时由于压力的作用能够极大的提高排出土渣的能力;再配合密封软管602和阶梯卡槽604的进一步密封,以及高压空气注入管603内输入的高压空气,能够进一步提高密封效果和基坑13内空气的压力,使产生的防坍塌和防渗水的效果进一步的增强。而且将原来设置在导管1和喇叭状管体3的进气管2的上部设置到了外侧,避免了对导管1内空间的占用,使排渣更加的顺畅;利用竖直设置的动力装置9,以及配合设置在固定板上的转向传动装置7成功的解决了动力和体积的问题,在需要节省空间的切割轮5中心部位使用厚度很小的转向传动装置7,将体积较大的动力装置9设置在切割轮5以外,不仅缩小了工作部位的体积,而且增大了动力输出;其有益效果在于,设计合理,结构巧妙,排渣顺畅,动力强劲,体积精巧,工作稳定,使用方便,防渗水防坍塌,作业无粉尘污染。
附图说明
图1为本发明实例中所述的结构示意图。
图2为本发明图1中A-A方向的截面图。
图3为本发明实例中所述结构的使用状态图。
图中:导管1,进气管2,喇叭状管体3,固定架4,切割轮5,密封盖板6,转向传动装置7,动力输出轴8,动力装置9,水平支架10,轴套11,挡渣板12,基坑13,中央通孔601,密封软管602,高压空气注入管603,阶梯卡槽604。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进一步的进行说明和解释。
本发明风动深槽开挖装置,如图1所示,其包括导管1,通过小口端固定连接在导管1末端的喇叭状管体3,上部从喇叭状管体3侧壁穿出并连接在喇叭状管体3和导管1外侧的进气管2,通过中央通孔601套设在导管1和进气管2上的密封盖板6,固定连接在喇叭状管体3的大口端的固定架4,以及通过轴承设置在固定架上的切割轮5;密封盖板6通过对基坑13槽口的密闭,内部产生空气压力,从内部加强了排渣的动力;进气管2的上部外置后能够避免占用排渣空间,提高排渣的顺畅性和土渣的收集能力。
其中,如图1所示,中央通孔601下端外围密封连接有密封软管602;密封软管602的另一端密封连接在导管1和进气管2的下部,从而使得密封盖板6中央的空隙也不会产生压力空气的泄露,保证了压力空气能够更好的作用于排渣和护壁;同时密封盖板6上还贯穿设置有高压空气注入管603,通过高压空气的注入,能够保证基坑13内压力的维持和调节,增大了其使用范围,优化了使用效果;如图3所示,其密封盖板6下端外侧向上凹进设置,与内侧部分形成阶梯卡槽604,能够很好的卡合在基坑13的槽口,以此保证了密封盖板6和槽口的密闭连接,提高了其密封性能,配合密封软管602起到相同的作用。
其中,如图1所示,固定架4轴承位置的中心通孔内分别设置有转向传动装置7;转向传动装置7的动力输出轴8上固定有切割轮5,动力输入轴上连接有竖直设置的动力装置9,能够采用电机或风动马达或液压马达,本优选实施例中以电机为例;切割轮5能够直接安装在动力输出轴8上,也能够通过在内侧中央设置有凹槽,凹槽能够有间隙的扣合在转向传动装置7的外侧进行设置,本优选实例以后者为例,不仅能够保证充足的动力,而且更加能够减小钻头的宽度,达到使用要求,如图2所示;其中的转向传动装置7为减速机或换向器。
其中,如图1和图2所示,动力电机设置8在与喇叭状管体3固定连接的水平支架10上,水平支架10下部设置有穿套在动力输入轴外部并固定在固定架4上的轴套11;轴套11能够固定在固定架4的一侧,也能够直接插接在固定架4上,本优选实例以后者为例,如图2所示,能够进一步的提高了整体的稳定性和使用寿命。
其中,如图1所示,水平支架10向外延伸不超过切割轮的边缘,形成挡渣板12,一方面能够避免土渣的飞溅,另一方面还能够提高土渣的收集能力,从而提供开槽的效率。其中,挡渣板12的自由端能够水平设置或者是向靠近切割轮5的方向倾斜设置,本实施例以后者为例,如图1所示。
以上所述是本发明的优选实施方式,并不是对本发明的限制,因此对于本领域的普通技术人员来说,在没有做出实质性创造性劳动的情况下,产生的若干变型和改进,均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.风动深槽开挖装置,包括导管(1),连接在导管(1)上的进气管(2)、喇叭状管体(3)和固定架(4),以及通过轴承设置在固定架(4)上的切割轮(5);其特征在于,
还包括通过中央通孔(601)套设在导管(1)和进气管(2)上的密封盖板(6),所述的密封盖板(6)用于设置在基坑(13)槽口使已开挖的基坑(13)内部密封;
所述的进气管(2)上部从喇叭状管体(3)侧壁穿出并连接在喇叭状管体(3)和导管(1)外侧;
所述的喇叭状管体(3)的小口端与导管(1)的末端固定连接,大口端与固定架(4)固定连接。
2.如权利要求1所述的风动深槽开挖装置,其特征在于,所述的中央通孔(601)下端外围密封连接有密封软管(602);密封软管(602)的另一端密封连接在导管(1)和进气管(2)的下部。
3.如权利要求2所述的风动深槽开挖装置,其特征在于,所述的密封盖板(6)上还贯穿设置有高压空气注入管(603)。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的风动深槽开挖装置,其特征在于,所述的密封盖板(6)下端外侧向上凹进设置,与内侧部分形成阶梯卡槽(604)。
5.如权利要求4所述的风动深槽开挖装置,其特征在于,所述的固定架(4)轴承位置的中心通孔内分别设置有转向传动装置(7);转向传动装置(7)的动力输出轴(8)上固定有切割轮(5),动力输入轴上连接有竖直设置的动力装置(9)。
6.如权利要求5所述的风动深槽开挖装置,其特征在于,所述的切割轮(5)内侧中央设置有凹槽,凹槽能够有间隙的扣合在转向传动装置(7)的外侧。
7.如权利要求5或6所述的风动深槽开挖装置,其特征在于,所述的转向传动装置(7)为减速机或换向器。
8.如权利要求5或6所述的风动深槽开挖装置,其特征在于,所述的动力装置(9)采用电机或风动马达或液压马达,设置在与喇叭状管体(3)固定连接的水平支架(10)上,水平支架(10)下部设置有穿套在动力输入轴外部并固定在固定架(4)上的轴套(11)。
9.如权利要求8所述的风动深槽开挖装置,其特征在于,所述的水平支架(10)向外延伸不超过切割轮的边缘,形成挡渣板(12)。
10.如权利要求9所述的风动深槽开挖装置,其特征在于,所述的挡渣板(12)的自由端向靠近切割轮(5)的方向倾斜设置。
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