CN111005297A - 深基地井大功率深挖旋切装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深基地井大功率深挖旋切装置，包括机架、升降机构、钻进机构和操控机构，升降机构的活动纵梁的各端部分别垂直固定有滑套，各滑套分别匹配套装于对应的立柱的外侧；在所述两个平行的活动纵梁之间固定安装有钻进机构，操控机构包括滑套、铰接座、摆杆、手柄杆和横压杆，铰接座固定在滑套的一侧，滑套套装在立柱外侧，且滑套的直径大于立柱的直径，同时在该立柱的内侧设置有斜卡齿，当滑套倾斜时能够支撑在斜卡齿的卡槽内，摆杆的一端通过销轴安装在铰接座内能够摆动，本发明能够将取芯钻头沿竖直方向下压钻进，切割端面公正且取芯钻头受力均匀，操作简便。

Description

深基地井大功率深挖旋切装置

技术领域

本发明属于市政道路地井维修工施工设备技术领域，具体涉及一种应用于城市街道对地井进行旋切的装置。

背景技术

随着城市经济的快速发展，城市建设步骤加快，城市车流量急副增加，路面窨井盖受车辆复冲击作用，经常会出现井盖破损、沉降及井同路面裂缝、沉陷等病害。普通路面窨井的井框直接坐落在砖砌的窨井上，交通量的增加和超重车辆的行驶，井盖底部的砂浆和砖块产生断裂和塌陷，这样井盖就下沉于路面。井周破损普遍，铸铁井盖框容易产生振动，井框在沥青面层以下，井框的剧烈振动或沉陷致使井周沥青龟裂。严重影响设施功能和城市形象，是人民群众反映强烈的市政焦点问题之一，也是困扰各城市道路下水的难题。

道路养护过程中，对于圆形井盖的修补切割多采用锯片形式，由于锯片切割只能沿直线切割的局限性，在切割时无法转弯，所以在切割时只能形成出矩形的修补坑槽，导致大部分修补方式都是圆洞方补的方式。而且在形成矩形坑槽时，坑槽边缘并非口字型而是井字形，切割后把周围废料清理干净，形成了多余的切割缝，修补过程中能够对坑槽填充修复，但多余的切割缝仅是简单填充沥青，导致坑槽周边的结构强度降低，车辆反复碾压摩擦，不同季节因热胀冷缩等因素影响，会在坑槽周边形成新的裂缝，进而造成了新的路面损伤。

在路面窨井盖圆周切割时，传统的窨井盖圆周切割机同样采用锯片切割的方式，例如公开号为CN 108487031 A的一种道路圆周井盖切割机，基座的一侧外壁上通过螺栓固定连接有旋转架，旋转架的内部安装有从动齿轮，从动齿轮的底部中央位置处焊接有转杆，转杆上远离从动齿轮的一端设置有转杆座，转杆座的一侧外壁上焊接有伸缩杆，伸缩杆上远离转杆座的一端焊接有圆盘，该技术通过伸缩杆可以根据需求调节圆盘距离转杆座的距离，从而调节切割半径，通过相邻圆盘之间的距离架设槽道，将槽道从凹槽中抽出，便于切割机在槽道中移动，该技术由于锯片是平面旋转，切割与其平面垂直的路面时，在切割缝内会不断的研磨和弯曲锯片，使得锯片切割寿命短。并且传统的窨井盖圆周切割机进行圆心定位时极不方便，需要人工打入定位钉，切完以后还需要将定位钉取出，费时费力。公开号为CN 110565495 A提供一种道路圆形井盖孔切割机，道路圆形井盖孔切割机包括机座、安装座以及切割装置，其中，安装座沿上下向活动安装于所述机座，切割装置包括沿上下向轴线转动安装于所述安装座下方的刀盘组件，刀盘组件包括沿水平向延伸的刀盘，刀盘的下端面设有多个沿所述刀盘周向间隔设置的刀片，多个所述刀片沿所述刀盘的径向的位置可同步调整，以使得所述道路圆形井盖孔切割机适应切割成型不同直径大小的井盖孔。该技术在施工应用时，向下钻进过程中各刀片是倾斜状态，会造成切割端面不工整，刀盘受力不均匀，影响施工质量和设备使用寿命。

发明内容

本发明针对目前城市路面窨井的圆形井盖在切割过程存在的各种问题，以及现有用于切割的设备存在使用缺陷，提供一种深基地井大功率深挖旋切装置，能够将取芯钻头沿竖直方向下压钻进，切割端面工整且取芯钻头受力均匀，移动灵活，操作简便，适用于路基深厚的圆形井盖切割施工。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种深基地井大功率深挖旋切装置，包括机架、升降机构、钻进机构和操控机构，所述机架包括底纵梁、顶纵梁、立柱、行走轮、横梁和轮架，轮架横向固定在两侧顶纵梁之间的中部；所述升降机构包括两个平行的活动纵梁，活动纵梁的各端部分别垂直固定有滑套，各滑套分别匹配套装于对应的立柱的外侧；在所述两个平行的活动纵梁之间固定安装有钻进机构，钻进机构包括固定在两个平行的活动纵梁之间的电机座，电机固定在机座内，电机的转轴向下安装有取芯钻头；在所述轮架中部安装有能够转动的上导轮、同时在机架一侧的立柱上，通过轮轴套安装有转轴、转轴的中部安装有绳轮、转轴的端部安装有手轮，钢丝绳的一端固定在所述活动纵梁或者机座上，钢丝绳绕过所述上导轮后缠绕在绳轮上；所述的操控机构包括滑套、铰接座、摆杆、手柄杆和横压杆，铰接座固定在滑套的一侧，滑套套装在立柱外侧，且滑套的直径大于立柱的直径，同时在该立柱的内侧设置有斜卡齿，当滑套倾斜时能够支撑在斜卡齿的卡槽内，摆杆的一端通过销轴安装在铰接座内能够摆动，摆杆的中部通过横压杆对所述活动纵梁施加向下的压力，摆杆的另一端连接有手柄杆，两侧手柄杆之间连接有把手。

在轮轴套的端部固定有固定盘，在手轮的一侧固定有转动盘，固定盘和转动盘上分别设置有定位孔并安装有锁销，通过定位销将固定盘和转动盘锁定在一起。

所述取芯钻头，在其圆周侧壁内均布有多个沿轴向的轴向壁孔，在各轴向壁孔的下部开有侧壁通孔，侧壁通孔的下缘有通孔内斜面，在侧壁通孔内匹配套装有内卡块，内卡块的下部有卡块下斜面，卡块下斜面与所述通孔内斜面匹配；轴向壁孔，在所述轴向壁孔内匹配套装有轴向驱动杆，轴向驱动杆的上端有螺纹段并匹配安装有调节旋钮，在调节旋钮外侧设置有固定在取芯钻头上部的支架，支架存在调节间隙，调节旋钮位于该调节旋钮内；在所述内卡块的上侧设置有锥槽，锥槽的底部设置有横槽，在所述轴向驱动杆的下端垂直固定有横轴，该横轴匹配套装于所述横槽内。

在所述两个平行的活动纵梁之间固定有辅助架，所述电机座固定安装在辅助架的中心。

本发明的有益效果：本发明能够将取芯钻头沿竖直方向下压钻进，切割端面工整且取芯钻头受力均匀，操作简便。

本发明通过绳轮吊装活动纵梁及钻进机构一起抬升和下放工作，下放工作时借助于操控机构能提供给钻进机构稳定的下压力，确保旋切位置准确不摆动，抬升时能够将旋切后的深层地基砼块抬起并转运，从而无需在对旋切后的通孔用风镐捣碎再清理的麻烦。使用时省事省工且高效，操作简单，使用方便。而且移动灵活，能满足快速施工需求。

本发明中通过一种能够调节的取芯钻头，使其能够正常旋切，旋切结束后还能够通过相应的调节，实现对切割体牢固抓取的功能，也能对井盖基座进行吊装，从而能够减少使用其他吊具，减少修复工具配置，降低成本。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是图1的正面结构示意图。

图3是取芯钻头的放大结构示意图。

图4是图3中A部放大结构示意图。

图5是图3中B部放大结构示意图。

图中标号：机架1、升降机构2、钻进机构3、操控机构4、底纵梁11、顶纵梁12、立柱13、行走轮14、横梁15、轮架16、活动纵梁21、滑套22、辅助架23、弹簧座24、推力弹簧25、电机座31、电机32、取芯钻头33、钻头侧壁331、侧壁通孔332、通孔内斜面3321、内卡块333、锥槽3331、横槽3332、卡块下斜面3333、轴向壁孔334、轴向驱动杆335、螺纹段3351、横轴336、支架337、调节旋钮338、调节间隙339、上导轮34、转轴35、绳轮36、钢丝绳37、轮轴套38、手轮39、固定盘391、转动盘392、锁销393、铰接座41、摆杆42、手柄杆43、横压杆44、滑套45、把手46、斜卡齿47。

具体实施方式

实施例1：如图1和图2所示的深基地井大功率深挖旋切装置，主要包括包括机架1、升降机构2、钻进机构3和操控机构4，还可以设置蓄电池或外置电源，或者配备水箱等部件以便于现场使用。其中的机架1为基础构件，由底纵梁11、顶纵梁12、立柱13、行走轮14、横梁15和轮架16等结构件组成矩形框架，且底部安装有行走轮14，优选为万向轮。矩形框架一侧可设置扶手以便于推送转移。

如图1中升降机构2包括两个平行的活动纵梁21，活动纵梁21的各端部分别垂直固定有滑套22，各滑套22分别匹配套装于对应的立柱13的外侧；在所述两个平行的活动纵梁21之间固定安装有钻进机构3，钻进机构3包括固定在两个平行的活动纵梁21之间的电机座31，电机32固定在机座31内，电机32的转轴向下安装有取芯钻头33。

在轮架16中部安装有能够转动的上导轮34、同时在机架1一侧的立柱上，通过轮轴套38安装有转轴35、转轴35的中部安装有绳轮36、转轴35的端部安装有手轮39，钢丝绳37的一端固定在所述活动纵梁21或者机座31上，钢丝绳37绕过所述上导轮34后缠绕在绳轮36上。

操控机构4包括滑套45、铰接座41、摆杆42、手柄杆43和横压杆44，铰接座41固定在滑套45的一侧，滑套45套装在立柱13外侧，且滑套45的直径大于立柱13的直径，同时在该立柱13的内侧设置有斜卡齿47，当滑套45倾斜时能够支撑在斜卡齿47的卡槽内，摆杆42的一端通过销轴安装在铰接座41内能够摆动，摆杆42的中部通过横压杆44对所述活动纵梁21施加向下的压力，摆杆42的另一端连接有手柄杆43，两侧手柄杆43之间连接有把手46。

在轮轴套38的端部固定有固定盘391，在手轮39的一侧固定有转动盘392，固定盘391和转动盘392上分别设置有定位孔并安装有锁销393，在操作过程中，通过手摇转动手轮39使钢丝绳37带动活动纵梁21及钻进机构3一起抬升，抬升到一定程度后，通过定位销393将固定盘391和转动盘392锁定在一起。

将该设备推送至井盖正上方，使手轮不施加驱动力时，活动纵梁21及钻进机构3处于自由下落状态，此时开机是钻进机构3工作，钻进机构3在自重作用下回对圆形井盖周边钻进，但容易出现晃动造成定位不准，此时通过按压所述手柄杆43，使横压杆44对活动纵梁21施加压力，迫使活动纵梁21及钻进机构3与地面产生压力，防止钻进机构3的取芯钻头33晃动。其中，采用上述操控机构4时，当手柄杆43不施加压力时，滑套45会自由下落，当手柄杆43向下施加压力时，会造成滑套45倾斜，滑套45倾斜后能够卡在立柱13内侧的斜卡齿47内，形成支撑关系。从而，每次向下按压手柄杆43时，滑套45都能够在下落之后再支撑于斜卡齿47内，所以该操控机构4的手柄杆43被反复下压过程中，能够提供给活动纵梁21及钻进机构3一种持续向下的压力，从而适合于对深基地井进行旋切作业，能够钻进较大深度。通过手拉能够将旋切后（钻透后）的砼板吊起并运输至指定位置。

实施例2：为确保取芯钻头33钻透地基后能够将旋切地基砼块提出并顺利转移，本实施例时在实施例1基础上对取芯钻头33进行改进，如图3-图5所示的取芯钻头33，在其圆周侧壁（钻头侧壁331）内均布有多个沿轴向的轴向壁孔334，在各轴向壁孔334的下部开有侧壁通孔332，侧壁通孔332的下缘有通孔内斜面3321，在侧壁通孔332内匹配套装有内卡块333，内卡块333的下部有卡块下斜面3333，卡块下斜面3333与所述通孔内斜面3321匹配；轴向壁孔334，在所述轴向壁孔334内匹配套装有轴向驱动杆335，轴向驱动杆335的上端有螺纹段3351并匹配安装有调节旋钮338，在调节旋钮338外侧设置有固定在取芯钻头33上部的支架337，支架337存在调节间隙339，调节旋钮338位于该调节旋钮338内；在所述内卡块333的上侧设置有锥槽3331，锥槽3331的底部设置有横槽3332，在所述轴向驱动杆335的下端垂直固定有横轴336，该横轴336匹配套装于所述横槽3332内。

当取芯钻头33工作向下旋切时，旋转各调节旋钮338，拉动相应的轴向驱动杆335，将各内卡块333向上提升，使各内卡块333匹配置于相应的侧壁通孔332内，此时并不影响取芯钻头33的正常旋切作业。当取芯钻头33钻透地基后并进一步钻入使侧壁通孔332位于地基之下，此时再次旋转各调节旋钮338，拉动相应的轴向驱动杆335，将各内卡块333向下压，从而可使各内卡块333分别伸出侧壁通孔332之外，即各内卡块333的下端位于取芯钻头33的钻头侧壁331内侧如图5所示，此时再通过手轮提升取芯钻头33时，能够将地基砼块一起吊起，且在转移过程中不会脱落。

本发明旋切装置在使用时，首先围蔽等准备工作，放置安全桩，拉出废井盖、防漏网，盖上防漏盖。切割过程开始时，首先将本实施例装置移动至圆形井盖上方，将取芯钻头33正对圆形井盖上方，松开锁销使手轮自由，从而活动纵梁21及钻进机构3在自重作用下会下落，下落不到位时，可以移动该装置机架，最终使钻进机构3与圆形井盖同心，开机对井盖周围进行切割，切割过程中还需要借助于操控机构4的下压作用，确保钻进机构3的取芯钻头33能够保持原位旋转。对车架的万向轮锁死也能够确保取芯钻头33的稳定。切割后停机，旋转调节旋钮338使取芯钻头33下方的各内卡块333展开，利用各内卡块333作为卡爪，卡持切割体并将其提出，并转运，然后报切割坑槽内废料清理干净。取出表面防漏盖，装上下陷防漏槽。还可以进一步通过本装置将井盖基座取出，例如在活动纵梁21或钻进机构3上连接辅钩，利用辅钩挂接井盖基座并吊装。并把废料进行清理，放入井篦，对防漏器四周刷废机油，对凿除并清理后的井壁刷沥青，然后把防漏器卡在防漏篦上。填注沥青，所用机械为沥青搅拌机。打实机进行打实。所用工具为可用改造后的电镐代替。打实后剩余未与地面平，再涂上废机油。再次填注沥青。所用机械为沥青搅拌机。用压子人工平整。所用工具为压子。用平板夯把防漏器四周的沥青打实。所用机械为平板夯。取出防漏器，防漏篦子等，装上新井盖。用平板夯把井盖与修补后的井盖周围沥青压实压平。所用机械为平板夯，找平，打开井盖放入防漏网，并放回井盖。

Claims (4)

1.一种深基地井大功率深挖旋切装置，包括机架（1）、升降机构（2）、钻进机构（3）和操控机构（4），其特征在于，所述机架（1）包括底纵梁（11）、顶纵梁（12）、立柱（13）、行走轮（14）、横梁（15）和轮架（16），轮架（16）横向固定在两侧顶纵梁（12）之间的中部；所述升降机构（2）包括两个平行的活动纵梁（21），活动纵梁（21）的各端部分别垂直固定有滑套（22），各滑套（22）分别匹配套装于对应的立柱（13）的外侧；在所述两个平行的活动纵梁（21）之间固定安装有钻进机构（3），钻进机构（3）包括固定在两个平行的活动纵梁（21）之间的电机座（31），电机（32）固定在机座（31）内，电机（32）的转轴向下安装有取芯钻头（33）；在所述轮架（16）中部安装有能够转动的上导轮（34）、同时在机架（1）一侧的立柱上，通过轮轴套（38）安装有转轴（35）、转轴（35）的中部安装有绳轮（36）、转轴（35）的端部安装有手轮（39），钢丝绳（37）的一端固定在所述活动纵梁（21）或者机座（31）上，钢丝绳（37）绕过所述上导轮（34）后缠绕在绳轮（36）上；所述的操控机构（4）包括滑套（45）、铰接座（41）、摆杆（42）、手柄杆（43）和横压杆（44），铰接座（41）固定在滑套（45）的一侧，滑套（45）套装在立柱（13）外侧，且滑套（45）的直径大于立柱（13）的直径，同时在该立柱（13）的内侧设置有斜卡齿（47），当滑套（45）倾斜时能够支撑在斜卡齿（47）的卡槽内，摆杆（42）的一端通过销轴安装在铰接座（41）内能够摆动，摆杆（42）的中部通过横压杆（44）对所述活动纵梁（21）施加向下的压力，摆杆（42）的另一端连接有手柄杆（43），两侧手柄杆（43）之间连接有把手（46）。

2.根据权利要求1所述的深基地井大功率深挖旋切装置，其特征在于，在轮轴套38的端部固定有固定盘（391），在手轮（39）的一侧固定有转动盘（392），固定盘（391）和转动盘（392）上分别设置有定位孔并安装有锁销（393），通过定位销（393）将固定盘（391）和转动盘（392）锁定在一起。

3.根据权利要求1所述的深基地井大功率深挖旋切装置，其特征在于，所述取芯钻头33，在其圆周侧壁内均布有多个沿轴向的轴向壁孔（334），在各轴向壁孔（334）的下部开有侧壁通孔（332），侧壁通孔（332）的下缘有通孔内斜面（3321），在侧壁通孔（332）内匹配套装有内卡块（333），内卡块（333）的下部有卡块下斜面（3333），卡块下斜面（3333）与所述通孔内斜面（3321）匹配；轴向壁孔（334），在所述轴向壁孔（334）内匹配套装有轴向驱动杆（335），轴向驱动杆（335）的上端有螺纹段（3351）并匹配安装有调节旋钮（338），在调节旋钮（338）外侧设置有固定在取芯钻头（33）上部的支架（337），支架（337）存在调节间隙（339），调节旋钮（338）位于该调节旋钮（338）内；在所述内卡块（333）的上侧设置有锥槽（3331），锥槽（3331）的底部设置有横槽（3332），在所述轴向驱动杆（335）的下端垂直固定有横轴（336），该横轴（336）匹配套装于所述横槽（3332）内。

4.根据权利要求1所述的深基地井大功率深挖旋切装置，其特征在于，在所述两个平行的活动纵梁（21）之间固定有辅助架（23），所述电机座固定安装在辅助架（23）的中心。

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