CN111058853A - 一种用于建筑基础工程的岩石垂直盾构钻头 - Google Patents
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Abstract
一种用于建筑基础工程的岩石垂直盾构钻头，包括上壳体、下壳体、伸缩拉杆、轴承、螺杆泵、传动电机、传动机构和合金钻头，所述伸缩拉杆与上壳体的顶端连接，所述上壳体通过轴承与下壳体转动连接，所述传动电机设于上壳体内，所述传动电机通过传动机构驱动下壳体转动，所述螺杆泵穿过轴承连通上壳体和下壳体，所述合金钻头设于下壳体的底端。本发明结构简单、制造成本低，能保障钻进过程中钻头的稳定性，能有效避免连杆摆动引起的钻头振动，避免钻头震动造成钻孔偏斜、损坏钻头，保障桩孔垂直。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程领域，特别涉及一种用于建筑基础工程的岩石垂直盾构钻头。
背景技术
随着我国现代化建设的发展，工程建设中的高层与超高层建筑越来越多，由于高层建筑基础施工中上部传来的荷载非常巨大，一般的地基均难以承担而必须进行特殊处理以达到设计地基承载力及沉降的要求，灌注桩施工分为成孔和成桩两部分，其中成孔是灌注桩施工中的第一个环节。
灌注桩施工分为成孔和成桩两部分，其中成孔是灌注桩施工中的第一个环节，现有的岩石垂直盾构机一方面整机笨重，造价成本高，同时另需专用吊车配合使用，增大了成本和操作难度，在城市施工中不方便进入施工现场；另一方面采用拉杆驱动钻头转动，在钻进过程中连杆摆动、钻头振动大，易造成桩孔偏斜、钻头系统损坏。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种用于建筑基础工程的岩石垂直盾构钻头。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种用于建筑基础工程的岩石垂直盾构钻头，包括上壳体、下壳体、伸缩拉杆、轴承、螺杆泵、传动电机、传动机构和合金钻头，所述伸缩拉杆与上壳体的顶端连接，所述上壳体通过轴承与下壳体转动连接，所述传动电机设于上壳体内，所述传动电机通过传动机构驱动下壳体转动，所述螺杆泵穿过轴承连通上壳体和下壳体，所述合金钻头设于下壳体的底端。
优选地，所述传动机构包括支架、小齿轮、传动轴承和内齿轮盘，所述支架设于下壳体上，所述传动轴承设于支架上，所述传动电机的输出轴穿过上壳体的底端，且与传动轴承连接，所述小齿轮套设于传动电机的输出轴上，所述内齿轮盘与下壳体固接，且与小齿轮啮合，所述小齿轮通过内齿轮盘带动下壳体转动。
优选地，所述螺杆泵包括排水电机、泵管、泥浆出口、吸入腔和防漏液罩，所述排水电机设于泵管的顶端，所述泵管与泥浆出口连通，所述泥浆出口穿过上壳体向外排出泥浆，所述泵管穿过轴承与设于下壳体内的吸入腔连通，所述防漏液罩设于上壳体内，与上壳体形成防漏液腔，所述轴承设于防漏液腔中。
优选地，所述泵管外套设有进水管，所述进水管穿过轴承连通上壳体和下壳体，所述进水管上设有进水口，所述进水口的底端与进水管的上端连接，所述进水口的顶端穿过上壳体，清水通过进水口流经进水管到达下壳体。
优选地，所述合金钻头包括第一钻头和第二钻头，所述第一钻头设于下壳体的底端中央，所述第二钻头设于下壳体的外周边。
优选地，所述下壳体的底面为中央向外凸的锥形结构，下壳体的底面设有出渣孔。
优选地，所述下壳体的底面上设有刀盘，所述刀盘上设有多个滚刀机构。
优选地，所述滚刀机构包括单刃滚刀、刀轴和端盖，所述多个单刃滚刀套设于刀轴上，所述端盖设于单刃滚刀的两侧。
优选地，所述上壳体的顶端设有加强筋，所述加强筋与伸缩拉杆连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
伸缩拉杆驱动盾构钻头进入需钻孔区域，进水口通入清水，三个传动电机同步驱动三个小齿轮转动，三个小齿轮与内齿轮盘啮合，同步带动下壳体转动进行湿磨，保障钻进过程中钻头的稳定性，避免钻头震动造成钻孔偏斜、损坏钻头，伸缩拉杆通过加强筋与上壳体连接，能有效避免连杆摆动引起的钻头振动，保障桩孔垂直；单刃滚刀对岩石进行湿磨，单刃滚刀可以更换，以保证最佳的湿磨效果；钻进过程中产生的泥浆通过出渣孔进入下壳体，排水电机通过吸入腔将泥浆经泵管从泥浆出口排出，防漏液罩能有效避免泥浆溢出并进入上壳体影响传动电机正常工作。
附图说明
附图是用来提供本发明的进一步理解，并构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但不应构成对本发明的限制。
图1为本发明其中一实施例的结构示意图；
图2为图1所示的传动机构的结构示意图；
图3为图1所示的实施例的俯视图；
图4为图1所示的实施例的仰视图；
图5为图4所示的滚刀机构的结构示意图。
附图标记说明：1-上壳体，11-加强筋，2-下壳体，21-出渣孔，22-刀盘，221-滚刀机构，2211-单刃滚刀，2212-刀轴，2213-端盖，3-伸缩拉杆，4-轴承，5-螺杆泵，51-排水电机，52-泵管，53-泥浆出口，54-吸入腔，55-防漏液罩，56-进水管，561-进水口，6-传动电机，7-传动机构，71-支架，72-小齿轮，73-传动轴承，74-内齿轮盘，8-合金钻头，81-第一钻头，82-第二钻头。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明提供的技术方案作进一步说明。
请一并参阅图1-图5，本发明提供的用于建筑基础工程的岩石垂直盾构钻头，包括上壳体1、下壳体2、伸缩拉杆3、轴承4、螺杆泵5、传动电机6、传动机构7和合金钻头8，所述伸缩拉杆3与上壳体1的顶端可拆卸连接，所述上壳体1通过轴承4与下壳体2转动连接，所述三个传动电机6均匀分布于上壳体1内，所述传动电机6通过传动机构7驱动下壳体2转动，所述螺杆泵5穿过轴承4连通上壳体1和下壳体2，所述合金钻头8设于下壳体2的底端。
所述传动机构7包括支架71、小齿轮72、传动轴承73和内齿轮盘74，所述支架71设于下壳体2上，所述传动轴承73设于支架71上，所述传动电机6的输出轴穿过上壳体1的底端，且与传动轴承73连接，所述小齿轮72套设于传动电机6的输出轴上，所述内齿轮盘74与下壳体2固接，且与小齿轮72啮合，所述小齿轮72通过内齿轮盘74带动下壳体2转动，通过三个小齿轮72与内齿轮盘74啮合，保障钻进过程中钻头的稳定性，避免钻头震动造成钻孔偏斜。损坏钻头。
所述螺杆泵5包括排水电机51、泵管52、泥浆出口53、吸入腔54和防漏液罩55，所述排水电机51设于泵管52的顶端，所述泵管52与泥浆出口53连通，所述泥浆出口53穿过上壳体1向外排出泥浆，所述泵管52穿过轴承4与设于下壳体2内的吸入腔54连通，所述防漏液罩55设于上壳体1内，与上壳体1形成防漏液腔，所述轴承4设于防漏液腔中，能有效防止泥浆溢出，进入上壳体1影响传动电机6正常工作。
所述泵管52外套设有进水管56，所述进水管56穿过轴承4连通上壳体1和下壳体2，所述进水管56上设有进水口561，所述进水口561的底端与进水管56的上端连接，所述进水口561的顶端穿过上壳体1，清水通过进水口561流经进水管56到达下壳体2。
所述合金钻头8包括第一钻头81和第二钻头82，所述第一钻头81设于下壳体2的底端中央，所述第二钻头82设于下壳体2的外周边缘，以提高钻孔效率。
所述下壳体2的底面为中央向外凸的锥形结构，下壳体2的底面设有出渣孔21，所述下壳体2的底面上设有刀盘22，所述刀盘22上设有多个滚刀机构221，所述滚刀机构221包括单刃滚刀2211、刀轴2212和端盖2213，所述多个单刃滚刀2211套设于刀轴2212上，所述端盖2213设于单刃滚刀2211的两侧。
所述上壳体1的顶端设有加强筋11，所述加强筋11与伸缩拉杆3连接，避免连杆摆动。
本发明的工作原理：
在使用时，伸缩拉杆3通过加强筋11与上壳体连接，避免连杆摆动，伸缩拉杆3驱动盾构钻头进入需钻孔区域，进水口561通入清水，三个传动电机6同步驱动三个小齿轮72转动，三个小齿轮72与内齿轮盘74啮合，同步带动下壳体2转动，单刃滚刀2211对岩石进行湿磨，钻进过程中产生的泥浆通过出渣孔21进入下壳体2，排水电机51通过吸入腔54将泥浆经泵管52从泥浆出口53排出，能有效避免连杆摆动引起的钻头振动，保障桩孔垂直。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种用于建筑基础工程的岩石垂直盾构钻头，其特征在于：包括上壳体(1)、下壳体(2)、伸缩拉杆(3)、轴承(4)、螺杆泵(5)、传动电机(6)、传动机构(7)和合金钻头(8)，所述伸缩拉杆(3)与上壳体(1)的顶端连接，所述上壳体(1)通过轴承(4)与下壳体(2)转动连接，所述传动电机(6)设于上壳体(1)内，所述传动电机(6)通过传动机构(7)驱动下壳体(2)转动，所述螺杆泵(5)穿过轴承(4)连通上壳体(1)和下壳体(2)，所述合金钻头(8)设于下壳体(2)的底端。
2.根据权利要求1所述的用于建筑基础工程的岩石垂直盾构钻头，其特征在于：所述传动机构(7)包括支架(71)、小齿轮(72)、传动轴承(73)和内齿轮盘(74)，所述支架(71)设于下壳体(2)上，所述传动轴承(73)设于支架(71)上，所述传动电机(6)的输出轴穿过上壳体(1)的底端，且与传动轴承(73)连接，所述小齿轮(72)套设于传动电机(6)的输出轴上，所述内齿轮盘(74)与下壳体(2)固接，且与小齿轮(72)啮合，所述小齿轮(72)通过内齿轮盘(74)带动下壳体(2)转动。
3.根据权利要求1所述的用于建筑基础工程的岩石垂直盾构钻头，其特征在于：所述螺杆泵(5)包括排水电机(51)、泵管(52)、泥浆出口(53)、吸入腔(54)和防漏液罩(55)，所述排水电机(51)设于泵管(52)的顶端，所述泵管(52)与泥浆出口(53)连通，所述泥浆出口(53)穿过上壳体(1)向外排出泥浆，所述泵管(52)穿过轴承(4)与设于下壳体(2)内的吸入腔(54)连通，所述防漏液罩(55)设于上壳体(1)内，与上壳体(1)形成防漏液腔，所述轴承(4)设于防漏液腔中。
4.根据权利要求3所述的用于建筑基础工程的岩石垂直盾构钻头，其特征在于：所述泵管(52)外套设有进水管(56)，所述进水管(56)穿过轴承(4)连通上壳体(1)和下壳体(2)，所述进水管(56)上设有进水口(561)，所述进水口(561)的底端与进水管(56)的上端连接，所述进水口(561)的顶端穿过上壳体(1)，清水通过进水口(561)流经进水管(56)到达下壳体(2)。
5.根据权利要求4所述的用于建筑基础工程的岩石垂直盾构钻头，其特征在于：所述合金钻头(8)包括第一钻头(81)和第二钻头(82)，所述第一钻头(81)设于下壳体(2)的底端中央，所述第二钻头(82)设于下壳体(2)的外周边。
6.根据权利要求5所述的用于建筑基础工程的岩石垂直盾构钻头，其特征在于：所述下壳体(2)的底面为中央向外凸的锥形结构，下壳体(2)的底面设有出渣孔(21)。
7.根据权利要求6所述的用于建筑基础工程的岩石垂直盾构钻头，其特征在于：所述下壳体(2)的底面上设有刀盘(22)，所述刀盘(22)上设有多个滚刀机构(221)。
8.根据权利要求7所述的用于建筑基础工程的岩石垂直盾构钻头，其特征在于：所述滚刀机构(221)包括单刃滚刀(2211)、刀轴(2212)和端盖(2213)，所述多个单刃滚刀(2211)套设于刀轴(2212)上，所述端盖(2213)设于单刃滚刀(2211)的两侧。
9.根据权利要求1所述的用于建筑基础工程的岩石垂直盾构钻头，其特征在于：所述上壳体(1)的顶端设有加强筋(11)，所述加强筋(11)与伸缩拉杆(3)连接。
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