CN111648426B - 一种用于地下连续墙施工的钻抓装置及卷扬机 - Google Patents

Abstract

本申请提供的一种用于地下连续墙施工的钻抓装置及卷扬机，涉及工程机械技术领域。该钻抓装置包括基板、抓斗、从动齿轮、两组钻掘机构；所述抓斗与所述基板可旋转连接；所述两组钻掘机构分别连接于所述基板的两端，其中，每组钻掘机构包括至少2个冲击钻，所述冲击钻的数量与所述从动齿轮的数量相同，所述冲击钻的钻头与所述抓斗位于所述基板的同侧；所述基板上设有安装孔，所述冲击钻的钻杆穿设于所述安装孔内与所述从动齿轮连接。通过在抓斗所在基板面的两侧安装钻掘机构，能够在钻掘机构的钻进过程中，辅助抓斗冲进坚硬、密实的地层，提高了施工效率。

Description

一种用于地下连续墙施工的钻抓装置及卷扬机

技术领域

本申请涉及工程机械技术领域，具体而言，涉及一种用于地下连续墙施工的钻抓装置及卷扬机。

背景技术

地下连续墙是基础工程在地面上采用一种挖槽机械，沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽，清槽后，在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段，如此逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，作为截水、防渗、承重、挡水结构。

当前国内壁式地下连续墙施工主要采用抓斗成槽的方式来进行挖掘，但是，抓斗主要应用于松软的黏土层、砂层或卵石层，无法对较为坚硬的岩层和密实的砂层进行有效施工。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本申请提供了一种用于地下连续墙施工的钻抓装置及卷扬机。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案为：

本申请第一方面提供一种用于地下连续墙施工的钻抓装置，包括：基板、抓斗、从动齿轮、两组钻掘机构；

所述抓斗与所述基板可旋转连接；

所述两组钻掘机构分别连接于所述基板的两端，其中，每组钻掘机构包括至少2个冲击钻，所述冲击钻的数量与所述从动齿轮的数量相同，所述冲击钻的钻头与所述抓斗位于所述基板的同侧；所述基板上设有安装孔，所述冲击钻的钻杆穿设于所述安装孔内与所述从动齿轮连接。

可选地，每组所述钻掘机构均包括两个冲击钻从动齿轮。

可选地，所述抓斗位于所述冲击钻的内侧，且所述冲击钻位于所述抓斗的开闭包络线外侧。

可选地，该钻抓装置还包括：液压机构和动力齿轮；每组所述钻掘机构对应一组所述液压机构和所述动力齿轮；

所述动力齿轮与所对应组中的至少一个所述从动齿轮相接；

所述液压机构与同组的所述动力齿轮连接，用于控制所述动力齿轮运动以带动所述从动齿轮运动。

可选地，该钻抓装置还包括：导向基体；

所述导向基体与所述基板固定连接、且与所述抓斗不同侧。

可选地，该钻抓装置还包括：测偏装置和纠偏装置；

所述测偏装置和所述纠偏装置固定设置于所述基板或所述导向基体上。

可选地，所述钻杆与所述从动齿轮通过销轴或者螺栓固定连接。

本申请第二方面提供了一种卷扬机，包括卷扬机本体、以及上述第一方面所述的钻抓装置，所述钻抓装置与所述卷扬机本体连接。

可选地，所述钻抓装置包括导向基体，所述导向基体的顶部设有连接孔，所述连接孔内穿设钢丝绳，所述钢丝绳与所述卷扬机本体的卷筒连接。

本申请提供了一种用于地下连续墙施工的钻抓装置及卷扬机，该钻抓装置包括基板、抓斗、从动齿轮、两组钻掘机构；所述抓斗与所述基板可旋转连接；所述两组钻掘机构分别连接于所述基板的两端，其中，每组钻掘机构包括至少2个冲击钻，所述冲击钻的数量与所述从动齿轮的数量相同，所述冲击钻的钻头与所述抓斗位于所述基板的同侧；所述基板上设有安装孔，所述冲击钻的钻杆穿设于所述安装孔内与所述从动齿轮连接。通过在抓斗所在基板面的两侧安装钻掘机构，能够在钻掘机构的钻进过程中，辅助抓斗冲进坚硬、密实的地层，提高了施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本申请一实施例提供的钻抓装置的结构示意图；

图2是本申请另一实施例提供的钻抓装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。

地下连续墙施工是指，在工程开挖土方之前，由专用的挖槽机械在泥浆护壁的情况下每次开挖一定长度(一个单元槽段)的沟槽，待开挖至设计深度并清除沉淀下来的泥渣后，将加工好的钢筋笼用起重机吊放入充满泥浆的沟槽内，用导管向沟槽内浇筑砼，随着砼的浇筑将泥浆置换出来，待砼浇至设计标高后，一个单元槽段即施工完毕。各个单元槽段之间通过特别的接头形式连接，形成连续的地下钢筋混凝土墙。

现有的挖槽施工方式主要有抓斗成槽、双轮铣成槽、冲击钻成槽、旋挖钻与抓斗相结合等方式，抓斗主要应用于松软的黏土层、砂层或卵石层，无法对较为坚硬的岩层和密实的砂层进行有效施工；而双轮铣虽能入岩施工，但清渣工艺较为复杂、配套设施较多，故价格和成本较高；冲击钻成槽效率较低，且清渣工艺复杂；旋挖钻与抓斗相结合成槽施工成本较高。

基于现有技术中存在的问题，本申请实施例提供一种用于地下连续墙施工的钻抓装置，图1是本申请实施例提供的钻抓装置的结构示意图，如图1所示，所述钻抓装置包括：基板3、抓斗2、从动齿轮、两组钻掘机构1；

所述抓斗2与所述基板3可旋转连接；

所述两组钻掘机构1分别连接于所述基板3的两端，其中，每组钻掘机构1包括至少2个冲击钻，所述冲击钻的数量与所述从动齿轮的数量相同，所述冲击钻的钻头与所述抓斗位于所述基板3的同侧；所述基板3上设有安装孔，所述冲击钻的钻杆穿设于所述安装孔内与所述从动齿轮连接。

抓斗2是一种用于起重机上抓取干散货物的专用工具。由两块或多块可启闭的斗状颚板合在一起组成容物空间，装料时使颚板在物料堆中闭合，物料被抓入容物空间，卸料时颚板在料堆上悬空状态下开启，物料散落在料堆上，颚板的开合一般由起重机上的起升机构带动钢丝绳操纵。在本申请实施例中，所述抓斗2包括左右两个，左右两个抓斗2采用销轴或者螺栓与基板3进行固定连接。

销轴属于标准化的紧固件，既可静态固定连接，亦可与被连接件做相对运动。在本申请实施例中，需要利用抓斗2的开启和闭合完成物料的抓入和卸下，因此利用销轴可与被连接件做相对运动的性质，将抓斗2与基板3的连接设置为可旋转连接。

需要说明的是，在本申请实施例中，基板3可以为一块具有安装孔、且上下表面光滑的金属板。主要用来固定基板3以及两组钻掘机构1的位置。该基板3可以是铁板、钢板或者铝合金板，只要材料坚实可靠、都可作为基板3的制造材料，本申请实施例对此不做限制。

基板3的厚度，可以是3cm、5cm等，一般情况下，为了保证基板3与抓斗2以及掘机构1的可靠连接，基板3的厚度不小于3cm。

本实施例中的钻掘机构1包括两组、每一组钻掘机构1又同时包括至少2个冲击钻。所述冲击钻具有钻头和钻杆两部分，钻头表面均匀地布有旋纹，通过钻头的旋转作用，使得钻掘机构1可以钻进紧实的地层。钻杆的一头与钻头连接，另一头从基板3两侧边上的孔穿过，连接在从动齿轮上。

需要说明的是，在本申请实施例中，两组钻掘机构1，具体可以是两组钻掘机构1上包括的至少2个冲击钻与抓斗2安装于基板3的一侧，利用两组钻掘机构1在地层中的钻进作用，辅助抓斗2冲入坚硬、密实的地层。当施工场景为松软的黏土层、砂层或卵石层时，可以不需要钻掘机构1的协助，抓斗2即可完成施工操作。因此，在一些可能的实现方式中，可以对两组钻掘机构1进行拆除。

具体地，在本申请实施例中，两组钻掘机构1上的冲击钻个数可以为2个或者2个以上，且每一个冲击钻的钻杆均连接有一个从动齿轮，即从动齿轮个数和冲击钻个数相等，通过从动齿轮的运动带动冲击钻做旋转作用。

本申请提供了一种用于地下连续墙施工的钻抓装置，包括基板3、抓斗2、从动齿轮、两组钻掘机构1；所述抓斗2与所述基板3可旋转连接；所述两组钻掘机构分别连接于所述基板3的两端，其中，每组钻掘机构1包括至少2个冲击钻，所述冲击钻的数量与所述从动齿轮的数量相同，所述冲击钻的钻头与所述抓斗位于所述基板3的同侧；所述基板3上设有安装孔，所述冲击钻的钻杆穿设于所述安装孔内与所述从动齿轮连接。通过在抓斗所在基板3的两侧安装钻掘机构，能够在钻掘机构1的钻进过程中，辅助抓斗2冲进坚硬、密实的地层，提高了施工效率。

可选地，每组所述钻掘机构1均包括两个冲击钻从动齿轮。

在一些可能的实现方式中，基板一侧从动齿轮的个数可以是2个、3个及以上。由于从动齿轮与冲击钻配合使用，冲击钻的个数总是与从动齿轮个数相等。

需要说明的是，在本申请实施例中，每侧钻掘机构1均包括两个冲击钻以及两个从动齿轮。由于两个从动齿轮之间的带动作用，本申请实施例中，两个冲击钻的旋转方向总是相反的。具体地，当两个冲击钻中的其中某个冲击钻为顺时针旋转时，另一个冲击钻则必然为逆时针旋转。可以理解的是，两个相反方向运动的冲击钻，能够保证施工时基板一侧受力平衡。

可选地，所述抓斗位于所述冲击钻的内侧，且所述冲击钻位于所述抓斗的开闭包络线外侧。

需要说明的是，在本申请实施例中，冲击钻的钻进过程辅助抓斗冲入地层，在抓斗冲入地层后，抓斗上的斗状颚板会合在一起并将施工中产生的废渣装入由两块斗状颚板合在一起组成容物空间。而在卸料的过程中，两块斗状颚板会打开，并将废渣倒出。为了避免抓斗上两块或多块斗状颚板在开合过程中，与冲击钻产生碰撞，或者由于冲击钻与抓斗距离过近，导致两块斗状颚板无法打开，在本申请实施例中，将冲击钻安装在抓斗的开闭包络线外侧。

可以理解的是，将冲击钻安装在抓斗的开闭包络线外侧，能够使得抓斗可以对冲击钻钻进过程中产生的废渣完全抓起，并且在卸料过程中，抓斗可以完全打开，不受冲击钻影响。

可选地，该钻抓装置还包括：液压机构和动力齿轮；每组所述钻掘机构对应一组所述液压机构和所述动力齿轮；

所述动力齿轮与所对应组中的至少一个所述从动齿轮相接；

所述液压机构与同组的所述动力齿轮连接，用于控制所述动力齿轮运动以带动所述从动齿轮运动。

需要说明的是，液压机构利用液压油作为能源来进行操作。在本申请实施例中，利用液压机构为动力齿轮提供动力，动力齿轮带动从动齿轮旋转，由于钻掘机构与所述从动齿轮固定连接，因此钻掘机构也相应地做旋转运动。在一些实现方式中，多组钻掘机构可以共同由一组液压机构提供动力，在另一些可能的实现方式中，每一组钻掘机构可以各由一组液压机构提供动力。

可以理解的是，在本申请实施例中，每组钻掘机构对应一组液压机构，使得钻掘机构的动力更强，提升了施工效率。

图2为本申请另一实施例提供的钻抓装置的结构示意图。如图2所示，可选地，该钻抓装置还包括：导向基体4；所述导向基体4与所述基板3固定连接、且与所述抓斗2不同侧。

导向基体4的安装位置与所述抓斗2以及钻掘机构1的安装位置不同侧，且导向基体4与基板3垂直连接。

需要说明的是，导向基体4与基板3的连接，可以采用焊接、螺钉连接、螺栓连接等，本申请实施例对此不做限制。

可选地，该钻抓装置还包括：测偏装置和纠偏装置；

所述测偏装置和所述纠偏装置固定设置于所述基板3或所述导向基体4上。

在地下连续墙施工中，挖设的槽都必须保证在一条水平线上，如果存在歪斜会对后续管道或者钢筋的铺设造成影响。因此，在施工过程中，需要对钻抓装置的施工角度进行不断地测量以及调整。

在本申请实施例中，钻抓装置上，具体可以是基板3或所述导向基体4上，设置有测偏装置和纠偏装置。所述测偏装置可以用来对钻抓装置的施工角度进行测量，当测偏装置所获取的钻抓装置的施工角度与预设角度之间的差值大于预设的阈值时，利用纠偏装置对施工角度进行纠正。

具体地，在本申请实施例中，测偏装置可以是倾角仪。该倾角仪可以有两个轴，X轴和Y轴。在施工开始前会预设一个标准的X轴和Y轴方向，当施工时倾角仪所测得的X轴和Y轴方向与之前预设的，标准X轴和Y轴方向之间的差值大于预设阈值时，则由施工人员利用钻抓装置上的纠偏装置对钻抓装置的施工角度进行纠正。需要说明的是，在本申请实施例中，纠偏装置可以是曲柄滑块，曲柄滑块具体利用纠偏油缸作为驱动动力。

可选地，所述钻杆与所述从动齿轮通过销轴或者螺栓固定连接。

在本申请实施例中，为了保证从动齿轮与所述钻杆可靠连接，具体可以采用销轴或者螺栓对从动齿轮与钻杆进行固定，具体采用哪一种连接方式，本申请实施例对此不做限制。

本申请实施例提供的用于地下连续墙施工的钻抓装置，包括基板3、抓斗2、从动齿轮、两组钻掘机构1；抓斗2与基板3可旋转连接，可旋转的连接方式，使得抓斗2可以完成装料和卸料；两组钻掘机构分别连接于基板3的两端，其中，每组钻掘机构1包括至少2个冲击钻，冲击钻的数量与从动齿轮的数量相同，冲击钻的钻头与抓斗位于基板3的同侧；基板3上设有安装孔，冲击钻的钻杆穿设于安装孔内与从动齿轮连接。通过在抓斗所在基板3的两侧安装钻掘机构，能够在钻掘机构1的钻进过程中，辅助抓斗2冲进坚硬、密实的地层，提高了施工效率。

本申请实施例提供一种卷扬机，包括卷扬机本体、以及上述实施例所述的钻抓装置，所述钻抓装置与所述卷扬机本体连接。

在一些实现方式中，需要有吊装机械带动钻抓装置上下运动以配合完成施工操作。需要说明的是，在本申请实施例中，具体可以由卷扬机带动钻抓装置上升或者下降，协助完成施工过程中的钻抓动作。

可选地，钻抓装置包括导向基体4，所述导向基体4的顶部设有连接孔5，所述连接孔5内穿设钢丝绳，所述钢丝绳与所述卷扬机本体的卷筒连接。

如图2所示，导向基体4的顶部设有两个连接孔5，钢丝绳穿过两个连接孔5与卷扬机机械臂上的卷筒相连接。需要说明的是，在卷扬机机械臂的顶部还设有滑轮。具体地，钢丝绳穿过连接孔5和卷扬机机械臂顶部的滑轮，最终与卷筒相连。驾驶员通过在驾驶室中，控制卷筒的旋转使得钢丝绳的长度发生变化，进而对卷扬机上所悬吊的钻抓装置的高度进行调节。

需要说明的是，钻抓装置的抓斗2上还均匀分布有抓齿，当抓齿完全进入地层后，抓斗2由于阻力的影响无法再深入地层。此时，需要控制抓斗闭合。为了检测抓斗2的受力情况，本申请实施例，在卷扬机机械臂顶部的滑轮上还设有拉力检测装置。具体地，当抓斗2的抓齿完全进入地层后，抓斗2在垂直方向上的距离不再变化，此时钢丝绳受力减小，当拉力检测装置检测到钢丝绳的拉力小于预设阈值时，由驾驶员控制抓斗2闭合。通过钢丝绳，将闭合后的抓斗2拉起到地下连续墙水平面之后，再控制卷扬机上的机械臂水平转动，最终将施工废渣卸到指定的位置，完成一套钻抓动作。

本申请实施例提供一种卷扬机，由驾驶员控制卷扬机上卷筒的旋转，卷筒的旋转带动钢丝绳在卷筒上的缠绕或松开。当钢丝松开时，由于钻抓装置上钻掘机构1的向下运动，带动整个钻抓装置向下运动。利用抓斗2以及钻掘机构1的配合完成钻掘和施工废渣的抓取。当钢丝绳缠绕时，钢丝绳带动导向基体4向上运动，进而拉起抓斗2以及钻掘机构1，完成施工废渣的卸下。

需要说明的是，本申请实施例提供的钻抓装置不限于用于卷扬机，也可以用于其他需要钻抓装置的工程机械。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种用于地下连续墙施工的钻抓装置，其特征在于，包括基板、抓斗、从动齿轮、两组钻掘机构、液压机构和动力齿轮；

所述抓斗与所述基板可旋转连接；

导向基体，所述导向基体与所述基板固定连接、且与所述抓斗不同侧；

所述两组钻掘机构分别连接于所述基板的两端，其中，每组钻掘机构包括至少2个冲击钻，所述冲击钻的数量与所述从动齿轮的数量相同，所述冲击钻的钻头与所述抓斗位于所述基板的同侧；所述基板上设有安装孔，所述冲击钻的钻杆穿设于所述安装孔内与所述从动齿轮连接；

所述抓斗位于所述冲击钻的内侧，且所述冲击钻位于所述抓斗的开闭包络线外侧，两个所述冲击钻的旋转方向相反；

每组所述钻掘机构对应一组所述液压机构和所述动力齿轮；

所述动力齿轮与所对应组中的至少一个所述从动齿轮相接；

所述液压机构与同组的所述动力齿轮连接，用于控制所述动力齿轮运动以带动所述从动齿轮运动。

2.根据权利要求1所述的钻抓装置，其特征在于，每组所述钻掘机构均包括两个冲击钻从动齿轮。

3.根据权利要求1所述的钻抓装置，其特征在于，还包括：测偏装置和纠偏装置；

所述测偏装置和所述纠偏装置固定设置于所述基板或所述导向基体上。

4.根据权利要求1所述的钻抓装置，其特征在于，所述钻杆与所述从动齿轮通过销轴或者螺栓固定连接。

5.一种卷扬机，其特征在于，包括卷扬机本体、以及权利要求1-4任一项所述的钻抓装置，所述钻抓装置与所述卷扬机本体连接。

6.根据权利要求5所述的卷扬机，其特征在于，所述钻抓装置包括导向基体，所述导向基体的顶部设有连接孔，所述连接孔内穿设钢丝绳，所述钢丝绳与所述卷扬机本体的卷筒连接。

Images