CN114370227A - 一种自动静爆钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种自动静爆钻孔装置，包括凿岩机和气腿。凿岩机具有多个钻杆，各钻杆的第一端安装在凿岩机，第二端自由设置，凿岩机配置成使得各钻杆可绕自身的轴线转动。气腿可绕水平线转动地安装在凿岩机的下方，气腿配置成支撑凿岩机，并推动凿岩机向各钻杆的第二端的前方运动。本申请的装置实现了自动推进钻孔，使得施工更为省力、便捷，并且多钻杆同时钻孔，极大地提高了工作效率，此外，施工时几乎不产生扬尘，减少了施工污染。

Description

一种自动静爆钻孔装置

技术领域

本申请涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种自动静爆钻孔装置。

背景技术

随着社会发展以及人们对高层建筑的追求，高楼大厦越来越多，因此深基坑工程也随之而来。在基坑开挖过程中，常常遇到大片区域是高硬度的微风化岩层，此时采用传统的炮机进行岩层破除，几乎没有效果，效率低下且噪音非常之大，并且施工过程中还伴有碎石飞溅，容易造成人员或建筑的破坏。

发明内容

本申请提供一种自动静爆钻孔装置，能够解决在钻孔施工过程中需要人工持续扶握控制机身、需人工持续用力推进钻杆、施工过程产生扬尘以及单次钻孔效率低下等施工问题。

第一方面，本申请的实施例提供了一种自动静爆钻孔装置，包括凿岩机和气腿。凿岩机具有多个钻杆，各钻杆的第一端安装在凿岩机，第二端自由设置，凿岩机配置成使得各钻杆可绕自身的轴线转动。气腿可绕垂直于钻杆的水平线转动地安装在凿岩机的下方，气腿配置成支撑凿岩机，并推动凿岩机向各钻杆的第二端的前方运动。

在其中一些实施例中，各钻杆并列设置。

在其中一些实施例中，各钻杆均具有多个通孔，各通孔的两端均分别位于钻杆的两端，使得气体和/或液体通过通孔后对钻孔处进行清理。

在其中一些实施例中，各通孔的轴线为直线，和/或各通孔的轴线为螺旋线。

在其中一些实施例中，各钻杆的第二端处均具有钻头，钻头可拆卸地安装在钻杆。

在其中一些实施例中，各钻杆均具有限位环，限位环环绕在钻杆的外壁。凿岩机还具有钻杆安装头和钻杆盖片，钻杆安装头具有均可绕自身的轴线转动的多个钻杆槽体，钻杆安装头还具有多个固定螺孔，钻杆盖片具有多个限位孔，钻杆盖片还具有多个固定螺栓。各钻杆的第一端插入至各钻杆槽体中，钻杆盖片通过各钻杆的第二端穿过各限位孔套设在各钻杆的外部，各限位孔的外周面与限位环抵触，固定螺栓螺纹安装至固定螺孔中。

在其中一些实施例中，自动静爆钻孔装置还包括限位杆，限位杆的两端分别与凿岩机和气腿连接，并形成三角结构。

在其中一些实施例中，限位杆与凿岩机的连接处位于凿岩机与气腿的安装处的靠近钻杆的一侧。

在其中一些实施例中，限位杆在自身的长度方向上可伸缩。

在其中一些实施例中，凿岩机具有拉杆。气腿具有弯头杆。限位杆的两端分别具有拉杆卡扣和弯头杆卡扣，拉杆卡扣和弯头杆卡扣分别扣设在拉杆和弯头杆。

根据本申请的实施例提供的一种自动静爆钻孔装置，包括凿岩机和气腿。凿岩机具有多个钻杆，各钻杆的第一端安装在凿岩机，第二端自由设置，凿岩机配置成使得各钻杆绕自身的轴线转动。气腿可绕垂直于钻杆的水平线转动地安装在凿岩机的下方，气腿配置成支撑凿岩机，并推动凿岩机向各钻杆的第二端的前方运动。本申请的装置实现了自动推进钻孔，使得施工更为省力、便捷，并且多钻杆同时钻孔，极大地提高了工作效率，此外，施工时几乎不产生扬尘，减少了施工污染。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的附图。

图1-2为本申请实施例中凿岩机在两个角度的结构示意图；

图3为本申请实施例中钻杆的结构示意图；

图4为本申请实施例中钻杆安装头的结构示意图；

图5为本申请实施例中钻杆盖片的结构示意图；

图6为本申请实施例中气腿的结构示意图；

图7为本申请实施例中气腿上部的结构示意图；

图8为本申请实施例中限位杆的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具部实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

参阅图1-8，本申请的实施例提供了一种自动静爆钻孔装置，可以用于基坑开挖阶段的岩层静爆破除。自动静爆钻孔装置包括凿岩机10和气腿20。

凿岩机10用于供施工人员控制，以进行钻孔工作。

凿岩机10的前端具有多个钻杆11，钻杆11用于钻孔。钻杆11的数量可以为三个。各钻杆11的后端安装在凿岩机10上，前端自由设置。各钻杆11可以并列设置。各钻杆11可绕自身的轴线转动地安装在凿岩机10上。

各钻杆11可以均包括杆体110，杆体110用于提供钻孔所需的长度。杆体110的后端用于安装在凿岩机10上，杆体110的前端用于供钻头112安装。杆体110的外壁的径向截面可以为六边形。

杆体110的后端处可以具有限位环111，用于与限位环111匹配，实现杆体110的安装。限位环111可以环绕在杆体110的外壁上。

杆体110的前端可以具有钻头112，钻头112用于钻孔。钻头112的前端可以具有钻头齿1120，用于提高钻孔效果。钻头112可拆卸地安装在杆体110上，如钻头112的后端螺纹安装在杆体110的前端上，以方便更换钻头112，提高杆体110使用年限。

杆体110可以均具有多个通孔1100(也记为水气两用孔)，通孔1100用于供气体或液体通过，以清理钻孔处，实现边清理边钻孔。通孔1100的数量可以为三个。各通孔1100可以环绕杆体110的轴线设置。各通孔1100的两端均分别位于杆体110的两端，使得气体和/或液体通过通孔1100后对钻孔处进行清理。各通孔1100的轴线可以为直线，也可以为螺旋线，使得气流或水流呈螺旋状喷出。

凿岩机10可以还具有位于各钻杆11的后侧的钻杆安装头12和钻杆盖片15。钻杆安装头12可以具有均可绕自身的轴线转动的多个钻杆槽体120。钻杆槽体120的数量可以为与钻杆11对应的多个，如三个。三个钻杆槽体120可以分别位于正三角形结构的三个角上。钻杆槽体120的内壁的径向截面可以为与钻杆11适配的形状，如六边形。钻杆安装头12还具有多个固定螺孔121。固定螺孔121的数量可以为至少两个，如三个。三个固定螺孔121可以分别位于倒置的正三角形结构的三个角上。

钻杆盖片15具有多个限位孔150。限位孔150的数量可以为与钻杆11对应的多个，如三个。三个限位孔150可以分别位于正三角形结构的三个角上。限位孔150的内壁的径向截面可以为与限位环111卡接且不影响钻杆11转动的形状，如圆形。钻杆盖片15还具有多个固定螺栓151。固定螺栓151的数量可以为至少两个，如三个。三个固定螺栓151可以分别位于倒置的正三角形结构的三个角上。

通过上述设置，各钻杆11的后端插入至各钻杆槽体120中，钻杆盖片15通过各钻杆11的后端穿过各限位孔150套设在各钻杆11的外部，各限位孔150的外周面与限位环111抵触，固定螺栓151螺纹安装至固定螺孔121中，实现钻杆11的安装。

上述条件下，三根钻杆11分别插入三个钻杆槽体120内，三个钻杆槽体120本身是可独立转动的，每一个钻杆槽体120由机身13内部的动力装置进行转动。

钻杆安装头12可以套设在位于钻杆安装头12后侧的机身13的前端外部，并可前后运动，钻杆安装头12经多个环绕钻杆安装头12和机身13设置的减震器14与机身13连接。减震器14的数量可以为四个。减震器14具有连接在钻杆安装头12前端的减震件140、连接在减震件140后侧的减震弹簧141和连接在减震弹簧141后侧且连接在机身13的固定件142。上述减震器14是用来减少钻岩产生的震动由装置传导至操作人员身上。

凿岩机10可以还具有位于机身13上的拉杆130，用于与限位杆30连接，实现凿岩机10与气腿20的稳定装配。拉杆130的数量可以为多个，如两个。各拉杆130可以环绕凿岩机10设置。各拉杆130的延伸方向可以与凿岩机10的延伸方向相同。各拉杆130的后端可以安装在凿岩机10上，前端可以自由设置。各拉杆130的前端处可以螺纹安装有限位螺栓131，用于与限位杆30卡接，保证限位杆30与拉杆130的可靠连接。

凿岩机10的下侧可以还具有连接环132，用于供连接杆250穿过，实现凿岩机10和气腿20的安装。连接环132相较于拉杆130可以更靠近凿岩机10的后端。连接环132可以与凿岩机10的重心在竖直方向上对应设置。

凿岩机10的后端可以具有握杆15，用于供施工人员操作。握杆15上可以包裹有握杆棉150，以增加摩擦力，便于施工人员操作。

凿岩机10可以还具有位于机身13上的出水控制按钮134，出水控制按钮134用于按下可使钻杆11持续出水，再按即可停止。

凿岩机10可以还具有位于机身13上的钻杆控制器135，用于控制钻杆11的转动。钻杆控制器135关闭状态为垂直向上，向前拨动90°控制钻杆11顺时针转动，拨回垂直状态使钻杆11停止，向后拨动90°控制钻杆11逆时针转动，防止钻杆11被岩层卡住。

凿岩机10可以还具有位于握杆15上的推进杆控制器151，用于控制推进杆22的运动。推进杆控制器151可以为点按式扳机构造，按一下松开使推进杆22进行向前伸长推进，如果长按则使推进杆22回缩。

凿岩机10可以还具有位于机身13上的进水孔136和进风口137，用于实现钻杆11的喷水和喷气。其中，进水孔136是需要接入拥有压力的水流，水流压入进水孔136后受出水控制按钮134的闭合而工作，一分为二，一部分通过连接杆250上的液压孔252进入液压顶推器23，一部分从钻杆11的水气两用孔流出，水流用于给液压顶推器23提供动力和降尘。气流是由空压机接出，流入进风口137，受钻杆控制器135的闭合而工作，一分为二，一部分作为动力驱动钻杆11转动，一部分从水气两用孔喷出，气流用于给钻杆11提供动力和清孔。

凿岩机10可以还具有位于机身13上的液仓138，液仓138用于存储进水。

气腿20用于支撑凿岩机10，并推动凿岩机10向各钻杆11的前端的前方运动。气腿20可绕垂直于钻杆11的水平线转动地安装在凿岩机10的下方。气腿20为柱状结构。气腿20在工作时可以为竖直设置。

气腿20可以具有推进杆套筒20、推进杆22和液压顶推器23。推进杆22的上端连接在液压顶推器23上。液压顶推器23推入推进杆套筒20中，推进杆22的下端位于推进杆套筒20的外部。推进杆22的下端可以为尖头结构。推进杆22的下端处可以具有螺纹，用于与推进杆22安装螺母装配。

气腿20可以还具有分别封堵推进杆套筒20下端和上端的第一连接节24和第二连接节25，第一连接节24具有供推进杆22穿过的推进杆穿设孔，第二连接节25具有连接杆250，用于穿设连接环132后与紧固螺母253装配，实现气腿20与凿岩机10的装配。第二连接节25可以还具有液压通道，用于实现气体的排出，液压通道的液压孔252可以位于连接杆250上。第二连接节25可以还具有弯头杆251，用于与限位杆30连接。

第一连接节24可以套设在推进杆套筒20的外部，位于第一连接节24的上侧的第一连接抱箍26抱设在推进杆套筒20的外部，第一连接抱箍26经第一紧固螺栓260抱紧在推进杆套筒20的外部。同样地，第二连接节25可以套设在推进杆套筒20的外部，位于第二连接节25的上端的第二连接抱箍27抱设在推进杆套筒20的外部，第二连接抱箍27经第二紧固螺栓270抱紧在推进杆套筒20的外部。

气腿20可以还具有位于推进杆套筒20外壁上的提手28，用于供施工人员操作。提手28可以为开口向下的凹型结构。提手28的两端可以分别具有一个提手安装抱箍280，用于抱在推进杆套筒20的外部。提手安装抱箍280可以经紧固螺栓抱紧在推进杆套筒20的外部。

气腿20的下端可以还具有四脚撑29。四脚撑29可以具有供推进杆22穿过的推进杆连接孔。推进杆22可以具有限位块220，限位块220的下侧可以套设有锁盖221，推进杆22的下端穿过推进杆连接孔与紧固螺母222装配，实现四脚撑29的安装。锁盖221凹状球形内壁可以与四脚撑29凸状球形外壁相契合。

液压顶推器23推出推进杆22，推进杆22尾部与四脚撑29连接，工作时四脚撑29与地面或岩土接触固定，使推进杆22受到反作用力带动整个推进杆套筒20向前移动，通过连接杆250将此推力传递给机身13，进而使钻杆11具有向前推进的动力。

自动静爆钻孔装置还包括限位杆30，用于连接凿岩机10和气腿20，实现凿岩机10和气腿20的稳定连接。限位杆30的两端可以分别与凿岩机10和气腿20连接，并形成三角结构。

限位杆30在自身的长度方向上可伸缩。限位杆30可以具有限位套筒31和限位芯杆32，限位芯杆32的部分插入至限位套筒31中，限位抱箍33抱箍限位套筒31和限位芯杆32，并经紧固螺栓330抱紧。上述设置使得施工人员通过控制限位芯杆32出入于限位套筒31，实现限位杆30长度的调节。

限位杆30的两端可以分别具有拉杆卡扣34和弯头杆卡扣35，用于分别扣设在拉杆130和弯头杆251上。位于拉杆卡扣34的两端的拉杆抱箍340和位于弯头杆卡扣35的两端的弯头杆抱箍350分别抱设在拉杆130和弯头杆251上，并分别经拉杆紧固螺栓341和弯头杆紧固螺栓351抱紧在拉杆130和弯头杆251上。

本申请的装置具有如下有益效果：

通过液压推进杆22自动加压进行顶推，给钻杆11持续的前进推力，解决需要人工进行顶推的问题，解放人工。通过连接杆250将顶推系统与控制系统机身13相连接，用限位杆30固定，解决需要人工掌控的问题，解放人工。通过设置一机多钻杆11，来提高钻孔效率，提高稳定性。通过在钻杆11上设置供水气通过的通孔1100，达到孔眼边钻边清理的目的，同时解决钻孔产生大量扬尘的问题。通过设置可拆卸钻头112，达到钻杆11重复利用的目的，解决传统钻杆11随钻头112报废而报废的难题。通过设置限位杆30使拉杆130、连接环132和弯头杆251三点组成三角形，受力不变形，解决机身13受力不稳定的问题。

采用本申请的装置的施工方法可以包括如下步骤：

步骤一、使四脚撑29斜撑于地面或其他受力点，此时，推进杆22的尖头端提供一定的稳定性。

步骤二、调整好钻头112置于孔位上，调整好凿岩机10与推进杆22的角度，若角度较小，则安上限位杆30，先将限位杆30与弯头杆251连接，然后调整限位杆30的伸缩杆长度，使得拉杆卡扣34刚好可以扣在机身13的拉杆130上，再将拉杆卡扣34与拉杆130紧固连接。

步骤三、进水孔136和进风口137分别接上水管和送风管。

步骤四、打开钻杆控制器135和推进杆控制器151，装置即可开始自动钻孔施工。在需要的时候可打开出水控制按钮134，进行喷水降尘。待孔眼逐渐加深的时候，可松掉限位杆30上的紧固螺栓，使凿岩机10和推进杆22之间的角度随孔深变化而变化。

步骤五、钻完孔后，关掉钻杆控制器135和出水控制按钮134，一手握住提手28向上提起装置，另一只手握住握杆15并长按推进杆控制器151，使推进杆22回缩，完成钻孔。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具部情况理解上述术语的具部含义。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动静爆钻孔装置，其特征在于，包括：

凿岩机，具有多个钻杆，各所述钻杆的第一端安装在所述凿岩机，第二端自由设置，所述凿岩机配置成使得各所述钻杆可绕自身的轴线转动；和

气腿，可绕垂直于所述钻杆的水平线转动地安装在所述凿岩机的下方，所述气腿配置成支撑所述凿岩机，并推动所述凿岩机向各所述钻杆的第二端的前方运动。

2.如权利要求1所述的自动静爆钻孔装置，其特征在于，

各所述钻杆并列设置。

3.如权利要求1所述的自动静爆钻孔装置，其特征在于，

各所述钻杆均具有多个通孔，各所述通孔的两端均分别位于所述钻杆的两端，使得气体和/或液体通过所述通孔后对钻孔处进行清理。

4.如权利要求3所述的自动静爆钻孔装置，其特征在于，

各所述通孔的轴线为直线，和/或各所述通孔的轴线为螺旋线。

5.如权利要求4所述的自动静爆钻孔装置，其特征在于，

各所述钻杆的第二端处均具有钻头，所述钻头可拆卸地安装在所述钻杆。

6.如权利要求1所述的自动静爆钻孔装置，其特征在于，

各所述钻杆均具有限位环，所述限位环环绕在所述钻杆的外壁；

所述凿岩机还具有钻杆安装头和钻杆盖片，所述钻杆安装头具有均可绕自身的轴线转动的多个钻杆槽体，所述钻杆安装头还具有多个固定螺孔，所述钻杆盖片具有多个限位孔，所述钻杆盖片还具有多个固定螺栓；

各所述钻杆的第一端插入至各所述钻杆槽体中，所述钻杆盖片通过各所述钻杆的第二端穿过各所述限位孔套设在各所述钻杆的外部，各所述限位孔的外周面与所述限位环抵触，所述固定螺栓螺纹安装至所述固定螺孔中。

7.如权利要求1所述的自动静爆钻孔装置，其特征在于，

所述自动静爆钻孔装置还包括限位杆，所述限位杆的两端分别与所述凿岩机和所述气腿连接，并形成三角结构。

8.如权利要求7所述的自动静爆钻孔装置，其特征在于，

所述限位杆与所述凿岩机的连接处位于所述凿岩机与所述气腿的安装处的靠近所述钻杆的一侧。

9.如权利要求7所述的自动静爆钻孔装置，其特征在于，

所述限位杆在自身的长度方向上可伸缩。

10.如权利要求7所述的自动静爆钻孔装置，其特征在于，

所述凿岩机具有拉杆；

所述气腿具有弯头杆；

所述限位杆的两端分别具有拉杆卡扣和弯头杆卡扣，所述拉杆卡扣和所述弯头杆卡扣分别扣设在所述拉杆和所述弯头杆。

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