CN114753794B - 一种建筑施工钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钻进装置技术领域，具体涉及一种建筑施工钻孔装置。一种建筑施工钻孔装置包括钻机本体和钻斗，钻斗包括转筒、第一驱动部、收集机构、托举机构和刮取机构。收集机构包括两个形成筒状的弧形板。托举机构包括连接柱和底板。刮取机构包括移动柱、第二驱动部和收缩扩张部。本发明的一种建筑施工钻孔装置在钻孔时通过改变转筒和移动柱的位置来调节收集机构的扩大和缩小，便于在下钻时时弧形板钻入土中，将收集机构内部的土壤收集起来。在提钻时，两个弧形板分离，通过设置刮取机构，能够在提钻时将驱动收缩扩张部扩张，向外挤推底板上的土壤，不会存在因泥土的附着而无法脱落的情况。

Description

一种建筑施工钻孔装置

技术领域

本发明涉及钻进装置技术领域，具体涉及一种建筑施工钻孔装置。

背景技术

在基础设施施工过程中，通常需要进行钻孔灌注桩施工，随着科技的进步，自动化程度的提高，一般使用旋挖钻机完成钻孔施工。旋挖钻机是一种综合性的钻机，其可以配合多种不同类型的钻斗满足不同地层的钻孔需求。也因此，旋挖钻机得到了较为广泛的应用。钻斗在随旋挖钻机的驱动钻杆旋转下压而持续钻进的过程中，同时还将土屑通过钻斗底部的开口处装入斗中。至钻斗满后，移出钻孔，并打开底门，靠泥土的自重实现卸土的目的。

但在土质粘性较大的地区进行钻孔施工时，粘性较大的泥土通常会对钻斗的底门产生较强的吸附性，导致底门在解锁后无法在重力作用下自动开启，需要工人手动辅助开启，不仅具有极大的危险性，且大大降低了施工效率。

针对上述两种旋挖钻机钻斗排土的方式所存在的问题，本领域中已有针对钻斗排土方式的研究，例如专利号为201110103357.9的发明专利公开了一种连贯打开斗门并强制卸土的钻斗，包括钻斗本体、钻斗底门、开门装置、卸土装置，钻斗底门位于钻斗本体的下端口处，钻斗底门上的一端设有锁扣，锁扣与开门装置的斗门钩相配合，钻斗底门的另一端由斗门铰链与钻斗本体铰接，开门装置包括设于相对于钻斗能上下移动的部件上的下推机构和设于钻斗本体上的开门机构，下推机构下移过程中，作用于开门机构打开钻斗底门后，下推机构脱离开门机构能继续下移。虽然该申请中的钻斗能消除钻机卸土过程中对设备带来的冲击力，但是下推机构结构复杂，因而还需要进一步对旋挖钻机钻斗的排土作业方式进步改进。

发明内容

本发明提供一种建筑施工钻孔装置，以解决现有的钻斗无法充分卸土的问题。

本发明的一种建筑施工钻孔装置采用如下技术方案：

一种建筑施工钻孔装置包括钻机本体和钻斗，钻机本体上设置有工作台。钻机本体用于驱动钻斗调整位置；钻斗包括转筒、第一驱动部、收集机构、托举机构和刮取机构；转筒的轴向沿竖直方向延伸，转筒绕自身轴线可转动地安装于工作台，转筒的上部设置有止挡部；第一驱动部安装于工作台上，用于驱动转筒升降和转动；收集机构包括两个形成筒状的弧形板，两个弧形板随转筒同步转动且沿转筒的径向方向可滑动地安装于转筒，每个弧形板的下端面设置有钻齿；托举机构包括连接柱和底板；连接柱固定安装于转筒，底板处于两个弧形板之间，且与连接柱固定连接；刮取机构包括移动柱、第二驱动部和收缩扩张部：移动柱处于转筒的内部且与转筒同轴设置，移动柱沿上下方向可移动地设置，每个弧形板的上端通过一个第一铰接杆铰接于移动柱；第二驱动部安装于钻机本体的工作台，用于驱动移动柱升降；收缩扩张部设置于移动柱的下部，随移动柱上升和下降，且可收缩和扩张。

下钻时，所述钻斗处于第一状态，第一状态为第一驱动部驱动转筒转动并下降，第二驱动部不工作，移动柱的上端与转筒上的止挡部靠近，两个弧形板靠近，收缩扩张部与底板接触并处于收缩状态，之后所述钻斗达到第二状态，第二状态为移动柱的上端与转筒上的止挡部相抵，第二驱动部开始工作，使移动柱和转筒同步下降，两个弧形板接触，收缩扩张部收缩，直至转筒钻入第一预设位置。

提钻时，转筒抬升到第二预设位置后所述钻斗开始由第二状态调整为第三状态，第三状态为第二驱动部不工作，第一驱动部驱动转筒转动并上升，转筒相对于移动柱上升，两个弧形板分离，收缩扩张部扩张。

进一步地，所述收缩扩张部包括拼接板、第二铰接杆和同步杆；拼接板有多个，绕移动柱的周向均布，每个拼接板的朝向移动柱的轴线的一侧设置有连接杆；第二铰接杆的两端分别为第一端部和第二端部，第二铰接杆的第一端部转动连接于移动柱的下端，第二铰接杆的第二端部转动连接于连接杆，且第二端部到移动柱的轴线的距离大于第一端部到移动柱的轴线的距离；所述同步杆设置于相邻的两个拼接板上，用于使多个拼接板同步移动。

进一步地，托举机构还包括挡板、限位条和平衡机构。所述底板在转轴的轴线方向的投影的外轮廓为多边形结构，底板的每个边安装有固定杆，挡板套设于固定杆，固定杆与挡板之间设置有促使挡板的外端朝下趋势的扭簧；所述连接柱与转筒同轴设置，所述底板上设置有限位条，限位条沿连接柱的径向方向延伸，限位条的内部设置有滑槽，滑槽内设置有滑块，滑块沿滑槽可滑动地设置，滑块的一端通过弹簧连接于滑槽的端部，滑块的另一端通过连接绳连接于扭簧的一端，初始状态下挡板在扭簧的作用下外端朝上；所述滑块上还安装有挡块，挡块伸出滑槽，当收缩扩张部开始扩张时拼接板通过挡块推动滑块向远离连接柱的一侧移动。

进一步地，转筒上设置有允许第一铰接杆穿过的缺口，转筒的底部安装有定位板，定位板上设置有沿转筒的径向方向延伸的导槽，每个弧形板上安装有滑动条，滑动条沿导槽可滑动地设置。

进一步地，刮取机构还包括拨板，拨板设置于每个拼接板的下部的外边缘处，拨板与拼接板的连接处设置有促使拨板的下端朝外的扭簧。

进一步地，连接柱的中部设置有空腔，移动柱沿空腔可滑动地设置，空腔的腔壁上设置有竖槽，每个第一铰接杆贯穿于一个竖槽，且沿竖槽可滑动。

进一步地，钻齿的远离弧形板的一端朝下且朝向转筒的轴线的一侧。

进一步地，止挡部为挡环，所述移动柱的上端设置有用于与挡板止挡配合的顶板。

进一步地，底板的角部设置有镂孔。

进一步地，移动柱的上端设置有铰接轴，第一铰接杆的上端可转动地安装于铰接轴。

本发明的有益效果是：本发明的一种建筑施工钻孔装置在钻孔时通过改变转筒和移动柱的位置来调节收集机构的扩大和缩小，便于在下钻时时弧形板钻入土中，将收集机构内部的土壤收集起来。在提钻时，两个弧形板分离，加快土壤的排出，且通过设置刮取机构，能够在提钻时将驱动收缩扩张部扩张，向外挤推底板上的土壤，使土壤从底板上落下，不会存在因泥土的附着而无法脱落的情况，无需工人进行辅助，避免了意外事故的发生，同时提高了施工效率。

通过设置挡板、拨板和镂孔，便于在收缩扩张部扩张时进一步提高卸土的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种建筑施工钻孔装置的实施例的结构示意图；

图2为本发明的一种建筑施工钻孔装置的实施例的钻斗的结构示意图；

图3为本发明的一种建筑施工钻孔装置的实施例的局部剖视图；

图4为图3中A处放大图；

图5为本发明的一种建筑施工钻孔装置的实施例的转筒和刮取机构的结构示意图；

图6为本发明的一种建筑施工钻孔装置的实施例的底板的结构示意图；

图7为本发明的一种建筑施工钻孔装置的实施例的收缩扩张部收缩时的状态示意图；

图8为本发明的一种建筑施工钻孔装置的实施例的收缩扩张部扩张时的结构示意图；

图9为本发明的一种建筑施工钻孔装置的实施例的钻斗第一状态和第三状态的结构示意图的局部剖视图；

图10为本发明的一种建筑施工钻孔装置的实施例的第三状态的结构示意图的局部剖视图。

图中：100、钻斗；110、转筒；140、弧形板；141、钻齿；111、挡环；112、导槽；113、竖槽；114、限位条；115、底板；116、滑槽；117、连接柱；121、顶板；122、铰接轴；123、拼接板；124、第二铰接杆；125、拨板；126、第一铰接杆；127、同步杆；128、移动柱；131、挡板；132、滑块；133、挡块；134、弹簧；135、连接绳；200、钻机本体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的一种建筑施工钻孔装置的实施例，如图1至图10所示，一种建筑施工钻孔装置包括钻机本体200和钻斗100，钻机本体200上设置有工作台。钻机本体200用于驱动钻斗100调整位置。钻斗100包括转筒110、第一驱动部、收集机构、托举机构和刮取机构。转筒110的轴向沿竖直方向延伸，转筒110绕自身轴线可转动地安装于工作台，转筒110的上部设置有止挡部，具体地，止挡部为挡环111。第一驱动部安装于工作台上，用于驱动转筒110升降和转动。收集机构包括两个形成筒状的弧形板140，两个弧形板140随转筒110同步转动且沿转筒110的径向方向可滑动地安装于转筒110，每个弧形板140的下端面设置有钻齿141，钻齿141的远离弧形板140的一端朝下且朝向转筒110的轴线的一侧，便于弧形板140钻入地下。托举机构包括连接柱117和底板115。连接柱117固定安装于转筒110，底板115处于两个弧形板140之间，且与连接柱117固定连接，底板115水平设置，当弧形板140钻入地下时进入两个弧形板140内部的土壤被挤入底板115的上方。

刮取机构包括移动柱128、第二驱动部和收缩扩张部。移动柱128处于转筒110的内部且与转筒110同轴设置，每个弧形板140的上端通过一个第一铰接杆126铰接于移动柱128，移动柱128的上端设置有铰接轴122，第一铰接杆126的上端可转动地安装于铰接轴122，连接柱117的中部设置有空腔，移动柱128沿空腔可滑动地设置，空腔的腔壁上设置有竖槽113，每个第一铰接杆126贯穿于一个竖槽113，且沿竖槽113可滑动，移动柱128的上端安装有用于与挡环111止挡配合的顶板121。第二驱动部安装于钻机本体200的工作台，用于驱动移动柱128升降。收缩扩张部设置于移动柱128的下部，随移动柱128上升和下降，且可收缩和扩张。

下钻时，钻斗100处于第一状态，第一状态为：第一驱动部工作，以驱动转筒110转动并下降，第二驱动部不工作，移动柱128的上端的顶板121与转筒110上的挡环111靠近，两个弧形板140靠近，收缩扩张部与底板115接触并处于收缩状态，之后钻斗100达到第二状态，第二状态为移动柱128的上端的顶板121与挡环111相抵，第二驱动部开始工作，使移动柱128与转筒110同步下降，两个弧形板140接触，收缩扩张部收缩，直至转筒110钻入第一预设位置。

提钻时，转筒110抬升到第二预设位置钻斗100开始由第二状态调整为第三状态，第三状态为第二驱动部不工作，第一驱动部工作，以驱动转筒110转动并上升，转筒110相对于移动柱128上升，两个弧形板140分离，收缩扩张部扩张，挤推将底板115上的土壤。

在本实施例中，收缩扩张部包括拼接板123、第二铰接杆124和同步杆127。拼接板123有四个，绕移动柱128的周向均布，每个拼接板123的朝向移动柱128的轴线的一侧设置有连接杆。第二铰接杆124的两端分别为第一端部和第二端部，第二铰接杆124的第一端部转动连接于移动柱128的下端，第二铰接杆124的第二端部转动连接于连接杆，且第二端部到移动柱128的轴线的距离大于第一端部到移动柱128的轴线的距离，具体地，第二铰接杆124的第一端部与移动柱128的转动连接处设置有促使第二铰接杆124保持在原状的扭簧，当移动柱128带动收缩扩张部下降到与第二铰接杆124的第二端部与底板115接触后移动柱128继续下降时会带动对应的一个拼接板123向远离移动柱128的一侧移动。同步杆127设置于相邻的两个拼接板123上，用于使多个拼接板123同步移动。

在本实施例中，托举机构还包括挡板131、限位条114和平衡机构。底板115在转轴的轴线方向的投影的外轮廓为多边形结构，底板115的每个边均固定安装有固定杆，挡板131套设于固定杆，固定杆与挡板131之间设置有促使挡板131的外端朝下趋势的扭簧。连接柱117与转筒110同轴设置，底板115上设置有限位条114，限位条114沿连接柱117的径向方向延伸，限位条114的内部设置有滑槽116，滑槽116内设置有滑块132，滑块132沿滑槽116可滑动地设置，滑块132的一端通过弹簧134连接于滑槽116的端部，滑块132的另一端通过连接绳135连接于扭簧的一端，初始状态下挡板131在扭簧的作用下外端朝上，增大底板115托举土壤的容量，此状态下扭簧处于蓄能状态。滑块132上还安装有挡块133，挡块133伸出滑槽116，当收缩扩张部开始扩张时拼接板123通过挡块133推动滑块132向远离连接柱117的一侧移动，进而使得扭簧积蓄的能量释放，具体地，拼接板123的下表面设置有滑轨，拼接板123通过滑轨沿限位条114滑动。

在本实施例中，转筒110上设置有允许第一铰接杆126穿过的缺口，转筒110的底部安装有定位板，定位板上设置有沿转筒110的径向方向延伸的导槽112，每个弧形板140上安装有滑动条，滑动条沿导槽112可滑动地设置，当转筒110和移动柱128相互靠近时两个弧形板140在第一铰接杆126的带动下沿转筒110的径向方向相互远离，当转筒110和移动柱128相互远离时两个弧形板140在第一铰接杆126的带动下沿转筒110的径向方向相互靠近。

在本实施例中，刮取机构还包括拨板125，拨板125设置于每个拼接板123的下部的外边缘处，拨板125与拼接板123的连接处设置有促使拨板125的远离拼接板123的一端朝外的扭簧，故当收缩扩张部随移动柱128下降时拨板125先与底板115的上表面接触，将收缩扩张部下方的土壤进行清除，具体地，底板115的角部设置有镂孔，便于在底板115上的土壤受到向外的挤推时掉落。

本实施例的一种建筑施工钻孔装置的工作原理和工作方法为：

首先将钻斗100对准地面上待打孔的位置，向启动第一驱动部，第一驱动部驱动转筒110下降并转动，转筒110通过铰接杆带动两个弧形板140和移动柱128转动，且带动连接柱117和底板115转动。由于第二驱动部未启动，故此时转筒110会向移动柱128靠近，两个弧形板140在第一铰接杆126的带动下逐渐靠近，伸缩扩张部逐渐收缩且向远离底板115的一侧移动。当转动上的挡环111与移动柱128上的顶板121接触时第二驱动部开始启动，带动移动柱128与转筒110同步下降，弧形板140通过钻齿141钻入地下，土壤从弧形板140和底板115之间的间隙中进入收集机构的内部。

当钻斗100钻到预设位置后第一驱动部和第二驱动部开始带动钻孔装置抬升，当钻孔装置抬升到预设位置后第二驱动部停止工作，第一驱动部继续带动转筒110相对于移动柱128上升，使得顶板121与挡环111开始分离，两个弧形板140在第一铰接杆126的作用下又开始相互远离，弧形板140与底板115之间的缝隙增大，便于土壤排出。且收缩扩张部开始向靠近底板115的一侧移动，当拨板125的下端与地面接触后转筒110继续相对于移动柱128上升时拨板125转动，将拼接板123下方的土壤外推。当拼接板123与底板115接触后转筒110继续相对于移动柱128上升时，拼接板123在第二铰接杆124的顶推下沿限位条114向远离连接柱117的一侧移动，当拼接板123向外移动时对底板115上部的泥土进行推刮，且拼接板123向外移动时拼接板123通过挡块133推动滑块132向远离连接柱117的一侧移动，进而使得扭簧积蓄的能量释放，挡板131转动到下端朝下，使土壤更易滑出。

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

Claims (8)

1.一种建筑施工钻孔装置，其特征在于：包括钻机本体和钻斗，钻机本体上设置有工作台；钻机本体用于驱动钻斗调整位置；钻斗包括转筒、第一驱动部、收集机构、托举机构和刮取机构；转筒的轴向沿竖直方向延伸，转筒绕自身轴线可转动地安装于工作台，转筒的上部设置有止挡部；第一驱动部安装于工作台上，用于驱动转筒升降和转动；收集机构包括两个形成筒状的弧形板，两个弧形板随转筒同步转动且沿转筒的径向方向可滑动地安装于转筒，每个弧形板的下端面设置有钻齿；托举机构包括连接柱和底板；连接柱固定安装于转筒，底板处于两个弧形板之间，且与连接柱固定连接；刮取机构包括移动柱、第二驱动部和收缩扩张部：移动柱处于转筒的内部且与转筒同轴设置，移动柱沿上下方向可移动地设置，每个弧形板的上端通过一个第一铰接杆铰接于移动柱；第二驱动部安装于钻机本体的工作台，用于驱动移动柱升降；收缩扩张部设置于移动柱的下部，随移动柱上升和下降，且可收缩和扩张；所述收缩扩张部包括拼接板、第二铰接杆和同步杆；拼接板有多个，绕移动柱的周向均布，每个拼接板的朝向移动柱的轴线的一侧设置有连接杆；第二铰接杆的两端分别为第一端部和第二端部，第二铰接杆的第一端部转动连接于移动柱的下端，第二铰接杆的第二端部转动连接于连接杆，且第二端部到移动柱的轴线的距离大于第一端部到移动柱的轴线的距离；所述同步杆设置于相邻的两个拼接板上，用于使多个拼接板同步移动；所述刮取机构还包括拨板，拨板设置于每个拼接板的下部的外边缘处，拨板与拼接板的连接处设置有促使拨板的下端朝外的扭簧；

下钻时，所述钻斗处于第一状态，第一状态为第一驱动部驱动转筒转动并下降，第二驱动部不工作，移动柱的上端与转筒上的止挡部靠近，两个弧形板靠近，收缩扩张部与底板接触并处于收缩状态，之后所述钻斗达到第二状态，第二状态为移动柱的上端与转筒上的止挡部相抵，第二驱动部开始工作，使移动柱和转筒同步下降，两个弧形板接触，收缩扩张部收缩，直至转筒钻入第一预设位置；

提钻时，转筒抬升到第二预设位置后所述钻斗开始由第二状态调整为第三状态，第三状态为第二驱动部不工作，第一驱动部驱动转筒转动并上升，转筒相对于移动柱上升，两个弧形板分离，收缩扩张部扩张。

2.根据权利要求1所述的一种建筑施工钻孔装置，其特征在于：托举机构还包括挡板、限位条和平衡机构；所述底板在转轴的轴线方向的投影的外轮廓为多边形结构，底板的每个边安装有固定杆，挡板套设于固定杆，固定杆与挡板之间设置有促使挡板的外端朝下趋势的扭簧；所述连接柱与转筒同轴设置，所述底板上设置有限位条，限位条沿连接柱的径向方向延伸，限位条的内部设置有滑槽，滑槽内设置有滑块，滑块沿滑槽可滑动地设置，滑块的一端通过弹簧连接于滑槽的端部，滑块的另一端通过连接绳连接于扭簧的一端，初始状态下挡板在扭簧的作用下外端朝上；所述滑块上还安装有挡块，挡块伸出滑槽，当收缩扩张部开始扩张时拼接板通过挡块推动滑块向远离连接柱的一侧移动。

3.根据权利要求1所述的一种建筑施工钻孔装置，其特征在于：所述转筒上设置有允许第一铰接杆穿过的缺口，转筒的底部安装有定位板，定位板上设置有沿转筒的径向方向延伸的导槽，每个弧形板上安装有滑动条，滑动条沿导槽可滑动地设置。

4.根据权利要求1所述的一种建筑施工钻孔装置，其特征在于：所述连接柱的中部设置有空腔，移动柱沿空腔可滑动地设置，空腔的腔壁上设置有竖槽，每个第一铰接杆贯穿于一个竖槽，且沿竖槽可滑动。

5.根据权利要求1所述的一种建筑施工钻孔装置，其特征在于：所述钻齿的远离弧形板的一端朝下且朝向转筒的轴线的一侧。

6.根据权利要求1所述的一种建筑施工钻孔装置，其特征在于：所述止挡部为挡环，所述移动柱的上端设置有用于与挡板止挡配合的顶板。

7.根据权利要求1所述的一种建筑施工钻孔装置，其特征在于：所述底板的角部设置有镂孔。

8.根据权利要求1所述的一种建筑施工钻孔装置，其特征在于：所述移动柱的上端设置有铰接轴，第一铰接杆的上端可转动地安装于铰接轴。

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