CN114809928B - 一种桥梁地基施工智能钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土层钻进领域，具体涉及一种桥梁地基施工智能钻孔装置，包括钻杆和钻头，钻头包括外筒、内轴、外动盘、内动盘、调节件和多个钻刀件，内轴与外筒固定连接；内动盘可上下滑动且同步转动地安装于内轴；内动盘上设置有多个内滑道；外动盘位于内动盘与外筒之间，且外圈可上下滑动且同步转动地安装于外筒；外动盘上设置有多个与内滑道一一连通的外滑道；每个钻刀组件对应安装于内滑道和外滑道，每个钻刀组件均包括多个钻刀件；调节件在内动盘下方土层难以钻进导致其向上移动时引导外滑道内的钻刀件向内滑道内滑动，并在外动盘下方土层难以钻进导致其向上移动时引导内滑道内的钻刀件向外滑道内滑动，以加快内动盘或外动盘下方的土层钻进。

Description

一种桥梁地基施工智能钻孔装置

技术领域

本发明涉及土层钻进领域，具体涉及一种桥梁地基施工智能钻孔装置。

背景技术

桥梁地基施工过程中，在打入桩基之前需要用钻孔装置预先进行定位打孔，由于土层结构复杂，在钻取过程中往往会遇到石块、硬土等土质较为坚硬的部分，现有的钻头多为一体式结构，在局部碰到这些坚硬部分时会造成钻头整体钻取困难或偏离预定方向、损坏设备等问题，因此，需要一种能根据钻取时土层情况自适应调整的钻孔装置，以提高钻取效率和钻取精度。

发明内容

本发明提供一种桥梁地基施工智能钻孔装置，以解决现有钻孔装置不能根据土层情况自适应调整的问题。

本发明的一种桥梁地基施工智能钻孔装置采用如下技术方案：

一种桥梁地基施工智能钻孔装置，包括钻杆和钻头，钻头包括外筒、内轴、外动盘、内动盘、调节件和钻刀件，外筒可拆卸地安装于钻杆；内轴竖直设置于外筒内，且与外筒同轴，并与外筒的上端盖固定连接；内动盘可上下滑动且同步转动地安装于内轴，且与外筒的上端盖通过内螺旋圈连接；内动盘上设置有多个内滑道，每个内滑道均沿内轴径向延伸，且贯穿内动盘上下端面和外圈；外动盘位于内动盘与外筒之间，且外圈可上下滑动且同步转动地安装于外筒，并与外筒的上端盖通过外螺旋圈连接；初始状态下内动盘的上下端面与外动盘的上下端面均平齐；外动盘上设置有多个外滑道，每个外滑道均沿内轴径向延伸，且贯穿外动盘的上下端面和内圈；每个内滑道对应与一个外滑道连通，构成一个钻刀通道；钻刀组件有多个，每个钻刀组件对应安装于一个钻刀通道，每个钻刀组件均包括多个钻刀件，每相邻两个钻刀件、最内侧的钻刀件与内滑道的内侧壁、最外侧的钻刀件与外滑道的内侧壁均通过水平延伸的第一弹簧连接；调节件配置成在内动盘下方土层难以钻进导致其向上移动时引导外滑道内的钻刀件向内滑道内滑动，加快内动盘下方的土层钻进；并在外动盘下方土层难以钻进导致其向上移动时引导内滑道内的钻刀件向外滑道内滑动，加快外动盘下方的土层钻进。

可选地，调节件有多个，每个调节件均包括竖直延伸的压板、水平且沿内轴径向延伸的第一伸缩板和第二伸缩板，第一伸缩板位于外滑道上方，且外端铰接于外动盘上端面的外滑道外端，内端与第二伸缩板的外端铰接，且铰接位置位于内动盘和外动盘之间的正上方；第二伸缩板位于内滑道上方，且内端铰接于内动盘上端面的内滑道的内端，压板下端铰接于第一伸缩板和第二伸缩板的铰接位置，且与外筒的端盖通过弹性件连接，以在内动盘相对向上移动时使第二伸缩板水平向上，使第一伸缩板倾斜并伸长，并在外动盘相对向上移动时使第一伸缩板水平向上，使第二伸缩板倾斜并伸长；钻刀件在内动盘下方的土层难以钻进时，内滑道内的钻刀件在土层作用下使内动盘相对向上移动挤压内螺旋圈，且外滑道内的钻刀件沿第一伸缩板向第二伸缩板下方靠拢进入内滑道，以加快内动盘下方的土层钻进；并在外动盘下方的土层难以钻进，外动盘相对向上移动时，内滑道内的钻刀件沿第二伸缩板进入外滑道，以加快外动盘下方的土层钻进。

可选地，内动盘内圈设置有多个预留内口，每个预留内口对应与一个内滑道连通；外动盘外圈设置有多个预留外口，每个预留外口对应与一个外滑道连通，且预留内口和预留外口在竖直方向上具有一定高度；外筒与内轴之间设置有多个沿内轴径向延伸的水平杆，每个水平杆内端固定于内轴，且从其内端依次穿过预留内口、内滑道、外滑道和预留外口至其外端，水平杆的外端固定于外筒；内滑道的侧壁上端设置有内挡板，外滑道的侧壁上端设置有外挡板；钻刀件包括上套管、下套管、铰接块、顶针、套杆、第二弹簧、第三弹簧、刀头和滑挡块，上套管的上端卡于内挡板或外挡板的下侧，上套管和下套管均位于内滑道或外滑道内，且上套管下端与下套管上端通过铰接块固定连接，铰接块可滑动地安装于水平杆，第一弹簧两端分别连接相邻两个钻刀件的铰接块；顶针可滑动地安装于上套管，且与上套管通过第二弹簧连接，第二弹簧始终处于压缩状态，以促使顶针上端伸出内滑道或外滑道并顶紧第一伸缩板或第二伸缩板下侧；滑挡块固定安装于套杆下端，且位于内滑道或外滑道下方，刀头固定安装于滑挡块下侧；套杆可滑动地安装于下套管，且与下套管通过第三弹簧连接，第三弹簧始终处于拉伸状态，以促使滑挡块上侧面贴合内动盘或外动盘的下端面。

可选地，压板内设置有竖直延伸的滑孔，且滑孔与压板上端面连通；外筒的上端盖下侧面设置有多个竖直延伸的吊杆，每个吊杆上端均固定安装于外筒的上端盖，下端分别可相对上下滑动地安装于一个压板的滑孔；弹性件为第四弹簧，第四弹簧两端分别连接吊杆下端和滑孔底部，且始终处于压缩状态，以在内动盘相对向上移动时，使第一伸缩板和第二伸缩板的铰接位置与内动盘的上端面贴合，进而使第二伸缩板水平，第一伸缩板倾斜，并在外动盘相对向上移动时，使第一伸缩板和第二伸缩板的铰接位置与外动盘的上端面贴合，进而使第一伸缩板水平，第二伸缩板倾斜。

可选地，内轴外圆周设置有竖直延伸的内滑槽，内动盘内壁面设置有竖直延伸的内滑条，内滑条可上下滑动地安装于内滑槽；外筒内壁面设置有竖直延伸的外滑槽，外动盘外圆周设置有竖直延伸的外滑条，外滑条可上下滑动地安装于外滑槽。

可选地，外筒的上端盖上设置有进水口，内轴上端通过竖直延伸的进水筒与外筒的上端盖下侧固定连接，且进水筒上端开口与进水口连通；进水筒外圆周设置有多个进水槽，内动盘上设置有多个连通内动盘上下端面的第一进水通道，外动盘上设置有多个连通外动盘上下端面的第二进水通道。水流依次从进水口、进水槽进入，并分别从第一进水通道和第二进水通道进入钻刀件的刀头钻取土层位置处，与钻出的土层混合后形成泥浆，便于外部的抽水设备将其抽出。

可选地，外动盘下端面设置有多个沿内轴径向延伸的第一挡块滑槽，每个第一挡块滑槽均位于一个外滑道下方，且与外滑道连通，以使外滑道内的钻刀件的滑挡块沿第一挡块滑槽滑动；内动盘下端面设置有多个沿内轴径向延伸的第二挡块滑槽，每个第二挡块滑槽均位于一个内滑道下方，且与内滑道连通，以使内滑道内的钻刀件的滑挡块沿第二挡块滑槽滑动。

可选地，钻杆内部中空，外筒的上端盖上侧设置有安装筒，安装筒安装于钻杆内，且与钻杆螺纹连接，钻杆在外部的动力元件的驱动下通过与外筒的连接带动钻头转动并向下钻取土层。

本发明的有益效果是：本发明的桥梁地基施工智能钻孔装置的内动盘和外动盘内均安装于钻刀件，且在内动盘下方土层难以钻进时通过调节件的引导使外动盘内的钻刀件向内动盘内靠拢，加快内动盘下方土层的钻进，并在外动盘下方的土层难以钻进时通过调节件的引导使内动盘内的钻刀件向外动盘内靠拢，加快外动盘下方土层的钻进。

进一步地，在内动盘下方土层难以钻进导致内动盘向上移动时，外动盘内的钻刀件在其内部第二弹簧的作用下沿第一伸缩板下侧向内动盘内移动，并在进入内动盘的内滑道后在外动盘内壁的阻碍下保持在内滑道内，加快内动盘下方的土层钻进，直至内动盘和外动盘的下端面恢复平齐；在外动盘下方土层难以钻进导致外动盘向上移动时，内动盘内的钻刀件在其内部第二弹簧的作用下沿第二伸缩板下侧向外动盘内移动，并在进入外动盘的外滑道后在内动盘外壁的阻碍下保持在外滑道内，加快外动盘下方的土层钻进，直至内动盘和外动盘的下端面恢复平齐。

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为本发明的桥梁地基施工智能钻孔装置的实施例整体结构示意图；

图2为本发明的桥梁地基施工智能钻孔装置的实施例中钻头结构示意图；

图3为本发明的桥梁地基施工智能钻孔装置的实施例中钻头结构爆炸示意图；

图4为本发明的桥梁地基施工智能钻孔装置的实施例中钻头的外筒及内轴结构剖视图；

图5为本发明的桥梁地基施工智能钻孔装置的实施例中钻头的外动盘结构示意图；

图6为本发明的桥梁地基施工智能钻孔装置的实施例中钻头的内动盘结构示意图；

图7为本发明的桥梁地基施工智能钻孔装置的实施例中钻头的调节件结构示意图；

图8为本发明的桥梁地基施工智能钻孔装置的实施例中钻头的钻刀件结构爆炸示意图；

图9为本发明的桥梁地基施工智能钻孔装置的实施例中钻刀件向内滑道滑动状态示意图；

图10为本发明的桥梁地基施工智能钻孔装置的实施例中钻刀件向外滑道滑动状态示意图；

图中：1、外筒；11、外滑槽；12、水平杆；13、内滑槽；14、内轴；15、进水口；16、进水筒；17、吊杆；2、外动盘；21、第一挡块滑槽；22、外滑道；23、外挡板；24、预留外口；25、外滑条；26、外螺旋圈；27、外铰接座；3、内动盘；31、第二挡块滑槽；32、内滑道；33、内挡板；34、预留内口；35、内滑条；36、内螺旋圈；37、内铰接座；4、调节件；41、第一伸缩板；42、第二伸缩板；43、压板；44、滑孔；5、钻刀件；51、顶针；52、第二弹簧；53、上套管；54、第三弹簧；55、套杆；56、铰接块；57、刀头；58、滑挡块；59、下套管；6、第一弹簧；7、第四弹簧。

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。

本发明的一种桥梁地基施工智能钻孔装置的实施例，如图1至图8所示，包括钻杆和钻头，

钻头包括外筒1、内轴14、外动盘2、内动盘3、调节件4和钻刀件5，

外筒1可拆卸地安装于钻杆；

内轴14竖直设置于外筒1内，且与外筒1同轴，并与外筒1的上端盖固定连接；

内动盘3可上下滑动且同步转动地安装于内轴14，且与外筒1的上端盖通过内螺旋圈36连接；内动盘3上设置有多个内滑道32，每个内滑道32均沿内轴14径向延伸，且贯穿内动盘3上下端面和外圈；

外动盘2位于内动盘3与外筒1之间，且外圈可上下滑动且同步转动地安装于外筒1，并与外筒1的上端盖通过外螺旋圈26连接；初始状态下内动盘3的上下端面与外动盘2的上下端面均平齐；外动盘2上设置有多个外滑道22，每个外滑道22均沿内轴14径向延伸，且贯穿外动盘2的上下端面和内圈；每个内滑道32对应与一个外滑道22连通，构成一个钻刀通道；

钻刀组件有多个，每个钻刀组件对应安装于一个钻刀通道，每个钻刀组件均包括多个钻刀件5，每相邻两个钻刀件5、最内侧的钻刀件5与内滑道32的内侧壁、最外侧的钻刀件5与外滑道22的内侧壁均通过水平延伸的第一弹簧6连接；

调节件4配置成在内动盘3下方土层难以钻进导致其向上移动时引导外滑道22内的钻刀件5向内滑道32内滑动，加快内动盘3下方的土层钻进；并在外动盘2下方土层难以钻进导致其向上移动时引导内滑道32内的钻刀件5向外滑道22内滑动，加快外动盘2下方的土层钻进。

在本实施例中，外动盘2上端面且外滑道22外端处设置有外铰接座27，内动盘3上端面且内滑道32内端处设置有内铰接座37；调节件4有多个，每个调节件4均包括竖直延伸的压板43、水平且沿内轴14径向延伸的第一伸缩板41和第二伸缩板42，第一伸缩板41位于外滑道22上方，且外端铰接于外铰接座27，内端与第二伸缩板42的外端铰接，且铰接位置位于内动盘3和外动盘2之间的正上方；第二伸缩板42位于内滑道32上方，且内端铰接于内铰接座37，压板43下端铰接于第一伸缩板41和第二伸缩板42的铰接位置，且与外筒1的端盖通过弹性件连接，且在内动盘3相对向上移动时使第二伸缩板42水平向上，使第一伸缩板41倾斜并伸长，并在外动盘2相对向上移动时使第一伸缩板41水平向上，使第二伸缩板42倾斜并伸长；钻刀件5在内动盘3下方的土层难以钻进时，内滑道32内的钻刀件5在土层作用下使内动盘3相对向上移动挤压内螺旋圈36，且外滑道22内的钻刀件5沿第一伸缩板41向第二伸缩板42下方靠拢进入内滑道32，以加快内动盘3下方的土层钻进；并在外动盘2下方的土层难以钻进，外动盘2相对向上移动时，内滑道32内的钻刀件5沿第二伸缩板42进入外滑道22，以加快外动盘2下方的土层钻进。

在本实施例中，内动盘3内圈设置有多个预留内口34，每个预留内口34对应与一个内滑道32连通；外动盘2外圈设置有多个预留外口24，每个预留外口24对应与一个外滑道22连通，且预留内口34和预留外口24在竖直方向上具有一定高度；外筒1与内轴14之间设置有多个沿内轴14径向延伸的水平杆12，每个水平杆12内端固定于内轴14，且从其内端依次穿过预留内口34、内滑道32、外滑道22和预留外口24至其外端，水平杆12的外端固定于外筒1；内滑道32的侧壁上端设置有内挡板33，外滑道22的侧壁上端设置有外挡板23；钻刀件5包括上套管53、下套管59、铰接块56、顶针51、套杆55、第二弹簧52、第三弹簧54、刀头57和滑挡块58，上套管53的上端卡于内挡板33或外挡板23的下侧，上套管53和下套管59均位于内滑道32或外滑道22内，且上套管53下端与下套管59上端通过铰接块56固定连接，铰接块56可滑动地安装于水平杆12，第一弹簧6两端分别连接相邻两个钻刀件5的铰接块56；顶针51可滑动地安装于上套管53，且与上套管53通过第二弹簧52连接，第二弹簧52始终处于压缩状态，以促使顶针51上端伸出内滑道32或外滑道22并顶紧第一伸缩板41或第二伸缩板42下侧；滑挡块58固定安装于套杆55下端，且位于内滑道32或外滑道22下方，刀头57固定安装于滑挡块58下侧；套杆55可滑动地安装于下套管59，且与下套管59通过第三弹簧54连接，第三弹簧54始终处于拉伸状态，以促使滑挡块58上侧面贴合内动盘3或外动盘2的下端面。

当内动盘3下方的土层难以钻进时，内滑道32内的钻刀件5的刀头57在土层的挤压下通过滑挡块58推动内动盘3向上移动挤压内螺旋圈36，内动盘3的下端面高于外动盘2的下端面，内滑道32内的钻刀件5的滑挡块58在第三弹簧54的拉力下保持与内动盘3下端面贴合，由于第一伸缩板41倾斜且内端高于外端，外滑道22内的钻刀件5的顶针51在第二弹簧52的作用下沿第一伸缩板41下侧向内滑动，至外滑道22内的钻刀件5滑动至内滑道32，其滑挡块58在第三弹簧54的作用下贴合内动盘3的下端面，并在外动盘2内侧壁的阻碍下保持在内滑道32内，随着内滑道32内钻刀件5增多，加快内动盘3下方的土层钻进，至内动盘3与外动盘2下方的土层钻至同一高度且土层硬度一致，内动盘3在内螺旋圈36的作用下使其下端面恢复与外动盘2的下端面平齐，从外滑道22进入内滑道32的钻刀件5在第一弹簧6的拉力下回到初始位置；

当外动盘2下方的土层难以钻进时，外滑道22内的钻刀件5的刀头57在土层的挤压下通过滑挡块58推动外动盘2向上移动挤压外螺旋圈26，外动盘2的下端面高于内动盘3的下端面，外滑道22内的钻刀件5的滑挡块58在第三弹簧54的拉力下保持与外动盘2下端面贴合，由于第二伸缩板42倾斜且外端高于内端，内滑道32内的钻刀件5的顶针51在第二弹簧52的作用下沿第二伸缩板42下侧向外滑动，至内滑道32内的钻刀件5滑动动外滑道22，其滑挡块58在第三弹簧54的作用下贴合外动盘2的下端面，并在内动盘3外侧壁的阻碍下保持在外滑道22内，随着外滑道22内钻刀件5增多，加快外动盘2下方的土层钻进，至外动盘2与内动盘3下方的土层钻至同一高度且土层硬度一致，外动盘2在外螺旋圈26的作用下使其下端面恢复与内动盘3的下端面平齐，从内滑道32进入外滑道22的钻刀件5在第一弹簧6的拉力下回到初始位置。

在本实施例中，压板43内设置有竖直延伸的滑孔44，且滑孔44与压板43上端面连通；外筒1的上端盖下侧面设置有多个竖直延伸的吊杆17，每个吊杆17上端均固定安装于外筒1的上端盖，下端分别可相对上下滑动地安装于一个压板43的滑孔44；弹性件为第四弹簧7，第四弹簧7两端分别连接吊杆17下端和滑孔44底部，且始终处于压缩状态，以在内动盘3相对向上移动时，使第一伸缩板41和第二伸缩板42的铰接位置与内动盘3的上端面贴合，进而使第二伸缩板42水平，第一伸缩板41倾斜，并在外动盘2相对向上移动时，使第一伸缩板41和第二伸缩板42的铰接位置与外动盘2的上端面贴合，进而使第一伸缩板41水平，第二伸缩板42倾斜。

在本实施例中，内轴14外圆周设置有竖直延伸的内滑槽13，内动盘3内壁面设置有竖直延伸的内滑条35，内滑条35可上下滑动地安装于内滑槽13；外筒1内壁面设置有竖直延伸的外滑槽11，外动盘2外圆周设置有竖直延伸的外滑条25，外滑条25可上下滑动地安装于外滑槽11。

在本实施例中，外筒1的上端盖上设置有进水口15，内轴14上端通过竖直延伸的进水筒16与外筒1的上端盖下侧固定连接，且进水筒16上端开口与进水口15连通；进水筒16外圆周设置有多个进水槽，内动盘3上设置有多个连通内动盘3上下端面的第一进水通道，外动盘2上设置有多个连通外动盘2上下端面的第二进水通道。水流依次从进水口15、进水槽进入，并分别从第一进水通道和第二进水通道进入钻刀件5的刀头57钻取土层位置处，与钻出的土层混合后形成泥浆，便于外部的抽水设备将其抽出。

在本实施例中，外动盘2下端面设置有多个沿内轴14径向延伸的第一挡块滑槽21，每个第一挡块滑槽21均位于一个外滑道22下方，且与外滑道22连通，以使外滑道22内的钻刀件5的滑挡块58沿第一挡块滑槽21滑动；内动盘3下端面设置有多个沿内轴14径向延伸的第二挡块滑槽31，每个第二挡块滑槽31均位于一个内滑道32下方，且与内滑道32连通，以使内滑道32内的钻刀件5的滑挡块58沿第二挡块滑槽31滑动。

在本实施例中，钻杆内部中空，外筒1的上端盖上侧设置有安装筒，安装筒安装于钻杆内，且与钻杆螺纹连接，钻杆在动力元件的驱动下通过与外筒1的连接带动钻头转动并向下钻取土层。

本发明的一种桥梁地基施工智能钻孔装置在使用时，将钻头定位至待钻取位置，启动动力元件并使钻头向下进给，使钻刀件5的刀头57向下钻取土层，且在钻取过程中，水流从依次从钻杆、进水口15、进水槽进入，并分别从第一进水通道和第二进水通道进入钻刀件5的刀头57钻取土层位置处，与钻出的土层混合后形成泥浆，外部的抽水设备持续将泥浆抽出。

钻刀件5钻取过程中，当内动盘3和外动盘2下方的土层硬度相当时，内动盘3和外动盘2的下端面保持平齐，内滑道32内的钻刀件5和外滑道22内的钻刀件5受到土层的反作用力相同，内动盘3和外动盘2在竖直方向上不产生相对位移。当内动盘3下方的土层难以钻进时，内滑道32内的钻刀件5的刀头57在土层的挤压下通过滑挡块58推动内动盘3向上移动挤压内螺旋圈36，外动盘2在动力元件的作用下持续向下进给，使内动盘3相对于外动盘2向上移动，且内动盘3向下移动受阻时阻碍第二伸缩板42向下移动并挤压压板43内的第四弹簧7，第一伸缩板41的外端随外动盘2向下移动，压板43在第四弹簧7的顶推下使第一伸缩板41和第二伸缩板42的铰接位置与内动盘3的上端面贴合，从而使第二伸缩板42保持水平，第一伸缩板41倾斜，且第一伸缩板41的内端高于外端；内动盘3相对于外动盘2向上移动使内动盘3的下端面高于外动盘2的下端面，内滑道32内的钻刀件5的滑挡块58在第三弹簧54的拉力下保持与第二挡块滑槽31的槽底贴合，由于外滑道22内的钻刀件5的顶针51在第二弹簧52的作用下顶紧第一伸缩板41，在第一伸缩板41倾斜且内端高于外端时，外滑道22内的钻刀件5的顶针51在第二弹簧52的作用下沿第一伸缩板41下侧向内滑动，进而带动外滑道22内的钻刀件5向内滑动，挤压钻刀件5之间的第一弹簧6并拉伸钻刀件5与外滑道22内侧壁之间的第一弹簧6，如图9所示；且内动盘3相对于外动盘2向上移动的位移越多，第一伸缩板41倾斜程度越大，外滑道22内的钻刀件5越易沿第一伸缩板41向内滑动且进入内滑道32的数量越多；从外滑道22内进入内滑道32的部分钻刀件5的滑挡块58在第三弹簧54的作用下贴合第二挡块滑槽31的槽底，且由于内动盘3与外动盘2之间产生了高度差，从外滑道22内进入内滑道32的部分钻刀件5在外动盘2内侧壁的阻碍下保持在内滑道32内，由于第二伸缩板42处于水平状态，此时处于内滑道32内的钻刀件5在第一弹簧6的作用下均匀分布；随着内滑道32内钻刀件5增多，加快内动盘3下方的土层钻进，至内动盘3与外动盘2下方的土层钻至同一高度且土层硬度一致，内动盘3在内螺旋圈36的作用下使其下端面恢复与外动盘2的下端面平齐，第二伸缩板42随内动盘3向下移动使第一伸缩板41恢复水平，外滑道22和内滑道32内的钻刀件5的顶针51受到第二弹簧52的作用力相等，从外滑道22进入内滑道32的钻刀件5在第一弹簧6的拉力下回到初始位置；

当外动盘2下方的土层难以钻进时，外滑道22内的钻刀件5的刀头57在土层的挤压下通过滑挡块58推动外动盘2向上移动挤压外螺旋圈26，内动盘3在动力元件的作用下持续向下进给，使外动盘2相对于内动盘3向上移动，且外动盘2向下移动受阻时时阻碍第一伸缩板41向下移动并挤压压板43内的第四弹簧7，压板43在第四弹簧7的顶推下使第一伸缩板41和第二伸缩板42的铰接位置与外动盘2的上端面贴合，从而使第一伸缩板41保持水平，第二伸缩板42倾斜，且第二伸缩板42的外端高于内端；外动盘2相对于内动盘3向上移动使外动盘2的下端面高于内动盘3的下端面，外滑道22内的钻刀件5的滑挡块58在第三弹簧54的拉力下保持与第一挡块滑槽21贴合，由于内滑道32内的钻刀件5的顶针51在第二弹簧52的作用下顶紧第二伸缩板42，在第二伸缩板42倾斜且外端高于内端时，内滑道32内的钻刀件5的顶针51在第二弹簧52的作用下沿第二伸缩板42下侧向外滑动，进而带动内滑道32内的钻刀件5向外滑动，挤压钻刀件5之间的第一弹簧6并拉伸钻刀件5与内滑道32内侧壁之间的第一弹簧6，如图10所示；且外动盘2相对于内动盘3向上移动的位移越多，第二伸缩板42倾斜程度越大，内滑道32内的钻刀件5越易沿第二伸缩板42向外滑动且进入外滑道22的数量越多；从内滑道32内进入外滑道22的部分钻刀件5的滑挡块58在第三弹簧54的作用下贴合第一挡块滑槽21的槽底，且由于外动盘2与内动盘3之间产生了高度差，从内滑道32进入外滑道22的部分钻刀件5在内动盘3外侧壁的阻碍下保持在外滑道22内，由于第一伸缩板41处于水平状态，此时处于外滑道22内的钻刀件5在第一弹簧6的作用下均匀分布；随着外滑道22内钻刀件5增多，加快外动盘2下方的土层钻进，至外动盘2与内动盘3下方的土层钻至同一高度且土层硬度一致，外动盘2在外螺旋圈26的作用下使其下端面恢复与内动盘3的下端面平齐，第一伸缩板41随外动盘2向下移动使第二伸缩板42恢复水平，外滑道22和内滑道32内的钻刀件5的顶针51受到第二弹簧52的作用力相等，从内滑道32进入外滑道22的钻刀件5在第一弹簧6的拉力下回到初始位置。

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)

1.一种桥梁地基施工智能钻孔装置，其特征在于：包括钻杆和钻头，钻头包括外筒（1）、内轴（14）、外动盘（2）、内动盘（3）、调节件（4）和钻刀件（5），外筒（1）可拆卸地安装于钻杆；内轴（14）竖直设置于外筒（1）内，且与外筒（1）同轴，并与外筒（1）的上端盖固定连接；内动盘（3）可上下滑动且同步转动地安装于内轴（14），且与外筒（1）的上端盖通过内螺旋圈（36）连接；内动盘（3）上设置有多个内滑道（32），每个内滑道（32）均沿内轴（14）径向延伸，且贯穿内动盘（3）上下端面和外圈；外动盘（2）位于内动盘（3）与外筒（1）之间，且外圈可上下滑动且同步转动地安装于外筒（1），并与外筒（1）的上端盖通过外螺旋圈（26）连接；初始状态下内动盘（3）的上下端面与外动盘（2）的上下端面均平齐；外动盘（2）上设置有多个外滑道（22），每个外滑道（22）均沿内轴（14）径向延伸，且贯穿外动盘（2）的上下端面和内圈；每个内滑道（32）对应与一个外滑道（22）连通，构成一个钻刀通道；钻刀组件有多个，每个钻刀组件对应安装于一个钻刀通道，每个钻刀组件均包括多个钻刀件（5），每相邻两个钻刀件（5）、最内侧的钻刀件（5）与内滑道（32）的内侧壁、最外侧的钻刀件（5）与外滑道（22）的内侧壁均通过水平延伸的第一弹簧（6）连接；调节件（4）配置成在内动盘（3）下方土层难以钻进导致其向上移动时引导外滑道（22）内的钻刀件（5）向内滑道（32）内滑动，加快内动盘（3）下方的土层钻进；并在外动盘（2）下方土层难以钻进导致其向上移动时引导内滑道（32）内的钻刀件（5）向外滑道（22）内滑动，加快外动盘（2）下方的土层钻进。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁地基施工智能钻孔装置，其特征在于：调节件（4）有多个，每个调节件（4）均包括竖直延伸的压板（43）、水平且沿内轴（14）径向延伸的第一伸缩板（41）和第二伸缩板（42），第一伸缩板（41）位于外滑道（22）上方，且外端铰接于外动盘（2）上端面的外滑道（22）外端，内端与第二伸缩板（42）的外端铰接，且铰接位置位于内动盘（3）和外动盘（2）之间的正上方；第二伸缩板（42）位于内滑道（32）上方，且内端铰接于内动盘（3）上端面的内滑道（32）的内端，压板（43）下端铰接于第一伸缩板（41）和第二伸缩板（42）的铰接位置，且与外筒（1）的端盖通过弹性件连接，以在内动盘（3）相对向上移动时使第二伸缩板（42）水平向上，使第一伸缩板（41）倾斜并伸长，并在外动盘（2）相对向上移动时使第一伸缩板（41）水平向上，使第二伸缩板（42）倾斜并伸长；钻刀件（5）在内动盘（3）下方的土层难以钻进时，内滑道（32）内的钻刀件（5）在土层作用下使内动盘（3）相对向上移动挤压内螺旋圈（36），且外滑道（22）内的钻刀件（5）沿第一伸缩板（41）向第二伸缩板（42）下方靠拢进入内滑道（32），以加快内动盘（3）下方的土层钻进；并在外动盘（2）下方的土层难以钻进，外动盘（2）相对向上移动时，内滑道（32）内的钻刀件（5）沿第二伸缩板（42）进入外滑道（22），以加快外动盘（2）下方的土层钻进。

3.根据权利要求2所述的一种桥梁地基施工智能钻孔装置，其特征在于：内动盘（3）内圈设置有多个预留内口（34），每个预留内口（34）对应与一个内滑道（32）连通；外动盘（2）外圈设置有多个预留外口（24），每个预留外口（24）对应与一个外滑道（22）连通，且预留内口（34）和预留外口（24）在竖直方向上具有一定高度；外筒（1）与内轴（14）之间设置有多个沿内轴（14）径向延伸的水平杆（12），每个水平杆（12）内端固定于内轴（14），且从其内端依次穿过预留内口（34）、内滑道（32）、外滑道（22）和预留外口（24）至其外端，水平杆（12）的外端固定于外筒（1）；内滑道（32）的侧壁上端设置有内挡板（33），外滑道（22）的侧壁上端设置有外挡板（23）；钻刀件（5）包括上套管（53）、下套管（59）、铰接块（56）、顶针（51）、套杆（55）、第二弹簧（52）、第三弹簧（54）、刀头（57）和滑挡块（58），上套管（53）的上端卡于内挡板（33）或外挡板（23）的下侧，上套管（53）和下套管（59）均位于内滑道（32）或外滑道（22）内，且上套管（53）下端与下套管（59）上端通过铰接块（56）固定连接，铰接块（56）可滑动地安装于水平杆（12），第一弹簧（6）两端分别连接相邻两个钻刀件（5）的铰接块（56）；顶针（51）可滑动地安装于上套管（53），且与上套管（53）通过第二弹簧（52）连接，第二弹簧（52）始终处于压缩状态，以促使顶针（51）上端伸出内滑道（32）或外滑道（22）并顶紧第一伸缩板（41）或第二伸缩板（42）下侧；滑挡块（58）固定安装于套杆（55）下端，且位于内滑道（32）或外滑道（22）下方，刀头（57）固定安装于滑挡块（58）下侧；套杆（55）可滑动地安装于下套管（59），且与下套管（59）通过第三弹簧（54）连接，第三弹簧（54）始终处于拉伸状态，以促使滑挡块（58）上侧面贴合内动盘（3）或外动盘（2）的下端面。

4.根据权利要求2所述的一种桥梁地基施工智能钻孔装置，其特征在于：压板（43）内设置有竖直延伸的滑孔（44），且滑孔（44）与压板（43）上端面连通；外筒（1）的上端盖下侧面设置有多个竖直延伸的吊杆（17），每个吊杆（17）上端均固定安装于外筒（1）的上端盖，下端分别可相对上下滑动地安装于一个压板（43）的滑孔（44）；弹性件为第四弹簧（7），第四弹簧（7）两端分别连接吊杆（17）下端和滑孔（44）底部，且始终处于压缩状态，以在内动盘（3）相对向上移动时，使第一伸缩板（41）和第二伸缩板（42）的铰接位置与内动盘（3）的上端面贴合，进而使第二伸缩板（42）水平，第一伸缩板（41）倾斜，并在外动盘（2）相对向上移动时，使第一伸缩板（41）和第二伸缩板（42）的铰接位置与外动盘（2）的上端面贴合，进而使第一伸缩板（41）水平，第二伸缩板（42）倾斜。

5.根据权利要求1所述的一种桥梁地基施工智能钻孔装置，其特征在于：内轴（14）外圆周设置有竖直延伸的内滑槽（13），内动盘（3）内壁面设置有竖直延伸的内滑条（35），内滑条（35）可上下滑动地安装于内滑槽（13）；外筒（1）内壁面设置有竖直延伸的外滑槽（11），外动盘（2）外圆周设置有竖直延伸的外滑条（25），外滑条（25）可上下滑动地安装于外滑槽（11）。

6.根据权利要求1所述的一种桥梁地基施工智能钻孔装置，其特征在于：外筒（1）的上端盖上设置有进水口（15），内轴（14）上端通过竖直延伸的进水筒（16）与外筒（1）的上端盖下侧固定连接，且进水筒（16）上端开口与进水口（15）连通；进水筒（16）外圆周设置有多个进水槽，内动盘（3）上设置有多个连通内动盘（3）上下端面的第一进水通道，外动盘（2）上设置有多个连通外动盘（2）上下端面的第二进水通道；水流从依次从进水口（15）、进水槽进入，并分别从第一进水通道和第二进水通道进入钻刀件（5）的刀头（57）钻取土层位置处，与钻出的土层混合后形成泥浆，便于外部的抽水设备将其抽出。

7.根据权利要求3所述的一种桥梁地基施工智能钻孔装置，其特征在于：外动盘（2）下端面设置有多个沿内轴（14）径向延伸的第一挡块滑槽（21），每个第一挡块滑槽（21）均位于一个外滑道（22）下方，且与外滑道（22）连通，以使外滑道（22）内的钻刀件（5）的滑挡块（58）沿第一挡块滑槽（21）滑动；内动盘（3）下端面设置有多个沿内轴（14）径向延伸的第二挡块滑槽（31），每个第二挡块滑槽（31）均位于一个内滑道（32）下方，且与内滑道（32）连通，以使内滑道（32）内的钻刀件（5）的滑挡块（58）沿第二挡块滑槽（31）滑动。

8.根据权利要求1所述的一种桥梁地基施工智能钻孔装置，其特征在于：钻杆内部中空，外筒（1）的上端盖上侧设置有安装筒，安装筒安装于钻杆内，且与钻杆螺纹连接，钻杆在外部的动力元件的驱动下通过与外筒（1）的连接带动钻头转动并向下钻取土层。

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