CN115263195A - 一种桥梁桩基钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械设备技术领域，具体涉及一种桥梁桩基钻孔装置。一种桥梁桩基钻孔装置包括旋挖钻机、转动轴和钻头部；转动轴安装于旋挖钻机，钻头部安装于转动轴，钻头部包括传动套筒、上钻头套筒、下钻头套筒、液压机构和调节机构。每个上固定壁安装于一个上伸缩壁且关于转动轴周向方向呈环形阵列设置。本发明的一种桥梁桩基钻孔装置当遇到大于本层土质的硬物时，使所有动力都作用在受力最大的钻刀上，直到将硬物钻取完成，将硬物挖掉之后，其余钻刀复位，继续向下挖掘，可以在不增加总动力的情况下挖出硬物。

Description

一种桥梁桩基钻孔装置

技术领域

本发明涉及工程机械设备技术领域，具体涉及一种桥梁桩基钻孔装置。

背景技术

旋挖钻机因其效率高、污染少、功能全等特点，目前已在国内外的施工中得到了广泛的应用，是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械，主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工。现有的旋挖钻机在钻孔时，当遇到坚硬的岩石或其他硬度很大的土层时，通过现有钻孔机械很难直接穿透，往往导致无法进行。传统的处理方式是通过扩大挖开面积，将岩石或土块取出的方式，但是该方式在回填土时增加了额外的工作量，且保证不了回填效果；另一种方法是与冲击锤配合，采用冲击成孔的方式，但是该方式对土体扰动程度大，且施工安全系数低。

公告号为CN112377093A的专利文件公开了一种涉及深层混凝土块、碎石层的旋挖钻孔施工方法及专用旋挖钻孔设备，可以根据不同地质，不同的施工目的更换不同的钻头，使钻孔有效的穿过不良地质层。但其在面对不同地质的土层进行挖掘时，若相同地质的土层中存在硬度大于该土层的石块，则钻头容易受阻，甚至卡死，降低使用效果，且频繁的更换适配的钻头，在具体使用时费时费力，导致整体工作效率下降。

发明内容

本发明提供一种桥梁桩基钻孔装置，以解决现有的钻孔装置无法针对相同地质的土层中所存在的不同硬度的土层或石块进行钻孔的问题。

本发明的一种桥梁桩基钻孔装置采用如下技术方案：一种桥梁桩基钻孔装置，包括旋挖钻机、转动轴和钻头部；转动轴沿竖直方向设置，转动轴安装于旋挖钻机，钻头部安装于转动轴，随转动轴转动；钻头部包括传动套筒、上钻头套筒、下钻头套筒、液压机构和调节机构；上钻头套筒包括多个上固定壁和多个上伸缩壁，每个上固定壁安装于一个上伸缩壁且关于转动轴周向方向呈环形阵列设置，传动套筒与每个上固定壁之间均通过扭簧一相连；下钻头套筒与上钻头套筒的结构相同，下钻头套筒包括多个下固定壁和多个下伸缩壁，每个下固定壁安装于一个上固定壁，每个下伸缩壁安装于一个上伸缩壁，每个下固定壁上设置有一个钻刀，以在钻刀转动受到阻力时，使扭簧一蓄力，扭簧一蓄力以驱动液压机构；调节机构包括液压箱、活塞环、转动环和多个传动组件；液压箱固定安装于转动轴，活塞环内端与液压箱通过扭簧二相连，液压机构配置成能够使活塞环在液压箱内上移；进而使扭簧二蓄力；液压箱内开设有环槽二，转动环套接于转动轴，以在活塞环上移到环槽二内时，扭簧二蓄力释放，活塞环与转动环能够同步转动，转动环转动以驱动传动组件；每个传动组件与一个钻刀对应设置，初始传动组件不能转动，液压机构配置成能够使除了受力最大的钻刀所对应设置的传动组件之外的其他传动组件转动，传动组件配置成能够带动其对应设置的钻刀上移。

进一步地，每个上固定壁沿顺时针方向转动的一端与一个上伸缩壁可转动地连接，每个上固定壁沿逆时针方向转动的一端与一个上伸缩壁可伸缩地连接；液压机构包括多个活动块和多个液压杆组件，传动套筒内限定出两个液压半腔，两个液压半腔内均填充有液压油，每个上固定壁上设置有一个活动块，每个液压杆组件包括两个沿传动套筒周向方向设置的两个弧形液压杆，每两个弧形液压杆与一个活动块对应设置，两个弧形液压杆一端铰接于一个活动块且能够在活动块内沿转动轴径向方向滑动，两个弧形液压杆另一端分别安装于两个液压半腔；其中一个液压半腔与液压箱连通，另一个液压半腔与传动组件连通。

进一步地，调节机构还包括套环和传动环；传动组件包括球接杆、齿条杆、弧形齿条、液压顶杆、螺纹杆、齿轮、滑动顶块和弧形块；套环安装于转动轴，液压箱设置于套环下端，球接杆沿转动轴径向方向设置，球接杆一端与套环可转动地连接，球接杆另一端配置成可带动上钻头套筒同步移动；转动环与传动环固接，传动环的周向方向开设有环槽三，齿条杆沿转动轴径向方向设置，齿条杆内端安装于环槽三，弧形齿条设置于齿条杆外端，弧形齿条沿转动轴周向方向设置，传动环上设置有多个连接块，每个齿条杆与一个连接块对应设置，每个齿条杆与一个连接块之间通过弹簧一相连；所述另一个液压半腔与液压顶杆连通，使液压顶杆伸出，调节机构还包括限制盘和固定盘，限制盘套装于转动轴，限制盘能够沿转动轴轴向方向上下移动，不能相对转动轴转动，液压顶杆安装于限制盘，固定盘固定安装于转动轴，固定盘设置于限制盘下端，固定盘上沿周向方向开设有多个杆孔，螺纹杆沿竖直方向设置，每个螺纹杆固定安装于一个杆孔，每个齿轮固定安装于一个螺纹杆，齿轮能够与弧形齿条啮合，弧形块沿转动轴周向方向设置，弧形块与螺纹杆螺旋传动，滑动顶块滑动安装于弧形块，每个球接杆上开设有一个滑槽，滑槽沿转动轴径向方向设置，每个滑动顶块滑动安装于一个滑槽。

进一步地，两个液压半腔上分别设置有液压出口一和液压出口二，液压出口一与液压箱连通，液压箱上设置有液压入口一，液压出口一与液压入口一连通，使传动套筒内的液压油进入液压箱内，液压入口二安装于齿条杆，液压入口二与液压出口二连通，每个液压顶杆安装于一个液压入口二下端，液压顶杆的伸出与其对应设置的液压入口二内通入液压油量成正相关。

进一步地，传动组件还包括球体，球体设置于球接杆外端，每个上固定壁沿顺时针方向转动一端的上端设置有一个球槽板一，每个上伸缩壁沿逆时针方向转动一端的上端设置有一个球槽板二，每个球槽板一与一个球槽板二之间限定出用于容纳球体的空间，以在球体上升时，带动其对应设置的上钻头套筒上升。

进一步地，每个下固定壁上端固定设置有卸料杆，每个卸料杆的长度不同，多个卸料杆在竖直方向的长度沿逆时针转动方向逐渐变短，每个卸料杆上端设置于一个上固定壁内，配置成在钻头套筒反转时，卸料杆能够从上固定壁内脱出，使多个下固定壁和多个下伸缩壁与多个上固定壁和多个上伸缩壁之间限定出第一卸料空间，多个下固定壁和多个下伸缩壁下端限定出第二卸料空间，可以将钻孔后的土卸下。

进一步地，卸料杆为L型杆，卸料杆包括第一杆段和第二杆段，第一杆段沿转动轴周向方向设置，第二杆段沿竖直方向设置，第二杆段一端固定安装于上固定壁，第二杆段另一端与第一杆段垂直设置，上伸缩壁内开设有限位槽，限位槽为L形，限位槽包括第一横槽和第一竖槽；初始状态第一杆段安装于第一横槽内，第二杆段安装于第一竖槽内，第二竖槽在水平方向的投影距离与第一杆段在水平方向上的投影距离相同，以在钻头套筒反转时，第一杆段脱出第一横槽，继而卸料杆能够在第一竖槽内下落。

本发明的有益效果是：

1、本发明的一种桥梁桩基钻孔装置当遇到大于本层土质的硬物时，通过液压箱感应总转矩的变化，当超过转动的总转矩时，通过控制传动组件带动其余钻刀在向上移动的同时向圆心收缩一点，与泥土脱离，而受力最大的钻刀则不动，使所有动力都作用在受力最大的钻刀上，直到将硬物钻取完成，将硬物挖掉之后，其余钻刀复位，继续向下挖掘，可以在不增加总动力的情况下挖出硬物。

2、本发明通过设置不同长度的L型卸料杆来使得需要将泥土排出时，通过转轴反转，卸料杆将从上固定壁中的第一横槽中滑出，再由于重力在第一竖槽内下滑，卸料杆能够从上固定壁内脱出，使得使泥土从第一卸料空间和第二卸料空间中甩出，及时完成清理，提高钻孔效率。

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为本发明的一种桥梁桩基钻孔装置的实施例的整体结构示意图；

图2为本发明的一种桥梁桩基钻孔装置的实施例的转动轴与钻头的整体结构示意图；

图3为本发明的一种桥梁桩基钻孔装置的实施例的转动轴与钻头的结构爆炸图；

图4为图3中A处的放大图；

图5为本发明的一种桥梁桩基钻孔装置的实施例的套筒的结构示意图；

图6为本发明的一种桥梁桩基钻孔装置的实施例的钻头的内部结构示意图；

图7为图6中B处的放大图；

图8为本发明的一种桥梁桩基钻孔装置的实施例的调节机构的结构示意图；

图9为图8中C处的放大图；

图10为本发明的一种桥梁桩基钻孔装置的实施例的调节机构的爆炸图；

图11为本发明的一种桥梁桩基钻孔装置的实施例的液压箱结构示意图；

图12为本发明的一种桥梁桩基钻孔装置的实施例的液压箱的内部结构示意图；

图13为本发明的一种桥梁桩基钻孔装置的实施例的卸料状态的示意图。

图中：100、旋挖钻机；200、转动轴；300、钻头部；310、传动套筒；311、弧形液压杆；312、液压出口一；313、液压出口二；320、上固定壁；321、活动块；322、球槽板一；330、上伸缩壁；331、球槽板二；340、下固定壁；341、卸料杆；342、钻刀；343、限位槽；350、下伸缩壁；400、调节机构；410、球接杆；411、球体；412、滑槽；420、套环；421、环槽一；422、铰接块一；430、液压箱；431、液压入口一；432、旋槽一；433、环槽二；434、活塞环；435、插孔；436、回位槽；440、转动环；441、连接杆一；450、传动环；451、连接块；452、环槽三；453、弹簧一；454、齿条杆；455、弧形齿条；456、液压入口二；457、液压顶杆；460、限制盘；461、顶孔；462、复位弹簧；470、固定盘；471、杆孔；480、螺纹杆；481、齿轮；482、螺旋槽二；490、弧形块；491、弧形槽；492、滑动顶块。

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。

本发明的一种桥梁桩基钻孔装置的实施例，如图1至图13所示。

一种桥梁桩基钻孔装置，包括旋挖钻机100、转动轴200和钻头部300。转动轴200沿竖直方向设置，转动轴200安装于旋挖钻机100，转动轴200随旋挖钻机100同步转动。钻头部300安装于转动轴200，随转动轴200转动。钻头部300包括传动套筒310、上钻头套筒、下钻头套筒、液压机构和调节机构400；传动套筒310固定安装于转动轴200，传动套筒310随转动轴200同步转动，上钻头套筒包括多个上固定壁320和多个上伸缩壁330，具体地，上钻头套筒包括四个上固定壁320和四个上伸缩壁330。上固定壁320和上伸缩壁330均为弧形板，每个上固定壁320安装于一个上伸缩壁330且关于转动轴200周向方向呈环形阵列设置，传动套筒310与每个上固定壁320之间均通过扭簧一相连。下钻头套筒与上钻头套筒的结构相同，下钻头套筒包括多个下固定壁340和多个下伸缩壁350，每个下固定壁340安装于一个上固定壁320，每个下伸缩壁350安装于一个上伸缩壁330，每个下固定壁340上设置有一个钻刀342，以在钻刀342转动受到阻力时，使扭簧一蓄力，扭簧一蓄力以驱动液压机构。

调节机构400包括液压箱430、活塞环434、转动环440和多个传动组件；在本申请中，传动组件为四个。液压箱430固定安装于转动轴200，活塞环434内端与液压箱430通过扭簧二相连，液压机构配置成能够使活塞环434在液压箱430内上移；具体地，液压箱430内开设有旋槽一432，活塞环434外端设置有滚珠，初始状态滚珠设置于旋槽一432的起始端，在液压油的作用下，活塞环434在液压箱430内上移，使活塞环434与液压箱430之间的扭簧二蓄力；液压箱430内开设有环槽二433，转动环440套接于转动轴200，以在活塞环434上移到环槽二433内时，扭簧二蓄力释放，活塞环434与转动环440能够在环槽二433内同步转动，具体地，转动环440上设置有连接杆一441，活塞环434上设置有用于安装连接杆一441的插孔435，活塞环434上移后能够与插孔435插接，转动环440转动以驱动传动组件；每个传动组件与一个钻刀342对应设置，初始传动组件不能转动，液压机构配置成能够使除了受力最大的钻刀342所对应设置的传动组件之外的其他传动组件转动，传动组件配置成能够带动其对应设置的钻刀342上移。

在本实施例中，每个上固定壁320沿顺时针方向转动的一端与一个上伸缩壁330可转动地连接，具体设置为铰接，每个上固定壁320沿逆时针方向转动的一端与一个上伸缩壁330可伸缩地连接，具体地，每个上固定壁320沿逆时针方向转动的一端开设有伸缩槽，每个上伸缩壁330沿顺时针方向转动的一端设置为伸缩板，其伸缩板安装于伸缩槽。当钻刀342碰到硬物，将给钻头部300反方向的阻力，由于每个钻刀342的受力是不同的，因此钻刀342将带动与其对应设置的下固定壁340拉伸或压缩其两端的下伸缩壁350，继而带动下固定壁340上端的上固定壁320拉伸或压缩其两端的上伸缩壁330，即与每个钻刀342对应设置的每个上固定壁320和上伸缩壁330受到不同程度的拉伸或压缩，并使传动套筒310与上固定壁320之间的扭簧一蓄力。

液压机构包括多个活动块321和多个液压杆组件，传动套筒310内限定出液压腔，液压腔包括两个液压半腔，两个液压半腔内均填充有液压油，每个上固定壁320上设置有一个活动块321，在本申请中设置有四个液压杆组件，每个液压杆组件包括两个沿传动套筒310周向方向设置的两个弧形液压杆311，每两个弧形液压杆311与一个活动块321对应设置，两个弧形液压杆311一端铰接于一个活动块321，且能够在活动块321内沿转动轴200径向方向滑动，目的是在上固定壁320拉伸或压缩的过程中两个弧形液压杆311不受影响。两个弧形液压杆311另一端分别安装于两个液压半腔；其中一个液压半腔与液压箱430连通，另一个液压半腔与传动组件连通。由于每个钻刀342所对应设置的每个上固定壁320和上伸缩壁330之间受到的压缩或拉伸的程度不同，因此在其对应设置的弧形液压杆311挤压液压半腔内的液压油时，挤压程度也是不同的。其中一个弧形液压杆311将液压半腔内的液压油推动至液压箱430，推动活塞环434上移，此时活塞环434受到的是所有钻刀342所受的阻力之和，在活塞环434上移到环槽二433内时，此时触发传动组件。

在本实施例中，调节机构400还包括套环420和传动环450；传动组件包括球接杆410、齿条杆454、弧形齿条455、液压顶杆457、螺纹杆480、齿轮481和弧形块490。套环420安装于转动轴200，液压箱430设置于套环420下端，球接杆410沿转动轴200径向方向设置，球接杆410一端与套环420可转动地连接，具体地，套环420上沿周向方向开设有环槽一421，沿套环420周向方向设置有多组铰接块一422，多组铰接块一422分别安装于环槽一421，球接杆410沿转动轴200径向方向设置，每个球接杆410与一组铰接块一422铰接。球接杆410另一端配置成可带动上钻头套筒同步移动，具体地，球接杆410另一端设置有球体411，球体411设置于球接杆410外端，每个上固定壁320沿顺时针方向转动一端的上端设置有一个球槽板一322，每个上伸缩壁330沿逆时针方向转动一端的上端设置有一个球槽板二331，每个球槽板一322与一个球槽板二331之间限定出用于容纳球体411的空间，以在球体411上升时，带动其对应设置的上钻头套筒上升。转动环440与传动环450固接，具体地，转动环440与传动环450通过多个连接块451固定连接，连接块451沿竖直方向设置，在转动环440转动时能够带动传动环450转动。

传动环450的周向方向开设有环槽三452，齿条杆454沿转动轴200径向方向设置，齿条杆454内端安装于环槽三452，弧形齿条455设置于齿条杆454外端，弧形齿条455沿转动轴200周向方向设置，传动环450上设置有多个连接块451，每个齿条杆454与一个连接块451对应设置，每个齿条杆454与一个连接块451之间通过弹簧一453相连。液压箱430内的另一个液压半腔与液压顶杆457连通，在液压油的推动下使液压顶杆457伸出，调节机构400还包括限制盘460和固定盘470。限制盘460套装于转动轴200，限制盘460能够沿转动轴200轴向方向上下移动，不能相对转动轴200转动，液压顶杆457安装于限制盘460，具体地，限制盘460上沿周向方向开设有多个顶孔461，初始状态每个液压顶杆457下端插接于一个顶孔461。另一个液压半腔内的液压油将在其对应设置的弧形液压杆311的作用下分别进入四个液压顶杆457内，驱动液压顶杆457向下顶压限制盘460，由于每个钻刀342所对应设置的每个上固定壁320和上伸缩壁330之间受到的压缩或拉伸的程度不同，因此在其对应设置的弧形液压杆311挤压液压半腔内的液压油时，挤压程度也是不同的。所以受力最大的钻刀342所对应设置的液压顶杆457对限制盘460的顶压距离最大，因此其他的三个液压顶杆457与限制盘460脱离，可以转动。

固定盘470固定安装于转动轴200，固定盘470设置于限制盘460下端，固定盘470与限制盘460之间通过复位弹簧462相连，在液压顶杆457推动限制盘460移动时，将使复位弹簧462压缩。固定盘470上沿周向方向开设有多个杆孔471，螺纹杆480沿竖直方向设置，每个螺纹杆480固定安装于一个杆孔471，每个齿轮481固定安装于一个螺纹杆480，齿轮481能够与弧形齿条455啮合，带动齿轮481转动，齿轮481转动带动螺纹杆480转动，弧形块490沿转动轴200周向方向设置，弧形块490与螺纹杆480螺旋传动，具体地，螺纹杆480上端开设有螺旋槽二482，弧形块490上开设有用于与螺旋槽二482螺旋配合的槽孔，在螺纹杆480转动时，使弧形块490上移。滑动顶块492滑动安装于弧形块490，具体地，弧形块490上开设有弧形槽491，滑动顶块492滑动安装于弧形槽491。每个球接杆410上开设有一个滑槽412，滑槽412沿转动轴200径向方向设置，每个滑动顶块492滑动安装于一个滑槽412。

在本实施例中，两个液压半腔上分别设置有液压出口一312和液压出口二313，液压出口一312与液压箱430连通，液压箱430上设置有液压入口一431，液压出口一312与液压入口一431连通，使传动套筒310内的液压油进入液压箱430内，液压入口二456安装于齿条杆454，液压入口二456与液压出口二313连通，每个液压顶杆457安装于一个液压入口二456下端，液压顶杆457的伸出与其对应设置的液压入口二456内通入的液压油量成正相关。

在本实施例中，旋槽一432的起始端与环槽二433之间设置有回位槽436，回位槽436沿竖直方向设置。在活塞环434复位时，沿回位槽436下移，在回位槽436与旋槽一432的起始端设置有单向块，单向块配置成仅允许活塞环434在复位时从上至下移动回到初始位置，不可沿回位槽436向上移动。

在本实施例中，每个下固定壁340上端固定设置有卸料杆341，每个卸料杆341的长度不同，多个卸料杆341在竖直方向的长度沿逆时针转动方向逐渐变短，每个卸料杆341上端设置于一个上固定壁320内，配置成在钻头套筒反转时，卸料杆341能够从上固定壁320内脱出，使多个下固定壁340和多个下伸缩壁350与多个上固定壁320和多个上伸缩壁330之间限定出第一卸料空间，多个下固定壁340和多个下伸缩壁350下端限定出第二卸料空间，当旋挖钻机100反转时，泥土会从第一卸料空间和第二卸料空间中甩出，可以将钻孔后的土卸下。卸料杆341为L型杆，卸料杆341包括第一杆段和第二杆段，第一杆段沿转动轴200周向方向设置，第二杆段沿竖直方向设置，第二杆段一端固定安装于上固定壁320，第二杆段另一端与第一杆段垂直设置，上伸缩壁330内开设有限位槽343，限位槽343为L形，限位槽343包括第一横槽和第一竖槽，初始状态第一杆段安装于第一横槽内，第二杆段安装于第一竖槽内，第二竖槽在水平方向的投影距离与第一杆段在水平方向上的投影距离相同，以在钻头套筒反转时，第一杆段脱出第一横槽，继而卸料杆341能够在第一竖槽内下落。

结合上述实施例，本申请的具体工作原理和工作过程为：

在正常使用时，根据不同地质土层设置旋挖钻机100的转矩，本申请的旋挖钻机100驱动转动轴200转动，从而带动钻头部300转动，通过旋挖钻机100带动转动轴200产生的转矩驱动钻刀342进行钻孔。在钻孔的过程中，当在软土层或硬土层遇到硬度大于软土层的石块时（以下用硬物代替），当钻刀342碰到硬物，将给钻头部300反方向的阻力，由于每个钻刀342的受力是不同的，因此钻刀342将带动与其对应设置的下固定壁340拉伸或压缩其两端的下伸缩壁350，继而带动下固定壁340上端的上固定壁320拉伸或压缩其两端的上伸缩壁330，即与每个钻刀342对应设置的每个上固定壁320和上伸缩壁330受到不同程度的拉伸或压缩，并使传动套筒310与上固定壁320之间的扭簧一蓄力。在这个过程中，球体411将带动球接杆410进而带动滑动顶块492将在弧形槽491内滑动。

并且其中一个弧形液压杆311挤压液压半腔内的液压油，液压油从液压出口一312中流出进入与其连通的液压入口一431，通过液压入口一431进入液压箱430，使与液压箱430螺旋传动的活塞环434沿旋槽一432向上移动，同时将给活塞环434与液压箱430之间的扭簧二蓄力，当活塞环434移动至环槽二433中，此时达到了转动的总转矩，将使转动环440上设置的连接杆一441与活塞环434上的插孔435插接，扭簧二释放，带动转动环440与活塞环434反转，同时带动固定安装于转动环440的传动环450转动。

同时传动套筒310内的液压油还将通过另一个液压半腔从液压出口二313中流出，经过与其连通的液压入口二456，进入液压顶杆457，使液压顶杆457顶推限制盘460，其中受力最大钻刀342所对应的的上固定壁320压出的液压油最多，因此其对应的液压顶杆457推动与其插接的限制盘460向下移动的距离最大，使其他液压顶杆457与限制盘460不再插接，可以转动。限制盘460向下移动将压缩位于限制盘460与固定盘470之间的复位弹簧462。

因此在传动环450转动时，将通过弹簧一453带动齿条杆454在环槽三452内转动，齿条杆454转动将带动弧形齿条455转动，弧形齿条455与齿轮481传动，带动齿轮481转动，齿轮481转动带动螺纹杆480转动，螺纹杆480转动使与螺纹杆480螺旋传动的弧形块490上升，弧形块490上升带动与其相连的滑动顶块492上升，进而带动球接杆410相对于铰接块一422向上偏转，使球体411带动上固定壁320向上，由于球接杆410向上偏转后其在径向方向的投影距离将小于初始状态，因此，球接杆410通过球体411使其对应设置的上固定壁320上升，进而通过下固定壁340带动其余三组钻刀342在向上移动的同时向圆心收缩一点，与泥土脱离。而受力最大的钻刀342则不动，使所有动力都作用在受力最大的钻刀342上，至将硬物钻取完成。

在钻取完成后，扭簧一反转，将使上固定壁320和上伸缩壁330以及下固定壁340和下伸缩壁350回位，进而液压半腔内的液压油失去压力的作用，活塞环434将沿回位槽436下移，回到初始位置，复位弹簧462以及弹簧一453回位，将使每个传动组件的液压顶杆457也将重新插接于限制盘460，传动组件也回到初始位置，四把钻刀342再次平齐，可以继续工作。在钻孔工作完成之后需要将泥土排出，此时可以将钻头部300提到指定位置，转动轴200反转，卸料杆341将从上固定壁320中的第一横槽中滑出，再由于重力在第一竖槽内下滑，因为四根卸料杆341的长度不同，则卸料杆341能够从上固定壁320内脱出，多个下固定壁340和多个下伸缩壁350与多个上固定壁320和多个上伸缩壁330之间限定出第一卸料空间，多个下固定壁340和多个下伸缩壁350下端限定出第二卸料空间，持续反转，泥土会从第一卸料空间和第二卸料空间中甩出。将泥土排出后，将钻头部300在地上下压使卸料杆341回到第一横槽与第一竖槽的连通处，再正转就可以使下钻头套筒和上钻头套筒重新配合，可以再次工作。

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 (7)

1.一种桥梁桩基钻孔装置，其特征在于：包括旋挖钻机、转动轴和钻头部；转动轴沿竖直方向设置，转动轴安装于旋挖钻机；钻头部安装于转动轴，随转动轴转动；钻头部包括传动套筒、上钻头套筒、下钻头套筒、液压机构和调节机构；上钻头套筒包括多个上固定壁和多个上伸缩壁，每个上固定壁安装于一个上伸缩壁且关于转动轴周向方向呈环形阵列设置，传动套筒与每个上固定壁之间均通过扭簧一相连；

下钻头套筒与上钻头套筒的结构相同，下钻头套筒包括多个下固定壁和多个下伸缩壁，每个下固定壁安装于一个上固定壁，每个下伸缩壁安装于一个上伸缩壁，每个下固定壁上设置有一个钻刀，以在钻刀转动受到阻力时，使扭簧一蓄力，扭簧一蓄力以驱动液压机构；

调节机构包括液压箱、活塞环、转动环和多个传动组件；液压箱固定安装于转动轴，活塞环内端与液压箱通过扭簧二相连；液压机构配置成能够使活塞环在液压箱内上移，进而使扭簧二蓄力；液压箱内开设有环槽二，转动环套接于转动轴，以在活塞环上移到环槽二内时，扭簧二蓄力释放，活塞环与转动环能够同步转动，转动环转动以驱动传动组件；每个传动组件与一个钻刀对应设置，初始传动组件不能转动，液压机构配置成能够使除了受力最大的钻刀所对应设置的传动组件之外的其他传动组件转动，传动组件配置成能够带动其对应设置的钻刀上移。

2.根据权利要求1所述的桥梁桩基钻孔装置，其特征在于：每个上固定壁沿顺时针方向转动的一端与一个上伸缩壁可转动地连接，每个上固定壁沿逆时针方向转动的一端与一个上伸缩壁可伸缩地连接；

液压机构包括多个活动块和多个液压杆组件，传动套筒内限定出两个液压半腔，两个液压半腔内均填充有液压油，每个上固定壁上设置有一个活动块，每个液压杆组件包括两个沿传动套筒周向方向设置的两个弧形液压杆，每两个弧形液压杆与一个活动块对应设置，两个弧形液压杆一端铰接于一个活动块且能够在活动块内沿转动轴径向方向滑动，两个弧形液压杆另一端分别安装于两个液压半腔；其中一个液压半腔与液压箱连通，另一个液压半腔与传动组件连通。

3.根据权利要求2所述的桥梁桩基钻孔装置，其特征在于：调节机构还包括套环和传动环；传动组件包括球接杆、齿条杆、弧形齿条、液压顶杆、螺纹杆、齿轮、滑动顶块和弧形块；套环安装于转动轴，液压箱设置于套环下端，球接杆沿转动轴径向方向设置，球接杆一端与套环可转动地连接，球接杆另一端配置成可带动上钻头套筒同步移动；

转动环与传动环固接，传动环的周向方向开设有环槽三，齿条杆沿转动轴径向方向设置，齿条杆内端安装于环槽三，弧形齿条设置于齿条杆外端，弧形齿条沿转动轴周向方向设置，传动环上设置有多个连接块，每个齿条杆与一个连接块对应设置，每个齿条杆与一个连接块之间通过弹簧一相连；所述另一个液压半腔与液压顶杆连通，使液压顶杆伸出，调节机构还包括限制盘和固定盘，限制盘套装于转动轴，限制盘能够沿转动轴轴向方向上下移动，不能相对转动轴转动，液压顶杆安装于限制盘，固定盘固定安装于转动轴，固定盘设置于限制盘下端，固定盘上沿周向方向开设有多个杆孔，螺纹杆沿竖直方向设置，每个螺纹杆固定安装于一个杆孔，每个齿轮固定安装于一个螺纹杆，齿轮能够与弧形齿条啮合，弧形块沿转动轴周向方向设置，弧形块与螺纹杆螺旋传动，滑动顶块滑动安装于弧形块，每个球接杆上开设有一个滑槽，滑槽沿转动轴径向方向设置，每个滑动顶块滑动安装于一个滑槽。

4.根据权利要求3所述的桥梁桩基钻孔装置，其特征在于：两个液压半腔上分别设置有液压出口一和液压出口二，液压出口一与液压箱连通，液压箱上设置有液压入口一，液压出口一与液压入口一连通，使传动套筒内的液压油进入液压箱内，液压入口二安装于齿条杆，液压入口二与液压出口二连通，每个液压顶杆安装于一个液压入口二下端，液压顶杆的伸出与其对应设置的液压入口二内通入的液压油量成正相关。

5.根据权利要求3所述的桥梁桩基钻孔装置，其特征在于：传动组件还包括球体，球体设置于球接杆外端，每个上固定壁沿顺时针方向转动一端的上端设置有一个球槽板一，每个上伸缩壁沿逆时针方向转动一端的上端设置有一个球槽板二，每个球槽板一与一个球槽板二之间限定出用于容纳球体的空间，以在球体上升时，带动其对应设置的上钻头套筒上升。

6.根据权利要求1所述的桥梁桩基钻孔装置，其特征在于：每个下固定壁上端固定设置有卸料杆，每个卸料杆的长度不同，多个卸料杆在竖直方向的长度沿逆时针转动方向逐渐变短，每个卸料杆上端设置于一个上固定壁内，配置成在钻头套筒反转时，卸料杆能够从上固定壁内脱出，使多个下固定壁和多个下伸缩壁与多个上固定壁和多个上伸缩壁之间限定出第一卸料空间，多个下固定壁和多个下伸缩壁下端限定出第二卸料空间，可以将钻孔后的土卸下。

7.根据权利要求6所述的桥梁桩基钻孔装置，其特征在于：卸料杆为L型杆，卸料杆包括第一杆段和第二杆段，第一杆段沿转动轴周向方向设置，第二杆段沿竖直方向设置，第二杆段一端固定安装于上固定壁，第二杆段另一端与第一杆段垂直设置，上伸缩壁内开设有限位槽，限位槽为L形，限位槽包括第一横槽和第一竖槽；初始状态第一杆段安装于第一横槽内，第二杆段安装于第一竖槽内，第二竖槽在水平方向的投影距离与第一杆段在水平方向上的投影距离相同，以在钻头套筒反转时，第一杆段脱出第一横槽，继而卸料杆能够在第一竖槽内下落。

Images