CN115596354B - 一种旋喷式河道钻孔装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及河道钻孔领域，尤其涉及一种旋喷式河道钻孔装置，包括驱动组件，所述驱动组件连接有若干竖直排列的钻杆，所述钻杆包括外杆以及转动在外杆内部的内杆，所述内杆的一端具有方槽、另一端具有方柄，相邻内杆通过方柄与方槽插接，外杆的一端具有嵌槽、另一端具有嵌柄，相邻外杆通过嵌槽与嵌柄插接，且嵌槽与嵌柄通过卡接件卡接，最下部所述内杆的底端连接有旋喷件，本发明采用分体式连接的钻杆作为钻孔主体，配合直线分布的软管进行供水、供浆，无需采用一体式钻杆，使钻孔设备的高度降低，方便设备的搭建和运行。

Description

一种旋喷式河道钻孔装置
技术领域
本发明涉及河道钻孔领域，尤其涉及一种旋喷式河道钻孔装置。
背景技术
河道表面的桥梁等建筑物所起到支撑作用的部位置于水中时，需要在河道内钻孔修建桩基，旋喷桩基施工有较多优点，满足河道内桩基修建的效率要求，采用外杆隔离河水，在桩基部位形成施工空间，钻杆从施工空间内竖直向下开出钻孔，钻杆的底部旋转喷射气流或水流，用于冲切土层，形成较大直径的钻孔，对钻孔清洗后，通过钻杆向下导入混凝土，并同时上移钻杆，在钻孔内由下往上逐渐灌满混凝土，最终形成桩基。
传统的旋喷钻杆为了方便对水、气以及混凝土的输送，在钻杆内部构成多个独立的通道，钻杆起到介质输送的作用，这种方式需要保障钻杆的密封效果，因此一体式钻杆实施介质输送较为合适，而一体式的钻杆距离较长，所配备的旋转输送设备的体型较高，在陆地进行钻孔施工比较方便，在河道钻孔施工中，较高的旋转输送设备以及较长的钻杆不易进行稳定施工，设备的搭建和运行保障较为困难。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术存在的以下问题：一体式的钻杆距离较长，所配备的旋转输送设备的体型较高，在陆地进行钻孔施工比较方便，在河道钻孔施工中，较高的旋转输送设备以及较长的钻杆不易进行稳定施工，设备的搭建和运行保障较为困难。
为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种旋喷式河道钻孔装置，包括驱动组件，所述驱动组件连接有若干竖直排列的钻杆，所述钻杆包括外杆以及转动在外杆内部的内杆，所述内杆的一端具有方槽、另一端具有方柄，相邻内杆通过方柄与方槽插接，外杆的一端具有嵌槽、另一端具有嵌柄，相邻外杆通过嵌槽与嵌柄插接，且嵌槽与嵌柄通过卡接件卡接，最下部所述内杆的底端连接有旋喷件；
所述卡接件包括压柄，所述嵌槽内通过弹簧弹性转动有压柄，外杆表面开设有槽口，压柄的一端穿出槽口，压柄的另一端固定有倒勾块，所述嵌柄表面开设有勾槽，倒勾块与勾槽适配勾接；
所述驱动组件包括提升装置、稳固装置和旋转装置。
优选的，所述旋喷件包括椎体，椎体固定连接所述内杆，椎体上部具有盖壳，盖壳固定连接外杆，盖壳底部开设有上外环道，椎体顶部开设有下外环道，上外环道与下外环道旋转结合，椎体的表面设置有多个连接下外环道的喷头，第一软管沿着钻杆延伸连通上外环道。
优选的，所述盖壳底部开设有上内环道，椎体顶部开设有下内环道，上内环道与下内环道旋转结合，椎体底部具有连通下内环道的喷口，第二软管沿着钻杆延伸连通上内环道。
优选的，所述椎体内部开设有弧槽，弧槽的一端连通下内环道，所述喷口连通弧槽中部，弧槽内滑动设置有堵块，堵块一侧通过弹簧连接弧槽的另一端。
优选的，所述旋喷件的上部具有回流组件，回流组件包括环管，环管固定在外杆外壁，环管下部等角度连通若干螺旋管，螺旋管的表面封装有滤网，环管连接有汇集管，第三软管沿着钻杆延伸连通汇集管。
优选的，所述外杆的表面具有竖直延伸的管槽，第一软管、第二软管、第三软管与管槽适配。
优选的，所述提升装置包括竖架，竖架固定连接稳固装置，竖架表面具有竖直延伸的竖槽，竖槽内滑动有升降件，丝杠转动设置在竖槽内，且丝杠螺纹贯穿升降件，丝杠的一端连接有电机，所述旋转装置包括载板，载板固定连接所述升降件，载板表面具有驱动电机，载板底面固定有结合件，结合件内部具有扭转件，扭转件与驱动电机传动连接，所述扭转件与内杆的顶端适配卡接，所述结合件的结构与外杆的底端结构相同。
优选的，所述稳固装置包括基架，基架内侧固定有圈板，所述钻杆穿过圈板中心竖直向下延伸，圈板内圈部位转动设置有多个导轮，所述第一软管、第二软管、第三软管分别对位导轮，圈板的表面位于每个导轮的两侧均转动设置有导辊，第一软管、第二软管、第三软管穿过导辊之间受导轮辊压至管槽内。
与相关技术相比较，本发明提供的旋喷式河道钻孔装置具有如下有益效果：
1、本发明采用分体式连接的钻杆作为钻孔主体，配合直线分布的软管进行供水、供浆，无需采用一体式钻杆，使钻孔设备的高度降低，方便设备的搭建和运行；
2、本发明分体式的钻杆通过卡接的方式相互连接，便于运行过程中的拆卸与安装；
3、本发明的钻杆的外杆包裹内杆，内杆作为旋转部件，外杆保持角度固定，配合稳固装置实现对软管稳定限位。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的驱动组件结构示意图；
图3为本发明的稳固装置结构示意图；
图4为本发明的提升装置和旋转装置结构示意图；
图5为本发明的外杆、内杆顶端结构示意图；
图6为本发明的外杆、内杆底端结构示意图；
图7为本发明的外杆、内杆连接结构示意图；
图8为本发明的回流组件与旋喷件分布结构示意图；
图9为本发明的旋喷件结构示意图；
图10为本发明的回流组件结构示意图。
图中标号：1、提升装置；11、竖架；12、竖槽；13、丝杠；14、升降件；2、稳固装置；21、基架；22、圈板；23、导轮；24、导辊；3、外杆；32、嵌槽；33、倒勾块；34、嵌柄；35、勾槽；36、槽口；37、压柄；4、旋喷件；41、椎体；42、盖壳；43、上外环道；44、下外环道；45、喷头；46、上内环道；47、下内环道；48、喷口；49、弧槽；410、堵块；5、旋转装置；51、载板；52、结合件；53、驱动电机；54、扭转件；6、内杆；61、方槽；62、方柄；7、管槽；8、回流组件；81、环管；82、螺旋管；83、滤网；84、汇集管。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
实施例一
一种旋喷式河道钻孔装置，由驱动组件、钻杆两个部分组成，在河道表面钻孔部位搭建平台，将驱动装置置于平台表面，在钻孔部位进行局部水隔离，钻杆连接驱动组件向下延伸至河底向下钻孔；
驱动组件主要具有提升装置1、稳固装置2和旋转装置5三个部分，驱动组件的结构如下：
如图1-4所示，稳固装置2包括基架21，基架21为方形的镂空架，将基架21固定在河面的平台上，并保持水平，将圈板22固定在基架21内侧，圈板22为环状结构，圈板22内圈部位转动设置有四个导轮23，且四个导轮23等角度分布，导轮23表面为凹陷状，在圈板22的上表面位于每个导轮23的两侧均转动设置有导辊24，两个导辊24之间形成传导间隙；
提升装置1包括竖架11，竖架11为长条状，并通过螺栓固定在基架21侧边，竖架11表面具有竖直延伸的竖槽12，升降件14竖直滑动在竖槽12内，将丝杠13转动设置在竖槽12内，且丝杠13螺纹贯穿升降件14，在丝杠13的下端安装电机，电机的输出端固定连接丝杠13；
旋转装置5包括载板51，载板51水平固定连接升降件14，在载板51的底面固定安装结合件52，扭转件54转动置于结合件52的中心位置，并贯穿载板51，载板51上表面安装驱动电机53，驱动电机53通过传动皮带传动连接扭转件54；
电机以及驱动电机53连接有电控箱，将钻杆部位从圈板22中心向下延伸，钻杆的顶部连接结合件52和扭转件54，通过驱动电机53驱动扭转件54带动钻杆旋转，开启电机驱动丝杠13转动，使升降件14沿着竖槽12下滑，带动钻杆向下钻孔；
如图1-2、5-7所示，钻杆具有多个，且竖直分布，钻杆包括外杆3和内杆6，具体结构如下：
内杆6通过轴承转动设置在外杆3内，外杆3的顶部具有嵌槽32，嵌槽32内具有卡接件，卡接件包括压柄37，外杆3表面开设有槽口36，压柄37的一端穿出槽口36，压柄37的另一端固定有倒勾块33，外杆3的底部具有嵌柄34，相邻外杆3通过嵌槽32与嵌柄34插接，嵌柄34表面开设有勾槽35，倒勾块33与勾槽35适配勾接；
内杆6的顶部具有方槽61，内杆6的底部具有方柄62，相邻的内杆6通过方槽61与方柄62插接；
结合件52的结构与嵌柄34结构相同，并且具有勾槽35，扭转件54的结构与方柄62相同；
最上部的钻杆与旋转装置5连接以及钻杆之间的连接操作如下：
将嵌槽32与嵌柄34插接，嵌柄34在插入过程挤压倒勾块33，使倒勾块33克服弹力发生偏转，直至勾槽35对位倒勾块33，对齐后实现复位勾接，方槽61与方柄62插接，使外杆3之间、内杆6之间以及最上部的外杆3与结合件52、最上部的内杆6与扭转件54连接；
在增加钻杆长度时，旋转装置5下降至最低位置，然后按压压柄37使倒勾块33从勾槽35撤出，拆卸最上部钻杆与旋转装置5的连接，然后提升旋转装置5至最顶部，在旋转装置5与下部的钻杆之间增加新的钻杆，然后再进行向下钻孔，减少钻杆的操作相反；
最下部的钻杆连接旋喷件4，旋喷件4的具体结构如下：
如图9所示，旋喷件4包括椎体41，椎体41为半球状，椎体41固定连接最下部的内杆6，椎体41上部具有盖壳42，盖壳42固定连接最下部的外杆3，盖壳42底部开设有上外环道43，椎体41顶部开设有下外环道44，上外环道43与下外环道44旋转结合，椎体41的表面设置有多个连接下外环道44的喷头45，第一软管沿着钻杆延伸连通上外环道43；
盖壳42底部开设有上内环道46，椎体41顶部开设有下内环道47，上内环道46与下内环道47旋转结合，椎体41底部具有连通下内环道47的喷口48，第二软管沿着钻杆延伸连通上内环道46；
椎体41内部开设有弧槽49，弧槽49的一端连通下内环道47，喷口48连通弧槽49中部，弧槽49内滑动有堵块410，堵块410一侧通过弹簧连接弧槽49另一端；
第一软管、第二软管穿出河面的平台，第一软管、第二软管分别连接高压供水设备和混凝土供料设备，钻孔过程中，椎体41跟随内杆6旋转，此时供水设备通过第一软管提供高压水，高压水经过上外环道43、下外环道44从喷头45喷出，对钻孔内的土层冲切，形成尺寸较大的钻孔空间；
取出钻杆时，通过混凝土供料设备向第二软管导入混凝土，使混凝土经过上内环道46、下内环道47、弧槽49从喷口48喷出，在钻孔内由下往上灌满混凝土；
不进行混凝土浇筑时，堵块410封堵喷口48部位，避免钻孔过程中泥土进入弧槽49、上内环道46与下内环道47造成通路堵塞，进行混凝土浇筑时，通过高压混凝土浆的挤压使堵块410偏移打开喷口48；
如图8、10所示，回流组件8用于及时导出钻孔产生的泥浆，为后续洗孔带来便捷，回流组件8具体结构如下：
回流组件8置于旋喷件4的上部，回流组件8包括环管81，环管81固定在外杆3外壁，环管81下部等角度连通若干螺旋管82，螺旋管82的表面封装有滤网83，环管81连接有汇集管84，第三软管沿着钻杆延伸连通汇集管84；
第三软管穿出河面连接排泥泵，在钻孔过程中，产生的泥浆容易聚集在孔下部，启动排泥泵，使产生的泥浆及时穿过滤网83进入螺旋管82，再汇集至环管81内，经过汇集管84、第三软管排出。
如图2、8所示，在钻孔过程中外杆3保持竖直移动不旋转，仅内杆6旋转，外杆3的表面具有竖直延伸的管槽7，第一软管、第二软管、第三软管与管槽7适配，用于对第一软管、第二软管、第三软管定位，通过导辊24分别传导第一软管、第二软管、第三软管，经过导轮23将其辊压至管槽7内，实现对第一软管、第二软管、第三软管整齐收放。

Claims (5)

1.一种旋喷式河道钻孔装置，包括驱动组件，其特征在于，所述驱动组件连接有若干竖直排列的钻杆，所述钻杆包括外杆(3)以及转动在外杆(3)内部的内杆(6)，所述内杆(6)的一端具有方槽(61)、另一端具有方柄(62)，相邻内杆(6)通过方柄(62)与方槽(61)插接，外杆(3)的一端具有嵌槽(32)、另一端具有嵌柄(34)，相邻外杆(3)通过嵌槽(32)与嵌柄(34)插接，且嵌槽(32)与嵌柄(34)通过卡接件卡接，最下部所述内杆(6)的底端连接有旋喷件(4)；
所述卡接件包括压柄(37)，所述嵌槽(32)内通过弹簧弹性转动有压柄(37)，外杆(3)表面开设有槽口(36)，压柄(37)的一端穿出槽口(36)，压柄(37)的另一端固定有倒勾块(33)，所述嵌柄(34)表面开设有勾槽(35)，倒勾块(33)与勾槽(35)适配勾接；
所述驱动组件包括提升装置(1)、稳固装置(2)和旋转装置(5)；
所述旋喷件(4)包括椎体(41)，椎体(41)固定连接所述内杆(6)，椎体(41)上部具有盖壳(42)，盖壳(42)固定连接外杆(3)，盖壳(42)底部开设有上外环道(43)，椎体(41)顶部开设有下外环道(44)，上外环道(43)与下外环道(44)旋转结合，椎体(41)的表面设置有多个连接下外环道(44)的喷头(45)，第一软管沿着钻杆延伸连通上外环道(43)；
所述盖壳(42)底部开设有上内环道(46)，椎体(41)顶部开设有下内环道(47)，上内环道(46)与下内环道(47)旋转结合，椎体(41)底部具有连通下内环道(47)的喷口(48)，第二软管沿着钻杆延伸连通上内环道(46)；
所述旋喷件(4)的上部具有回流组件(8)，回流组件(8)包括环管(81)，环管(81)固定在外杆(3)外壁，环管(81)下部等角度连通若干螺旋管(82)，螺旋管(82)的表面封装有滤网(83)，环管(81)连接有汇集管(84)，第三软管沿着钻杆延伸连通汇集管(84)。
2.根据权利要求1所述的旋喷式河道钻孔装置，其特征在于，所述椎体(41)内部开设有弧槽(49)，弧槽(49)的一端连通下内环道(47)，所述喷口(48)连通弧槽(49)中部，弧槽(49)内滑动设置有堵块(410)，堵块(410)一侧通过弹簧连接弧槽(49)的另一端。
3.根据权利要求1所述的旋喷式河道钻孔装置，其特征在于，所述外杆(3)的表面具有竖直延伸的管槽(7)，第一软管、第二软管、第三软管与管槽(7)适配。
4.根据权利要求3所述的旋喷式河道钻孔装置，其特征在于，所述提升装置(1)包括竖架(11)，竖架(11)固定连接稳固装置(2)，竖架(11)表面具有竖直延伸的竖槽(12)，竖槽(12)内滑动有升降件(14)，丝杠(13)转动设置在竖槽(12)内，且丝杠(13)螺纹贯穿升降件(14)，丝杠(13)的一端连接有电机，所述旋转装置(5)包括载板(51)，载板(51)固定连接所述升降件(14)，载板(51)表面具有驱动电机(53)，载板(51)底面固定有结合件(52)，结合件(52)内部具有扭转件(54)，扭转件(54)与驱动电机(53)传动连接，所述扭转件(54)与内杆(6)的顶端适配卡接，所述结合件(52)的结构与外杆(3)的底端结构相同。
5.根据权利要求4所述的旋喷式河道钻孔装置，其特征在于，所述稳固装置(2)包括基架(21)，基架(21)内侧固定有圈板(22)，所述钻杆穿过圈板(22)中心竖直向下延伸，圈板(22)内圈部位转动设置有多个导轮(23)，所述第一软管、第二软管、第三软管分别对位导轮(23)，圈板(22)的表面位于每个导轮(23)的两侧均转动设置有导辊(24)，第一软管、第二软管、第三软管穿过导辊(24)之间受导轮(23)辊压至管槽(7)内。
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