CN117513986B - 基于中硬岩层的液压式正反循环钻机及其钻进方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于中硬岩层的液压式正反循环钻机及其钻进方法，涉及钻孔设备领域，包括钻进组件和夯土组件，所述夯土组件与钻进组件之间活动连接，所述钻进组件包括钻杆、翼板、开封头和旋挖截齿，所述钻杆的一端固定连接有钻杆连接盘。本发明，用旋挖截齿取代普通合金切削齿，以提高中硬岩层成孔钻进效率，旋挖截齿嵌入式焊接在翼板和开封头上，具备较强的结构稳定性，以此来尽量降低损坏的几率，同时在转杆的周围增设上定位圈和下定位圈，并用竖向连接杆将该上定位圈和下定位圈连接起来，形成桶状框架结构的旋挖钻进端，能够在倾斜岩面上保证整体的钻孔垂直度，从而规避斜孔的问题。

Description

基于中硬岩层的液压式正反循环钻机及其钻进方法

技术领域

本发明涉及液压式正反循环钻机技术领域，具体为基于中硬岩层的液压式正反循环钻机及其钻进方法。

背景技术

在桥梁、地铁以及高层建筑的桩基施工过程中，采用大直径、深长灌注桩越来越普遍，大都以循环钻机来承担此类桩孔的施工。

而大直径、深长灌注桩相比一般的灌注桩而言，往往存在施工难度大的问题，尤其在中硬岩层中，因岩层具备一定的硬度，常规现有的循环钻机在钻进过程中，其钻进组件容易磨损，钻进效率较低，有时还会连续几班不进尺，易引发断钻杆等损坏设备的情况发生。

为此，有些现有技术的循环钻机可能会采用回旋钻进组件+冲击钻进组件结合的方式来成孔，即强风化岩层前用回旋钻进组件成孔，进入强风化岩层后用冲击钻进组件成孔，此方法虽然造价低，但噪声大、易出现坍孔、斜孔的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供基于中硬岩层的液压式正反循环钻机及其钻进方法，以解决上述背景技术提出的中硬岩层成孔难的问题。

为实现上述目的，作为第一方面，本发明提供一种基于中硬岩层的液压式正反循环钻机，包括底盘、装于底盘的桅杆、上下滑动连接于桅杆的动力头、装于桅杆的液压缸，所述液压缸的输出端连接动力头；本发明还包括活动连接的钻进组件和夯土组件；所述钻进组件包括翼板、开封头、旋挖截齿、与动力头连接的钻杆，所述钻杆固定连接有钻杆连接盘，所述钻杆的底端固定连接有开封头，所述开封头的内部开设进水口，所述翼板的一端固定连接在钻杆与开封头的交接处，所述翼板的另一端固定连接有下定位圈，所述翼板设置为倾斜状态，所述旋挖截齿焊接在翼板和开封头的斜面上；

所述下定位圈与翼板的交接处固定安装有横向支撑杆，所述横向支撑杆设置为倾斜状态，所述横向支撑杆的另一端固定连接在钻杆的外壁上，所述钻杆与钻杆连接盘的交接处固定连接有上定位圈，所述上定位圈位于下定位圈的正上方，所述上定位圈与下定位圈之间固定连接有竖向连接杆；

所述竖向连接杆位于上定位圈和下定位圈的外壁上，所述下定位圈与上定位圈的圆环外径相等，并通过竖向连接杆上下连接构成桶状框架旋挖钻进端，所述钻杆通过横向支撑杆安装在桶状框架旋挖钻进端的中心线上，且钻杆的两端从桶状框架旋挖钻进端的上下两端伸出。

优选的，所述夯土组件包括旋转头、传动杆和扇形齿轮，所述旋转头的一端固定连接在钻杆的外壁上，所述传动杆的一端与旋转头的另一端之间转动连接，所述传动杆的另一端与扇形齿轮的一侧之间转动连接。

优选的，所述钻杆的外壁上套接有限位环，所述限位环的边缘处固定连接有引导杆，所述引导杆的一侧滑动连接有三角加固板。

优选的，所述引导杆的一侧固定安装有限位凸条，所述引导杆通过设置的限位凸条与三角加固板之间滑动连接，所述三角加固板的一侧固定连接有夯土板，所述夯土板位于钻杆的两侧。

优选的，所述三角加固板的内部固定连接有从动齿板，所述从动齿板的一侧啮合连接有对接齿轮，所述对接齿轮的另一侧与扇形齿轮的边缘处之间啮合连接。

优选的，所述扇形齿轮与传动杆的交接处开设有通孔，所述传动杆的一侧固定安装有对接端头，所述对接端头转动连接在传动杆通孔的内部。

优选的，所述限位环的一侧固定连接有T形延伸支架，所述T形延伸支架的一端固定安装有定位杆，所述定位杆的一端与对接齿轮之间转动连接。

优选的，所述T形延伸支架的另一端固定安装有垂直分隔杆，所述垂直分隔杆的长度与T形延伸支架、引导杆和旋转头的总厚度相等，所述垂直分隔杆的另一端与扇形齿轮之间转动连接。

优选的，所述旋转头与传动杆的交接处固定安装有防脱杆，所述防脱杆位于旋转头的下表面，所述传动杆的一端转动连接在防脱杆的一侧。

作为第二方面，本发明提供一种基于中硬岩层的液压式正反循环钻机的钻进方法，包括以下步骤：

S1、钻杆直接与动力头连接，动力头驱动钻杆进行旋转，带动底部的翼板和开封头同步转动，在钻孔时，将开封头深入到土壤当中，利用开封头和翼板的高速旋转，完成钻孔作业，在钻孔的过程中，旋挖截齿也会土壤接触在一起，从而可以完成对中硬岩层的钻孔作业；

S2、在整个旋挖钻进端移动的过程中，竖向连接杆、上定位圈和下定位圈会与土壤接触在一起，整体呈桶状结构，能够在倾斜岩面上保持自身的垂直度，起到辅助校准旋挖钻进端移动方向的作用，避免在钻孔过程中发生斜孔的问题；

S3、在钻杆带动整个旋挖钻进端移动的过程中，会同步驱动夯土组件对周围的土壤进行加固，钻杆直接带动旋转头旋转，旋转头通过传动杆推动扇形齿轮以垂直分隔杆为圆心来回转动，利用对接齿轮来推动从动齿板移动；

S4、从动齿板的移动就会同步改变夯土板的位置，当从动齿板向外移动时，会推动夯土板挤压周围的土壤，提升土壤的稳定性，尽量避免土壤与钻杆接触到一起，当从动齿板向内移动时，夯土板与土壤分离，避免增加钻头移动过程中遇到的阻力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，用旋挖截齿取代普通合金切削齿，嵌入式焊在翼板和开封头上，以提高中硬岩层成孔钻进效率，同时翼板和开封头的设置有倾斜的斜面，旋挖截齿嵌入式焊接在翼板和开封头上，具备较强的结构稳定性，以此来尽量降低损坏的几率，并同步解决在中硬岩层中成孔难的问题，同时在转杆的周围增设上定位圈和下定位圈，并用竖向连接杆将该上定位圈和下定位圈连接起来，形成桶状框架结构的旋挖钻进端，能够在倾斜岩面上保证整体的钻孔垂直度，从而规避斜孔的问题；

2、本发明中，在桶状框架结构旋挖钻进端的上方设置一个由钻杆进行驱动的夯土结构，在旋挖钻进端持续进入土壤深处的过程中，旋转头通过传动杆来往复推动扇形齿轮以垂直分隔杆为圆心进行转动，通过扇形齿轮、对接齿轮和从动齿板的配合使用，实现往复推动夯土板移动的目的，引导杆和三角加固板的连接能够确定夯土板的移动路线，利用夯土板的移动对旋挖钻进端移动路径上的土壤进行夯实加固，从而尽量减少土壤与钻杆发生接触的几率，可以在钻杆转动的过程中有效减少与土壤之间的摩擦，由此就能够尽量规避钻杆断裂的问题，起到保护设备的目的。

附图说明

图1为本发明基于中硬岩层的液压式正反循环钻机的钻进组件和夯土组件立体结构示意图；

图2为本发明基于中硬岩层的液压式正反循环钻机的钻进组件和夯土组件正视图；

图3为本发明基于中硬岩层的液压式正反循环钻机的钻进组件和夯土组件仰视图；

图4为本发明基于中硬岩层的液压式正反循环钻机的钻进组件和夯土组件俯视图；

图5为本发明基于中硬岩层的液压式正反循环钻机的夯土组件立体结构示意图；

图6为本发明基于中硬岩层的液压式正反循环钻机的夯土板内侧结构示意图；

图7为本发明基于中硬岩层的液压式正反循环钻机的旋转头、传动杆、扇形齿轮、对接齿轮和从动齿板的连接及结构示意图；

图8为本发明基于中硬岩层的液压式正反循环钻机的夯土板立体结构示意图。

图9为本发明基于中硬岩层的液压式正反循环钻机的使用状态结构示意图。

图中：1、钻进组件；2、夯土组件；11、钻杆；12、翼板；13、进水口；14、开封头；15、旋挖截齿；16、上定位圈；17、横向支撑杆；18、竖向连接杆；19、钻杆连接盘；110、下定位圈；21、夯土板；22、旋转头；23、传动杆；24、扇形齿轮；25、垂直分隔杆；26、对接齿轮；27、从动齿板；28、T形延伸支架；29、限位环；210、引导杆；211、定位杆；212、三角加固板；213、对接端头；214、防脱杆；215、限位凸条；

100、底盘；101、桅杆；102、动力头；103、液压缸；104、主卷扬机；105、钢丝绳。

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，所描述的实施条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。

实施例一

参照图1、图2、图3、图4、图9所示：基于中硬岩层的液压式正反循环钻机，包括底盘100、装于底盘100的桅杆101、上下滑动连接于桅杆101的动力头102、装于桅杆101的液压缸103、钻进组件1和夯土组件2。需要说明的是，动力头102由主卷扬机104带动以沿着桅杆101作上下滑动，在本实施例中，为实现主卷扬机104带动动力头102，所述动力头102与主卷扬机104的钢丝绳105固定连接。

在本发明中，所述夯土组件2与钻进组件1之间活动连接，所述钻进组件1包括与动力头102输出端连接的钻杆11、翼板12、开封头14和旋挖截齿15。

其中钻杆11固定连接有钻杆连接盘19，钻杆11的底端固定连接有开封头14，开封头14的内部开设进水口13。翼板12的一端固定连接在钻杆11与开封头14的交接处，翼板12的另一端固定连接有下定位圈110，翼板12设置为倾斜状态，旋挖截齿15焊接在翼板12和开封头14的斜面上。下定位圈110与翼板12的交接处固定安装有横向支撑杆17，横向支撑杆17设置为倾斜状态，横向支撑杆17的另一端固定连接在钻杆11的外壁上，钻杆11与钻杆连接盘19的交接处固定连接有上定位圈16，上定位圈16位于下定位圈110的正上方，上定位圈16与下定位圈110之间固定连接有竖向连接杆18，竖向连接杆18位于上定位圈16和下定位圈110的外壁上，下定位圈110与上定位圈16的圆环外径相等，并通过竖向连接杆18上下连接构成桶状框架旋挖钻进端，钻杆11通过横向支撑杆17安装在桶状框架旋挖钻进端的中心线上，且钻杆11的两端从桶状框架旋挖钻进端的上下两端伸出。

本实施例中，施工时，多截钻杆11通过钻杆连接盘19连接成一个整体，一部分处在钻进组件1的内部，一部分处在夯土组件2的内部。在钻孔时，钻杆11直接带动翼板12和开封头14转动，利用开封头14与土壤之间的摩擦完成钻孔。当遇到中硬岩层的时候，此时安装在开封头14和翼板12上的旋挖截齿15就会起到提升压强的作用，从而能够对中硬岩层进行钻孔，该旋挖截齿15采用嵌入式焊接在开封头14和翼板12上。

钻杆11通过横向支撑杆17与翼板12和下定位圈110连接在一起，整体呈三角结构，具有较强的稳定性，同时该下定位圈110通过竖向连接杆18与上定位圈16连接在一起，使得整个钻进组件1形成了一个桶状框架结构旋挖钻进端。桶状结构在旋挖钻进端深入到土壤内部的时候，上定位圈16和下定位圈110始终与土壤保持接触，并且自身的角度不会发生改变，就能够起到确定旋挖钻进端始终保持垂直角度进行移动的作用，避免斜孔的问题。

多个翼板12组成了锥形的结构，可以在钻孔过程中对土壤产生更大的压强，起到提升钻孔效率的作用，该圆锥结构的圆形部位与下定位圈110和横向支撑杆17连接，能够保证自身的结构稳定性，进水口13处在开封头14与钻杆11的连接处，以供水分的正常流动。

需要说明的是，钻杆11与动力头102的输出端连接后，动力头102带动钻杆11旋转，同时因动力头102还与液压缸103的输出端连接，这样液压缸103为动力头102提供向下的驱动力，由此动力头102在自身重力及液压缸103提供的驱动力双重作用下，带动钻杆11在旋转过程中向下运动，以实现旋挖钻孔。

实施例二

根据图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，夯土组件2包括旋转头22、传动杆23和扇形齿轮24，旋转头22的一端固定连接在钻杆11的外壁上，传动杆23的一端与旋转头22的另一端之间转动连接，传动杆23的另一端与扇形齿轮24的一侧之间转动连接。钻杆11的外壁上套接有限位环29，限位环29的边缘处固定连接有引导杆210，引导杆210的一侧滑动连接有三角加固板212，引导杆210的一侧固定安装有限位凸条215，引导杆210通过设置的限位凸条215与三角加固板212之间滑动连接，三角加固板212的一侧固定连接有夯土板21，夯土板21位于钻杆11的两侧，三角加固板212的内部固定连接有从动齿板27，从动齿板27的一侧啮合连接有对接齿轮26，对接齿轮26的另一侧与扇形齿轮24的边缘处之间啮合连接。

本实施例中，旋转头22直接安装在钻杆11上，传动杆23的一端与旋转头22的一端转动连接。在钻杆11转动的过程中，会通过旋转头22直接带动传动杆23，由于传动杆23的另一端被限制在了扇形齿轮24上，因此，钻杆11的持续转动，会通过传动杆23推动扇形齿轮24来回转动。

扇形齿轮24的来回转动会推动对接齿轮26旋转，由于对接齿轮26与从动齿板27啮合连接，因此对接齿轮26的转动就会直接改变从动齿板27的位置，从而达到推动夯土板21向外移动的目的，夯土板21向外移动时就会挤压钻孔周围的土壤，并将已经落下的碎土重新压入到土壤当中，从而起到加固孔洞的作用，并且也能够减少与钻杆11接触的土壤总量，避免钻杆11与土壤之间产生过多的摩擦，起到保护钻孔设备的作用。

夯土板21移动的时候，三角加固板212会顺着限位凸条215的方向进行移动，而该限位凸条215安装在引导杆210上，引导杆210又被限制在了限位环29上，该限位环29与钻杆11处于相互独立的状态，因此，在钻杆11转动的过程中，就能够持续带动夯土板21来回进行移动。

实施例三

根据图5、图6、图7和图8所示，扇形齿轮24与传动杆23的交接处开设有通孔，传动杆23的一侧固定安装有对接端头213，对接端头213转动连接在传动杆23通孔的内部。限位环29的一侧固定连接有T形延伸支架28，T形延伸支架28的一端固定安装有定位杆211，定位杆211的一端与对接齿轮26之间转动连接，T形延伸支架28的另一端固定安装有垂直分隔杆25，垂直分隔杆25的长度与T形延伸支架28、引导杆210和旋转头22的总厚度相等，垂直分隔杆25的另一端与扇形齿轮24之间转动连接，旋转头22与传动杆23的交接处固定安装有防脱杆214，防脱杆214位于旋转头22的下表面，传动杆23的一端转动连接在防脱杆214的一侧。

本实施例中，垂直分隔杆25安装在T形延伸支架28上，确定扇形齿轮24的转动圆形，定位杆211则会确定对接齿轮26的位置，保证扇形齿轮24、对接齿轮26和从动齿板27始终啮合在一起，传动杆23通过防脱杆214与旋转头22连接，通过对接端头213与扇形齿轮24连接，当传动杆23被旋转头22带动时，会推动扇形齿轮24以垂直分隔杆25为圆心来回进行转动。

在防脱杆214从初始位置移动至垂直分隔杆25最近点的过程中，此过程中，扇形齿轮24会向外转动，对接齿轮26就会顺时针旋转，带动从动齿板27向旋挖钻进端内部移动。

当防脱杆214从垂直分隔杆25的最近点转向最远点时，此时扇形齿轮24会向内转动，对接齿轮26会逆时针旋转，从而推动从动齿板27向旋挖钻进端外部移动。等到防脱杆214从垂直分隔杆25的最远点转向最近点时，此时扇形齿轮24会再次向内转动，对接齿轮26顺时针旋转，带动从动齿板27重新向钻头内部移动，钻杆11的持续转动，从动齿板27就会来回移动，既能够完成对钻孔的加固，又可以避免与土壤之间发生过多的摩擦。

本装置的使用方法及工作原理：多截钻杆11通过钻杆连接盘19连接在一起，形成一根完整的钻杆11，该钻杆11一部分与钻进组件1连接，一部分与夯土组件2连接，起到不同的作用；

位于钻进组件1内的钻杆11直接与开封头14和翼板12连接在一起，使用时钻孔设备驱动钻杆11旋转，利用开封头14与土壤和岩层之间摩擦，完成钻孔作业，如果岩层为中硬岩层的话，在钻孔过程中，安装在开封头14和翼板12上的旋挖截齿15会起到提升压强的作用，从而能够对中硬岩层进行钻孔；

在钻进组件1持续移动的过程中，上定位圈16和下定位圈110会始终与土壤接触在一起，上定位圈16与下定位圈110之间连接有竖向连接杆18，使得整个钻进组件1形成了一个桶状框架结构旋挖钻进端，能够保证钻进组件1在倾斜岩面的钻孔垂直度；

而在钻杆11持续转动的过程中，会通过旋转头22带动传动杆23，利用传动杆23来推动扇形齿轮24以垂直分隔杆25为圆心进行转动，该传动杆23一端被限制在防脱杆214上，另一端则通过对接端头213与扇形齿轮24之间转动连接，在防脱杆214转到距离垂直分隔杆25最近点的过程中，扇形齿轮24会往外转动，此时对接齿轮26会顺时针旋转，带动从动齿板27向旋挖钻进端内部移动，让夯土板21与土壤分离开，在防脱杆214从垂直分隔杆25的最近点转到最远点的过程中，扇形齿轮24则会朝内转动，此时对接齿轮26会逆时针旋转，从而推动从动齿板27向旋挖钻进端外部移动，利用夯土板21挤压钻孔周围的土壤，并将已经落下的碎土重新压入到土壤当中，夯土板21的往复移动，既能够完成对钻孔的加固，又可以避免与土壤之间发生过多的摩擦；

垂直分隔杆25的位置由T形延伸支架28确定，该T形延伸支架28还通过定位杆211确定对接齿轮26的位置，以保证扇形齿轮24、对接齿轮26和从动齿板27始终啮合在一起。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (6)

1.一种基于中硬岩层的液压式正反循环钻机，包括底盘（100）、装于底盘（100）的桅杆（101）、上下滑动连接于桅杆（101）的动力头（102）、装于桅杆（101）的液压缸（103），所述液压缸（103）的输出端连接动力头（102）；其特征在于：还包括活动连接的钻进组件（1）和夯土组件（2）；所述钻进组件（1）包括翼板（12）、开封头（14）、旋挖截齿（15）、与动力头（102）连接的钻杆（11），所述钻杆（11）固定连接有钻杆连接盘（19），所述钻杆（11）的底端固定连接有开封头（14），所述开封头（14）的内部开设进水口（13），所述翼板（12）的一端固定连接在钻杆（11）与开封头（14）的交接处，所述翼板（12）的另一端固定连接有下定位圈（110），所述翼板（12）设置为倾斜状态，所述旋挖截齿（15）焊接在翼板（12）和开封头（14）的斜面上；

所述下定位圈（110）与翼板（12）的交接处固定安装有横向支撑杆（17），所述横向支撑杆（17）设置为倾斜状态，所述横向支撑杆（17）的另一端固定连接在钻杆（11）的外壁上，所述钻杆（11）与钻杆连接盘（19）的交接处固定连接有上定位圈（16），所述上定位圈（16）位于下定位圈（110）的正上方，所述上定位圈（16）与下定位圈（110）之间固定连接有竖向连接杆（18）；

所述竖向连接杆（18）位于上定位圈（16）和下定位圈（110）的外壁上，所述下定位圈（110）与上定位圈（16）的圆环外径相等，并通过竖向连接杆（18）上下连接构成桶状框架旋挖钻进端，所述钻杆（11）通过横向支撑杆（17）安装在桶状框架旋挖钻进端的中心线上，且钻杆（11）的两端从桶状框架旋挖钻进端的上下两端伸出；

所述夯土组件（2）包括旋转头（22）、传动杆（23）和扇形齿轮（24），所述旋转头（22）的一端固定连接在钻杆（11）的外壁上，所述传动杆（23）的一端与旋转头（22）的另一端之间转动连接，所述传动杆（23）的另一端与扇形齿轮（24）的一侧之间转动连接；

所述钻杆（11）的外壁上套接有限位环（29），所述限位环（29）的边缘处固定连接有引导杆（210），所述引导杆（210）的一侧滑动连接有三角加固板（212）；

所述引导杆（210）的一侧固定安装有限位凸条（215），所述引导杆（210）通过设置的限位凸条（215）与三角加固板（212）之间滑动连接，所述三角加固板（212）的一侧固定连接有夯土板（21），所述夯土板（21）位于钻杆（11）的两侧；

所述三角加固板（212）的内部固定连接有从动齿板（27），所述从动齿板（27）的一侧啮合连接有对接齿轮（26），所述对接齿轮（26）的另一侧与扇形齿轮（24）的边缘处之间啮合连接。

2.据权利要求1所述的基于中硬岩层的液压式正反循环钻机，其特征在于：所述扇形齿轮（24）与传动杆（23）的交接处开设有通孔，所述传动杆（23）的一侧固定安装有对接端头（213），所述对接端头（213）转动连接在传动杆（23）通孔的内部。

3.据权利要求2所述的基于中硬岩层的液压式正反循环钻机，其特征在于：所述限位环（29）的一侧固定连接有T形延伸支架（28），所述T形延伸支架（28）的一端固定安装有定位杆（211），所述定位杆（211）的一端与对接齿轮（26）之间转动连接。

4.据权利要求3所述的基于中硬岩层的液压式正反循环钻机，其特征在于：所述T形延伸支架（28）的另一端固定安装有垂直分隔杆（25），所述垂直分隔杆（25）的长度与T形延伸支架（28）、引导杆（210）和旋转头（22）的总厚度相等，所述垂直分隔杆（25）的另一端与扇形齿轮（24）之间转动连接。

5.据权利要求4所述的基于中硬岩层的液压式正反循环钻机，其特征在于：所述旋转头（22）与传动杆（23）的交接处固定安装有防脱杆（214），所述防脱杆（214）位于旋转头（22）的下表面，所述传动杆（23）的一端转动连接在防脱杆（214）的一侧。

6.基于中硬岩层的液压式正反循环钻机的钻进方法，其特征在于：使用了上述权利要求4-5中任意一项所述的基于中硬岩层的液压式正反循环钻机，包括以下步骤：

S1、钻杆（11）直接与动力头（102）连接，动力头（102）驱动钻杆（11）进行旋转，带动底部的翼板（12）和开封头（14）同步转动，在钻孔时，将开封头（14）深入到土壤当中，利用开封头（14）和翼板（12）的高速旋转，完成钻孔作业，在钻孔的过程中，旋挖截齿（15）也会土壤接触在一起，从而可以完成对中硬岩层的钻孔作业；

S2、在整个旋挖钻进端移动的过程中，竖向连接杆（18）、上定位圈（16）和下定位圈（110）会与土壤接触在一起，整体呈桶装结构，能够在倾斜岩面上保持自身的垂直度，起到辅助校准旋挖钻进端移动方向的作用，避免在钻孔过程中发生斜孔的问题；

S3、在钻杆（11）带动整个旋挖钻进端移动的过程中，会同步驱动夯土组件（2）对周围的土壤进行加固，钻杆（11）直接带动旋转头（22）旋转，旋转头（22）通过传动杆（23）推动扇形齿轮（24）以垂直分隔杆（25）为圆心来回转动，利用对接齿轮（26）来推动从动齿板（27）移动；

S4、从动齿板（27）的移动就会同步改变夯土板（21）的位置，当从动齿板（27）向外移动时，会推动夯土板（21）挤压周围的土壤，提升土壤的稳定性，尽量避免土壤与钻杆（11）接触到一起，当从动齿板（27）向内移动时，夯土板（21）与土壤分离，避免增加旋挖钻进端移动过程中遇到的阻力。