CN211201758U - 一种变直径扩大头锚杆钻孔机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变直径扩大头锚杆钻孔机械，包括钻头、传动轴、固定座、竖直设置的外套筒、限位螺母和调节杆组，钻头的顶端与固定座可拆卸连接，外套筒与固定座相对设置，外套筒包括沿外套筒轴向方向设置的传动轴孔，传动轴的顶端伸进传动轴孔内，外套筒可沿着传动轴上下移动但不可相对转动，传动轴外壁上设置有外螺纹，限位螺母套装在传动轴上，且限位螺母的外径大于传动轴孔的直径，调节杆组设置在外套筒和固定座之间且位于传动轴外侧，调节杆组包括连动杆和外扩杆。通过调整限位螺母在传动轴上的位置，从而改变外套筒沿着传动轴上朝固定座方向移动的距离，使得连动杆和外扩杆向外侧张开，从而改变本钻孔机械的扩孔直径。

Description

一种变直径扩大头锚杆钻孔机械

技术领域

本实用新型涉及工程技术领域，具体涉及一种变直径扩大头锚杆钻孔机械。

背景技术

锚杆是岩土体加固的杆件体系结构，在边坡、岩土深基坑等工程及隧道、采场等施工中广泛使用。岩土体抗拉能力远远低于抗压能力，锚杆通过杆体的纵向拉力，与岩土体形成一个新的复合体，大大提高岩土体自身的承载能力。锚杆利用金属、木件或其他材料制成杆件，打入地表岩体或硐室周围岩体预先钻好的孔中，利用其头部、杆件的特殊构造，或依赖于粘结作用将围岩与稳定岩体结合在一起。

扩大头锚杆，也称端部扩大型锚杆，是对传统锚杆的一种改进与提升，通过在锚杆的底端经过特殊的施工处理形成扩大头，使其在整体受力、锚固段稳定性以及抗拔承载力性能等方面都有较大的提高，从而解决传统锚杆承载能力和整体性不足的问题。由于锚杆的设计受岩土体性质、工程特征、设计所需锚杆承载力大小、锚杆本身的材料特性、长度和施工工艺等诸多因素的影响，因此扩大头锚杆扩大头段直径并不统一。这就使得每一台扩大头锚杆扩孔钻具的适用范围受到限制，针对不同直径的扩大头锚杆，需要配合不同扩孔直径的扩孔钻具。

实用新型内容

本申请实施例的目的是通过提供一种变直径扩大头锚杆钻孔机械，解决了现有技术中存在的针对不同直径的扩大头锚杆，需要配合不同扩孔直径的扩孔钻具的技术问题，可以根据需要对扩大头张开幅度进行调节，用以配合不同直径的扩孔需求。

本申请实施例提供了一种变直径扩大头锚杆钻孔机械，包括钻头、传动轴、固定座、竖直设置的外套筒、限位螺母和调节杆组，

钻头的顶端与固定座可拆卸连接，

外套筒与固定座相对设置，外套筒包括沿外套筒轴向方向设置的传动轴孔，

传动轴竖直设置，且传动轴的底部与固定座连接，传动轴的顶端伸进传动轴孔内，外套筒可沿着传动轴上下移动但不可相对转动，传动轴外壁上设置有外螺纹，

限位螺母套装在传动轴上，且限位螺母的外径大于传动轴孔的直径，

调节杆组设置在外套筒和固定座之间且位于传动轴外侧，调节杆组包括连动杆和外扩杆，连动杆的顶端与外套筒铰接，外扩杆的底端与固定座铰接，连动杆的底端与外扩杆的顶端铰接，当外套筒向固定座方向移动时，连动杆和外扩杆的连接处将向远离传动轴的方向移动。

对本申请实施例的进一步改进，调节杆组至少有两组且均匀设置在传动轴外侧。设置多组调节杆组，可以增强结构的稳定性，从而提高钻孔效率。

对本申请实施例的进一步改进，在外套筒的底面上固定设置有第一耳座，在固定座上与第一耳座相对的位置上固定设置有第二耳座，连动杆的顶端与第一耳座通过转轴铰接，外扩杆的底端与第二耳座通过转轴铰接。

对本申请实施例的进一步改进，连动杆的底端开设有第二铰接孔，外扩杆的顶端下凹开设有与第二铰接孔配合的第一凹槽，连动杆和外扩杆通过转轴与第二铰接孔和第一凹槽相配合实现铰接。

对本申请实施例的进一步改进，传动轴包括上段的限位段和下段的开设有外螺纹的螺纹段，限位螺母套装在螺纹段上。设置螺纹段，限位螺母在螺纹段上的位置可调，将限位螺母从螺纹段的上端往下端调节，扩孔直径随之逐渐增大。

对本申请实施例的进一步改进，限位段的横截面的形状为多边形，且传动轴孔的形状与限位段的横截面的形状一致。如此设置，可以限制限位段与外套筒之间的相对转动，当施予外力使外套筒转动时，连动杆、外扩杆和钻头也随之一起转动。

对本申请实施例的进一步改进，螺纹段的长度等于连动杆和外扩杆的长度之和。

对本申请实施例的进一步改进，外扩杆的内侧沿外扩杆长度方向开设有连动杆容纳槽，连动杆可嵌入连动杆容纳槽中。设置连动杆容纳槽，当限位螺母移动到螺纹段最下端时，连接杆可收纳进连接杆容纳槽中，以最大限度扩宽扩孔直径的范围。

对本申请实施例的进一步改进，外扩杆的外侧上加工有锯齿。在外扩杆上加工有锯齿，以增大外扩杆的扩孔效能。

与现有技术相比，本实用新型能够实现的有益效果是：在传动轴上设置外螺纹，以及设置与该外螺纹相配合的限位螺母，通过调整限位螺母在传动轴上的位置，从而改变外套筒沿着传动轴上朝固定座方向移动的距离，使得连动杆和外扩杆向外侧张开，从而改变本钻孔机械的扩孔直径。作业者使用时调节限位螺母在传动轴上所处的位置来调节扩孔直径，以满足不同的施工要求。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种变直径扩大头锚杆钻孔机械的结构示意图。

图2是图1中连动杆和外扩杆张开时的示意图。

图3是图2中A-A处的截面图。

图4是图2中B-B处的截面图。

图5是传动轴和限位螺母的示意图。

附图中，外套筒1，传动轴孔12；传动轴2，限位段21，螺纹段22；限位螺母3；连动杆4；外扩杆5，第一凹槽51，第二凹槽52；固定座6；钻头7；第一耳座8；第二耳座9。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例进一步阐明本实用新型的内容，但本实用新型的内容不仅仅局限于下面的实施例。

参阅图1-图5，本实用新型实施例提供的一种变直径扩大头锚杆钻孔机械，包括钻头7、传动轴2、固定座6、竖直设置的外套筒1、限位螺母3和调节杆组。

钻头7的顶端与固定座6可拆卸连接，本实施例中钻头与固定座6之间螺纹连接。钻头与固定座之间螺纹连接，方便拆卸安装，且当钻头发生毁损等情况时可以及时快速地对钻头进行更换。

外套筒1与固定座6相对设置，外套筒1包括沿外套筒1轴向方向设置的传动轴孔12。传动轴2竖直设置，且传动轴2的底部与固定座6固定连接，传动轴2的顶端伸进传动轴孔12内，外套筒1可沿着传动轴2上下移动，但外套筒1与传动轴2之间不可发生相对转动，使得转动外套筒时，可以使得连动杆、外扩杆和钻头随之旋转，从而可进行钻孔、扩孔作业。传动轴2外壁上设置有外螺纹，限位螺母3套装在传动轴2上，且限位螺母3的外径大于传动轴孔12的直径使得限位螺母可以限制外套筒的向下移动。在传动轴2上旋动限位螺母3可以调整限位螺母3在传动轴2上的位置。给外套筒1施予向钻头7方向移动的力，外套筒1受力沿着传动轴2往钻头7方向移动，直至外套筒1底面接触到限位螺母3，为限位螺母3所阻挡，外套筒1停止移动。

调节杆组设置在外套筒1和固定座6之间且位于传动轴2外侧，调节杆组包括连动杆4和外扩杆5，连动杆4和外扩杆5的长度相等，连动杆4的顶端与外套筒1铰接，外扩杆5的底端与固定座6铰接，连动杆4的底端与外扩杆5的顶端铰接。具体的，本实施例中，在外套筒1的底面上固定设置有相对设置的第一耳座8，连动杆4的顶端开设有与第一耳座8相配合的第一铰接孔，将第一铰接孔与第一耳座8对准，并采用转轴连接，即可实现连动杆4的顶端与第一耳座8铰接。连动杆4的底端开设有第二铰接孔，外扩杆5的顶端下凹开设有与第二铰接孔配合的第一凹槽51，将第二铰接孔与第一凹槽51相对准，并采用转轴进行连接即可实现连动杆4与外扩杆5之间的铰接。在固定座6顶面上与第一耳座8相对的位置上固定设置有第二耳座9，外扩杆5的底端上凹开设有第二凹槽52，将第二凹槽52与第二耳座9对准，并通过转轴进行连接，即可实现外扩杆5与固定座6之间的铰接。

当外套筒1向固定座6方向移动时，推动连动杆4和外扩杆5逐渐向变直径扩大头锚杆钻孔机械的外侧张开，连动杆4和外扩杆5的连接处向远离传动轴2的方向移动，扩孔直径逐渐增大；反之，若外套筒1向远离固定座6方向移动时，将带动连动杆4和外扩杆5的连接处向传动轴2方向移动，进而将连动杆4和外扩杆5向变直径扩大头锚杆钻孔机械的内侧收拢，扩孔直径逐渐减小。因此，通过改变限位螺母3在传动轴2上的位置，可以改变连接杆4和外扩杆5的之间的角度大小，从而可以根据需要调整扩孔直径，增大本钻孔机械的适用范围。

进一步地，本实施例中设置了3组调节杆组，且3组调节杆组均匀设置在传动轴2的外侧。设置多组调节杆组，使得结构更加稳定，更加方便作业。

传动轴2包括上段的限位段21和下段的开设有外螺纹的螺纹段22，限位螺母3套装在螺纹段22上。限位段21的横截面的形状为多边形，且传动轴孔12的形状与限位段21的横截面的形状一致。本实施例中限位段21的横截面的形状为正六边形，传动轴孔12的形状也是正六边形，限位段21正六边形的尺寸略小于传动轴孔12正六边形的尺寸，如此可以使得限位段21和传动轴孔12发生相对移动，还可以限制传动轴与外套筒之间发生相对转动，在另外的实施例中限位段21的横截面和传动轴孔12的形状也可以是其他多边形状。

本实施例螺纹段22的长度等于连动杆4和外扩杆5的长度之和。当限位螺母3位于螺纹段的最上端时，传动轴2的限位段21位于传动轴孔12内，螺纹段22位于传动轴孔12外，连动杆4和外扩杆5之间的角度为最大值，连动杆4和外扩杆5未向外侧张开，定义此时为连动杆4和外扩杆5的完全收拢状态，此状态下，钻孔机械向土层钻进时外扩杆5不进行扩孔作业；将限位螺母3的位置往下调节，连动杆4和外扩杆5之间的角度逐渐变小，连动杆4和外扩杆5逐渐向外侧扩张，扩孔直径逐渐变大。因此，使用时，作业者可以根据拟扩孔直径的大小调整好限位螺母3在传动轴2的螺纹段22上的位置。

本实施例中外扩杆5的内侧沿外扩杆5长度方向开设有连动杆容纳槽(图中未示出)，连动杆4可嵌入连动杆容纳槽中。随着将限位螺母3往下调整，连动杆4和外扩杆5之间的角度越来越小，扩孔直径越来越大，当扩孔直径处于最大值时，连动杆4可收纳进外扩杆5的连动杆容纳槽内，定义此时为连动杆4和外扩杆5完全张开状态。如此设置，可以最大限度地扩大扩孔直径。

本实施例中，外扩杆5的外侧上加工有锯齿。通过在外扩杆5上加工锯齿(图中未示出)，可以增大外扩杆的扩孔效能。

在进行施工时，一般包括非扩孔段的钻孔施工和扩孔段的施工，本实施例提供的钻孔机械不仅可以进行扩孔段的钻孔施工，还可以进行非扩孔段的施工。进行非扩孔段的施工时，将限位螺母3调整到传动轴2中的限位段22的最上端，即将连动杆4和外扩杆5调整到完全收拢状态，外力施予外套筒1上使得外套筒1转动，外套筒1带动钻头7往土层钻进，进行非扩孔段的钻孔施工，直至达到非扩孔段的预计加工深度，停止钻进，将本实施例提供的钻孔机械从提拉出钻孔；进行扩孔段施工，根据需要施工的扩孔直径大小调整好限位螺母3在传动轴2的螺纹段22上的位置，然后施力于外套筒1上以推动外套筒1沿着传动轴2向固定座6方向移动，随着外套筒1移动，连动杆4和外扩杆5逐渐向变直径扩大头锚杆钻孔机械的外侧张开，直至外套筒1触碰到限位螺母3，外套筒1停止沿着传动轴移动，连动杆4和外扩杆5停止继续向外侧张开；旋转外套筒1，外套筒1带动钻头7往土层钻进，外扩杆5同时进行外扩作业，达到扩孔段的预计加工深度，停止钻进，将外套筒1从钻孔中提拉出来，完成扩孔段的施工。在将外套筒1从钻孔中提拉出来的过程中，在外力提拉和重力的共同作用下，连动杆4和外扩杆5之间将会逐渐收拢。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或采用现有技术加以实现。

以上所述仅为本实用新型的优先实施例，而非对本实用新型作任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化和修饰，均应落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种变直径扩大头锚杆钻孔机械，其特征在于：包括钻头(7)、传动轴(2)、固定座(6)、竖直设置的外套筒(1)、限位螺母(3)和调节杆组，

钻头(7)的顶端与固定座(6)可拆卸连接，

外套筒(1)与固定座(6)相对设置，外套筒(1)包括沿外套筒(1)轴向方向设置的传动轴孔(12)，

传动轴(2)竖直设置，且传动轴(2)的底部与固定座(6)连接，传动轴(2)的顶端伸进传动轴孔(12)内，外套筒(1)可沿着传动轴(2)上下移动但不可相对转动，传动轴(2)外壁上设置有外螺纹，

限位螺母(3)套装在传动轴(2)上，且限位螺母(3)的外径大于传动轴孔(12)的直径，

调节杆组设置在外套筒(1)和固定座(6)之间且位于传动轴(2)外侧，调节杆组包括连动杆(4)和外扩杆(5)，连动杆(4)的顶端与外套筒(1)铰接，外扩杆(5)的底端与固定座(6)铰接，连动杆(4)的底端与外扩杆(5)的顶端铰接，当外套筒(1)向固定座(6)方向移动时，连动杆(4)和外扩杆(5)的连接处将向远离传动轴(2)的方向移动。

2.根据权利要求1所述的一种变直径扩大头锚杆钻孔机械，其特征在于：调节杆组至少有两组且均匀设置在传动轴(2)外侧。

3.根据权利要求1所述的一种变直径扩大头锚杆钻孔机械，其特征在于：在外套筒(1)的底面上固定设置有第一耳座(8)，在固定座(6)上与第一耳座(8)相对的位置上固定设置有第二耳座(9)，连动杆(4)的顶端与第一耳座(8)通过转轴铰接，外扩杆(5)的底端与第二耳座(9)通过转轴铰接。

4.根据权利要求3所述的一种变直径扩大头锚杆钻孔机械，其特征在于：连动杆(4)的底端开设有第二铰接孔，外扩杆(5)的顶端下凹开设有与第二铰接孔配合的第一凹槽(51)，连动杆(4)和外扩杆(5)通过转轴与第二铰接孔和第一凹槽(51)相配合实现铰接。

5.根据权利要求1所述的一种变直径扩大头锚杆钻孔机械，其特征在于：传动轴(2)包括上段的限位段(21)和下段的开设有外螺纹的螺纹段(22)，限位螺母(3)套装在螺纹段(22)上。

6.根据权利要求5所述的一种变直径扩大头锚杆钻孔机械，其特征在于：限位段(21)的横截面的形状为多边形，且传动轴孔(12)的形状与限位段(21)的横截面的形状一致。

7.根据权利要求5所述的一种变直径扩大头锚杆钻孔机械，其特征在于：螺纹段(22)的长度等于连动杆(4)和外扩杆(5)的长度之和。

8.根据权利要求1所述的一种变直径扩大头锚杆钻孔机械，其特征在于：外扩杆(5)的内侧沿外扩杆(5)长度方向开设有连动杆容纳槽，连动杆(4)可嵌入连动杆容纳槽中。

9.根据权利要求1所述的一种变直径扩大头锚杆钻孔机械，其特征在于：外扩杆(5)的外侧上加工有锯齿。

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