CN220580080U - 一种岩土地层中可旋转横切钻挖墙板结构孔钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种岩土地层中可旋转横切钻挖墙板结构孔钻头，包括设置于地连墙成槽机旋挖钻头围护钢架上的旋挖钻头，旋挖钻头包括U形叉板、安装于U形叉板上的若干圆柱钻组件以及用于驱动U形叉板运动的旋转动力组件，圆柱钻组件包括分别位于旋挖钻头两侧的第一圆柱钻组件和第二圆柱钻组件，第一圆柱钻组件之间、第二圆柱钻组件之间均形成有矩形开挖面，圆柱钻组件包括两圆柱、均匀设置于圆柱表面的若干搅刀组件以及驱动圆柱旋转的电机，电机的转轴贯穿两侧的圆柱并对应设置于翼板的转轴孔内。本实用新型的优点是：土体内墙板结构孔可一次成孔，无需其他机械辅助，达到提高施工效率、节省施工和设备成本目的。

Description

一种岩土地层中可旋转横切钻挖墙板结构孔钻头

技术领域

本实用新型涉及地连墙成槽机设备的技术领域，尤其是一种岩土地层中可旋转横切钻挖墙板结构孔钻头。

背景技术

地下连续墙是在基础工程施工时，以泥浆护壁为前提在地面上沿基础工程边缘向下开挖出狭长深槽并经清槽和吊放钢筋笼后，逐段用导管法灌筑水下混凝土筑成的一道连续的钢筋混凝土墙壁，地下连续墙主要用来作为截水、防渗、承重、挡水结构或作为建筑物的基础。

现有开槽技术主要包括挖斗式和铣削轮式，专利号CN 114687393A《一种连续墙施工设备及其施工方法》通过旋挖钻和抓斗联合循环钻挖地连墙槽。专利号CN 110258693A《一种液压抓斗及地下连续墙施工设备》通过活动卡扣和连接件实现液压抓斗和双轮铣的之间的切换，实现一机多用，钻挖地下连续墙槽。为实现在低净空进行地连墙的施工，专利号CN 114086618A《一种在地下进行地连墙施工的模块化铣槽装置》将地连墙成槽设备各功能部件模块化为铣切模块、抽浆模块、卷吊模块和配件卷盘模块，并由前至后依次相互连接铺设在轨道上；专利号CN115070953A《一种建筑工程地下连续墙施工用开槽设备》将同步铣削和水力切割设备通过行架吊装于两个承载车中间，防止承载车导致的槽孔受到横向压力塌孔，提高开槽质量和槽孔稳定性。专利号CN 216108696 U《一种桁架链铣搅地连墙机》和专利号CN 115897551 A《一种基于TRD工法钻机的连续墙施工设备及施工方法》均是在两端带有主动和被动驱动机构的桁架上套设均布多个铣搅头的链条，通过主动驱动机构驱动带铣搅头链条钻挖地连墙槽孔。

现有地连墙成槽机虽然解决了一些地连墙成槽问题。但还存在以下问题：(1)地连墙需要辅助设备排渣，例如挖斗式，需要不断在槽内往复升降以对槽部进行开挖和排土，施工效率较低；(2)无法实现岩土体内水平地连墙/板结构槽的开挖。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种岩土地层中可旋转横切钻挖墙板结构孔钻头，该钻头安装在地连墙成槽机上，用于开挖地连墙墙槽的水平悬臂板槽，该钻头包括U形叉板、安装于U形叉板上的若干圆柱钻组件以及用于驱动U形叉板旋转的旋转动力组件，通过旋转动力组件带动U形叉板上的圆柱钻组件旋转，以钻挖形成1/4圆形的水平悬臂板槽，接着通过旋转动力组件带动U形叉板上的圆柱钻组件水平移动或将本钻头沿地连墙长度方向进行横向移动，以将1/4圆形的水平悬臂板槽钻挖成矩形的水平悬臂板槽。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种岩土地层中可旋转横切钻挖墙板结构孔钻头，其特征在于包括设置于地连墙成槽机旋挖钻头围护钢架上的旋挖钻头，所述旋挖钻头包括U形叉板、安装于所述U形叉板上的若干圆柱钻组件以及用于驱动所述U形叉板运动的旋转动力组件，所述U形叉板由两相对设置的腹板、与两所述腹板同侧连接的挡板、设置于所述腹板两端的翼板、设置于所述腹板一侧的侧立板以及垂直焊接于所述腹板上的钢支撑组成，各所述圆柱钻组件均为竖向设置，所述圆柱钻组件包括分别位于所述旋挖钻头两侧的第一圆柱钻组件和第二圆柱钻组件，所述第一圆柱钻组件之间、所述第二圆柱钻组件之间均形成有矩形开挖面，所述圆柱钻组件包括两圆柱、均匀设置于所述圆柱表面的若干搅刀组件以及驱动所述圆柱旋转的电机，所述搅刀组件由搅刀基座以及倾斜固定于所述搅刀基座上的搅刀组成，所述电机的转轴贯穿两侧的所述圆柱并对应设置于所述翼板的转轴孔内。

所述旋转动力组件包括旋转电机以及液压缸，所述旋转电机的旋转电机轴两端均固定连接于所述U形叉板并转动连接于所述旋挖钻头围护钢架，所述旋转电机驱动其上所述旋转电机轴旋转以带动所述U形叉板旋转，所述液压缸的顶杆同所述旋转电机连接、底座固定在所述水平旋转钻钢架上，所述液压缸驱动其上所述顶杆伸缩以带动所述U形叉板水平移动。

所述旋挖钻头围护钢架为一侧开口的箱形构造，其由侧立护板、上侧护板、下侧护板、左侧立护板以及右侧立护板组成，所述旋挖钻头位于所述旋挖钻头围护钢架的箱形空间内；所述上侧护板和所述下侧护板上均开设有一条旋转电机轴滑道，两条所述旋转电机轴滑道相对设置，所述旋转电机的旋转电机轴两端分别安装在两条所述旋转电机轴滑道内。

两所述翼板上均开设有用于安装所述旋转电机轴的旋转电机轴固定孔，所述旋转电机轴通过紧固件固定在所述翼板的旋转电机轴固定孔内。

所述地连墙成槽机上安装有吸渣系统，所述吸渣系统包括吸渣主管以及同所述吸渣主管相连接的水平旋转吸渣支管，所述水平旋转吸渣支管的吸头接入至所述旋挖钻头内并靠近所述圆柱钻组件设置，所述吸头处均设置有吸渣阀门，所述水平旋转吸渣支管的管体采用伸缩管。

所述上侧护板上设置有一用于安装所述吸渣主管的吸渣主管通孔。

本实用新型的优点是：

(1)通过带搅刀的可平移和旋转钻挖的圆柱钻，实现土体内钻挖墙板结构孔；

(2)土体内墙板结构孔可一次成孔，无需其他机械辅助，达到提高施工效率、节省施工和设备成本目的。

附图说明

图1为本实用新型的示意图；

图2为图1中A-A剖面图；

图3为图1中B-B剖面图；

图4为图3中C-C剖面图；

图5为图3中D-D剖面图；

如图1-5所示，图中标记分别表示为：

1.旋挖钻头，2.旋挖钻头围护钢架；

11.圆柱钻组件，12.U形叉板，13.旋转动力组件，14.吸渣系统；

111.圆柱，112.搅刀组件，113.电机，114.电机转轴；

121.翼板，122.腹板，123.侧立板，124.钢支撑，125.转轴孔，126.旋转电机轴固定孔，127.挡板，1121.搅刀基座，1122搅刀；

131.旋转电机，132.旋转电机轴，133.紧固件，134.液压缸，135.液压缸顶杆；

141.吸渣主管，142.竖向吸渣支管，143.水平旋转吸渣支管，144.伸缩管，145.吸头，146.阀门；

21.侧立护板，22.上侧护板，23.下侧护板，24.左侧立护板，25.右侧立护板，26.旋转电机轴滑道，27.竖向吸渣支管通孔，28.吸渣主管通孔。

实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

实施例：如图1-5所示，本实施例涉及一种岩土地层中可旋转横切钻挖墙板结构孔钻头，用于开挖地连墙墙槽的水平悬臂板槽，具体地，地连墙墙槽包括设置于深基坑四周外侧的四条竖向地连墙墙槽以及设置于竖向地连墙墙槽侧部并与竖向地连墙墙槽连通的水平悬臂板槽。该岩土地层中可旋转横切钻挖墙板结构孔钻头主要包括一个设置于地连墙成槽机旋挖钻头围护钢架2上的旋挖钻头1，旋挖钻头1包括U形叉板12、安装于U形叉板12上的若干圆柱钻组件11以及用于驱动U形叉板12上的圆柱钻组件11旋转的旋转动力组件13，各圆柱钻组件11均为竖向设置，圆柱钻组件11包括分别位于旋挖钻头1两侧的第一圆柱钻组件和第二圆柱钻组件，第一圆柱钻组件之间、第二圆柱钻组件之间均形成有矩形开挖面。

如图1-5所示，U形叉板12由两块相对设置的腹板122、与两块腹板122同侧连接的挡板28、设置于腹板122（上下）两端的翼板121、设置于腹板122一侧的侧立板123以及垂直焊接于腹板122上的钢支撑124组成，其中，侧立板123用于分隔圆柱钻组件11和旋转动力组件13。基于圆柱钻组件11的设置数量，在腹板122的中间位置垂直焊接有一钢支撑124。圆柱钻组件11由两个圆柱钻、一个电机113和一个电机转轴114组成，本实施例中圆柱钻的数量为12个，第一圆柱钻组件和第二圆柱钻组件的圆柱钻各6个，并呈矩阵分布以形成矩形切削面，此处的矩阵分布是指在钢支撑124的两侧分别布置有圆柱钻。圆柱钻包括圆柱111以及在圆柱111表面均匀分布的搅刀组件112，居中设置的钢支撑124与电机113外壳焊接或螺栓连接，电机113的电机转轴114驱动两侧的圆柱111旋转，电机转轴114的端部支撑于两侧翼板121的转轴孔125内。搅刀组件112包括搅刀基座1121和搅刀1122，搅刀1122在搅刀基座1121的固定下实现倾斜安装姿态，以利于对土体的搅挖。

如图1-5所示，旋挖钻头围护钢架2为一侧开口的箱形构造，其由侧立护板21、上侧护板22、下侧护板23、左侧立护板24以及右侧立护板25组成，旋挖钻头1位于旋挖钻头围护钢架2的箱形空间内。上侧护板22和下侧护板23上均开设有一条旋转电机轴滑道26，两条旋转电机轴滑道26相对设置，旋转电机131的旋转电机轴132两端分别安装在两条旋转电机轴滑道26内。

如图1-5所示，旋转动力组件13包括旋转电机131以及液压缸134，旋转电机131的旋转电机轴132两端均固定连接于U形叉板12并转动连接于旋挖钻头围护钢架2，其中，旋转电机131的旋转电机轴132上端穿过上部的翼板121的旋转电机轴固定孔126进入上侧护板22的旋转电机轴滑道26中，旋转电机131的旋转电机轴132下端穿过下部的翼板121的旋转电机轴固定孔126进入水下侧护板23的旋转电机轴滑道26中，并且旋转电机131的旋转电机轴132通过紧固件133固定连接于U形叉板12的翼板121。本实施例中，旋转电机131驱动其上的旋转电机轴132进行转动，以带动U形叉板12（圆柱钻组件11）在水平面上进行90度转动，从而形成1/4圆水平悬臂板槽。液压缸134的液压缸顶杆135同旋转电机131连接、底座固定在旋挖钻头围护钢架2（右侧立护板25）上，液压缸134驱动其上液压缸顶杆135伸缩，以带动旋转电机131的旋转电机轴132沿旋转电机轴滑道26的长度方向进行移动，以实现U形叉板12（圆柱钻组件11）的水平移动，以将1/4圆形水平悬臂板槽钻挖成矩形水平悬臂板槽。

本实施例中，该岩土地层中可旋转横切钻挖墙板结构孔钻头下方设置有竖向钻装置，竖向钻装置包括若干水平设置且组成矩形开挖面的竖向钻，除设置方式不同（竖向钻为水平设置，圆柱钻组件11为竖向设置）外，竖向钻的结构、功能均分别与圆柱钻组件11的结构、功能相同，故在此不再赘述。

如图3-5所示，旋挖钻头1上安装有吸渣系统14，用于抽吸圆柱钻组件11和竖向钻钻挖的土渣。吸渣系统14包括吸渣主管141以及同吸渣主管141相连接的水平旋转吸渣支管143、竖向吸渣支管142，水平旋转吸渣支管143的吸头145接入至旋挖钻头1内并靠近圆柱钻组件11设置，竖向吸渣支管142的吸头145接入至竖向钻装置内并靠近竖向钻设置，吸头145处均设置有阀门146，便于吸头145的开关，水平旋转吸渣支管143的管体均采用伸缩管144，便于水平旋转吸渣支管143的转动。其中，上侧护板22上设置有用于安装吸渣主管141的吸渣主管通孔28，下侧护板23上开设有用于安装竖向吸渣支管142的竖向吸渣支管通孔27，腹板122上开设有用于安装水平旋转吸渣支管143的水平旋转吸渣支管通孔。

本实施例中，在开挖地连墙墙槽的水平悬臂板槽时，开启旋挖钻头1，旋转动力组件13驱动U形叉板12上的圆柱钻组件11在水平面上向旋挖钻头围护钢架2外旋转90度钻挖土体，形成1/4圆形的水平悬臂板槽。接着，液压缸134驱动旋挖钻头1沿旋挖钻头围护钢架2一侧移动，以将1/4圆形水平悬臂板槽钻挖成矩形水平悬臂板槽，或者待所有1/4圆形的水平悬臂板槽开挖完毕后，将旋挖钻头1在水平面上向旋挖钻头围护钢架2外旋转90度，通过液压缸134驱动该旋挖钻头1沿旋挖钻头围护钢架2一侧移动或将本钻头沿地连墙（水平悬臂板槽）长度方向进行横向移动，以将1/4圆形水平悬臂板槽钻挖成矩形水平悬臂板槽。

本实施例的有益技术效果为：

(1)通过带搅刀的可平移和旋转钻挖的圆柱钻，实现土体内钻挖墙板结构孔；

(2)土体内墙板结构孔可一次成孔，无需其他机械辅助，达到提高施工效率、节省施工和设备成本目的。

虽然以上实施例已经参照附图对本实用新型目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本实用新型作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。

Claims (6)

1.一种岩土地层中可旋转横切钻挖墙板结构孔钻头，其特征在于包括设置于地连墙成槽机旋挖钻头围护钢架上的旋挖钻头，所述旋挖钻头包括U形叉板、安装于所述U形叉板上的若干圆柱钻组件以及用于驱动所述U形叉板运动的旋转动力组件，所述U形叉板由两相对设置的腹板、与两所述腹板同侧连接的挡板、设置于所述腹板两端的翼板、设置于所述腹板一侧的侧立板以及垂直焊接于所述腹板上的钢支撑组成，各所述圆柱钻组件均为竖向设置，所述圆柱钻组件包括分别位于所述旋挖钻头两侧的第一圆柱钻组件和第二圆柱钻组件，所述第一圆柱钻组件之间、所述第二圆柱钻组件之间均形成有矩形开挖面，所述圆柱钻组件包括两圆柱、均匀设置于所述圆柱表面的若干搅刀组件以及驱动所述圆柱旋转的电机，所述搅刀组件由搅刀基座以及倾斜固定于所述搅刀基座上的搅刀组成，所述电机的转轴贯穿两侧的所述圆柱并对应设置于所述翼板的转轴孔内。

2.如权利要求1所述的一种岩土地层中可旋转横切钻挖墙板结构孔钻头，其特征在于所述旋转动力组件包括旋转电机以及液压缸，所述旋转电机的旋转电机轴两端均固定连接于所述U形叉板并转动连接于所述旋挖钻头围护钢架，所述旋转电机驱动其上所述旋转电机轴旋转以带动所述U形叉板旋转，所述液压缸的顶杆同所述旋转电机连接、底座固定在所述旋挖钻头围护钢架上，所述液压缸驱动其上所述顶杆伸缩以带动所述U形叉板水平移动。

3.如权利要求2所述的一种岩土地层中可旋转横切钻挖墙板结构孔钻头，其特征在于所述旋挖钻头围护钢架为一侧开口的箱形构造，其由侧立护板、上侧护板、下侧护板、左侧立护板以及右侧立护板组成，所述旋挖钻头位于所述旋挖钻头围护钢架的箱形空间内；所述上侧护板和所述下侧护板上均开设有一条旋转电机轴滑道，两条所述旋转电机轴滑道相对设置，所述旋转电机的旋转电机轴两端分别安装在两条所述旋转电机轴滑道内。

4.如权利要求2所述的一种岩土地层中可旋转横切钻挖墙板结构孔钻头，其特征在于两所述翼板上均开设有用于安装所述旋转电机轴的旋转电机轴固定孔，所述旋转电机轴通过紧固件固定在所述翼板的旋转电机轴固定孔内。

5.如权利要求3所述的一种岩土地层中可旋转横切钻挖墙板结构孔钻头，其特征在于所述地连墙成槽机上安装有吸渣系统，所述吸渣系统包括吸渣主管以及同所述吸渣主管相连接的水平旋转吸渣支管，所述水平旋转吸渣支管的吸头接入至所述旋挖钻头内并靠近所述圆柱钻组件设置，所述吸头处均设置有吸渣阀门，所述水平旋转吸渣支管的管体采用伸缩管。

6.如权利要求5所述的一种岩土地层中可旋转横切钻挖墙板结构孔钻头，其特征在于所述上侧护板上设置有一用于安装所述吸渣主管的吸渣主管通孔。