CN220791173U - 一种用于旋挖副孔位成孔的定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及地下基础施工工程技术领域，公开了一种用于旋挖副孔位成孔的定位装置。由于导向结构与副孔位周侧的主孔位的内壁面相贴合，利用主孔位侧壁对导向结构的限制，确保连接套的轴线始终处于竖直状态；而连接套是套设在旋挖钻杆上的，连接套的轴线处于竖直状态，即可保证穿套与连接套内的旋挖钻杆的运动轨迹处于竖直状态，从而保证用于钻孔的旋挖钻筒始终处于竖直状态。利用连接套、连接结构以及导向结构构成的定位装置，通过限制旋挖钻杆的运行轨迹，来确保旋挖钻筒始终处于竖直状态，从而保证副孔位具备较好的垂直度，避免了在施工过程中出现窜孔、串孔的情形，确保旋挖钻进时可以有效进行切削土、岩，提高了副孔位的成槽质量和效率。

Description

一种用于旋挖副孔位成孔的定位装置

技术领域

本实用新型涉及地下基础施工工程技术领域，具体涉及一种用于旋挖副孔位成孔的定位装置。

背景技术

地下基础施工中，旋挖钻机多用于岩层的成孔，如图1所示，在钻孔桩中广泛应用，在地下连续墙岩层6施工、排桩施工、矩形桩施工中。旋挖引孔分为主孔位7和副孔位8，在主孔位施工中，孔位的垂直度易于控制；在副孔位施工中，由于相邻孔位已完成，旋挖钻桶在钻进中，由于部分临空、部分为实土或岩，临界面状态不一样，受力不均，容易出现偏孔、窜孔问题，导致副孔位成孔难、效率较低。特别在硬岩中，由于钻进需加大压力，更容易出现上述问题；工程施工中，副孔较多情况下未引孔至孔底，后续工序多采用冲击钻机、双轮铣槽机、矩形修孔器进行处理以形成矩形界面，但是由于副孔位置岩层未清理干净，对后续工序成槽的效率有较大的影响。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种用于旋挖副孔位成孔的定位装置，解决副孔位引孔的定位和垂直度控制，具有较好的经济效益和应用效果。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种用于旋挖副孔位成孔的定位装置，其特征在于：包括导向结构、连接结构、以及连接套，连接套套设在旋挖钻杆上，旋挖钻杆在连接套内转动；在连接套周侧设置一个或多个导向结构，导向结构的数量少于副孔位周侧主孔位的数量，导向结构通过连接结构与连接套固定相连；导向结构上设有竖直布设的弧形面，弧形面的半径与主孔位的内径相匹配；根据旋挖钻杆与主孔位内壁面的间距设置连接结构的长度，确保弧形面与主孔位的内壁面贴合。

按上述技术方案，在连接套和旋挖钻杆之间设有限位组件，限位组件限制连接套在旋挖钻杆上滑动。

按上述技术方案，连接套分为上段部和下段部，上段部和下段部之间以仅能转动连接的方式相连；在上段部上设有与旋挖钻杆外壁横截面尺寸相匹配的第一通孔，下段部设有大于旋挖钻杆外壁横截面尺寸的圆形通孔，旋挖钻杆穿过第一通孔和圆形通孔；导向结构通过连接结构与下段部相连。

按上述技术方案，在上段部和下段部的连接面上分别设置相互匹配的环形滑槽和滑块，滑槽和滑块的截面为T形结构。

按上述技术方案，若设有限位组件，限位组件采用插销，在旋挖钻杆和上段部上设有相互匹配的第一插销孔，穿过第一插销孔，实现连接套的上段部和旋挖钻杆之间的固定连接。

按上述技术方案，导向结构采用与主孔位相匹配的圆筒状结构、大于半圆的连续弧面结构、或者多个小尺寸圆弧构成的间隔弧面结构，圆筒及弧面的半径均与主孔位的内径相匹配。

按上述技术方案，圆筒状结构、大于半圆的连续弧面结构、或者多个小尺寸圆弧构成的间隔弧面结构的外壁面与主孔位的内侧壁之间的间距不大于30mm。

按上述技术方案，在内含圆弧对应圆心角大于180°的连续圆弧结构包括外弧面、内弧面、以及固定连接在内弧面和外弧面之间的加强筋板，外弧面的外径与主孔位的内径相匹配，内弧面连接在外弧面的内圈，二者构成月牙形结构，加强筋板连接在外弧面的内侧和内弧面的外侧；连接结构固定连接在内弧面的内侧和连接套之间。

按上述技术方案，连接结构由若干个竖直布设的连接板和若干个横向布设的筋板组成，连接板和筋板之间焊接构成连接结构；连接结构焊接在导向结构和连接套之间。

本实用新型具有以下有益效果：

1、由于导向结构与副孔位周侧的主孔位的内壁面相贴合，利用主孔位侧壁对导向结构的限制，确保连接套的轴线始终处于竖直状态；而连接套是套设在旋挖钻杆上的，连接套的轴线处于竖直状态，即可保证穿套与连接套内的旋挖钻杆的运动轨迹处于竖直状态，从而保证用于钻孔的旋挖钻筒始终处于竖直状态。基于以上措施，利用连接套、连接结构以及导向结构构成的定位装置，通过限制旋挖钻杆的运行轨迹，来确保旋挖钻筒始终处于竖直状态，从而保证副孔位具备较好的垂直度，避免了在施工过程中出现窜孔、串孔的情形，确保旋挖钻进时可以有效进行切削土、岩，提高了副孔位的成槽质量和效率。

2、由于限位组件的设置，连接套在旋挖钻杆上仅能转动，不能沿旋挖钻杆轴向移动；意味着，在竖直方向上，导向结构和旋挖钻筒是相对静止。因此，在副孔位钻孔过程中，连接套及与之固定连接的导向结构，随与旋挖钻杆连接的旋挖钻筒同步下行；利用与连接套固定连接的一个或者多个导向结构，以确保旋挖钻筒运行过程中，旋挖钻筒不偏离设定的路径。

附图说明

图1是旋挖引孔主副孔位置图；

图2是本实用新型提供实施例的定位装置成孔示意；

图3是本实用新型提供第一类实施例的定位装置俯视图；

图4是本实用新型提供第一类实施例的定位装置主视图；

图5是本实用新型提供第二类实施例的定位装置主视图；

图中，1、导向结构；1-1、外弧面；1-2、内弧面；1-3、加强筋板；2、连接结构；2-1、连接板；2-2、筋板；3、连接套；3-1、上段部；3-2、下段部；4、旋挖钻杆；5、插销；6、地下连续墙岩层；7、主孔位；8、副孔位；9、定位装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

参照图2～图5所示，本实用新型提供的一种用于旋挖副孔位成孔的定位装置9。

实施例1

包括导向结构1、连接结构2、以及连接套3，连接套套设在旋挖钻杆4上，旋挖钻杆在连接套内转动；在连接套周侧设置一个或多个导向结构(图中实施例设置一个导向结构)，导向结构的数量少于副孔位周侧主孔位的数量，导向结构通过连接结构与连接套固定相连；导向结构上设有竖直布设的弧形面，弧形面的半径与主孔位的内径相匹配；根据旋挖钻杆与主孔位内壁面的间距设置连接结构的长度，确保弧形面与主孔位的内壁面贴合。

在本实施例中，由于导向结构与副孔位周侧的主孔位的内壁面相贴合，利用主孔位侧壁对导向结构的限制，确保连接套的轴线始终处于竖直状态；而连接套是套设在旋挖钻杆上的，连接套的轴线处于竖直状态，即可保证穿套与连接套内的旋挖钻杆的运动轨迹处于竖直状态，从而保证用于钻孔的旋挖钻筒始终处于竖直状态。基于以上措施，利用连接套、连接结构以及导向结构构成的定位装置，通过限制旋挖钻杆的运行轨迹，来确保旋挖钻筒始终处于竖直状态，从而保证副孔位具备较好的垂直度，避免了在施工过程中出现窜孔、串孔的情形，确保旋挖钻进时可以有效进行切削土、岩，提高了副孔位的成槽质量和效率。

实施例2

实施例2的结构和原理与实施例1的结构和原理接近，其不同之处在于：为了进一步提高旋挖钻杆的垂直度，在连接套和旋挖钻杆之间设有限位组件，限位组件限制连接套在旋挖钻杆上滑动。在本实施例中，由于限位组件的设置，连接套在旋挖钻杆上仅能转动，不能沿旋挖钻杆轴向移动；意味着，在竖直方向上，导向结构和旋挖钻筒是相对静止。因此，在副孔位钻孔过程中，连接套及与之固定连接的导向结构，随与旋挖钻杆连接的旋挖钻筒同步下行；利用与连接套固定连接的一个或者多个导向结构，以确保旋挖钻筒运行过程中，旋挖钻筒不偏离设定的路径。

实施例3

实施例3的结构和原理与实施例1的结构和原理接近，其不同之处在于：给出一种优选的连接套的结构形式。如图3-4所示，具体为，连接套分为上段部3-1和下段部3-2，上段部和下段部之间以仅能转动连接的方式相连；在上段部上设有与旋挖钻杆外壁横截面尺寸相匹配的第一通孔，下段部设有大于旋挖钻杆外壁横截面尺寸的圆形通孔，旋挖钻杆穿过第一通孔和圆形通孔；导向结构通过连接结构与下段部相连。

在本实施例中，在旋挖钻杆的横截面为多边形时，利用上段部对旋挖钻杆的运行轨迹进行限定，利用下段部与连接结构和导向结构固定相连，而上下段部之间转动相连，满足连接套对旋挖钻杆运行轨迹限定的同时，避免导向结构随旋挖钻杆转动。本实施例中记载的连接套，既满足横截面为多边形或不规则曲面的旋挖钻杆的连接，又可以满足横截面为圆形的旋挖钻杆的连接。若旋挖钻杆的横截面为圆形，上下段部可以采用固定连接为一体，连接套中部仅设置与旋挖钻杆外壁横截面尺寸相匹配的第一通孔。

在实施例3中，优选的，在上段部和下段部的连接面上分别设置相互匹配的环形滑槽和滑块，滑槽和滑块的截面为T形结构。

还可以采用其他结构形式的连接套，若旋挖钻杆采用圆杆，连接套可以采用一体式结构(此时增加限位组件)，连接套内部设有旋挖钻杆相匹配的通孔；若旋挖钻杆采用多边形杆，连接套采用分段式结构，分段式连接可以采用与本实施例不同的连接方式。如图5所示，上段部和下段部之间不相连，在二者对接处设置接触面板，在下段部下方区域的旋挖钻杆上设有插销孔和与之相匹配的插销，利用下部的插销和上段部限制下段部在竖直方向上的移动范围。

实施例4

实施例4的结构和原理与实施例3的结构和原理接近，其不同之处在于：在实施例3中，若设有限位组件，限位组件采用插销5，在旋挖钻杆和上段部上设有相互匹配的第一插销孔，穿过第一插销孔，实现连接套的上段部和旋挖钻杆之间的固定连接。在本实施例中，利用插销穿过第一插销孔，连接套的上段部和旋挖钻杆固定相连，配合上段部和下端部之间仅能转动连接的连接方式，从而实现导向结构和旋挖钻在竖直方向的相对静止。

实施例5

实施例5的结构和原理与实施例3的结构和原理接近，其不同之处在于：导向结构采用与主孔位相匹配的圆筒状结构、大于半圆的连续弧面结构、或者多个小尺寸圆弧构成的间隔弧面结构，圆筒及弧面的半径均与主孔位的内径相匹配。

其中，优选的，圆筒状结构、大于半圆的连续弧面结构、或者多个小尺寸圆弧构成的间隔弧面结构的外壁面与主孔位的内侧壁之间的间距不大于30mm。

在实施例5中，以在内含圆弧对应圆心角大于180°的连续圆弧结构为例，提供一种优选的在内含圆弧对应圆心角大于180°的连续圆弧结构形式。具体为，在内含圆弧对应圆心角大于180°的连续圆弧结构包括外弧面1-1、内弧面1-2、以及固定连接在内弧面和外弧面之间的加强筋板1-3，外弧面的外径与主孔位的内径相匹配，内弧面连接在外弧面的内圈，二者构成月牙形结构，加强筋板连接在外弧面的内侧和内弧面的外侧；连接结构固定连接在内弧面的内侧和连接套之间。

在上述实施例1-5中，连接结构由若干个竖直布设的连接板2-1和若干个横向布设的筋板2-2组成，连接板和筋板之间焊接构成连接结构；连接结构焊接在导向结构和连接套之间。在筋板上还可设置减重孔。

本实用新型的工作过程(以图4所代表的包含限位组件的实施例为例)：

旋挖钻筒传力结构随钻杆一起旋转，带动旋挖钻筒旋转切削土、岩，在此过程中，连接套的下段部不随旋挖钻杆的转动。旋挖钻筒切削岩层向下移动时，由于连接套的上段部和旋挖钻杆通过限位组件固定连接，连接套的上段部随旋挖钻杆转动的同时向下移动。连接套的上段部在向下移动的过程中，带动连接套的下段部同步向下移动，但下段部不转动。连接套的下段部通过连接结构与导向结构固定连接为一体件；由于导向结构紧贴已完工的主孔位孔壁，导向结构在顺着孔壁下移的过程中，旋挖钻筒的运行轨迹也被限定在副孔位的预设位置，从而确保了副孔位的垂直度，避免了在施工过程中出现窜孔、串孔的情形，确保旋挖钻进时可以有效进行切削土、岩，提高了副孔位的成槽质量和效率。

以上的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等效变化，仍属本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于旋挖副孔位成孔的定位装置，其特征在于：包括导向结构、连接结构、以及连接套，连接套套设在旋挖钻杆上，旋挖钻杆在连接套内转动；在连接套周侧设置一个或多个导向结构，导向结构的数量少于副孔位周侧主孔位的数量，导向结构通过连接结构与连接套固定相连；导向结构上设有竖直布设的弧形面，弧形面的半径与主孔位的内径相匹配；根据旋挖钻杆与主孔位内壁面的间距设置连接结构的长度，确保弧形面与主孔位的内壁面贴合。

2.根据权利要求1所述的用于旋挖副孔位成孔的定位装置，其特征在于：在连接套和旋挖钻杆之间设有限位组件，限位组件限制连接套在旋挖钻杆上滑动。

3.根据权利要求1或2所述的用于旋挖副孔位成孔的定位装置，其特征在于：连接套分为上段部和下段部，上段部和下段部之间以仅能转动连接的方式相连；在上段部上设有与旋挖钻杆外壁横截面尺寸相匹配的第一通孔，下段部设有大于旋挖钻杆外壁横截面尺寸的圆形通孔，旋挖钻杆穿过第一通孔和圆形通孔；导向结构通过连接结构与下段部相连。

4.根据权利要求3所述的用于旋挖副孔位成孔的定位装置，其特征在于：在上段部和下段部的连接面上分别设置相互匹配的环形滑槽和滑块，滑槽和滑块的截面为T形结构。

5.根据权利要求3所述的用于旋挖副孔位成孔的定位装置，其特征在于：若设有限位组件，限位组件采用插销，在旋挖钻杆和上段部上设有相互匹配的第一插销孔，穿过第一插销孔，实现连接套的上段部和旋挖钻杆之间的固定连接。

6.根据权利要求1所述的用于旋挖副孔位成孔的定位装置，其特征在于：导向结构采用与主孔位相匹配的圆筒状结构、大于半圆的连续弧面结构、或者多个小尺寸圆弧构成的间隔弧面结构，圆筒及弧面的半径均与主孔位的内径相匹配。

7.根据权利要求6所述的用于旋挖副孔位成孔的定位装置，其特征在于：圆筒状结构、大于半圆的连续弧面结构、或者多个小尺寸圆弧构成的间隔弧面结构的外壁面与主孔位的内侧壁之间的间距不大于30mm。

8.根据权利要求6所述的用于旋挖副孔位成孔的定位装置，其特征在于：在内含圆弧对应圆心角大于180°的连续圆弧结构包括外弧面、内弧面、以及固定连接在内弧面和外弧面之间的加强筋板，外弧面的外径与主孔位的内径相匹配，内弧面连接在外弧面的内圈，二者构成月牙形结构，加强筋板连接在外弧面的内侧和内弧面的外侧；连接结构固定连接在内弧面的内侧和连接套之间。

9.根据权利要求1所述的用于旋挖副孔位成孔的定位装置，其特征在于：连接结构由若干个竖直布设的连接板和若干个横向布设的筋板组成，连接板和筋板之间焊接构成连接结构；连接结构焊接在导向结构和连接套之间。