振动挤密成孔器的制作方法

本实用新型涉及支护工程领域，特别涉及一种振动挤密成孔器。

背景技术：

在进行支护结构施工时，常常需要钻孔固定土钉、锚杆，主要成孔设备有洛阳铲、普通螺旋钻机、套管钻机等，这些设备使用环境都有一定的限制，地层不同、钻孔深度不同时，成孔效率和质量差别较大。

黏土地层、砂层、碎卵石层、杂填土地层等松软地基层成孔困难，钻孔设备少。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种振动挤密成孔器，具有能有效实现松软地基层钻孔的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种振动挤密成孔器，包括洛阳铲，所述洛阳铲外侧套设有套管，所述套管一端固定连接有振冲器，所述振冲器包括驱动电机，所述驱动电机输出端固定有联轴器，所述联轴器远离驱动电机的一端固定有偏心轴，所述偏心轴外侧套设连接有振动壳体，所述振动壳体远离联轴器的一端固设有钻头。

通过采用上述技术方案，驱动电机启动工作后，驱动电机带动联轴器转动，联轴器转动带动偏心轴绕联轴器轴线转动同时产生偏心振动，偏心轴振动带动与偏心轴连接的振动壳体振动，振动壳体振动带动钻头振动，钻头振动能将底基层挤压密实，增加了钻孔的孔壁密实度，提高了钻孔质量，同时钻头前进中会有部分地层物质进入套管，进入套管的地层物质使用洛阳铲铲出，洛阳铲操作劳动强度降低，能快速实现松软底基层的钻孔工作。

本实用新型进一步设置为：所述钻头上设置有喷出水的水压喷射装置。

通过采用上述技术方案，水压喷射装置能喷出高压水，高压水对地层物质的喷射和润滑作用，减小了钻孔时钻头的阻力，有助于快速成孔。

本实用新型进一步设置为：所述水压喷射装置包括设置于钻头上的储水槽，所述储水槽上设置有使储水槽内的水单向流出的单向机构，所述储水槽上连通有进水管。

通过采用上述技术方案，当钻头遇到的阻力较小时，水压喷射装置不工作，此时单向机构将储水槽遮盖，避免地层物质进入储水槽内，依靠钻头的振动和轴向作用力进行钻孔；当钻头遇到的阻力较大时，开启水压喷射装置，进水管内的水进入储水槽内并从储水槽槽口高速喷出，减小钻头受到的阻力，便于进行钻孔工作。

本实用新型进一步设置为：所述单向机构包括开设于钻头上的限位槽，所述限位槽内设置有挡板，所述挡板将储水槽的槽口封严且与限位槽侧壁之间存在间隙，所述挡板上连接有限位杆，所述限位杆外侧套设有固定于储水槽内的导向环，所述限位杆上套设有两端分别挡板和导向环固定连接的处于拉伸状态的拉簧。

通过采用上述技术方案，当水压喷射装置启动工作时，进水管内的水进入储水槽内，储水槽内的水推动挡板，挡板带动限位杆移动，限位杆受到导向环的限制作用沿自身轴线方向移动，此时储水槽内的水进入限位槽内，并从限位槽的槽口高速喷出；当水压喷射装置停止工作时，拉簧拉动挡板沿限位杆轴线方向移动使挡板与限位槽底面抵触将储水槽槽口封严，防止地层物质进入储水槽内。

本实用新型进一步设置为：所述限位杆位于导向环背向挡板的一侧固设有限位板。

通过采用上述技术方案，当水压喷射装置启动时，储水槽内的水推动挡板移动，直至限位板与导向环抵触，此时挡板不再移动，防止限位杆与导向环分离。

本实用新型进一步设置为：所述限位槽槽口固设有收口环，所述收口环外侧与限位槽侧壁抵触，所述收口环内径沿远离储水槽的方向逐渐减小。

通过采用上述技术方案，限位槽内的水从收口环内侧流出时出口的截面积较小，流速较大，提高了水压喷射装置的喷射作用。

本实用新型进一步设置为：所述驱动电机上连接有电缆，所述套管内侧固定有容纳电缆和进水管的护管。

通过采用上述技术方案，护管能将电缆和进水管进行有效保护，减小洛阳铲移动过程中对电缆和进水管造成的损伤。

本实用新型进一步设置为：所述洛阳铲包括U型结构的铲身，所述铲身上固定连接有铲柄，所述铲柄之间可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，进入套管内的地层物质进入铲身，抽动铲柄带动铲身移出套管，铲身将地层物质从套管内带出，铲柄之间可拆卸连接，便于洛阳铲于不同深度的钻孔中使用。

本实用新型进一步设置为：所述钻头外侧周向固定有伸出钻头的若干钢筋。

通过采用上述技术方案，钻头振动时能带动钢筋振动，钢筋前端能对地层进行扰动，便于钻头的钻进工作。

本实用新型进一步设置为：所述钻头外侧固定有固定板。

通过采用上述技术方案，随着钻头的振动，固定板能对地层进行预振动，便于钻头的前进。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、驱动电机启动工作后，带动钻头振动，钻头振动能将底基层挤压密实，增加了钻孔的孔壁密实度，提高了钻孔质量，钻头前进中会有部分地层物质进入套管，进入套管的地层物质使用洛阳铲铲出，洛阳铲操作劳动强度降低，能快速实现松软底基层的钻孔工作；

2、当水压喷射装置启动工作时，储水槽内的水进入限位槽内，并从限位槽的槽口高速喷出；当水压喷射装置停止工作时，拉簧拉动挡板沿限位杆轴线方向移动使挡板与限位槽底面抵触将储水槽槽口封严，防止地层物质进入储水槽内；

3、钻头振动时能带动钢筋振动，钢筋前端能对地层进行扰动，便于钻头的钻进工作。

附图说明

图1是实施例1的剖面结构示意图；

图2是图1中A处放大图；

图3是实施例2一端的结构示意图；

图4是实施例3一端的剖面结构示意图。

图中，1、洛阳铲；11、铲身；12、铲柄；2、套管；21、护管；3、振冲器；31、驱动电机；311、电缆；32、联轴器；33、偏心轴；34、振动壳体；341、翅片；4、钻头；41、储水槽；42、限位槽；43、固定板；44、收口环；5、水压喷射装置；51、单向机构；511、挡板；512、限位杆；513、导向环；514、拉簧；515、限位板；52、进水管；6、钢筋。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1

一种振动挤密成孔器，如图1所示，包括洛阳铲1，洛阳铲1包括U型结构的铲身11和长杆结构的铲柄12，相邻两根铲柄12之间螺纹连接。当振动挤密成孔器钻孔深度较小时，适当减小铲柄12个数，方便钻孔时洛阳铲1的使用。

如图1所示，铲身11外侧套设有套管2，洛阳铲1沿套管2侧壁滑动。

如图1所示，套管2内侧一端焊接固定有多个连接杆，连接杆上固定有振冲器3。振冲器3包括焊接于连接杆上的电机护壳，电机护壳内侧使用螺钉固定设置有驱动电机31。驱动电机31输出端位于套管2外部，驱动电机31输出端使用螺钉固定有联轴器32，联轴器32背向驱动电机31的一端使用螺钉固定有偏心轴33，偏心轴33外侧连接有振动壳体34，振动壳体34上使用螺钉固定有套设于偏心轴33上的轴承。

如图1所示，驱动电机31上连接有电缆311，当驱动电机31启动时，驱动电机31带动联轴器32转动，联轴器32转动带动偏心轴33绕联轴器32轴线转动，偏心轴33转动的同时带动振动壳体34振动。振动壳体34外侧焊接有周向均布于振动壳体34侧面上的翅片341，翅片341在本实施例中设置为两个。

如图1所示，振动壳体34远离套管2的端部焊接固定有钻头4，钻头4为底面与振动壳体34端面抵触的圆台结构。振动壳体34侧面周向均布有多个固定板43，固定板43在本实施例中设置为四个。钻头4前进过程中，固定板43能对地层进行预振动，便于钻头4的前进。

如图1所示，振动挤密成孔器包括水压喷射装置5，水压喷射装置5包括开设于钻头4远离振动壳体34端面上的储水槽41，储水槽41上设置有单向机构51，储水槽41上连通有进水管52。

如图2所示，单向机构51包括开设于钻头4上的限位槽42，限位槽42底面抵压有挡板511，挡板511将储水槽41的槽口封严且与限位槽42侧壁之间存在间隙。挡板511上焊接固定有限位杆512，限位杆512外侧套设有位于储水槽41内的导向环513，导向环513侧面焊接有固定架，固定架过盈嵌设于储水槽41内。限位杆512上套设有两端分别与挡板511和导向环513固定连接的处于拉伸状态的拉簧514。限位杆512位于导向环513背向挡板511的一端固设有限位板515。

如图1所示，套管2内侧固定有容纳电缆311和进水管52的护管21。护管21将电缆311和进水管52遮护减小洛阳铲1移动时对电缆311和进水管52造成的损伤。

一种振动挤密成孔器，其工作过程如下：

驱动电机31启动工作，驱动电机31带动振动壳体34振动，向振动挤密成孔器施加轴向作用力，推动钻头4向地基层前进，钻头4振动能将孔壁挤压紧密提高孔壁密实度，从而提高成孔稳定性；钻头4前进过程中部分地层物质会进入套管2内，进入套管2内的地层物质进入铲身11，拉动铲柄12将铲身11从套管2内取出，将套管2内的地层物质取出；

当钻孔阻力较大时，开启水压喷射装置5，进水管52内的水进入储水槽41内，储水槽41内的水推动挡板511，挡板511沿限位杆512轴线方向移动，使储水槽41内的水进入限位槽42内，限位槽42内的水高速喷出减小地层物质对钻头4的阻力，便于钻头4的前进；当水压喷射装置5停止工作时，拉簧514拉动挡板511与限位槽42底面抵触，防止地层物质进入储水槽41，限位板515能防止限位杆512从导向环513上脱离。

实施例2

一种振动挤密成孔器，与实施例1不同之处在于，如图3所示，钻头4外侧周向焊接有若干钢筋6，钢筋6伸出钻头4，钢筋6在本实施例中设置为四个。钻头4前进时钢筋6能先对前方地层进行扰动，便于钻头4的前进。

实施例3

一种振动挤密成孔器，与实施例1不同之处在于，如图4所示，限位槽42槽口固设有收口环44，收口环44外侧过盈嵌设于限位槽42内，收口环44内径沿远离储水槽41方向逐渐减小。收口环44末端截面积较小，能增大从限位槽42喷出的水流速度，提高水压喷射装置5的喷射效果。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。