喷射泵举气动潜孔岩石成槽机的制作方法

本实用新型涉及桩工机械技术领域，具体涉及一种喷射泵举气动潜孔岩石成槽机。

背景技术：

桩工领域许多工程项目需要在岩石中开凿矩形槽孔，比如用于深大基坑支护的地下连续墙、建筑物地下室结构物墙体、水库大坝防渗墙和江河堤坝加固等，都需要使用在岩石中成槽施工的桩工机械。

当前在岩石中开凿矩形槽孔使用的机械和工法主要有：

使用常规圆形成孔钻机，先沿施工轴线间隔一定距离钻成相邻的圆形钻孔，再用冲击设备或开合式抓斗将相邻钻孔间的岩土清除，形成连续的槽孔。

使用开合式潜孔液压抓斗或机械抓斗，直接开挖槽孔。

使用配有两个纵向回转液压铣轮的潜孔铣槽机，直接开挖槽孔。

以上工法和使用的成槽机械在施工软土地层时效果还好，但在强度较高的岩石地层中成槽施工时，进尺很慢甚至无法进尺。即使是公认效率最高的铣槽机，也受制于铣齿合金的硬度和回转驱动扭矩，在一些硬岩地层中也进尺缓慢甚至无法成槽，且铣槽机的结构非常复杂造价极高。

其实，通过体积破碎凿岩的气动冲击器是现阶段效率最高的碎岩工具之一，但受制于当前的工艺和结构设计，也仅仅在钻凿圆形岩石孔时使用，并没有应用到矩形成槽施工中。

如何把气动冲击技术应用到矩形成槽施工，提高当前岩石成槽施工效率，就成了亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的，是提供一种喷射泵举气动潜孔岩石成槽机，应用气动冲击技术提高当前岩石成槽施工效率。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案来实现：

一种喷射泵举气动潜孔岩石成槽机，包括机架总成、液压缸和凿岩排渣装置总成。

所述机架总成是用方钢焊接成的矩形框架，焊有吊耳。

所述液压缸的杆端和缸端分别与机架总成和凿岩排渣装置总成的底板铰接。

所述凿岩排渣装置总成由顶板、底板、气动冲击器、空气喷射泵和凿岩体组成。

所述凿岩排渣装置总成的顶板开有顶板进气孔、顶板喷射泵安装孔，冲击器进气管与顶板进气孔同轴焊接。

所述凿岩排渣装置总成的底板开有与冲击器外套管安装外径、底板环状空间内径和砧柱套安装外径相适应的同轴不同径的冲击器安装孔。

所述凿岩排渣装置总成的底板开有与喷射泵泵体安装外径和喷射泵芯管安装外径相适应的同轴不同径的底板喷射泵安装孔。

冲击器外套管通过螺栓A和螺栓D分别与顶板和底板密封连接，喷射泵泵体穿过顶板喷射泵安装孔通过螺栓E与底板密封连接，喷射泵芯管通过螺栓C与底板密封连接，砧柱同轴套装在砧柱套内并通过螺栓B与底板密封连接。挡块与底板焊接，固定销穿过凿岩体销孔和挡块销孔将凿岩体与挡块连接。

所述凿岩排渣装置总成、气动冲击器和空气喷射泵不少于一个。

优选的，上述喷射泵举气动潜孔岩石成槽机中，所述冲击器外套管插入底板的管段，开有若干与底板环状空间连通的外套管排气孔。

优选的，上述喷射泵举气动潜孔岩石成槽机中，所述砧柱开有轴向、径向贯通的砧柱排气孔，可通过外套管排气孔与底板环状空间连通。

优选的，上述喷射泵举气动潜孔岩石成槽机中，所述喷射泵泵体下端内壁与喷射泵芯管上端外壁间形成环状储气空间和喷射泵环隙，底板环状空间与环状储气空间之间开有底板通气管道。

优选的，上述喷射泵举气动潜孔岩石成槽机中，所述挡块销孔的断面是两个半圆夹矩形的长圆形孔洞，通过固定销与挡块连接的凿岩体可沿挡块做受限于挡块销孔的上下滑动。

优选的，上述喷射泵举气动潜孔岩石成槽机中，所述凿岩排渣装置总成在液压缸的推拉作用下，可沿机架上横梁和机架下横梁往复运动。

优选的，上述喷射泵举气动潜孔岩石成槽机中，所述凿岩体镶嵌有凿岩合金齿。

本实用新型提供一种喷射泵举气动潜孔岩石成槽机，工作时：

机架总成上的吊耳与地面主机悬吊索具连接，用于喷射泵举气动潜孔岩石成槽机的纵向升降控制；冲击器进气口通过软管与地面空气压缩机出气口连接，为气动冲击器和空气喷射泵提供压缩空气；液压油管进出口与地面液压动力源的液压软管连接，为液压缸提供动力油，用于凿岩排渣装置总成在机架总成内的往复运动；喷射泵排渣口与地表排渣软管连接，用于向地表输送空气喷射泵排出的气液渣混合物。

当地面主机悬吊索具逐渐下放，喷射泵举气动潜孔岩石成槽机将向下移动，原本在挡块销孔内处于悬吊状态的凿岩体会首先接触岩石顶面，并沿挡块向上移动，推动砧柱和冲击器活塞向上移动，从而触发气动冲击器工作。气动冲击器未被触发前，从冲击器进气管导入的压缩空气直接通过砧柱排气孔、外套管排气孔、底板环状空间和底板通气管道排入环状储气空间，并通过喷射泵环隙从空气喷射泵排出槽孔。

触发后的气动冲击器，压缩气体推动冲击器活塞上下冲击做功，向下冲击的冲击器活塞击打砧柱顶面，砧柱将冲击器活塞的打击力传递给凿岩体，并通过凿岩合金齿碎岩。推动冲击器活塞做功后的余气，通过砧柱排气孔、外套管排气孔、底板环状空间和底板通气管道排入环状储气空间，并经喷射泵环隙高速喷入喷射泵泵体内。余气经喷射泵环隙高速喷出时，在喷射泵环隙出口附近形成负压。被凿岩合金齿击碎的岩渣，会在喷射泵负压和孔内大气压、水压的作用下被气体、液体裹挟着吸入喷射泵吸渣口，经空气喷射泵的混合和扩压作用后，从喷射泵排渣口通过排渣软管排出槽孔。

在气动冲击器和空气喷射泵工作的同时，液压缸推拉凿岩排渣装置总成沿机架上横梁和机架下横梁做往复运动，凿岩体和喷射泵排渣口在槽孔往复凿岩和吸渣，完成岩石成槽施工。

实现了应用气动冲击技术提高岩石成槽施工效率的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍。下面描述的附图仅是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型实施例提供的喷射泵举气动潜孔岩石成槽机三维结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的喷射泵举气动潜孔岩石成槽机凿岩排渣装置总成I-I剖面A向示意图。

其中图1、图2中：

液压缸1；机架下横梁2；吊耳3；冲击器进气口4；喷射泵排渣口5；液压油管进出口6；凿岩排渣装置总成7；机架上横梁8；机架总成9；气动冲击器10；空气喷射泵11；冲击器进气孔12；顶板进气孔13；顶板14；螺栓A15；喷射泵泵体16；冲击器外套管17；冲击器活塞18；底板通气管道19；砧柱排气孔20；砧柱21；底板环状空间22；外套管排气孔23；螺栓B24；固定销25；凿岩合金齿26；砧柱套27；喷射泵芯管28；喷射泵吸渣口29；螺栓C30；环状储气空间31；凿岩体32；凿岩体销孔33；挡块销孔34；挡块35；底板36；冲击器安装孔37；螺栓D38；底板喷射泵安装孔39；顶板喷射泵安装孔40；喷射泵环隙41；螺栓E42。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种喷射泵举气动潜孔岩石成槽机，应用气动冲击技术提高当前岩石成槽施工效率。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。以下所描述的实施例仅是本实用新型的一个实施例，不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1、图2，本实用新型实施例提供一种喷射泵举气动潜孔岩石成槽机，包括机架总成9、液压缸1和凿岩排渣装置总成7。

具体如图1、图2所示：

所述机架总成9是用方钢焊接成的矩形框架，焊有吊耳3。

所述液压缸1的杆端和缸端分别与机架总成9和凿岩排渣装置总成7的底板36铰接。

所述凿岩排渣装置总成7由顶板14、底板36、气动冲击器10、空气喷射泵11和凿岩体32组成。

所述凿岩排渣装置总成7的顶板14开有顶板进气孔13、顶板喷射泵安装孔40，冲击器进气管12与顶板进气孔13同轴焊接；所述凿岩排渣装置总成7的底板36开有与冲击器外套管17安装外径、底板环状空间22内径和砧柱套27安装外径相适应的同轴不同径的冲击器安装孔37；所述凿岩排渣装置总成7的底板36开有与喷射泵泵体16安装外径和喷射泵芯管28安装外径相适应的同轴不同径的底板喷射泵安装孔39。

冲击器外套管17通过螺栓A15和螺栓D38分别与顶板14和底板36密封连接，喷射泵泵体16穿过顶板喷射泵安装孔40通过螺栓E42与底板36密封连接，喷射泵芯管28通过螺栓C30与底板36密封连接，砧柱21同轴套装在砧柱套27内并通过螺栓B24与底板36密封连接；挡块35与底板36焊接，固定销25穿过凿岩体销孔33和挡块销孔34将凿岩体32与挡块35连接。

所述凿岩排渣装置总成7、气动冲击器10和空气喷射泵11不少于一个。

所述冲击器外套管17插入底板36的管段开有若干与底板环状空间22连通的外套管排气孔23。

所述砧柱21开有轴向、径向贯通的砧柱排气孔20，可通过外套管排气孔23与底板环状空间22连通。

所述喷射泵泵体16下端内壁与喷射泵芯管28上端外壁间形成环状储气空间31和喷射泵环隙41，底板环状空间22与环状储气空间31之间开有底板通气管道19。

所述挡块销孔34的断面是两个半圆夹矩形的长圆形孔洞，通过固定销25与挡块35连接的凿岩体32可沿挡块35做受限于挡块销孔34的上下滑动。

所述凿岩排渣装置总成7在液压缸1的推拉作用下，可沿机架上横梁8和机架下横梁2往复运动。

所述凿岩体32镶嵌有凿岩合金齿26。

本实用新型实施例公开的喷射泵举气动潜孔岩石成槽机工作时：

机架总成9上的吊耳3与地面主机悬吊索具连接，用于喷射泵举气动潜孔岩石成槽机的纵向升降控制；冲击器进气口4通过软管与地面空气压缩机出气口连接，为气动冲击器10和空气喷射泵11提供压缩空气；液压油管进出口6与地面液压动力源的液压软管连接，为液压缸1提供动力油，用于凿岩排渣装置总成7在机架总成9内的往复运动；喷射泵排渣口5与地表排渣软管连接，用于向地表输送空气喷射泵排出的气液渣混合物。

当地面主机悬吊索具逐渐下放，喷射泵举气动潜孔岩石成槽机将向下移动，原本在挡块销孔34内处于悬吊状态的凿岩体32会首先接触岩石顶面，并沿挡块35向上移动，推动砧柱21和冲击器活塞18向上移动，从而触发气动冲击器10工作。气动冲击器10未被触发前，从冲击器进气管12导入的压缩空气直接通过砧柱排气孔20、外套管排气孔23、底板环状空间22和底板通气管道19排入环状储气空间31，并通过喷射泵环隙41从空气喷射泵排渣口5排出槽孔。

触发后的气动冲击器10，压缩气体推动冲击器活塞18上下冲击做功，向下冲击的冲击器活塞18击打砧柱21顶面，砧柱21将冲击器活塞18的打击力传递给凿岩体32，并通过凿岩合金齿26碎岩。推动冲击器活塞18做功后的余气，通过砧柱排气孔20、外套管排气孔23、底板环状空间22和底板通气管道19排入环状储气空间31，并经喷射泵环隙41高速喷入喷射泵泵体16内。余气经喷射泵环隙41高速喷出时，在喷射泵环隙41出口附近形成负压。被凿岩合金齿26击碎的岩渣，会在喷射泵负压和孔内大气压、水压的作用下被气体、液体裹挟着吸入喷射泵吸渣口28，经空气喷射泵11的混合和扩压作用后，从喷射泵排渣口5通过排渣软管排出槽孔。

在气动冲击器10和空气喷射泵11工作的同时，液压缸1推拉凿岩排渣装置总成7沿机架上横梁8和机架下横梁2做往复运动，凿岩体32和喷射泵排渣口28在槽孔段往复凿岩和吸渣，完成岩石成槽施工。

实现了应用气动冲击技术提高岩石成槽施工效率的目的。