基坑支护钻孔灌注桩施工设备的制作方法

本实用新型涉及建筑基础工程设备领域，更具体地说，它涉及基坑支护钻孔灌注桩施工设备。

背景技术：

随着城市发展的需要，大量新建高层、超高层建筑，需要对拟建场地进行深基坑开挖，并对基坑侧壁进行有效支护，基坑支护一般采用钻孔灌注桩方法，在基坑周边形成一圈支护桩。

在基坑支护钻孔灌注桩施工的过程中，经常使用旋挖钻机进行开孔，旋挖钻机本体上设置有钻杆，旋挖钻机本体上滑移连接有动力头，钻杆插接于动力头，钻杆的底部设置有钻头，旋挖钻机的主要工作部件为钻头，钻头包括钻头体和钻头底盖，底盖下方设置有钻齿，钻头进入钻孔，动力头带动钻杆转动，从而使钻头底盖将泥土旋进钻头体内，钻头体装满钻头体后，钻杆将钻头提到地面，操作人员打开钻头底盖，将钻头体内的泥土卸出。

但是，当遇粘质土时，进入钻头体内的泥土经过自身旋转挤压，在钻头体内压紧，并黏在钻头体内，造成卸土困难，影响施工效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供基坑支护钻孔灌注桩施工设备，具有将钻头体内的泥土冲出钻头体，方便卸土的优点。

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：基坑支护钻孔灌注桩施工设备，包括旋挖钻机本体，所述旋挖钻机本体上设置有钻杆，所述旋挖钻机本体上滑移连接有动力头，所述钻杆插接于动力头，所述钻杆的底部设置有钻头体，所述钻头体的底部转动连接有钻头底盖，所述底盖下方设置有钻齿，所述钻头体设置有与钻头底盖卡接配合的卡接机构，所述钻头体内沿竖直方向滑动连接有冲板，所述钻头体的顶部沿竖直方向滑动连接有撞击杆，所述撞击杆的底端与冲板的顶端抵接配合，所述撞击杆上设置有第一齿条，所述钻头体的顶部固定设置有齿轮机构，所述钻头体的顶部沿竖直方向滑动连接有驱动杆，所述驱动杆上设置有第二齿条，所述齿轮机构同时与第一齿条和第二齿条啮合配合，并且所述齿轮机构使撞击杆和驱动杆在同一时间的滑动方向相反，所述第二齿条沿其长度方向设置有多个缺口，所述驱动杆的顶端与动力头的底端抵接配合。

通过采用上述技术方案，钻头体设置于钻杆的底端，可通过钻杆实现钻头体的上升和下降的操作，方便将钻头体伸进钻孔进行开孔或将钻头体从钻孔中退出以进行卸土，动力头为钻杆提供扭矩，使钻杆转动，从而使钻头体和钻头底盖转动，配合钻齿将孔底的泥土旋入钻头体内，在钻头体内装满泥土时，将钻头体提到地面，通过卡接机构解除钻头底盖与钻头体的卡接关系，钻头底盖向下翻转，钻头体的底部与外界连通，以进行卸土，同时将动力头往靠近钻头体的方向移动，动力头抵住驱动杆并将驱动杆往下推动，这时在齿轮机构的作用下，撞击杆往上滑动，在第二齿条的缺口与齿轮机构对应时，第二齿条与齿轮机构脱离，此时撞击杆在重力的作用下往下滑动，并撞击冲板的上表面，将冲板往钻头体的下端撞击，冲板在往下运动的过程中推动钻头体内的泥土，并且第二齿条沿其长度方向设置有多个缺口，驱动杆在下滑的过程中多次与齿轮机构啮合后脱离，同时使得撞击杆多次往上下滑动并撞击冲板，使得冲板下滑的距离更接近钻头体的底部，将黏在钻头体内的泥土冲下地面，减少因进入钻头体内的泥土经过自身旋转挤压，在钻头体内压紧，造成卸土困难的情况，加快施工效率。

优选的，所述卡接机构包括连杆和卡钩，所述卡钩固定连接于钻头底盖，所述连杆转动连接于钻头体，所述连杆的顶端朝向动力头的方向设置有与动力头抵接配合的斜块，所述连杆背向斜块的一面的底端与卡钩卡接配合，所述连杆的顶端高出于驱动杆。

通过采用上述技术方案，在进行卸土操作时，将动力头往靠近钻头体的方向移动，在这过程中，动力头会抵住连杆顶端的斜块，并将斜块与连杆的顶端往外侧推动，与此同时，连杆背向斜块的一面的底端往远离卡钩的方向运动，使得连杆与卡钩分离，钻头底盖在重力的作用下往下翻转，使得钻头体的底端与外界连通，可进行卸土操作，不需要操作人员走到钻头体旁手动打开钻头底盖，提高了施工现场的施工安全，并且在往下移动动力头时，动力头先接触连杆，使得连杆与卡钩在撞击杆撞击冲板前实现分离，翻开钻头底盖，然后动力头才推动驱动杆，使钻头体内的泥土能顺利卸出。

优选的，所述钻头体的顶端设置有透气孔。

通过采用上述技术方案，透气孔使得冲板与钻头体之间的空间的气压与外界保持一致，减少因冲板与钻头体之间的空间的气压大于外界而对撞击杆往下滑动造成阻碍的情况。

优选的，所述齿轮机构包括第一齿轮、第二齿轮和单向轴承，所述第一齿轮与单向轴承的外环同轴固定连接，所述第二齿轮与单向轴承的内环同轴固定连接，所述第二齿轮转动连接于钻头体的顶部，所述第一齿轮与第一齿条啮合配合，所述第二齿条与第二齿轮远离第一齿条的一侧啮合配合，在所述第二齿条与第二齿轮啮合并往上运动时，所述单向轴承可自由转动。

通过采用上述技术方案，在动力头往下运动并抵住驱动杆时，驱动杆带动第二齿条往下滑动，这时第二齿条与第二齿轮啮合，第二齿轮被第二齿条带动转动，并且此时单向轴承处于锁死状态，第一齿轮与第二齿轮同向转动，并带动第一齿条和撞击杆往上运动，在第二齿条上的缺口与第二齿轮对应时，第二齿轮与第二齿条脱离，这时撞击杆在重力的作用下往下滑动并撞击冲板，此后驱动杆在动力头继续往下滑动，第二齿条重新与第二齿轮啮合，并重复以上过程，在卸土操作完成后，动力头往上运动后，将驱动杆往上运动，并带动与第二齿条啮合配合的第二次轮转动，此时单向轴承处于自由转动状态，第二齿轮与第一齿轮互不影响，将驱动杆恢复原位后，当驱动杆有往下运动的趋势时，单向轴承处于锁死状态，驱动杆的位置将被保持，在进行开孔的过程中，进入钻头体内的泥土将冲板往上挤压，带动撞击杆往上滑动，并带动与第一齿条啮合的第一齿条转动，此时单向轴承处于自由转动状态，撞击杆顺利被冲板往上滑动。

优选的，在所述驱动杆与钻头体之间设置有拉簧，所述拉簧在拉伸状态时使驱动杆具有往上运动的趋势。

通过采用上述技术方案，在卸土操作完成后，将动力头往上运动，驱动杆在拉簧的作用下往初始位置运动，方便下一次的卸土操作，并且减少在进行卸土的过程中，在第二齿条上的缺口与第二齿轮对应时，在拉簧的作用下，驱动杆在重力的作用下滑落，使得第二齿条过快与第二齿轮啮合，撞击杆下滑过早停止的情况，保证撞击杆能正常撞击冲板。

优选的，所述第一齿轮的半径大于第二齿轮的半径。

通过采用上述技术方案，使得在驱动驱动杆往下滑动时，撞击杆上滑的距离大于驱动杆下滑的距离，增大了撞击杆下滑的高度，提高了撞击杆对冲板的撞击效果，提高了卸土的效率。

优选的，所述撞击杆的数量大于1，且其与冲板的抵接点环形均匀分布于冲板上。

通过采用上述技术方案，多个撞击杆与冲板抵接配合，提高了撞击杆对冲板的撞击力度，并使得冲板受到来自撞击杆的冲击力分布更均匀，提高撞击杆对冲板的撞击效果，提高了卸土的效率。

优选的，多个所述撞击杆之间相互连接有连接环。

通过采用上述技术方案，连接环使多个撞击杆相互连接，使得多个撞击杆同步运动，使得撞击杆在下滑时能在相近的时间内撞击冲板，提高撞击杆对冲板的撞击效果。

优选的，多个所述驱动杆的顶端之间相互连接有抵环，所述抵环的底端与钻头体的底端抵接配合。

通过采用上述技术方案，抵环增大了驱动杆与动力头之间的接触面积，并且动力头的压力均分到每个驱动杆上，提高结构稳定性，并使得多个驱动杆同步运动，使得撞击杆在下滑时能在相近的时间内撞击冲板，提高撞击杆对冲板的撞击效果。

优选的，所述钻头体在连杆处设置有隔离槽，所述连杆位于隔离槽内。

通过采用上述技术方案，在开孔时，隔离槽将连杆与泥土分隔开，减少在将钻头体提上地面进行卸土操作时，泥土挡住连杆使得连杆难以转动的情况，使得连杆能顺利与卡钩进行分离。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：在钻头体内装满泥土时，将钻头体提到地面，将动力头往靠近钻头体的方向移动，在这过程中，动力头会抵住连杆顶端的斜块，并将斜块与连杆的顶端往外侧推动，与此同时，连杆背向斜块的一面的底端往远离卡钩的方向运动，使得连杆与卡钩分离，钻头底盖在重力的作用下往下翻转，以进行卸土，然后动力头抵住抵环，抵环带动驱动杆往下运动，从而将第二齿条往下移动，这时第二齿条与第二齿轮啮合，第二齿轮被第二齿条带动转动，第一齿轮与第二齿轮同向转动，并带动第一齿条和撞击杆往上运动，在第二齿条上的缺口与第二齿轮对应时，第二齿轮与第二齿条脱离，这时撞击杆在重力的作用下往下滑动并撞击冲板，冲板在往下运动的过程中推动钻头体内的泥土，此后驱动杆在动力头继续往下滑动，第二齿条重新与第二齿轮啮合，并重复以上过程，使得撞击杆多次往上下滑动并撞击冲板，使得冲板下滑的距离更接近钻头体的底部，将黏在钻头体内的泥土冲下地面，减少因进入钻头体内的泥土经过自身旋转挤压，在钻头体内压紧，造成卸土困难的情况，加快施工效率，在卸土操作完成后，将动力头往上运动，驱动杆在拉簧的作用下往初始位置运动，方便下一次的卸土操作，并且在驱动驱动杆往下滑动时，撞击杆上滑的距离大于驱动杆下滑的距离，增大了撞击杆下滑的高度，提高了撞击杆对冲板的撞击效果，提高了卸土的效率。

附图说明

图1是本实施例的结构示意图；

图2是图1中A部分的放大图；

图3是本实施例中单向轴承与第一齿轮和第二齿轮的关系示意图；

图4是本实施例中冲板与钻头体的关系示意图；

图5是本实施例中连杆与卡钩的关系示意图。

附图标记：1、旋挖钻机本体；2、钻杆；3、动力头；4、钻头体；5、钻头底盖；6、钻齿；7、冲板；8、撞击杆；9、第一齿条；10、驱动杆；11、第二齿条；12、缺口；13、连杆；14、卡钩；15、斜块；16、透气孔；17、第一齿轮；18、第二齿轮；19、单向轴承；20、拉簧；21、连接环；22、抵环；23、隔离槽；24、第一安装座；25、第二安装座；26、滑槽；27、抵块；28、扭簧。

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。

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。

基坑支护钻孔灌注桩施工设备，如图1和图2所示，包括旋挖机本体，旋挖钻机本体1上设置有钻杆2，旋挖钻机本体1上滑移连接有动力头3，钻杆2插接于动力头3，钻杆2的底部设置有钻头体4，钻头体4的底部铰接有钻头底盖5，底盖下方设置有钻齿6，钻头体4设置于钻杆2的底端，可通过钻杆2实现钻头体4的上升和下降的操作，方便将钻头体4伸进钻孔进行开孔或将钻头体4从钻孔中退出以进行卸土，动力头3为钻杆2提供扭矩，使钻杆2转动，从而使钻头体4和钻头底盖5转动，配合钻齿6将孔底的泥土旋入钻头体4内。

结合图2和图3，钻头体4内沿竖直方向滑动连接有冲板7，钻头体4的顶部沿竖直方向滑动连接有撞击杆8，并且撞击杆8的底端与冲板7的顶端抵接配合，撞击杆8的数量为4，且其与冲板7的抵接点环形均匀分布于冲板7上，在冲板7的顶端的侧边往上固定设置有4个环形均匀分布的抵块27，且抵块27的顶端与钻头体4的顶端抵接配合，抵块27使得冲板7位于钻头体4内的最高位置时，冲板7与钻头体4的顶端之间存在一段距离，使得撞击杆8能插进钻头体4一段距离，撞击杆8在往上运动时不至于滑出钻头体4的顶端。

撞击杆8靠近钻杆2的一侧固定设置有第一齿条9，第一齿条9啮合配合有第一齿轮17，并且第一齿轮17转动连接于固定于钻头体4的顶端的第一安装座24，第一齿轮17同轴固定连接有单向轴承19的外环，单向轴承19的内环同轴固定连接有第二齿轮18，并且第二齿轮18转动连接于固定于钻头体4的顶端的第二安装座25，第二齿轮18啮合配合有第二齿条11，第二齿条11固定连接有驱动杆10，钻头体4在驱动杆10处沿竖直方向设置有滑槽26，并且滑槽26贯穿钻头体4的顶部，第二齿条11沿其长度方向设置有多个缺口12，并且缺口12与第二齿轮18无接触部分。

结合图2和图4，4个驱动杆10的顶端之间相互连接有抵环22，并且抵环22的底端与钻头体4的底端抵接配合，抵环22增大了驱动杆10与动力头3之间的接触面积，并且动力头3的压力均分到每个驱动杆10上，提高结构稳定性，并使得多个驱动杆10同步运动。

4个撞击杆8之间相互连接有连接环21，并且连接环21与动力头3无接触部分，连接环21使多个撞击杆8相互连接，使得多个撞击杆8同步运动，使得撞击杆8在下滑时能在相近的时间内撞击冲板7，提高撞击杆8对冲板7的撞击效果。

在动力头3往下运动并抵住抵环22时，驱动杆10带动第二齿条11往下滑动，这时第二齿条11与第二齿轮18啮合，第二齿轮18被第二齿条11带动转动，并且此时单向轴承19处于锁死状态，第一齿轮17与第二齿轮18同向转动，并带动第一齿条9和撞击杆8往上运动，在第二齿条11上的缺口12与第二齿轮18对应时，第二齿轮18与第二齿条11脱离，这时撞击杆8在重力的作用下往下滑动并撞击冲板7，此后驱动杆10在动力头3继续往下滑动，第二齿条11重新与第二齿轮18啮合，并重复以上过程，将黏在钻头体4内的泥土冲下地面。

在卸土操作完成后，动力头3往上运动后，将驱动杆10往上运动，并带动与第二齿条11啮合配合的第二次轮转动，此时单向轴承19处于自由转动状态，第二齿轮18与第一齿轮17互不影响，将驱动杆10恢复原位后，当驱动杆10有往下运动的趋势时，单向轴承19处于锁死状态，驱动杆10的位置将被保持，在进行开孔的过程中，进入钻头体4内的泥土将冲板7往上挤压，带动撞击杆8往上滑动，并带动与第一齿条9啮合的第一齿条9转动，此时单向轴承19处于自由转动状态，撞击杆8顺利被冲板7往上滑动。

结合图2-4，第一齿轮17的半径大于第二齿轮18的半径，使得在驱动驱动杆10往下滑动时，撞击杆8上滑的距离大于驱动杆10下滑的距离，增大了撞击杆8下滑的高度，提高了撞击杆8对冲板7的撞击效果。

在驱动杆10与钻头体4之间设置有拉簧20，拉簧20在拉伸状态时使驱动杆10具有往上运动的趋势，在卸土操作完成后，将动力头3往上运动，驱动杆10在拉簧20的作用下往初始位置运动，方便下一次的卸土操作，并且减少在进行卸土的过程中，在第二齿条11上的缺口12与第二齿轮18对应时，在拉簧20的作用下，驱动杆10在重力的作用下滑落，使得第二齿条11过快与第二齿轮18啮合，撞击杆8下滑过早停止的情况，保证撞击杆8能正常撞击冲板7。

钻头体4的顶端设置有多个连通冲板7与钻头体4之间的空间与外界的透气孔16，透气孔16使得冲板7与钻头体4之间的空间的气压与外界保持一致，减少因冲板7与钻头体4之间的空间的气压大于外界而对撞击杆8往下滑动造成阻碍的情况。

结合图4和图5，钻头体4在远离其与钻头底盖5铰接处的顶端转动连接有连杆13，连杆13的顶端朝向动力头3的方向一体成型有与动力头3抵接配合的斜块15，连杆13背向斜块15的一面的底端卡接配合有卡钩14，卡钩14固定连接于钻头底盖5远离其铰接点的一端，将动力头3往靠近钻头体4的方向移动，在这过程中，动力头3会抵住连杆13顶端的斜块15，并将斜块15与连杆13的顶端往外侧推动，与此同时，连杆13背向斜块15的一面的底端往远离卡钩14的方向运动，使得连杆13与卡钩14分离，钻头底盖5在重力的作用下往下翻转，使得钻头体4的底端与外界连通。

连杆13与钻头体4之间设置有扭簧28，扭簧28使连杆13具有往与卡钩14卡接的方向运动的趋势，扭簧28使得连杆13与卡钩14的卡接关系更紧密，减少因晃动使得连杆13与卡钩14分离，使得钻头底盖5意外翻转的情况。

卡钩14的顶部靠近连杆13的一端设置为斜面，将翻开后的钻头底盖5往封住钻头体4的底端的方向翻转，使连杆13抵住卡钩14的斜面，连杆13往远离卡钩14的方向翻转，在钻头底盖5盖住钻头体4的底端时，在扭簧28的作用下，连杆13与卡钩14卡接，可将钻头底盖5卡在封住钻头体4低底端的位置，不需要操作人员走到钻头体4旁手动盖上钻头底盖5，提高了施工现场的施工安全。

钻头体4在连杆13处设置有隔离槽23，并且连杆13位于隔离槽23内，隔离槽23将连杆13与泥土分隔开，减少在将钻头体4提上地面进行卸土操作时，泥土挡住连杆13使得连杆13难以转动的情况，使得连杆13能顺利与卡钩14进行分离。

具体使用过程：在钻头体4内装满泥土时，将钻头体4提到地面，将动力头3往靠近钻头体4的方向移动，在这过程中，动力头3会抵住连杆13顶端的斜块15，并将斜块15与连杆13的顶端往外侧推动，与此同时，连杆13背向斜块15的一面的底端往远离卡钩14的方向运动，使得连杆13与卡钩14分离，钻头底盖5在重力的作用下往下翻转，以进行卸土。

并且动力头3抵住抵环22，抵环22带动驱动杆10往下运动，从而将第二齿条11往下移动，这时第二齿条11与第二齿轮18啮合，第二齿轮18被第二齿条11带动转动，第一齿轮17与第二齿轮18同向转动，并带动第一齿条9和撞击杆8往上运动，在第二齿条11上的缺口12与第二齿轮18对应时，第二齿轮18与第二齿条11脱离，这时撞击杆8在重力的作用下往下滑动并撞击冲板7，冲板7在往下运动的过程中推动钻头体4内的泥土。

此后驱动杆10在动力头3继续往下滑动，第二齿条11重新与第二齿轮18啮合，重复以上过程，使得撞击杆8多次往上下滑动并撞击冲板7，使得冲板7下滑的距离更接近钻头体4的底部，将黏在钻头体4内的泥土冲下地面，减少因进入钻头体4内的泥土经过自身旋转挤压，在钻头体4内压紧，造成卸土困难的情况，加快施工效率。

在卸土操作完成后，将动力头3往上运动，驱动杆10在拉簧20的作用下往初始位置运动，方便下一次的卸土操作，并且在驱动驱动杆10往下滑动时，撞击杆8上滑的距离大于驱动杆10下滑的距离，增大了撞击杆8下滑的高度，提高了撞击杆8对冲板7的撞击效果，提高了卸土的效率。