专利名称：钻扩桩孔钻具的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种建筑物、桥梁、高压输电线路杆塔基础施工中用于钻扩桩孔的半机械化钻具。
目前桩孔的施工一般有两种方法一种是原始的人工掏挖法，这种方法施工进度十分缓慢、且极不安全；另一种是使用安装在汽车或履带车上的钻机施工，这种方法虽然速度快，但存在下述缺点1、设备价格昂贵(约每台10～25万元)，中小施工单位无力购置；2、使用台班费高，对操作工技术水平要求高，设备维修保养费高，在中小型工程中经济效益不好；3、对到达施工地点的道路要求较高，在边远地区或山区无法使用。
另外，车载钻机的钻扩工具(如美国Pengo Corporation所产生的)如图3、图4所示。图3为带径向张开切土刀的钻扩工具，其缺点是1、切土刀切碎的土较难进入钻土桶的储土容器；2、由于切土刀切土力的大小与使切土刀张开的推力并不成比例，因此难以使切土刀张开的推力控制在使切土刀大小正合适的程度。往往由于切土刀张开推力太大而造成卡钻，或由于切土刀张开推力太小而出现空转。
图4为带正铲式切土刀的钻扩工具，其缺点是容易发生卡钻，原因有二1、切土刀各驱动部件有间隙，如图4所示的切土刀和钻土桶旋转方向(正铲)、切土刀张开并与土接触的瞬间，刀被土的阻力突然推开，猛地卡入土中，易造成卡钻；2、由于钻土桶与基础桩孔间有间隙，当两个切土刀中的一个先与土接触时，外加转矩和先接触土的切土刀所受阻力将使钻土桶偏离桩孔，导致与其对称的另一切土刀以非切线方向扎入土中，易造成卡钻。
本实用新型的任务是为中小型工程、无电源或交通不便地区提供一种结构简单、价格低廉、运输方便的半机械化钻扩桩孔机具，克服现有设备笨重和容易卡钻的问题，达到方便地控制切土刀的送进量，并使切碎的土屑顺利地进入储土容器，加快施工进度。
这一任务是以如下技术方案完成的钻具主要由支架、底部带钻齿、侧向带鳞状开口舌片的钻土桶及驱动装置、扩孔装置、钻土桶提升装置所组成。它与车装钻机的不同处是支架是一个简单轻便的焊接部件；钻土桶旋转驱动装置为人力驱动式，即由人推动位于支架上方的帽状转盘架的推杠。首先，钻土桶旋转时由底部的钻齿钻削土层，进行钻孔。当钻至一定深度而需扩钟穴时，先用方形卡式定位器将方钻杆轴向固定，使钻具只可旋钻而不再往下钻进，然后使用扩孔装置。扩孔装置是由人摇动装在方钻杆上方的蜗轮减速器输入轴手轮，使方钻杆内的中心转轴旋转；中心转轴下端伸入钻土桶中，并垂直固定着一个转臂，转臂的两端各铰接一个连杆，连杆另一端分别与一个切土刀铰接，两个切土刀左右对称并分别与钻土桶桶身用活页铰接。于是，当转臂旋转时，便由连杆带动切土刀张开或合拢。当切土刀张开时，如钻土桶由人力推动旋转，则可进行扩孔。本实用新型钻土桶的旋转方向使切土刀以反耙式切土(如图2所示，与图4的旋转方向正好相反)。扩孔时土对切土刀的作用力使切土刀合拢，恰好与连杆施加的送进力方向相反，从而可由人来控制吃刀量大小，并能使钻土桶自动保持与桩孔同心，使接触土的瞬间切土刀不会突然张开，从而不会出现卡钻现象。每个切土刀的下方各固定着一个水平弧形刮板，可把切下的土屑顺利地刮入钻土桶的储土容器中。当土装满后，反向摇动蜗轮减速器手轮，使切土刀合拢，然后利用提升装置将钻土桶提至地面。钻土桶下段的储土容器外壁是活动铰接的，打开活动的桶壁，可将土卸至出土小车上，并运至一旁。扩孔切土刀的切土处装有切土齿，以便将土切下，切土刀呈弧型，合拢后与钻土桶桶壁合为一园柱形，提升装置是由一台动力机驱动绞车，利用钢丝绳牵引钻土桶而使其上下运动的。
下面利用附图对本实用新型做进一步说明。
图1为基础桩孔钻具整体示意图。
图2为带反耙式切土刀和水平弧形刮土板的钻土桶示意图。
图3为带径向张开切土刀(美国Pengo公司)的钻土桶结构示意图。
图4为带正铲式切土刀(美国Pengo公司)的钻土桶结构示意图。
图5为基础桩孔钻具整个装置的运输状态示意图。
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图1，本实施例主要由支架3、底部带钻齿2的钻土桶4及其驱动装置、扩孔装置及钻土桶提升装置组成。驱动装置包括4个推杠5，帽状转盘架7和方钻杆8。帽状转盘架7位于支架3的上方，轴向由支撑在支架3上的止推轴承6所支承。帽状转盘架7中心有一方孔，方钻杆8便从该方孔中插入，下端与钻土桶4固定联接，上端与扩孔装置的蜗轮减速器10外壳联接。推杠5固定在帽状转盘架7上。于是当人推动推杠5便驱动帽状转盘架7旋转，带动方钻杆8和钻土桶4旋转，钻土桶4底部的钻齿2入土，便可钻出桩孔。
另外，在钻土桶的储土容器16的侧壁上有若干个翻出的鳞状舌片22，可减少钻土桶与桩孔的摩擦，使钻进更为轻松。
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图1、图2扩孔装置由手轮9、蜗轮减速器10、中心转轴11、转臂18、连杆19、反耙式切土刀20、水平弧形刮板21和方形卡式定位器12组成。手轮9装在蜗轮减速箱10之输入轴上，中心转轴11装在蜗轮减速箱10之输出轴上，并从方钻杆8之中心孔中穿出伸入钻土桶4中。反耙式切土刀20左右对称位于钻土桶4两侧，且用活页与钻土桶4联接，其形状为从钻土桶壁切下的一块三角形弧片。连杆19一端与切土刀20内表面铰接，另一端与转臂18铰接。转臂18与中心转轴11下端固定联结，可随中心转轴11一起旋转。水平弧形刮板21位于切土刀20下方，并与切土刀20固定联结。当需要扩孔时，首先用螺栓卡紧方形卡式定位器12，使方钻杆8不能再向下送进，然后由人摇动手轮9，经蜗轮减速器10减速后，驱动中心转轴11旋转，带动转臂18、连杆19运动，从而使切土刀张开。当钻土桶4旋转时，切土刀20便可将桩孔扩大为钟形穴孔。切土刀的送进由于通过手轮9进行，所以很容易控制。
钻土桶4的提升装置是靠一台动力机带动铰车15，通过钢丝绳14牵引钻土桶4，钢丝绳14由固定在支架3上的转向滑轮13转变牵引方向。当钻土桶提升至地面后，打开钻土桶4下段储土容器16的活动筒壁将土卸至出土小车1上运走。(参看
图1)扩孔装置中的切土刀20是反耙式的，即从上往下看时，切土刀的旋转张开方向与钻土桶的旋转方向都是逆时针的。因此切土时钻土桶4会自动保持与桩孔同心，防止卡钻的产生。(参看图2)另外，在切土刀20的下方还有一个水平弧形刮土板21，可把切下的土屑顺利地刮入钻土桶的储土容器16中，加速了扩孔的速度。(参看
图1)为了便于整个钻具的搬运，在整个装置的重心位置焊有两段短管23，并配有一付车轮24，当车轮轴上的两个短轴分别插入短管后，便可将钻具推走。(参见图5)由此可知，本实用新型是一套半机械化的钻扩桩基础桩孔钻具。由于采用反耙式切土刀并易于控制扩孔送进量，从而省力，不会发生卡钻，提高了施工进度。本钻具结构简单，使用维护方便，因而不需要高技术工人。整机重量轻，搬运方便，适于山区施工。造价低廉，特别适合于中小型施工单位使用。专利申请单位制成的样机重约420kg(不包括动力机和绞车)。在西北湿陷性黄土中八个工人每天可钻成直径φ0.6米立柱、φ1.4米底部大头、深4米的铁塔基础孔四个。整机成本约为2000元(不包括动力机和绞车)，经施工试验完全达到设计要求。
权利要求1.用于建筑物、桥梁、高压输电线路等的基础桩孔钻具，主要由支架、底部带钻齿的钻土桶及其驱动装置、扩孔装置及钻土桶提升装置组成，其特征是a、驱动装置是由人力推动的推杠5带动位于支架3上面的帽状转盘架7旋转，然后带动装在其中心方孔中的方钻杆8旋转，方钻杆8与钻土桶4又固定联接在一起，从而驱动带钻齿2的钻土桶4旋转钻进，而帽状转盘架7由固定在支架3上的止推轴承6所支承；b、扩孔装置由人摇动手轮9，经蜗轮减速器10减速后，驱动中心转轴11旋转，带动转臂18、连杆19运动，从而使切土刀20张开，其中蜗轮减速器10位于方钻杆8上面，中心转轴11从方钻杆8芯孔中穿出，转臂18、连杆19，切土刀20为左右对称两套，均位于钻土桶4之中，切土刀20与钻土桶4间用活页17铰接，扩孔时，用卡式定位器12使方钻杆8只能旋转而不能再向下送进；c、提升装置由动力机驱动机动铰车15，带动钢丝绳14，通过装在支架3上的两个转向滑轮13转变方向后，将钻土桶4提起。d、扩孔装置中的切土刀20是反耙式切土刀，即从上往下看时，切土刀的旋转张开方向与钻土桶的旋转方向是一致的；e、在切土刀20的下面还装有一个弧形刮板21；f、钻土桶4的储土容器16的侧壁上布有若干个向旋转方向外张开的鳞状舌片22。
2.根据权利要求1所述的基础桩孔钻具，其特征在于在地面上还配有一辆载土小车1，另外，在整个装置的重心位置焊有两段短管，在附带的一付车轮轴上联结有两根短轴，当整个装置向侧翻倒后，这两根短轴可分别插入两个短管中。
专利摘要本实用新型是一种建筑物、桥梁、高压输电线路杆塔等基础施工中用于钻护孔的半机械化钻具。它主要由支架、钻土桶及人力旋转装置、护孔装置、机动提升装置等组成。由于护孔装置采用了反耙式切土刀，因此不易发生卡钻故障；通过水平的弧形刮土板，可将土屑自动刮入钻土桶内的储土容器，从而使施工速度提高。本钻具结构简单，价格低廉，提升用动力装置和钻具拆开后可分别用人力车搬运，特别适用于在无电源或交通不便地区的中小型钻扩桩施工。
文档编号E21B10/32GK2053664SQ8720548
公开日1990年2月28日 申请日期1987年11月23日 优先权日1987年11月23日
发明者岑阿毛, 张宝琨, 苗承忠 申请人:甘肃送变电工程公司