一种古建筑勘查用防护型钻孔设备的制作方法

本发明涉及钻孔领域，具体涉及一种古建筑勘查用防护型钻孔设备。

背景技术：

1、古建筑是指具有历史意义的建国之前的民用建筑和公共建筑，具有很大的文化价值，在对古建筑进行维护时需要对其所在地的地质进行勘探，从而制定建筑维护计划，当需要对石质的古建筑进行勘查时，需要对石头的建筑的破坏状况进行查验，需要钻孔内窥，为了保护古建筑不受破坏；

2、而申请号为cn202310052540.3的中国发明专利申请，公开了一种地下水勘查用钻孔设备，包括支座，支座上安装有移动组件，移动组件的表面安装有转轴，转轴的底端固定安装有连接轴，连接轴远离转轴的一端固定安装有钻头，连接轴上设置有稳固机构、加热机构和推动机构，转轴上设置有移动机构和固定机构，支座上设置有警戒机构和驱动机构，稳固机构包括外壳、环形盒体和网格板，所述外壳与连接轴的表面固定套接，该发明一种地下水勘查用钻孔设备，通过设置网格板、顶板，在孔洞侧壁上的土块掉落到顶板上的时候，可以使支撑杆对球体产生挤压，通过推板使热熔胶从网格板中挤出来，组合成环形格栅结构，对该处的内壁进行环面支撑，减少此处再次塌陷掉落的可能。

3、如上所示，现有的钻孔设备大多是通过动力源带动钻头高速旋转进行钻孔，而这种方式由于动力大，震动大，在使用的过程中容易对古建筑造成破坏，导致石质建筑出现裂痕等现象，不便于对钻孔进行修复，不利于对古建筑进行无损开孔。

4、因此，发明一种古建筑勘查用防护型钻孔设备来解决上述问题很有必要。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种古建筑勘查用防护型钻孔设备，通过多次仿佛的小动力预钻孔和扩孔交错进行的方式，使得装置钻孔荷载降低，减少了震动强度，且打磨性钻孔方式能够减少震动带来的石裂风险，防止对石质建筑带来撕裂伤，便于进行无损开孔，通过钻孔内杆和扩孔钻头的配合，能够便于回填，通过将聚氨酯注入，可以支撑钻孔壁不塌落，在控制系统的控制下，使得装置能够进行自动智能钻孔，提高了勘查的效率，以解决现有技术中的钻孔设备由于动力大，震动大，在使用的过程中容易对古建筑造成破坏，导致石质建筑出现裂痕等现象，不便于对钻孔进行修复，不利于对古建筑进行无损开孔的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种古建筑勘查用防护型钻孔设备，包括钻孔设备和控制系统，所述钻孔设备包括

3、支撑基座，安装于钻孔区域表面，用于对装置整体进行稳定支撑且对装置提供动力；

4、钻孔外杆，设置于支撑基座的内部，并与支撑基座转动连接且相互配合，用于对建筑进行钻孔；

5、钻孔内杆，设置于钻孔外杆的内部并与之转动连接，与钻孔外杆配合使用，用于对钻孔产生的碎石屑进行送料；

6、扩孔钻头，固定连接与钻孔内杆的底部，与钻孔内杆首尾相接，且位于钻孔外杆的底部外侧，其顶部与钻孔外杆的底部相配合，用于对建筑进行扩孔设置；

7、预钻孔钻头，设置于扩孔钻头的内部并与扩孔钻头活动连接，延伸至预钻孔钻头的外侧，用于对建筑进行预打孔设置；

8、检测探头，设置于预钻孔钻头的内部，在初始状态下延伸至预钻孔钻头的外侧，并与预钻孔钻头滑动连接，用于对土质的硬度进行检测。

9、作为本发明的一种优选方案，所述支撑基座的底部四角均固定连接有支撑支脚，所述支撑支脚的形状设置为l形，四个所述支撑支脚的底部均螺纹连接有用于固定装置的固定栓，所述支撑基座的顶部中心处设置有开孔，且所述支撑基座的顶部安装有步进电机，所述步进电机与钻孔外杆传动连接。

10、作为本发明的一种优选方案，所述支撑基座的顶部可拆卸连接有顶盖，所述顶盖的两端均固定连接有连接杆，两个所述连接杆的底部均固定连接有外部伸缩杆，所述外部伸缩杆的底部与支撑基座的顶部固定连接，所述顶盖的底部安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端与钻孔内杆固定连接。

11、作为本发明的一种优选方案，所述钻孔内杆与扩孔钻头相互配合，其中所述钻孔内杆的外侧固定连接有柱形螺旋叶，所述柱形螺旋叶的外侧与钻孔外杆的内壁相贴合，所述支撑基座的顶部侧壁开设有用于对碎屑进行出料的出料口，所述钻孔内杆与钻孔外杆的长度相配合。

12、作为本发明的一种优选方案，所述扩孔钻头的外侧设置有锥形螺旋叶，所述锥形螺旋叶的直径由上向下逐渐减少，所述锥形螺旋叶的顶部直径与钻孔外杆的直径相配合，所述锥形螺旋叶的底部直径与扩孔钻头的直径相同，所述锥形螺旋叶的顶部与柱形螺旋叶的底部相接，所述钻孔外杆的底壁内侧倒角设置，所述扩孔钻头的底部管道连接有锥形扩孔头，所述锥形扩孔头锥形设置，且所述锥形扩孔头的外表面和锥形扩孔头的底部和外壁均设置有磨砂打磨层。

13、作为本发明的一种优选方案，所述钻孔内杆的内部设置储液腔体，所述储液腔体的内部安装有固定块，所述固定块的输出端固定连接有内部伸缩杆，所述内部伸缩杆延伸至储液腔体的内部，且端部固定连接有马达，所述预钻孔钻头的顶部固定连接有螺杆，所述螺杆的顶部固定连接有活塞块，所述活塞块的顶部与马达的底部固定连接，所述储液腔体的内壁固定连接有内部设置有内螺纹的限位块，所述限位块与螺杆螺纹连接，所述预钻孔钻头的底部设置有锥形预钻孔头。

14、作为本发明的一种优选方案，所述预钻孔钻头的下部外侧开设有螺旋槽，所述活塞块的内部开设有贯穿孔，所述活塞块的底部开设有进液孔，所述进液孔穿过螺杆延伸至预钻孔钻头的内部，所述螺旋槽的内部开设有多个螺旋出液孔，所述螺旋出液孔与进液孔连通，所述贯穿孔和进液孔的内部均设置有单向阀。

15、作为本发明的一种优选方案，所述预钻孔钻头的内部设置有柱形槽，所述柱形槽的侧壁开设有滑槽，所述检测探头位于柱形槽的内部，且所述检测探头的侧壁固定连接有与滑槽相配合的滑块，所述检测探头的底部固定连接有锥形的锥形探针，所述锥形探针的端部圆角设置，所述检测探头的顶部固定连接有弹性件，所述弹性件的顶端固定连接在柱形槽的顶壁，且柱形槽的顶壁位于弹性件的中心处固定连接有位置传感器。

16、作为本发明的一种优选方案，所述控制系统包括安装在检测探头内部的超声波探测仪，所述超声波探测仪和位置传感器无线通讯连接有中央控制器，所述中央控制器的输出端电性连接有显示器和计时器，所述中央控制器的输出端与伺服电机、步进电机和马达电性连接。

17、在上述技术方案中，与现有技术相比本发明提供的技术效果和优点如下：

18、1、通过预钻孔钻头的底部设置有用于对石质建筑进行打磨钻孔的锥形预钻孔头，便于进行预开孔，预钻孔的直径小，且长度短，能够减少阻力，减少震动，便于对石质建筑进行防护性开孔，能够减少震动带来的石裂风险，且开孔采用的是打磨性开孔，防止对石质建筑带来撕裂伤，当预开孔结束后，钻孔内杆和扩孔钻头转动，够对已经进行开口的预钻孔进行扩口设置，从而将孔洞开到指定直径，并通过锥形螺旋叶和柱形螺旋叶将内部的碎石向上进行传输，从而将碎石通过出料口进行出料，从而完成钻孔，经过预钻孔的设置，能够大大减少钻孔的荷载，减少钻孔的震动强度；

19、2、通过锥形扩孔头的外侧设置有磨砂打磨层，便于对建筑进行摩擦扩孔，其中锥形扩孔头设置为锥形，便于进行逐步扩孔，减少装置荷载，锥形螺旋叶的外侧和底部也设置有磨砂打磨层，且形状设置为锥形，能够减小与石质建筑的接触面积，同时也能够对装置进行进一步的逐步扩孔，阻力小，由于锥形扩孔头的外侧直径与钻孔外杆的直径相配合，能够使得钻孔外杆顺利进入孔洞内部，降低阻力，有利于对建筑进行防护；

20、3、通过微型探头、超声波探测仪和位置传感器的结合使用，根据位置传感器的收缩程度计算出石头的硬度，并结合深度和硬度对石质的质量进行初步判断，超声波探测仪能够根据超声波返回的信号波长判断周围的石质是否出现裂痕，结合石质的硬度和石质种类判断建筑的坚固性，通过对数据进行综合计算和判定，便于对内部的石质进行勘查，对建筑的质量进行判断，并根据判断结果制定对建筑的保护方法；

21、4、钻孔完成后，当需要对钻孔使用时，用户可以将装置复位收回，同时，通过将聚氨酯注入，使得聚氨酯泡沫均匀涂覆在孔洞的内壁上，硬质的聚氨酯泡沫具有一定的机械强度，充填后可以支撑钻孔壁不塌落，大大提高了建筑的安全性，当不需要对钻孔进行使用，需要回填时，用户可以将原出料的石质杂质通过出料口回填至钻孔内杆内部，然后通过步进电机带动钻孔外杆回升，同时带动伺服电机反转，从而将原石进行回填至孔洞内部，其中柱形螺旋叶能够对原料进行均匀回填，防止内部留有空隙，便于提高建筑的稳定性，便于无损钻孔。