一种用于岩土钻进的手推式定位打孔小车的制作方法

1.本发明涉及岩石钻进技术领域，具体涉及一种用于岩土钻进的手推式定位打孔小车。


背景技术：

2.在岩土钻进工程中，采用桩柱插入岩土中。桩柱外套设连接套，当连接套找到竖直位置时将桩柱与连接套分离，使桩柱下落，之后施加外力将桩柱竖直砸入岩土中，在桩柱外侧可以灌注水泥将或水泥砂浆以提高桩柱的承载力。现有的打孔装置在复杂的施工环境中很难寻找竖直位置，造成打孔偏斜，影响桩柱的承载能力。


技术实现要素：

3.本发明提供一种用于岩土钻进的手推式定位打孔小车，以解决现有定位打孔小车上的打孔装置打孔偏斜的问题。
4.本发明的一种用于岩土钻进的手推式定位打孔小车采用如下技术方案：一种用于岩土钻进的手推式定位打孔小车，包括支撑座和安装于支撑座的推拉把手，还包括支撑轴和打孔装置；支撑轴沿左右方向延伸，其两端安装于支撑座。
5.打孔装置包括连接套、桩柱和震动组件；连接套的上端通过套筒可转动地套装于支撑轴，连接套上固定套接有震动环和挡环；桩柱的一端可拆卸地插入连接套内，另一端悬空且具有尖端部。
6.震动组件包括压簧和惯性卡接件；压簧套装于连接套且处于所述挡环的上方，初始状态下压簧处于压缩状态。惯性卡接件包括触发环、环形轨和两个限位组件；触发环可滑动地套装于连接套，其内部具有环形的滑腔，滑腔内设置有两个支撑板，两个支撑板分别处于连接套的左右两侧且沿连接套的径向方向延伸；环形轨固定连接于两个支撑板且与触发环同轴设置。
7.每个限位组件包括限位槽、伸缩块和拉簧；限位槽开设于连接套的侧壁上且处于挡环和震动环之间，并处于两个支撑板之间；伸缩块沿环形轨可滑动地设置于两个支撑板之间；拉簧的一端连接支撑板，另一端连接于伸缩块；初始状态下伸缩块配置成在拉簧的拉力下靠近支撑板且与限位槽脱离，当外力拉动打孔装置的下端绕支撑轴抬升时伸缩块在重力的作用下沿环形轨向下滑动，当连接套的下端抬升到预设高度后其中一个伸缩块拉动拉簧与限位槽卡接，另一个伸缩块挤压拉簧并保持与限位槽脱离，当连接套停止摆动时两个伸缩块均与相应的限位槽脱离，进而使得触发环与连接套脱离，并在压簧的作用下沿连接套向上滑动撞击震动环。
8.进一步地，伸缩块与环形轨之间的摩擦系数小于套筒与支撑轴之间的摩擦系数。
9.进一步地，处于后侧的滑动槽的左端面为弧面，右端面为直面，处于前侧的滑动槽的右端面为弧面，左端面为直面；伸缩块包括惯性块和卡销；惯性块与环形轨滑动配合；卡销相对于惯性块可伸缩地设置于惯性块的内侧，每个卡销的与滑动槽的弧面滑动配合的一
面为弧面。
10.进一步地，打孔装置还包括第一顶丝，第一顶丝可拆卸地插入连接套，且内端与支撑轴相抵。
11.进一步地，打孔装置还包括第二顶丝，第二顶丝可拆卸地插入连接套，且内端与桩柱相抵。
12.进一步地，桩柱的周壁上还设置有插槽，打孔装置还包括承接套，承接套套装于桩柱，承接套的下端设置有多个棘齿，棘齿插入插槽内，且与插槽配合成仅能沿桩柱向上移动。
13.进一步地，打孔装置有多个，沿左右方向依次，均通过套筒可转动地套接于支撑轴。
14.一种用于岩土钻进的手推式定位打孔小车的打孔方法为：s1：人推动推拉把手将支座推送到待打孔的位置，之后同时向下按压多个惯性卡接件30，使伸缩块对准拉动打孔装置，使多个打孔装置同时绕支撑轴12转动，下端抬高到预设高度后释放；s2：打孔装置绕支撑轴前后摆动，直到打孔装置停止摆动后拧紧第一顶丝，使连接套与支撑轴固定，然后松动第二顶丝，使桩柱沿连接套向下滑落；s3：之后用击锤向下锤击承接套，使桩柱楔入待打孔的位置；s4：待桩柱楔入待打孔的位置后桩柱与连接套脱离，最后将承接套从上端拔出。
15.本发明的有益效果是：本发明的一种用于岩土钻进的手推式定位打孔小车在桩柱打孔之前先通过震动的方式使得在桩柱停摆时较为竖直。具体地，当打孔装置摆动时惯性卡接件保持与连接套的卡接，当打孔装置停止工作时惯性卡接件与连接套脱离，进而在压簧的弹力作用下沿连接套向上装置震动环，震动环被撞击的瞬间连接套受到向上的作用力，即对支撑轴的正压力减小，连接套与支撑轴之间的静摩擦力减小，打孔装置在重力的作用下更趋近于竖直状态。保证在桩柱在打孔之前更加竖直，防止因打孔偏斜而影响桩柱的承载能力。
16.进一步地，本发明的一种用于岩土钻进的手推式定位打孔小车的惯性卡接件在两伸缩块相互切换卡接状态的时候，在切换过程中，脱离限位槽的一个伸缩块退回速度小于插入限位槽的另一个伸缩块的卡接滑动速度，使得惯性卡接件在打孔装置摆动幅度很小时，也依然能够保证与连接套的卡接。使得惯性卡接件最终被触发的时机更加接近打孔装置停摆状态（因为触发震动的震动时间不长），进而使得惯性卡接件对震动环的震动在打孔装置停摆的最后时刻实现，使打孔装置更加趋近于竖直。
17.进一步地，本发明的一种用于岩土钻进的手推式定位打孔小车通过设置多个打孔装置，并使多个打孔装置同时摆动，虽然多个打孔装置同时抬起到相同高度，但受到各种因素（加工误差、转动处的摩擦系数等因素都不可能完全相同）的影响，因此惯性卡接件触发的最后时刻都稍有不同，又因为所有的钻孔装置的上端都转动安装于支撑轴上，所以每个钻孔装置的震动都会通过支撑轴传递给另一个，使得所有的钻孔装置受到震动的有效时间得以延长，使所有的钻孔装置更加竖直。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明的一种用于岩土钻进的手推式定位打孔小车的实施例的结构示意图；图2为本发明的一种用于岩土钻进的手推式定位打孔小车的实施例的侧视图；图3为本发明的一种用于岩土钻进的手推式定位打孔小车主视结构示意图；图4为本发明的一种用于岩土钻进的手推式定位打孔小车的打孔装置的实施例的结构示意图；图5为本发明的一种用于岩土钻进的手推式定位打孔小车的打孔装置的实施例的主视图；图6为图5中a
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a的剖视图；图7为图5中b
‑
b的剖视图；图8为本发明的一种用于岩土钻进的手推式定位打孔小车的实施例的连接套的结构示意图。
20.图中：11、推拉把手；12、支撑轴；13、第一顶丝；14、支撑架；15、底座；17、滚轮；18、桩柱；21、连接套；211、套筒；212、震动环；213、挡环；214、第二顶丝；215、限位槽；22、承接套；23、压簧；30、惯性卡接件；31、惯性块；32、环形轨；33、拉簧；34、卡销；35、触发环；36、支撑板。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.本发明的一种用于岩土钻进的手推式定位打孔小车的实施例，如图1至图8所示，一种用于岩土钻进的手推式定位打孔小车包括支撑座和安装于支撑座的推拉把手11，还包括支撑轴12和打孔装置，支撑轴12沿左右方向延伸，其两端安装于支撑座。打孔装置包括连接套21、桩柱18和震动组件。连接套21的上端通过套筒211可转动地套装于支撑轴12，连接套21上固定套接有震动环212和挡环213。桩柱18的一端可拆卸地插入连接套21内，另一端悬空且具有尖端部。震动组件包括压簧23和惯性卡接件30。压簧23套装于连接套21且处于所述挡环213的上方，初始状态下压簧23处于压缩状态，例如采用一个按压结构向下按压压簧23，使压簧23压缩。惯性卡接件30包括触发环35、环形轨32和两个限位组件。触发环35可滑动地套装于连接套21，其内部具有环形的滑腔，滑腔内设置有两个支撑板36，两个支撑板36分别处于连接套21的左右两侧且沿连接套21的径向方向延伸；环形轨32固定连接于两个支撑板36且与触发环35同轴设置。
23.每个限位组件包括限位槽215、伸缩块和拉簧33。限位槽215开设于连接套21的侧
壁上且处于挡环213和震动环212之间，并处于两个支撑板36之间。伸缩块沿环形轨32可滑动地设置于两个支撑板36之间。拉簧33的一端连接支撑板36，另一端连接于伸缩块。初始状态下伸缩块配置成在拉簧33的拉力下靠近支撑板36且与限位槽215脱离；当拉动打孔装置的下端绕支撑轴12抬升时伸缩块在重力的作用下沿环形轨32向下滑动；当连接套21的下端抬升到预设高度后其中一个伸缩块拉动拉簧33与限位槽215卡接，另一个伸缩块挤压拉簧33并保持与限位槽215脱离，使触发环35保持与连接套21卡接；当连接套21停止摆动时两个伸缩块均与相应的限位槽215脱离，进而使得触发环35与连接套21脱离，并在压簧23的作用下沿连接套21向上滑动撞击震动环212，震动环212受到向上的撞击力时减小打孔装置对支撑轴12的正压力，即减小了打孔装置与支撑轴12的静摩擦力，使打孔装置更趋近于竖直位置。
24.在本实施例中，伸缩块与环形轨32的接触面光滑，使伸缩块与环形轨32之间的摩擦系数小于套筒211与支撑轴12之间的摩擦系数，以在打孔装置被释放后绕支撑轴12转动时伸缩块的加速度大于打孔装置绕支撑轴12转动的加速度。拉簧33配置成初始状态处于拉伸状态，以在打孔装置停止摆动后伸缩块更靠近相应的支撑板36，使两个伸缩块均能脱离于限位槽215并与连接套21的外端面相抵。拉簧33的劲度系数几乎为零，以在伸缩块拉动弹簧的一端向远离支撑板的一侧移动时受到拉簧的拉力较小，减小伸缩块因拉簧的拉力影响滑动速度。
25.在本实施例中，打孔装置的处于支撑板36后侧的伸缩块为第一伸缩块，处于支撑板36前侧的伸缩块为第二伸缩块，处于后侧的滑动槽的左端面为弧面，右端面为直面，处于前侧的滑动槽的右端面为弧面，左端面为直面。每个伸缩块包括惯性块31和卡销34。惯性块31与环形轨32滑动配合。卡销34相对于惯性块31可伸缩地设置于惯性块31的内侧，每个卡销34与滑动槽的弧面配合的一面为弧面，便于卡销34与沿伸缩块从滑槽中脱离。
26.在本实施例中，打孔装置还包括第一顶丝13，第一顶丝13可拆卸地插入连接套21，且内端与支撑轴12相抵，当打孔装置停止摆动后拧紧第一顶丝13，使连接套21和支撑板36固定。
27.在本实施例中，打孔装置还包括第二顶丝214，第二顶丝214可拆卸地插入连接套21，且内端与桩柱18相抵，通过拧紧第二顶丝214使桩柱18与连接套21固定，当打孔装置停止摆动后松动第二顶丝214，使桩柱18沿连接套21滑落。
28.在本实施例中，桩柱18的周壁上还设置有插槽，打孔装置还包括承接套22，承接套22套装于桩柱18，承接套22的下端设置有多个棘齿，棘齿插入插槽内，且与插槽配合成仅能沿桩柱18向上移动，不能向下移动，以在桩柱18沿连接套21滑落后使用击锤锤击承接套22，使桩柱18插入待打孔的装置。
29.在本实施例中，打孔装置有多个，沿左右方向依次设置，可以一次性同时抬起打孔装置到相同的高度，提高打孔效率。支撑座包括底座15和安装于底座15的支撑架14，底座15的下方设置有滚轮17，所述推拉把手11的下端连接于底座15，以便于人手推拉，所述支撑轴12安装于支撑架14。
30.一种用于岩土钻进的手推式定位打孔小车使用时，人推动推拉把手11将支座推送到待打孔的位置，之后同时向下按压多个惯性卡接件30，使伸缩块对准相应的一个限位槽，同时拉动多个打孔装置的下端到达相同的高度，例如拉动打孔装置绕支撑轴12向前摆动，
多个打孔装置同时绕支撑轴12转动，每个打孔装置内的第一伸缩块拉动拉簧33沿环形轨32远离支撑轴12的一侧滑动，第二伸缩块挤压拉簧33靠近支撑板36的一侧滑动，直至至少其中一个伸缩块伸入限位槽215内，也就是说此时触发环35与连接套21卡接。
31.然后释放打孔装置，打孔装置在向竖直状态摆动的过程中两个伸缩块相对于支撑板36静止，在由竖直状态向后方摆动时，第一伸缩块沿环形轨32继续向远离支撑板36的一侧滑动，第二伸缩块沿环形轨32继续向靠近支撑板36的一侧滑动；当打孔装置由后端往前摆动时，第一伸缩块沿环形轨32向靠近支撑板36的一侧滑动，第二伸缩块沿环形轨32向远离支撑板36的一侧滑动，由于在此过程中环形轨处于第一伸缩块所在位置的切线与处于第二伸缩块所在位置的切线相比更偏离沿前后方向延伸的直线，因此第一伸缩块滑动速度与第二伸缩块的滑动速度相比先小后大。
32.随着打孔装置的摆动幅度越来越小，两个伸缩块均靠近相应的支撑板36，在打孔装置停止摆动时两个伸缩块在拉簧33的拉力下均脱离限位槽215，进而使惯性卡接件30与连接套21脱离，并在压簧23的弹性作用下向上滑动撞击震动环212，在震动环212被撞击的瞬间连接套21受到向上的作用力，即对支撑轴12的正压力减小，连接套21与支撑轴12之间的静摩擦力减小，打孔装置在重力的作用下更趋近于竖直状态。且在钻孔装置受到震动过程中，由于压簧的弹力和套筒与支撑轴之间的相互作用力使套筒与支撑轴之间在接触和远离的之间不断变换，在远离过程中套筒与支撑轴之间的摩擦力变小，由于打孔装置的重心靠下，使得打孔装置更加容易趋于更加竖直的状态。在靠近过程中套筒与支撑轴之间的摩擦力变大，摆杆不易发生动作，故在钻孔装置震动过程中，多个往复过程使得钻孔装置更进一步接近竖直。
33.打孔装置停止摆动后拧紧第一顶丝13，使连接套21与支撑轴12固定，然后松动第二顶丝214，使桩柱18沿连接套21向下滑落。之后用击锤向下锤击承接套22，使桩柱18楔入待打孔的位置。待桩柱18楔入待打孔的位置后桩柱18与连接套21脱离，最后将承接套22从上端拔出。
34.一种用于岩土钻进的手推式定位打孔小车的打孔方法为：s1：人推动推拉把手11将支座推送到待打孔的位置，之后同时向下按压多个惯性卡接件30，使伸缩块对准拉动打孔装置，使多个打孔装置同时绕支撑轴12转动，下端抬高到预设高度后释放；s2：打孔装置绕支撑轴12前后摆动，直到打孔装置停止摆动后拧紧第一顶丝13，使连接套21与支撑轴12固定，然后松动第二顶丝214，使桩柱18沿连接套21向下滑落；s3：之后用击锤向下锤击承接套22，使桩柱18楔入待打孔的位置；s4：待桩柱18楔入待打孔的位置后桩柱18与连接套21脱离，最后将承接套22从上端拔出。
35.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。