抓斗地下成孔装置制造方法
【专利摘要】抓斗地下成孔装置是凹形动力锤掛柄连接地面动力卷扬钢丝绳，凹形动力锤安装在两滑道上，同时凹形动力锤安装在滑道定位及导向器的下方与棘爪箱的上方，棘爪开启传动器内的传动杆穿过了棘爪开闭扳手，棘爪箱安装在两滑道下部滑道弹簧上端，棘爪箱上面受棘爪开启传动器外套管的限位，棘爪箱内通过棘爪轴装有棘爪，棘爪轴两端装有棘爪轴联动器与棘爪开闭扳手，棘爪开闭扳手安装有弹簧，棘棒穿过抓斗顶板、棘爪回位传动器、棘棒限位器后，下端与抓瓣连接，上部穿入棘爪箱中，棘爪回位传动杆上部穿过棘爪开闭扳手，下部穿过棘爪回位传动杆弹簧连接到棘爪回位传动器上。本装置增加了起吊高度，加大了抓瓣对地质的冲击力，减去了人工打开抓斗的环节，实现了一种体积小、造价低、冲击力大、自动装卸、适应性好、安全可靠的抓斗地下成孔装置。
【专利说明】抓斗地下成孔装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种建筑桩基施工成孔装置，特别是一种用重锤冲击、弹簧蓄能、抓斗抓取泥渣、自动卸料的地下成孔装置。
【背景技术】
[0002]地基处理是建筑工程的重要环节，而大型建筑工程的地基处理又以桩基为主，桩基础又以灌注桩基础居多，灌注桩的地下成孔方式是多种多样的。在我国灌注桩的地下成孔主要采用人工挖孔、机械洛阳铲成孔、冲抓成孔、正反循环回转钻孔、冲击钻孔、旋挖机成孔等。地基处理非挤土深基灌注桩施工中，人工挖孔存在安全隐患，施工进度慢，对地质的适应性差，遇到水位高及流沙的地质条件是不适用的。机械洛阳铲成孔法只适应小直径桩孔的干成孔，对地质的适应性差。冲抓成孔的原理类同于机械洛阳铲，均利用卷扬为动力，利用自由落体冲击土体，再利用滑轮变幅将抓斗抓瓣闭合后将土提出地面。由于现有抓斗在斗内安装多个滑轮，实际应用中钢丝绳很容易出滑轮道，如果不是干成孔，滑轮组在泥水中不能正常运转。由于现有抓斗是利用冲击后再抓土，所以泥浆护壁成孔时，在泥浆的悬浮作用下，冲击力大大降低。由于种种原因冲抓成孔没有大面积推广。用正反循环钻孔、冲击钻成孔法泥渣处理量大，钻挖出来的泥渣中水份高，弃土困难，泥渣提升速度慢，而且不能直接提升渣石，施工效率低下，泥浆池占地面积大，污染环境严重。现已不适应城市内施工。旋挖机成孔法，虽然提高了工效，但桩孔越深效率越低，受到桩孔深度的限制。旋挖机结构复杂、设备庞大、价格昂贵。
[0003]为弥补以上地下成孔设备的不足，本人研制了抓斗地下成孔装置，并于2009年申请了实用新型专利，专利号为Z1200920103499.3.在后期的进一步研制中发现这项技术存在以下问题:一、由于吊动力锤的钢丝绳是用两条绳交会到上部钢丝绳活结上的，这样但地面吊具起吊到钢丝绳活结时，就不能再向上起吊了，这样就增加了地面设备的高度。二、动力锤的冲击力是通过动力弹簧限位套传给抓斗顶板的，不是动力锤直接接触抓斗顶板的，减少了动力锤对抓斗顶板的冲击力，也就减少了抓瓣对地质的冲击力。三、但抓斗合拢时动力弹簧被压缩，棘棒与棘棒爪紧紧咬合在一起，要卸土时，人工转动棘棒爪轴要打开棘棒与棘棒爪的咬合是很困难的。
【发明内容】
[0004]本实用新型基于上述现有地下成孔装置，在实际使用中有的装置在打孔时存在着安全隐患、施工进度慢，有的装置结构不合理、适应性差，有的装置泥渣处理量大设备庞大、价格昂贵，特别是09年本人申请的实用新型的三点问题，为此，提供一种体积小、冲力强、自动卸土、造价低廉、适应性好、泥渣处理量少、安全可靠的抓斗地下成孔装置。
[0005]本实用新型是在现有技术的基础上，对现有冲击抓斗作了进一步的改进，并提出了上述目的和要解决的问题，其具体的技术方案包含滑道定位及导向器、棘爪开启传动器上部弹簧、滑道、棘爪开启传动器、凹形动力锤、棘爪箱、棘爪、棘爪开闭扳手弹簧、棘爪回位传动杆、棘棒、棘爪开闭扳手、滑道弹簧、棘爪开启传动器下部弹簧、抓斗顶板、棘棒限位器、棘爪回位传动器、锤击缓冲弹簧、抓瓣、棘爪开闭扳手弹簧掛钉、棘爪轴、棘爪回位传动器平衡杆、棘爪回位传动杆弹簧、凹形动力锤掛柄、棘爪轴联动器、棘爪开启传动器上部定位板。
[0006]本实用新型构成在于凹形动力锤掛柄连接地面动力卷扬钢丝绳，凹形动力锤掛柄与凹形动力锤为一体，凹形动力锤安装在两滑道上只可上下滑动，同时凹形动力锤安装在滑道定位及导向器的下方棘爪箱的上方，滑道定位及导向器固定在滑道的上端，棘爪开启传动器外套管穿过棘爪开启传动器上部弹簧，穿过棘爪开启传动器上部定位板，端头落在棘爪箱上部平面上，同时棘爪开启传动器内的传动杆穿过了棘爪开闭扳手，穿过了棘爪开启传动器下部弹簧后，穿过了抓斗顶板，棘爪箱安装在两滑道下部，棘爪箱坐落在滑道弹簧的上端，棘爪箱上面受棘爪开启传动器外套管的限位，棘爪箱内通过棘爪轴装有棘爪，棘爪轴两端一端装有棘爪轴联动器，一端装有棘爪开闭扳手，棘爪开闭扳手与棘爪开闭扳手弹簧掛钉之间安装有棘爪开闭扳手弹簧，棘棒穿过抓斗顶板、棘爪回位传动器、棘棒限位器后，下端与抓瓣连接，上部穿入棘爪箱中，棘爪回位传动杆上部穿过棘爪开闭扳手，下部穿过棘爪回位传动杆弹簧连接到棘爪回位传动器上，同时棘爪回位传动器平衡杆下端也连接到棘爪回位传动器上。
[0007]本实用新型实施上述技术方案所带来的优点与积极效果在于借助于地面动力卷扬机的唯一的一根钢丝绳来完成抓斗地下成孔的全部过程。由于凹形动力锤掛柄直接连接地面动力卷扬钢丝绳，增加了起吊高度，也就能降低地面设备的高度。凹形动力锤压缩棘爪箱后可直接冲击抓斗顶板，加大了抓瓣对地质的冲击力，可抓取更坚硬的土质。解决了棘棒与棘棒爪的咬合后人工打开难的问题，减去了人工打开抓斗的环节，实现了一种体积小、造价低、冲击力大、自动装卸、适应性好、安全可靠的抓斗地下成孔装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型的主体结构示意图
[0009]图2是本实用新型的主体结构侧视示意图
[0010]图3是本实用新型的主体结构后视示意图
[0011]图4是本实用新型的滑道定位及导向器结构示意图
[0012]图5是本实用新型的棘爪箱的俯视结构示意图
[0013]图6是本实用新型的抓斗顶板的俯视结构示意图
[0014]图7是本实用新型的凹形动力锤的俯视结构示意图
[0015]图8是本实用新型的棘爪轴的主视结构示意图
[0016]图9是本实用新型的棘爪轴的俯视结构示意图
[0017]图10是本实用新型的棘爪轴的侧视结构示意图
[0018]图11是本实用新型的棘爪轴联动器的俯视结构示意图
[0019]图12是本实用新型的棘爪开闭扳手的主视结构示意图
[0020]图13是本实用新型的棘爪开闭扳手的俯视结构示意图
[0021]图14是本实用新型的棘爪开启传动器的主视结构示意图
[0022]图15是本实用新型的棘爪回位传动器的主视结构示意图
[0023]图16是本实用新型的棘爪回位传动器的俯视结构示意图[0024]图17是本实用新型的地面吊具结构示意图
[0025]图中:1.滑道定位及导向器；2.棘爪开启传动器上部弹簧；3.滑道；4.棘爪开启传动器；5.凹形动力锤；6.棘爪箱；7.棘爪；8.棘爪开闭扳手弹簧；9.棘爪回位传动杆；10.棘棒；11.棘爪开闭扳手；12.滑道弹簧；13.棘爪开启传动器下部弹簧；14.抓斗顶板；15.棘棒限位器；16.棘爪回位传动器；17.锤击缓冲弹簧；18.抓瓣；19.棘爪开闭扳手弹簧掛钉；20.棘爪轴；21.棘爪回位传动器平衡杆；22棘爪回位传动杆弹簧；23.凹形动力锤掛柄；24.棘爪轴联动器；25.棘爪开启传动器上部定位板；26.棘爪开启传动器凸台；27.棘爪开启传动器外套管；28棘爪开启传动器传动杆；29.传动杆撞击物。
【具体实施方式】
[0026]本实用新型所述的技术方案可通过【具体实施方式】进一步详细说明，所述【技术领域】的技术人员在阅读了本【具体实施方式】后，能够理解和实施本发明，其所述有益效果也能够通过具体的实施方式得到体现。
[0027]—种抓斗地下成孔装置主要由图中:滑道定位及导向器1、棘爪开启传动器上部弹簧2、滑道3、棘爪开启传动器4、凹形动力锤5、棘爪箱6、棘爪7、棘爪开闭扳手弹簧8、棘爪回位传动杆9、棘棒10、棘爪开闭扳手11、滑道弹簧12、棘爪开启传动器下部弹簧13、抓斗顶板14、棘棒限位器15、棘爪回位传动器16、锤击缓冲弹簧17、抓瓣18、棘爪开闭扳手弹簧掛钉19、棘爪轴20、棘爪回位传动器平衡杆21、棘爪回位传动杆弹簧22、凹形动力锤掛柄23、棘爪轴联动器24、棘爪开启传动器上部定位板25、棘爪开启传动器凸台26、棘爪开启传动器外套管27、棘爪开启传动器传动杆28构成。
[0028]其中，凹形动力锤掛柄23连接地面动力卷扬钢丝绳，凹形动力锤掛柄23与凹形动力锤为一体，凹形动力锤5安装在两滑道3上只可上下滑动，同时凹形动力锤5安装在滑道定位及导向器I的下方与棘爪箱6的上方，滑道定位及导向器I固定在滑道3的上端，棘爪开启传动器外套管27穿过棘爪开启传动器上部弹簧2，穿过棘爪开启传动器上部定位板25，端头落在棘爪箱6上部平面上，同时棘爪开启传动器4内的传动杆28穿过了棘爪开闭扳手11，又穿过了棘爪开启传动器下部弹簧13后，穿过了抓斗顶板14，棘爪箱6安装在两滑道3下部，棘爪箱6坐落在滑道弹簧12的上端，棘爪箱6上面受棘爪开启传动器外套管27的限位，棘爪箱6内通过棘爪轴20装有棘爪7，棘爪轴20两端一端装有棘爪轴联动器24，一端装有棘爪开闭扳手11，棘爪开闭扳手11与棘爪开闭扳手弹簧掛钉19之间安装有棘爪开闭扳手弹簧8，棘棒10穿过抓斗顶板14、棘爪回位传动器16、棘棒限位器15后，下端与抓瓣18连接，上部穿入棘爪箱6中，棘爪回位传动杆9上部穿过棘爪开闭扳手11，下部穿过棘爪回位传动杆弹簧22连接到棘爪回位传动器16上，同时棘爪回位传动器平衡杆21下端也连接到棘爪回位传动器16上。
[0029]凹形动力锤掛柄23连接地面动力卷扬钢丝绳，在地面的动力卷扬钢丝绳的作用下，使得凹形动力锤5起吊到滑道定位及导向器I的位置后自由回落到棘棒爪箱6上，用凹形动力锤5的冲力来压缩滑道弹簧12，滑道弹簧12的压缩带动了棘爪箱6的下移，由于棘爪箱6的下移，使得棘爪7相对棘棒10也下移一个距离，滑道弹簧12压缩到一定位置后开始反弹，也就是凹形动力锤5下端接触到抓斗顶板14后，反弹时又推动了凹形动力锤5、棘爪箱6的上移，同时由于棘爪7与的棘棒10咬合作用带动了棘棒10的上移，棘棒10的上移使得抓瓣18闭合一个角度，所以凹形动力锤5反复起落，使得抓瓣18逐步合拢，完成了抓瓣18抓土的过程；在地面的动力卷扬钢丝绳的作用下，整体起吊，起吊到卸土需要的位置后，棘爪开启传动器传动杆28首先撞击地面吊具钢丝绳滑轮下的传动杆撞击物29，这时棘爪开启传动器传动杆28下移推动棘爪开闭扳手11，一旦将棘爪开闭扳手弹簧8推过棘爪轴20的中点，棘爪开闭扳手11将给棘爪轴20 —个旋转力矩，这一力矩不能使得棘爪7与棘棒10咬合分离，只有抓斗整体落地并用凹形动力锤5轻击一下棘爪箱6，这时的棘爪7与棘棒10咬合有瞬间的分离，在棘爪开闭扳手11给棘爪轴20 —个旋转力矩情况下棘爪7与棘棒10咬合进一步分离，直到完全分离开来。此时的棘爪开闭扳手11彻底旋转到棘爪7与棘棒10彻底分离的角度。地面吊具钢丝绳接着上提，凹形动力锤5上移到滑道定位及导向器I的位置后带动整个抓斗上升，在闭合的抓瓣18离开地面的同时，抓瓣18在抓斗内的物料与棘棒10的重力作用下开始打开闭合的抓瓣18，完成了卸土的过程。一旦抓瓣18完全打开，也就是棘棒10带动棘爪回位传动器16下移到棘棒限位器15位置时候，棘爪回位传动器16的下移，使得棘爪回位传动杆9 一起下移，同时拉动棘爪开闭扳手11旋转，棘爪开闭扳手11旋转一旦将棘爪开闭扳手弹簧8反推过棘爪轴20的中点时，在棘爪开闭扳手弹簧8的作用下，又使得棘爪轴20旋转一个角度，这时的棘爪7又回到原来靠近棘棒10的状态。一旦再用凹形动力锤5击打棘爪箱6，下一轮的抓土将开始。
[0030]凹形动力锤5压缩棘爪箱6后可直接冲击抓斗顶板14，加大了抓瓣对地质的冲击力，在锤击缓冲弹簧17的作用下，凹形动力锤5冲击抓斗顶板14时减少了滑道3及其所连接部件的阻力。
[0031]滑道定位及导向器I起抓斗导向与固定滑道3的作用。同时通过棘爪开启传动器凸台28起到棘爪箱6向上限位的作用。
[0032]一旦抓瓣18闭合，棘爪7与棘棒10咬合，此时的棘爪箱6所处位置是不定的，也正因为棘爪箱6位置不定，所以卸土时也会影响棘爪开启传动器传动杆28对棘爪开闭扳手11的相对推动的位置，正是因为有棘爪开启传动器外套管27与棘爪开启传动器上部弹簧2的作用，使得棘爪开启传动器传动杆28能够与棘爪开闭扳手11保持一个距离。棘爪开启传动器外套管27在凹形动力锤5击打棘爪箱6时是起棘爪箱6限位作用，而在打开抓斗时起到跟随作用。也就是抓瓣18闭合，棘爪7与棘棒10咬合，棘爪箱6下降至某一位置，这时要打开抓斗，地面吊具整体将抓斗吊起，让棘爪开启传动器传动杆28首先接触到吊具钢丝绳滑轮下的传动杆撞击物29，这时首先下压棘爪开启传动器传动杆28，接着下压棘爪开启传动器外套管27，使得棘爪开启传动器外套管27的下端落在棘爪箱6的上面，于是棘爪开启传动器传动杆28保持了固定的推动棘爪开闭扳手11的行程。
[0033]棘爪开启传动器下部弹簧13的高度与压缩比一定要满足棘爪开启传动器外套管27、棘爪开启传动器传动杆28所叠加的下行量。
[0034]卸土时棘爪7打开,棘棒10下行，当棘棒10接触到棘爪回位传动器16时棘棒10带动棘爪回位传动器16下行，这时的棘爪回位传动器平衡杆21会使棘爪回位传动器16顺利下行。
[0035]棘爪轴联动器24起到两棘爪轴20联动的作用。
【权利要求】
1.一种抓斗地下成孔装置，包含滑道定位及导向器、棘爪开启传动器上部弹簧、滑道、棘爪开启传动器、凹形动力锤、棘爪箱、棘爪、棘爪开闭扳手弹簧、棘爪回位传动杆、棘棒、棘爪开闭扳手、滑道弹簧、棘爪开启传动器下部弹簧、抓斗顶板、棘棒限位器、棘爪回位传动器、锤击缓冲弹簧、抓瓣、棘爪开闭扳手弹簧掛钉、棘爪轴、棘爪回位传动器平衡杆、棘爪回位传动杆弹簧、凹形动力锤掛柄、棘爪轴联动器、棘爪开启传动器上部定位板，其特征在于；凹形动力锤掛柄(23)连接地面动力卷扬钢丝绳，凹形动力锤掛柄(23)与凹形动力锤(5)为一体，凹形动力锤(5)安装在两滑道(3)上，同时凹形动力锤(5)安装在滑道定位及导向器(I)的下方与棘爪箱(6)的上方，滑道定位及导向器(I)固定在滑道(3)的上端，棘爪开启传动器外套管(27)穿过棘爪开启传动器上部弹簧(2)，穿过棘爪开启传动器上部定位板(25)，端头落在棘爪箱(6)上部平面上，同时棘爪开启传动器(4)内的传动杆(28)穿过了棘爪开闭扳手(11)，又穿过了棘爪开启传动器下部弹簧(13)后，穿过了抓斗顶板(14)，棘爪箱(6)安装在两滑道(3)下部，棘爪箱(6)坐落在滑道弹簧(12)的上端，棘爪箱(6)上面受棘爪开启传动器外套管(27)的限位，棘爪箱(6)内通过棘爪轴(20)装有棘爪(7)，棘爪轴(20)两端一端装有棘爪轴联动器(24)，一端装有棘爪开闭扳手(11)，棘爪开闭扳手(11)与棘爪开闭扳手弹簧掛钉(19)之间安装有棘爪开闭扳手弹簧(8)，棘棒(10)穿过抓斗顶板(14)、棘爪回位传动器(16)、棘棒限位器(15)后，下端与抓瓣(18)连接，上部穿入棘爪箱(6)中，棘爪回位传动杆(9)上部穿过棘爪开闭扳手(11)，下部穿过棘爪回位传动杆弹簧(22)连接到棘爪回位传动器(16)上，同时棘爪回位传动器平衡杆(21)下端连接到棘爪回位传动器 (16)上。
【文档编号】E02F3/47GK203768967SQ201420177431
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月5日 优先权日:2014年4月5日
【发明者】曹蓝天 申请人:曹蓝天