一种钻具约束及渣土隔离装置的制作方法

本发明涉及到工程机械钻孔领域，尤其涉及到一种应用于钻机上的钻具约束及渣土隔离装置。

背景技术：

螺旋钻机是一种带螺旋推进器的钻孔机，由螺旋推进器、大梁和动力装置组成，螺旋推进器安装在大梁上，由动力装置单点固定并进行驱动。螺旋钻机一般应用于建筑工地钻孔使用，钻孔时，通过螺旋推进器上的螺旋叶片将切削的泥土带出地面。

螺旋钻机在钻孔的过程中，由于螺旋推进器通过动力系统单点固定，螺旋推进器在掘进过程中会发生大回旋晃动的情况，在地质不均匀等条件下，会导致扩孔、偏位等现象出现。此外，孔口周壁在螺旋叶片刮削或者螺旋叶片提升离孔的过程中，部分土石层会崩落，螺旋叶片排出孔外的渣土易反塌进钻孔中。

技术实现要素：

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种能够约束钻具旋转晃动，并在钻进及钻具提升离孔过程中防止渣土倾倒入钻孔的装置。

为了实现本发明的目的，所采用的技术方案为：一种钻具约束及渣土隔离装置，包括导向大梁和通过动力装置安装在导向大梁上的螺旋推进器，所述螺旋推进器能够沿着导向大梁方向运动并钻入到地面中形成钻孔，其特征在于：所述导向大梁的下部侧面通过护筒连接板固定连接有护筒，所述护筒与所述螺旋推进器处于同一直线方向，所述护筒为两端开口设置的圆筒状，所述螺旋推进器在运动时能够穿过所述护筒，所述护筒的底部外缘设有防土垫板。

作为本发明的进一步改进，还包括用于与地面接触的支撑板，所述支撑板固定在导向大梁的底部，所述支撑板的面积大于导向大梁的底部面积，所述支撑板的底部设有地脚。

作为本发明的进一步改进，所述支撑板的面积为400mm*400mm，厚度为25mm。

作为本发明的进一步改进，所述防土垫板至少高于地面1mm。

作为本发明的进一步改进，所述防土垫板高于地面15mm。

作为本发明的进一步改进，所述护筒上设有辅助溢渣孔。

作为本发明的进一步改进，所述护筒与防土垫板之间设有加强肋，所述加强肋用于加强护筒与防土垫板之间的连接强度。

作为本发明的进一步改进，所述护筒连接板包括固定在导向大梁上的悬臂和固定在悬臂上的抱箍，所述抱箍与所述护筒固定在一起。

作为本发明的进一步改进，所述护筒的直径比钻孔的孔口直径多20mm。

作为本发明的进一步改进，所述防土垫板的外环直径比钻孔孔口直径多150mm，所述防土垫板的内孔直径与护筒直径相符。

本发明的有益效果为：本发明中，螺旋推进器在护筒和动力装置的固定约束下，形成两点长线固定，对螺旋推进器起到约束及精准导向的作用，使螺旋推进器在有限的方向及空间内掘进，从而能够避免螺旋推进器回旋晃动的情况发生。此外，在护筒和防土垫板的配合下，能够对孔口的渣土进行隔离，从而防止孔口渣土倾倒入孔内。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为钻机整体结构示意图；

图3为作业过程示意图一；

图4为作业过程示意图二；

标记说明：1-钻机主体、2-导向大梁、3-动力装置、4-螺旋推进器、5-护筒连接板、51-悬臂、52-抱箍、6-护筒、61-辅助溢渣孔、62-加强肋、7-防土垫板、8-支撑板、81-地脚。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图对本发明作进一步说明。

如图1、2所示，一种钻具约束及渣土隔离装置，包括钻机主体1、导向大梁2、动力装置3、螺旋推进器4、护筒连接板5、护筒6、防土垫板7和支撑板8。

导向大梁2安装在钻机主体1上，螺旋推进器4通过动力装置3安装在导向大梁2上，钻机主体1能够控制导向大梁2降下及提升，且能够控制螺旋推进器4沿着导向大梁2方向运动并钻入到地面中形成钻孔。

护筒6可约束螺旋推进器4在钻进过程中的旋转晃动，并起到导向作用。护筒6通过护筒连接板5固定连接在导向大梁2的下部侧面，与螺旋推进器4处于同一直线方向。护筒6的直径比钻孔的孔口直径多20mm，能够使螺旋推进器4恰好穿过护筒6。护筒6采用厚10mm的钢板卷板焊接而成，护筒6高400mm，护筒6的顶部和底部为开口设置，螺旋推进器4在运动时能够穿过护筒6。护筒6上设有辅助溢渣孔61，在钻孔过程中，渣土通过护筒6顶部的开口和辅助溢渣孔61排出。由于护筒6与导向大梁2的另一端(螺旋推进器4与动力装置3连接点)有较长的距离，采用两点约束定向并在护筒6导向作用下，螺旋推进器4不易发生旋转晃动，且导向钻孔精度高。

防土垫板7垂直焊接在护筒6的底部外缘，防土垫板7不受水平反力，其至少高出地面1mm,本实施例中，防土垫板7高出地面15mm。防土垫板7的厚度为10mm，防土垫板7的外环直径比钻孔孔口直径多150mm，防土垫板7的内孔直径与护筒6直径相符。在钻孔过程中，孔口周壁被螺旋推进器4的旋叶刮削，部分土石层会崩落，为防止螺旋推进器4排出孔外的渣土反塌进孔内，本发明中通过防土垫板7来对渣土进行封堵。

支撑板8用于与地面接触。支撑板8通过高强螺栓固定在导向大梁2的底部，支撑板8的面积大于导向大梁2的底部面积，支撑板8采用面积为400mm*400mm，厚度为25mm的锰钢板，支撑板8的底部设有4根地脚81，以增加其锚固抓地能力。支撑板8的作用是满足承压能力较小的土层承载要求。传统的钻机支撑面积小，适应于坚实的地面，适用范围小。本发明通过支撑板8加大接触面来提供更大的受力面积，并预留了沉降位置(防土垫板7高出地面的15mm)，使其能够适应于各种类型的地面，包括不平整、不同软硬度的地面。在施加大竖向荷载的条件下，利用支撑板8和多点地脚81进行抓地，为土层提供更大的支座反力，使导向大梁2稳定，不偏位移位，满足垂直钻进或定向钻进不偏位的要求。

护筒连接板5包括悬臂51和抱箍52，悬臂51的一端通过螺栓固定在导向大梁2下部侧面，悬臂51的另一端焊接两道抱箍52，两道抱箍52与护筒6焊接在一起。

护筒6与防土垫板7之间设有加强肋62，加强肋62用于加强护筒6与防土垫板7之间的连接强度。

如图3、4所示，作业时，钻机主体1根据钻孔放样点，就位后放下导向大梁2，利用支撑板8下的地脚81，使支撑板8稳定支撑，保障钻机主体1在工作过程中不移位；开动螺旋推进器4，螺旋推进器4穿过护筒6，孔内渣土通过螺旋推进器4上的旋叶反向带出筒外，利用护筒6和防土垫板7实现渣土分隔，保证孔外渣土不掉入孔内；钻孔完成后，垂直提起导向大梁2，同时把防土垫板7上的渣土带离孔口，并在合适位置侧斜把防土垫板7上的渣土卸除。

本实施例已成功应用于广东徐闻县角鲤鱼潭光伏项目，并取得了相应的效果。

综上所述，本发明已如说明书及图示内容，制成实际样品且经多次使用测试，从使用测试的效果看，可证明本发明能达到其所预期之目的，实用性价值乃毋庸置疑。以上所举实施例仅用来方便举例说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。