一种用于矩形桩基的钻孔装置的制作方法

本发明属于工程机械领域，尤其涉及一种用于矩形桩基的钻孔装置。

背景技术：

目前用于矩形桩基的钻孔装置种类较多，但是普遍都存在以下几个问题。

1、一套钻孔装置只能钻出同一种大小规格的矩形孔，在钻不同规格大小的矩形孔时需要更换不同的钻孔装置，导致钻孔装置规格种类较多，增加经营成本；

2、现有的钻孔装置功能单一，只能用于转孔，无法进行排料，每一钻入一段距离便需要将钻孔装置升起，将钻孔时产生的泥土排出后再进行下一段的钻孔，钻孔效率较低；

3、在钻孔时入到土质松软的地区，桩基上段则容易垮塌，为解决这一问题，通常采用从上向下安装预制管的方式防止垮塌。但是如图12所示预制管安装之后其内部空间的面积变比钻孔装置的体积小，这样一来便无法取出钻孔装置。为解决这一问题，多数施工时都选择小于规定尺寸的钻孔装置，这种钻孔装置可顺利穿过预制管，然后在桩基上段逐级挖出适合预制管大小的台阶安装预制管。此种施工方式需要对孔再次扩大，增加工作量，无法一次完成，施工效率较低。

技术实现要素：

为同时解决以上现有技术的不足，本发明提供一种用于矩形桩基的钻孔装置，可同时完成钻孔及排料，盘型钻头及犁头位置可调节，可用于不同大小的桩基钻孔施工，同时便于在安装预制管的施工中使用。

为了实现本发明的目的，拟采用以下方案：

一种用于矩形桩基的钻孔装置，包括：钻盘总成和排料总成。

钻盘总成包括矩形板，所述矩形板从中心向四个角方向均滑动设有盘型钻头，所述盘型钻头均设有单独的电机，所述盘型钻头的转轴垂直于所述矩形板，所述矩形板从中心向垂直于四条边的方向均滑动设有犁头；

排料总成包括连接管，所述连接管上段设有排料管，所述连接管穿过所述矩形板中心，并与所述矩形板相连，所述连接管内同轴穿设有螺旋送料杆，所述螺旋送料杆底部凸出所述连接管，所述螺旋送料杆底部连接有锥形钻头。

进一步的，所述矩形板表面沿所述盘型钻头的滑动方向加工有滑槽，所述滑槽底部加工有与所述滑槽长度相同并且相互平行的条形孔，所述滑槽滑动设有“工”字形的连接块，所述滑槽两侧设有压板，所述电机安装于所述连接块顶部，所述盘型钻头位于所述矩形板下方，所述电机与所述盘型钻头的连接轴间隙穿过所述连接块的中部以及所述条形孔。

进一步的，所述连接块均连接于第一液压缸的推杆，所述第一液压缸的轴线与所述矩形板的中心轴相交，并且尾部朝向所述矩形板的中心，所述第一液压缸与所述连接管之间留有间隙，所述电机安装于所述连接块的顶板，所述第一液压缸的安装高度低于所述顶板。

进一步的，所述犁头呈倒置的三棱锥结构，所述犁头在所述矩形板上的投影呈等腰三角形，底边朝向所述钻盘总成外侧，两等腰边朝向所述钻盘总成内部。

进一步的，所述所述犁头连接于第二液压缸的推杆，所述第二液压缸安装于所述矩形板，所述第二液压缸的轴线与所述矩形板的中心轴相交，并且尾部朝向所述矩形板的中心，所述第二液压缸与所述连接管之间留有间隙，所述犁头设有一对加强杆，所述加强杆均滑动穿设有滑动座，所述滑动座均安装于所述矩形板。

进一步的，所述加强杆位于所述第二液压缸的两侧，并且沿竖直方向与所述第二液压缸的轴线间隔设置。

进一步的，所述矩形板的四边对应所述犁头的位置均加工有半圆槽，用于容纳所述犁头。

进一步的，所述锥形钻头的采用螺钉连接有所述螺旋送料杆的底部，所述锥形钻头的大端直径大于所述连接管的直径。

进一步的，所述螺旋送料杆包括一条螺旋送料板以及一条与所述螺旋送料板旋向相同的螺旋板，所述螺旋板沿所述螺旋送料杆轴线的投影覆盖所述螺旋送料杆外周四分之一到二分之一的范围，所述螺旋送料板与所述螺旋板的底边共线，并且与所述螺旋送料杆轴线相交。

进一步的，所述螺旋送料板与所述螺旋板的底边均阵列有多个耐磨头。

本发明的有益效果在于：

1、通过可收缩的盘型钻头以及犁头，本申请可以钻出不同大小的矩形孔，节约经营成本。同样利用盘型钻头与犁头壳收缩的功能，在加装预制管之后可通过收回盘型钻头犁头，从而缩小钻孔装置的整体体积，便于钻孔装置取出。

2、钻孔产生的泥土通过螺旋送料杆进入连接管，然后经连接管从排料管排出，在钻孔的同时便能将泥土排出，避免反复的升起钻孔装置排出泥土，极大的提高了钻孔效率。

3、钻出的矩形桩基结构规整，钻孔装置主要通过盘型钻头以及锥形钻头实施钻孔工作，由于盘型钻头与圆型结构，相邻的盘型钻头之间存在类似三角形的空间，该空间会使桩基形成三角形的凸起，但是通常三角形凸起面积较小结构强度不高，本申请通过设于矩形板四边的犁头对该三角形凸起进行铲除，并且犁头的伸出长度可以进行调节便于对桩基对应边的修整。

附图说明

本文描述的附图只是为了说明所选实施例，而不是所有可能的实施方案，更不是意图限制本发明的范围。

图1示出了本申请的整体构造图；

图2示出了一种实施例的俯视图；

图3示出了钻盘总成的整体构造；

图4示出了本申请一种使用状态时的底部视图；

图5示出了排料总成的构造；

图6示出了a处的局部放大图；

图7示出了b处的局部放大图；

图8示出了矩形板的结构；

图9示出了c处的局部放大图；

图10示出了连接块、电机、第一液压缸的位置关系及连接方式；

图11示出了犁头的安装结构；

图12示出了本申请的一种实施例；

图13示出了本申请的另一种实施例。

图中标记：10-钻盘总成、11-矩形板、111-滑槽、112-条形孔、113-压板、114-半圆槽、12-盘型钻头、13-电机、14-犁头、141-加强杆、15-连接块、151-顶板、16-第一液压缸、17-第二液压缸、18-滑动座、20-排料总成、21-连接管、22-排料管、23-螺旋送料杆、231-螺旋送料板、232-螺旋板、24-锥形钻头、25-耐磨头。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述。术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图5所示，一种用于矩形桩基的钻孔装置，包括：钻盘总成10和排料总成20。

具体的，钻盘总成10包括矩形板11，矩形板11从中心向四个角方向均滑动设有盘型钻头12，盘型钻头12底部呈锥形，底部和周侧均设有耐磨齿，以便于钻孔。盘型钻头12均设有单独的电机13用于驱动，可避免设置传动机构，使结构更加简单，同时方便位置调节。盘型钻头12的转轴垂直于矩形板11。矩形板11从中心向垂直于四条边的方向均滑动设有犁头14，利用犁头14刮除桩基四壁上的残留泥土，该残留泥土是由相邻两个盘型钻头12之间的间隙所流下。为使桩基更加规整，并且可一次性完成，因此设置了犁头14。相邻的盘型钻头12之间均设有犁头14。

更具体的，犁头14的结构如图11所示，犁头14呈倒置的三棱锥结构，底部为锋利的尖角以便于插入泥土，犁头14在矩形板11上的投影呈等腰三角形，等腰三角形的底边朝向钻盘总成10外侧，两等腰边朝向钻盘总成10内部。

具体的，排料总成20包括连接管21，连接管21上段设有排料管22，连接管21穿过矩形板11中心，并与矩形板11采用焊接方式相连。连接管21内同轴穿设有螺旋送料杆23，螺旋送料杆23利用电机驱动，电机设置于连接管21顶部。螺旋送料杆23底部凸出连接管21，用于将泥土排出，螺旋送料杆23底部连接有锥形钻头24，利用锥形钻头24对盘型钻头12中部的空间进行钻孔，锥形钻头24的位置低于盘型钻头12，以便于盘型钻头12钻出的泥土在锥形钻头12上方堆积。

更具体的，如图8、图9所示，矩形板11表面沿盘型钻头12的滑动方向加工有滑槽111，滑槽111底部加工有与滑槽111长度相同并且相互平行的条形孔112，滑槽111滑动设有“工”字形的连接块15，滑槽111两侧设有压板113，电机13安装于连接块15顶部，盘型钻头12位于矩形板11下方，电机13与盘型钻头12的连接轴间隙穿过连接块15的中部以及条形孔112。

更具体的，如图1和10所示，连接块15均连接于第一液压缸16的推杆，第一液压缸16的轴线与矩形板11的中心轴相交，并且尾部朝向矩形板11的中心，第一液压缸16与连接管21之间留有间隙。

优选的，电机13安装于连接块15的顶板151，第一液压缸16的安装高度低于顶板151。这样在收回盘型钻头12时连接块15底部便可与第一液压缸16的位置更加贴近，个高呢好的利用顶板151下方的空间，有利于缩小第一液压缸16与连接块15之间的安装尺寸，从而缩小钻孔装置的整体尺寸。或者在相同尺寸小时连接块15具有更长的移动行程。

更具体的，犁头14的安装方式如图10所示，犁头14连接于第二液压缸17的推杆，第二液压缸17安装于矩形板11，第二液压缸17的轴线与矩形板11的中心轴相交，并且尾部朝向矩形板11的中心。第二液压缸17与连接管21之间留有间隙。

优选的，为加强犁头14工作时的稳定性，防止变形。犁头14设有一对加强杆141，加强杆141均滑动穿设有滑动座18，滑动座18均痛殴螺钉安装于矩形板11。

进一步优选的，加强杆141位于第二液压缸17的两侧，为增加犁头14沿竖直方向的抗强度，加强杆141沿竖直方向与第二液压缸17的轴线间隔设置，即加强杆141与第二液压缸17的推杆处于不同的水平面。

优选的，为使钻孔装置缩小到更小的尺寸，矩形板11的四边对应犁头14的位置均加工有半圆槽114，犁头14收回时便可容纳与半圆槽114内，使犁头14在矩形板11的投影完全处于矩形板11的轮廓范围内。

优选的，锥形钻头24的采用螺钉连接有螺旋送料杆23的底部，以便于更换和安装。锥形钻头24的大端直径大于连接管21的直径，可防止桩基底部直接与螺旋送料杆23接触，防止损坏螺旋送料杆23。在钻尺寸较大的桩基时4个盘型钻头12之间将会存在较大的空间，盘型钻头12无效有效的对该空间的泥土进行钻出，因此在盘型钻头12之间设置了锥形钻头24，利用螺旋送料杆23带动锥形钻头24旋转，用于对4个盘型钻头12之间的位置进行钻孔。在钻不同大小的桩基时锥形钻头24也需要随之更换，盘型钻头12之间的空间越大则锥形钻头24也越大。但是有一个前提，盘型钻头12与锥形钻头24需要预留足够的间距，便于在铺设预制管的施工方式中收回盘型钻头12。

优选的，如图6所示，螺旋送料杆23包括一条螺旋送料板231以及一条与螺旋送料板231旋向相同的螺旋板232。螺旋送料板231起主要的输送作用，将钻孔产生的泥土经旋转导入连接管21然后从排料管22排出。螺旋板232沿螺旋送料杆23轴线的投影覆盖螺旋送料杆23外周四分之一到二分之一的范围，其主要目的是辅助泥土进入连接管21，增加泥土的进入速度。螺旋送料板231与螺旋板232的底边共线，并且与螺旋送料杆23轴线相交。

优选的，如图7所示螺旋送料板231与螺旋板232的底边均阵列有多个耐磨头25，利用耐磨头25不仅可以提高螺旋送料板231与螺旋板232端面的强度，还有利于破土，便于使螺旋送料板231与螺旋板232插入泥土，是泥土更容易进入连接管21内，从而排出。

具体实施方式：将本申请通过连接管21安装于工程机械臂上，安装后装置可通过连接管21相对于工程机械臂实现上下移动。

使用前首先根据钻孔的大小选装合适的锥形钻头24，然后将盘型钻头12与犁头14调节至合适的位置。然后便可以开始钻孔工作。

钻孔时盘型钻头12与锥形钻头24起到主要的钻孔作用，使底部的泥土松散，利用犁头14将桩基四周的残留泥土刮除。相邻的盘型钻头12旋转方向相反，即其中两对相邻的盘型钻头12将泥土向钻盘总成10的中部推进，使泥土在锥形钻头24顶部及周边堆积，以便于泥土进入排料总成20。

在适用于铺设预制管的施工中，如图12所示钻盘总成10在桩基底部施工，上方从上到下依次铺设预制管防止桩基边坡垮塌。当钻孔完成之后利用第一液压缸16将盘型钻头12收拢，利用第二液压缸17将犁头14收拢形成如图13所示的状态，然后将钻盘总成10取出。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不表示是唯一的或是限制本发明。本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的范围情况下，对本发明进行的各种改变或同等替换，均属于本发明保护的范围。