一种便携式接地极钻孔安装机具及接地极施工方法与流程

本发明涉及接地极施工，特别是一种便携式接地极钻孔安装机具及接地极施工方法。

背景技术：

1、在对铁路进行铺设的过程中，经常需要对接地极进行预埋处理，而对于一些地貌复杂，高低悬殊，桥隧占比高，或电气化所亭地处河谷、丘陵、山谷等地貌，表层为多为岩层、碎石土、块石土、人工填土等复合地质，给土建、四电专业动土施工，尤其接地极安装带来极大的困难。

2、而以往的接地极施工工法主要有人工开挖回填法、机械开挖回填法、锤击法、套管保护锤击法，其中，人工回填法一般用于无法使用机械的场所，比如既有线改造所、空间狭小等场所，机械开挖回填使用挖机开挖土方，将接地极埋入，再将土方回填夯实，优点是节省人工，施工速度快，受地质限制较小；缺点是作业范围大，安装质量不高，回填时容易导致接地极倾斜或被机械折弯，锤击法的使用对地质要求严格，地质需为松软土质，对施工人员操作要求较高，且存在较高安全风险，容易损坏接地极，套管保护锤击法比锤击法多使用一根钢管，将接地极套住保护，用电锤锤入，优点是接地极安装质量较高；缺点是受地质影响大，不稳定因素较大，钢管可能出现无法拔出等情况，适合特定情况，以上因素导致现有的接地极安装工法在该地质条件下无法满足安装质量和进度要求，因此，研究一种新的便携式接地极钻孔安装机具及接地极施工方法来解决上述问题具有十分重要的意义。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述和/或现有的接地极施工中存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明所要解决的技术问题是现有的接地极安装工法在该地质条件下无法满足安装质量和进度要求的问题。

4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种便携式接地极钻孔安装机具，包括，

5、转移机构，包括报警灯、移动组件、两个连接钻杆、两个卡箍、磁板及磁性吸合在磁板上的两个磁块，所述报警灯安装在移动组件的顶部，所述磁板嵌设安装在移动组件上，且两个卡箍固定连接在移动组件的两侧，两个连接钻杆分别卡合在两个卡箍中；以及，

6、自动晃动钻孔机构，包括自攻组件、弹性组件、可拆钻孔组件、引水组件、四个齿杆、框架及滑动连接在框架中的两个传动组件，两个传动组件分别与左侧两个齿杆和右侧两个齿杆啮合连接，四个齿杆固定连接在弹性组件上，所述弹性组件与自攻组件和移动组件连接，所述引水组件固定连接在弹性组件上，所述引水组件的底端与可拆钻孔组件固定连接，所述可拆钻孔组件安装在框架的中部，所述引水组件的底端与可拆钻孔组件连接；

7、所述可拆钻孔组件包括螺旋钻杆和第二电机，所述连接钻杆和螺旋钻杆中均开设有水流口，且连接钻杆的顶部和螺旋钻杆的顶部均开设有凹槽，所述凹槽的两个侧壁上均开设有固定口，所述第二电机输出轴的底部和连接钻杆的底部均固定连接有连接组件，其中一个连接组件内置于螺旋钻杆的凹槽中，第二电机固定连接在框架的中部，所述螺旋钻杆的底部开设有多个排水口，所述螺旋钻杆与第二电机的输出轴对接。

8、作为本发明的进一步方案：所述移动组件包括底板，所述底板的四角处均固定连接有移动轮，所述底板的上表面固定连接有竖板，两个卡箍固定连接在竖板的两侧，所述磁板嵌装在竖板中。

9、作为本发明的进一步方案：所述竖板的一端固定连接有扶手，所述报警灯安装在竖板的顶部。

10、作为本发明的进一步方案：所述自攻组件包括第一电机，所述第一电机的两侧均固定连接有支架，所述第一电机的输出轴固定连接有丝杆，且丝杆的底端通过轴承转动连接在底板上，所述丝杆的外部螺纹套设有螺母。

11、作为本发明的进一步方案：所述弹性组件包括活动板和固定板，所述固定板的上表面固定安装有开关，所述固定板套设在丝杆外，所述活动板固定连接在螺母的外部，所述丝杆的上方通过轴承转动连接在u形的导向杆上，两个支架安装在导向杆上，所述导向杆固定连接在底板上。

12、作为本发明的进一步方案：所述固定板和活动板上均固定连接有两个活动套，四个活动套均滑动连接在导向杆上，且两个活动套之间固定连接有第一弹簧，所述活动板的一侧固定连接有两个连接板，所述连接板的下表面与两个齿杆固定连接。

13、作为本发明的进一步方案：所述引水组件包括水筒，所述水筒穿设安装在活动板上，所述水筒的内部设有活塞杆，所述活塞杆上设有单向阀，所述活塞杆的底端与第二电机固定连接，所述活塞杆穿设密封套，所述密封套固定连接在水筒的底部，所述水筒的一侧连通有软管，所述软管的底端连通有环形壳，所述第二电机的输出轴通过两个轴承转动连接在环形壳上，且环形壳通过连接杆与第二电机固定连接，所述第二电机的输出轴上开设有进水口。

14、作为本发明的进一步方案：所述连接组件包括支撑块，两个支撑块分别与第二电机和连接钻杆的底部固定连接，所述支撑块的两侧均开设有凹口，且凹口的侧壁固定连接有第二弹簧，所述第二弹簧的一端固定连接有磁铁，所述磁铁与凹口和固定口大小相适配，所述支撑块为空心设计，所述进水口通过支撑块与水流口连通。

15、作为本发明的进一步方案：所述传动组件包括两个连接条，两个连接条之间固定连接有滚轮，所述滚轮滑动连接在框架中，所述连接条的一侧固定连接有转轴，所述转轴通过轴承转动连接在固定块上，所述固定块固定连接在固定板上，所述转轴的一端固定连接有齿轮，所述齿轮与齿杆啮合连接。

16、一种接地极施工方法，所述施工方法包括以下步骤：

17、s1、根据接地极尺寸，确定孔径及深度,孔径要求比接地极直径大2mm，钻孔深度与接地极长度一致，一般接地极尺寸设计为ф18*3000mm，因此钻孔尺寸为ф20*3000mm，然后控制第一电机运行，使得第一电机带动丝杆旋转，使得丝杆带动螺母向下运动，使得螺母带动活动板向下运动，使得可拆钻孔组件向下运动，再控制第二电机通过连接组件带动螺旋钻杆旋转，使得螺旋钻杆顺利钻入土地中，由于螺旋钻杆的长度为1m，当向下钻入达到此深度时，然后将磁块取下，并将磁块与磁铁位置对应，由于磁块与磁铁之间磁力相斥，使得磁块控制磁铁回缩进入凹口，再控制第一电机反向运动，使得丝杆带动螺母向上运动，使得第二电机与螺旋钻杆分离，并将连接钻杆取下，使得连接钻杆的底部插入螺旋钻杆的凹槽中，使得第二弹簧的弹性力推动磁铁复位，使得磁铁位于固定口和凹口之间，同时连接钻杆的顶部与第二电机进行相同方式连接，然后继续控制第一电机正转，同时第二电机控制连接钻杆带动螺旋钻杆旋转，使其继续钻入土地进行钻孔作业，直至连接钻杆钻入土地，再进行另一连接钻杆的连接，继续进行深入土地钻孔作业；

18、s2、在发生卡钻导致螺旋钻杆无法下钻时，使得第一电机继续带动丝杆旋转，使得螺母持续控制活动板向下运动，由于卡钻导致固定板不能下移，此时活动板通过活动套压缩第一弹簧，使得连接板带动齿杆向下与齿轮啮合传动，使得齿轮带动转轴旋转，使得转轴带动滚轮在框架中活动，使得框架带动第二电机上下运动，使得第二电机带动螺旋钻杆上下运动利于突破硬质层进行下钻；

19、s3、并且在第二电机上下运动过程，使得第二电机带动活塞杆上下运动，在活塞杆向上运动时，使得单向阀打开将液体引流进入水筒的下部，当活塞杆向下运动时，使得液体通过软管进入环形壳，并通过进水口和支撑块进入水流口，再通过排水口排出在螺旋钻杆的底部附近，在水流作用下利于螺旋钻杆的下钻作业，钻孔完成即将螺旋钻杆取出，并将接地极置入钻孔。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：该便携式接地极钻孔安装机具及接地极施工方法，通过自攻组件可自动控制可拆钻孔组件进行自攻钻孔作业，同时在每次完成1m钻孔作业更换钻杆时，无需将螺旋钻杆取出更换，防止取出在导入钻孔易产生倾斜或出现塌孔及地表杂质进入影响下次钻孔作业，此方式只需通过连接组件接即可快速组装使用，且在卡钻时，可通过自攻组件与弹性组件的配合带动可拆钻孔组件上下运动，利于破开硬质层，方便下钻，而且引水组件引水通过可拆钻孔组件的底部排出，使得水流降低下钻阻力更易于钻开硬质层，使得该施工方法不再是开挖和锤击方法，适应各种复杂地质条件，且可提高安装质量。