专利名称：多功用地下造孔机的制作方法
技术领域：
一种用于管线施工的多功用地下造孔机，属于土建工程施工机械。
国内外各种螺旋水平钻孔机，当用于地下管线施工时，由于受到钻杆刚性的制约，随着钻进深度的增加，而钻头逐渐下沉，尤其是用于较为疏松的土质施工时，此种问题尤为突出，限制了一次安装钻机(在作业坑中)进行钻孔作业所能实现的距离，影响了工效，且每次所钻孔径是一定的，不具有扩孔功能。
本发明多功用地下造孔机旨在克服现有螺旋水平钻机的缺点。并具有扩大圆形孔、矩形孔或其它形状孔等多种功用，使得一种直径的钻杆能造出不同直径的孔，以至大于钻杆直径十几倍的孔。既能够完成长距离钻孔，又能造出不同直径和各种形状的孔。
多功用地下造孔机与现有的螺旋水平钻孔机相比，增加了一步进式进给机构，钻杆与钻杆连接处采用能够加大其刚性、防止发生孔中心线偏斜的加固导向套。由于采用步进式进给机构，使得该钻机具有双向作业的功能，即在完成一定的孔径钻孔后，更换其钻头安装上所需要的较大直径或所需形状(如矩形)的扩孔头，即可在退回钻杆过程中完成扩孔作业。
该造孔机的步进式进给机构主要由安装于作业坑中的机架滑座和装于机架滑座上的滑板所构成。机架滑座上有若干个定位孔，滑板上设有定位把手及其定位插肖，当定位插肖插入任一定位孔中均可进入作业状态。用来产生“步进”的进给驱动装置(一般为液压油缸)安装于步进式进给机构的滑板上，其驱动杆通过接头与钻机的传动装置底板相连接，亦即进给驱动装置能够拖动该机(传动装置、钻杆和钻头)实现钻孔的进给。进给距离一般可从0.5米到数10米。然而这里的进给驱动装置的驱动行程只要不少于0.5米，而步进式进给机构的机架滑座及其上部的滑板行程不少于所更换一根带有螺旋导料槽的钻杆长度即可满足前述的一次安装作业所能实现的钻孔长度。作业时该机由处于准备工作状态的初始位置按照测定好的方位钻入土层，其进给驱动装置每走完一个行程(钻机钻入一定的距离)搬动滑板上的定位把手拨出定位插肖，使滑板连同钻机从前一定位孔向前移动一个定位孔距(与进给驱动装置的进给行程基本相等)，直至机架滑座上最前端的定位孔，这时使钻杆与该机的传动装置脱离，使滑板连同该机退回至初始位置并予以定位，再加长一根钻杆，即可开始下一段的钻孔作业，周而复始，直至完成预定的钻孔距离。
如果所钻孔径满足了施工要求，按照与钻孔进给时相反顺序操作其步进式进给机构，即可退出所有钻杆和钻头。当所钻孔不足以满足施工要求必须进行扩孔时，只要在所钻孔终端(下一个作业坑处)更换上扩孔头，按照钻杆退回时同样的操作方法，即可完成扩孔任务。
用于进行扩孔的扩孔头可根据施工孔的形状和口径来设计，并与钻杆具有通用的装接性。欲需扩圆孔时，只要在钻杆退回前更换成较大孔径的扩孔头即可完成所预定的扩孔任务；当扩大成矩形孔时，则更换成矩形扩孔头，或其它组合形状的扩孔头，切土刀片安装于锥形螺旋板(或斜板)面上，在成孔头部的圆周制有切土刀刃。作业时圆形扩孔头随其刀杆旋转，而矩形等非圆形扩孔头除锥形螺旋面上的刀片随其螺旋钻杆旋转外，其带有切土刃口的扩孔头部实际是被钻杆拖动行进的，并不旋转，非但如此还要保证其成孔的水平度，防止成孔过程中发生扭曲。安装于钻杆上的螺旋叶片形成螺旋导料槽，相当一个螺旋输送机，钻头或扩孔头切削下来碎土经“螺旋输送机”送到料斗，然后运出作业坑外。
加固导向套装于两个钻杆之间连接其钻杆，其外径与钻杆上的螺旋叶片所包含的外径相等，其内径套入两个钻杆螺旋叶片较小直径处，保证两根钻杆被连接成一个刚性体。
该种地下造孔机由于采用了步进式进给机构，并能将钻头更换成不同直径、不同形状的扩孔头，加之在钻杆之间加设了加固导向套，使得该造孔机仅在使用一种规格钻杆和钻头的情况下，勿需更换大量的钻杆，且一次钻机安装作业，通过钻、扩双向作业，就可以造出所要求的孔径和所要求的形状的孔来。其钻孔距离远远大于原螺旋水平钻机，扩大了该种钻机的功用，提高了地下造孔作业的工效，简化了钻具，降低了成本，适合于各种土层和岩石层的钻孔及土层的钻孔和扩孔，可广泛应用于地下管线的施工，特别是那些不破坏地表的情况下，如穿越公路、铁路、建筑物、河床的地下管线施工。
下列附图提供了本发明的一个实施例。
附
图1多功用地下造孔机结构及工作状态示意图附图2多功用地下造孔机钻头视图附图3多功用地下造孔机扩孔头视图见附
图1，该附图提供了完成钻孔后反向扩孔时的工作状态。同时不难看出，多功用地下造孔机由钻具(1)(此外为一个扩孔头)、螺旋钻杆(2)、加固导向套(3)、支架(4)、传动装置(5)和步进式进给机构(6)所组成。其步进式进给机(6)又由机架滑板(7)、于机架滑板上的定位孔(8)、定位把手及插肖(9)、滑板(10)和进给驱动装置(11)所组成。该进给驱动装置采用一液压油缸，其驱动活塞杆头部分与驱动装置(5)的底板相连接。料斗(12)能把螺旋钻杆输送出来的碎土储存起来并运往作业坑外。
见附图2和3，该钻机的钻具(1)是可以更换的，附图2所示钻头(13)为与螺旋杆配套的“标准”钻头，附图所示扩孔头(14)是一种矩形扩孔头，两种扩孔头的切土刀片(16)安装于锥形螺旋板面上(或者斜面板)，在成孔头部的圆周制有切土刀刃(15)。
权利要求1.多功用地下造孔机，由传动装置、钻杆和钻头所组成，其特征在还具有使传动装置进给或退回的步进式进给机构(6)，每钻杆与钻杆之间有一加固导向套(3)，根据扩孔孔径和形状而异可更换的钻具(1)。
2.依据权利要求1所述的多功用地下造孔机，其特征在于步进式进给机构(6)由机架滑座(7)、定位孔(8)能够在机架滑座(7)上滑动的滑板(10)、装于滑板(10)上能够驱动该机(包括传动装置(5)、螺旋钻杆(2)和钻具(1))，进给或退回的进给驱动装置(11)和装于滑板(10)上的定位把手及插肖(9)所组成。
3.依据权利要求1所述的多功用地下造孔机，其特征在于可更换的钻具(1)具有用于钻孔时的钻头(13)；用于扩孔时根据所成孔要求的矩形或其它组合形状的扩孔头(14)。
4.依据权利要求1或3所述的多功用地下造孔机，其特征在于圆形或矩形扩孔头的成孔部分周边设有切土刃口(15)，在扩孔斜面板或螺旋板面上装有多片切土刀片(16)。
专利摘要一种用于管线施工的多功用地下造孔机。该造孔机与现有的螺旋水平钻机相比，增加了一步进式进给机构，使其具有双向作业功能，即在完成一定的孔径钻孔后，更换上较大直径的圆形或矩形扩孔头，在退回钻杆时即可完成扩孔作业。该机的钻杆与钻杆之间连接处采用了能够加大钻杆刚性的加固导向套。该机主要由钻具、螺旋钻杆、加固导向套、传动装置和步进式进给机构所组成。可广泛应用于那些不破坏地表的地下管线的施工。
文档编号F16L1/028GK2237163SQ9520631
公开日1996年10月9日 申请日期1995年3月17日 优先权日1995年3月17日
发明者李红 申请人:李红