專利名稱：多鉆頭回旋沖砸工程開槽機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種基礎工程施工機械，特別是一種多鉆頭回旋沖砸工程開槽機。
背景技術：
水利、交通、建筑等工程領域，需要在不同地質條件下修建各種地下連續的墻體， 然而對堅硬巖層上開深槽修建各種地下連續的墻體，尚是一個十分棘手而急待解決的問題。回顧國內有關單位在地下連續墻施工技術方面做了大量的工作，取得了一定進展，主要采用了以下設備及工藝技術
1，射水地下成墻技術主要原理是運用大流量、高壓力射水沖切土層，通過成槽器底部的刀刃切削、修整孔壁，配制泥漿護壁，建造出規則槽孔后，用導管法進行水下防滲材料澆筑形成地下連續墻。其適用地層為人工填土、粘性土各類砂性土地層。2，振動沉模防滲板墻施工技術主要原理是采用大功率、高頻率振動器將專用的空腹鋼模板振動沉入土體至設計深度。在起拔模板的同時灌注防滲材料，由此形成單元防滲板體。其適用地層為適用于緊密狀態以下砂性土地層，可塑狀態以下的粘性土及人工填土。3，液壓抓斗成墻施工技術，采用液壓抓斗設備沿事先修筑并分割好段的鋼筋混凝土導墻中抓取土體，同時注入泥漿進行槽孔護壁，挖至設計深度后，采用多導管法進行水下灌注混凝土成墻。其適用地層為各類土層及全風化巖層。4，利用多頭小直徑攪噴式水泥土形成防滲墻，工藝原理是在底座塔架上安裝多根掘削攪拌軸，通過回轉動力傳至掘攪頭，同時通過多管送漿、多管送氣、多軸相向轉動共同掘攪、三維作業，在原位將水泥漿液與土體混合攪拌成均勻，形成地下連續防滲墻。其適用地層為塑狀態以下的粘性土及人工填土、緊密狀態以下砂性土地層。5，高壓噴射防滲墻施工技術利用工程鉆機引孔至設計深度后，將高壓噴具用臺車下至設計深度，通過高壓泵形成的高速流及壓縮氣體共同作用，切割、破碎土體，形成槽孔，通過控制噴嘴擺動角度，經過切割、升揚置換等作用，利用水泥漿液充填槽孔，形成以水泥漿液為主體的固結體防滲墻。其適用地層為各類土層、卵鑠石地層及其它堆積地層。6，德國、日本、意大利等國研制的雙軸水平軸銑削開槽機，用液壓驅動對稱旋轉的雙軸，其上焊有合金刀刃，對地層進行銑削成槽，然后澆注砼，它適用于各類土層、及中等強度的巖石層，當迂到硬質卵鑠石地層及堅硬巖石層時機械故障率高，合金刀刃消耗很大，往往需要輔以爆破等作業來完成，同時其機械工藝要求及造價都很高.
綜上，從目前情況看來，國內、外各種構筑地下連續墻的機械各自適應一定地層，然而總體上一般只適用于土層或砂礫石層及較軟弱的風化巖石層.對堅硬巖石層即使是國際上先進的設備其功效、能耗及經濟性都不盡理想.然而，事實上工程實踐所遇到的常常是一個隨深度變化的復雜的地層，這是一個急待解決的問題。發明人于03年申報的發明專利“回轉沖砸鉆機”(CN1^6767A)是針對各種復雜地層特別是下臥堅硬巖層而開發的，但其功能是在各種地基上開園孔，并澆筑園柱樁，而不能開寬度一致的槽以構筑地下連續墻。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的缺點，提供一種多鉆頭回旋沖砸工程開槽機。為了達到上述目的，本發明提供的多鉆頭回旋沖砸工程開槽機，組成包括機架、 變速箱，所述變速箱與機架固定，其特征是還包括有對稱布置的行程鉆桿，以及定位橫梁， 所述定位橫梁下部設置有若干在垂直方向與定位橫梁固定連接的由行程鉆桿帶動可作回旋運動的主鉆頭，所述定位橫梁的下端面固定有刀排座，刀排座設有帶合金刀頭的刀排，所述定位橫梁上方設有可上下運動并可將沖擊力傳遞給定位橫梁、主鉆頭及刀排的沖砸錘。主鉆頭在沖砸錘的沖砸作用下，鉆削巖土形成多個鉆孔，成槽投影平面上剩余的巖土則由設置于橫梁下端面的刀排通過沖砸錘沖砸實現破碎，刀排座設有堆砌成不同方向的尖劈狀的刀刃使巖石土破碎。由于刀排對巖土的破碎，使橫梁能夠與鉆頭不受阻擋的向下繼續開槽。利用本發明可一次成槽，槽壁光滑整潔，完全符合施工要求，性能指標完全超越同類型開槽機。本發明利用多鉆頭及沖砸錘，同時進行鉆削、沖擊和夯砸，根據地層巖土的力學性質，調整工作狀態，對軟質地層以切削為主，硬質地層以沖擊為主，特硬地層以夯砸為主高效地在復雜地層上直接完成開槽。本發明還提供了一種具備輔助鉆頭的多鉆頭回旋沖砸工程開槽機，組成包括機架、變速箱，所述變速箱與機架固定，其特征是還包括有對稱布置的行程鉆桿，以及具有變速傳動機構的分動頭箱體，所述分動頭箱體下部設置有若干在垂直方向與分動頭箱體固定連接的可作回旋運動的主鉆頭、輔助鉆頭，所述主鉆頭、輔助鉆頭依次交叉對稱分布，所述主鉆頭、輔助鉆頭通過分動頭箱體內部的變速傳動機構聯動，行程鉆桿與對應主鉆頭的鉆桿連接，所述分動頭箱體的下端面固定有刀排座，刀排座設有帶合金刀頭的刀排，所述分動頭箱體上方設有可上下運動并可將沖擊力傳遞給分動頭箱體、主鉆頭、輔助鉆頭及刀排的沖砸錘。輔助鉆頭可盡量擴大沖擊鉆削面積，可鉆削掉主鉆頭之間的月牙，使剩下部分相互獨立，易于破碎；成槽投影平面上剩余的巖土則由設置于分動頭箱體下端面的刀排通過沖砸錘沖砸實現破碎，刀排座設有堆砌成不同方向的尖劈狀的刀刃使巖石土破碎。前述的多鉆頭回旋沖砸工程開槽機，其特征是所述刀排覆蓋成槽投影區域內鉆頭鉆削孔投影面以外的部分。刀排在沖砸錘的沖砸作用下，不斷的對月牙部分進行破碎。前述的多鉆頭回旋沖砸工程開槽機，其特征是所述輔助鉆頭位于主鉆頭上側，輔助鉆頭的投影區域與主鉆頭的投影區域部分重疊。該設計可以將主鉆頭之間的未切削的巖土也打掉，從而使“月牙”互相獨立，有利于刀排對其破碎。前述的多鉆頭回旋沖砸工程開槽機，其特征是所述沖砸錘開設有排水通道、以及容鉆桿穿過的鉆桿孔。鉆桿穿過沖砸錘上的鉆桿孔，沖砸錘上下自由起落，而在徑向方向上相互制約具有導向作用。前述的多鉆頭回旋沖砸工程開槽機，其特征是所述主鉆頭的鉆桿通過軸承與定位橫梁轉動固定。
前述的多鉆頭回旋沖砸工程開槽機，其特征是所述主鉆頭、輔助鉆頭的鉆桿通過軸承與分動頭箱體轉動固定。所述的軸承包括軸向軸承和徑向軸承，鉆桿上設置有突出的圓盤，圓盤抵住軸向軸承實現軸向定位，徑向軸承的內圈與鉆桿固定，實現徑向定位。從而使定位橫梁(分動頭箱體)所受到的沖擊錘的沖擊力能夠通過鉆桿傳遞到鉆頭，且鉆頭可以隨鉆桿自由轉動。 因此鉆頭工作的穩定性高，槽壁垂直度高。前述的多鉆頭回旋沖砸工程開槽機，其特征是所述行程鉆桿與主鉆頭鉆桿之間設置有減振裝置，用以減少沖擊鉆頭對上部設備的反作用力。前述的多鉆頭回旋沖砸工程開槽機，其特征是所述沖砸錘與卷揚設備的鋼絲繩連接。前述的多鉆頭回旋沖砸工程開槽機，其特征是所述沖砸錘為潛水型慣性力激振器振沖式錘、高壓流體驅動式沖砸錘中的一種。前述的多鉆頭回旋沖砸工程開槽機，其特征是所述的機架底座上裝有水平監測及校正裝置，以便調整保持底座水平狀態。可見，本發明構思奇巧，結構簡單，而且使用靈活、方便。預計推出之后，將受到業內普遍歡迎，具有良好的市場前景。
下面結合附圖對本發明作進一步的說明。圖1為實施例一工程開槽機結構示意圖。圖2為實施例一工程開槽機的刀排分布示意圖。圖3為實施例二工程開槽機結構示意圖。圖4為實施例二工程開槽機的刀排分布示意圖。
具體實施例方式實施例一
如圖1所示，本實施例的多鉆頭回旋沖砸工程開槽機，組成包括機架1、變速箱2、卷揚設備3、控制設備(圖中未示意)、排污裝置(圖中未示意)，變速箱2與機架1固定，本工程開槽機還包括有對稱布置的3跟行程鉆桿4，以及定位橫梁5，所述定位橫梁5下部設置有3 個在垂直方向與定位橫梁固定連接的由行程鉆桿帶動可作回旋運動的主鉆頭6，所述定位橫梁5的下端面固定有刀排座7，刀排座7設有帶合金刀頭的刀排8，定位橫梁5上方設有可上下運動并可將沖擊力傳遞給定位橫梁5、主鉆頭6及刀排8的沖砸錘9。如圖2所示，所述刀排8覆蓋成槽投影區域內鉆頭鉆削孔投影面以外的部分。刀排8在沖砸錘9的沖砸作用下，不斷的對月牙部分進行破碎。圖中6為主鉆頭。刀排8和刀排座7為整體式一次鑄造成型，其強度高。刀排座與定位橫梁5的固定方式可采用螺栓固定，同時增加筋板提高強度。采用螺栓固定方式，便于刀排的更換，有利于刀排的維護及適應不同尺寸的槽。本發明的刀排設計成可更換件，大大節約了制造及維護成本，值得推廣。如圖1所示，所述沖砸錘9開設有排水通道10、以及容主鉆頭6鉆桿11穿過的鉆桿孔12。鉆桿11穿過沖砸錘9上的鉆桿孔12，沖砸錘上下自由起落，在徑向方向上相互制約具有導向作用。沖砸錘9通過鋼絲繩13與卷揚設備。除此之外，沖砸錘還可以為潛水型慣性力激振器振沖式錘、或高壓流體驅動式沖砸錘。以便調整保持底座水平狀態，機架底座14上裝有水平監測及校正裝置。主鉆頭6的鉆桿11通過軸承與定位橫梁5轉動固定，軸承包括軸向軸承和徑向軸承，鉆桿上設置有突出的圓盤，圓盤抵住軸向軸承實現軸向定位，徑向軸承的內圈與鉆桿固定，實現徑向定位。從而使定位橫梁(分動頭箱體)所受到的沖擊錘的沖擊力能夠通過鉆桿傳遞到鉆頭，且鉆頭可以隨鉆桿自由轉動。因此鉆頭工作的穩定性高，槽壁垂直度高。實施例二
如圖3所示，本實施例的多鉆頭回旋沖砸工程開槽機，組成包括機架1、變速箱2，卷揚設備3、控制設備(圖中未示意)、排污裝置(圖中未示意)，變速箱2與機架1固定，本工程開槽機還包括有對稱布置22根行程鉆桿4，以及具有變速傳動機構(圖中未畫出)的分動頭箱體15，分動頭箱體15下部設置有若干在垂直方向與分動頭箱體15固定連接的可作回旋運動的主鉆頭6、輔助鉆頭16，所述主鉆頭6、輔助鉆頭16依次交叉對稱分布，主鉆頭6、輔助鉆頭16通過分動頭箱體15內部的變速傳動機構聯動，行程鉆桿4與對應主鉆頭6的鉆桿 11連接，分動頭箱體15的下端面固定有刀排座7，刀排座7設有帶合金刀頭的刀排8，分動頭箱體15上方設有可上下運動并可將沖擊力傳遞給分動頭箱體15、主鉆頭6、輔助鉆頭16 及刀排8的沖砸錘9。如圖3所示，本例中，輔助鉆頭16位于主鉆頭6上側，如圖2、圖4所示，輔助鉆頭 16的投影區域與主鉆頭6的投影區域部分重疊。該設計可以將主鉆頭之間的未切削的巖土也打掉，從而使“月牙”互相獨立，有利于刀排對其破碎。如圖4所示，所述刀排8覆蓋成槽投影區域內鉆頭鉆削孔投影面以外的部分。刀排8在沖砸錘9的沖砸作用下，不斷的對月牙部分進行破碎。圖中6為主鉆頭、16為輔助鉆頭。刀排8和刀排座7為整體式一次鑄造成型，其強度高。刀排座與定位橫梁5的固定方式可采用螺栓固定，同時增加筋板提高強度。采用螺栓固定方式，便于刀排的更換，有利于刀排的維護及適應不同尺寸的槽。本發明的刀排設計成可更換件，大大節約了制造及維護成本，值得推廣。主鉆頭6、輔助鉆頭16的鉆桿通過軸承與分動頭箱體轉動固定，具體結構可參見實施例一。圖3中標號示意可參見實施例一。除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍。
權利要求
1.多鉆頭回旋沖砸工程開槽機，組成包括機架、變速箱，所述變速箱與機架固定，其特征是還包括有對稱布置的行程鉆桿，以及定位橫梁，所述定位橫梁下部設置有若干在垂直方向與定位橫梁固定連接的由行程鉆桿帶動可作回旋運動的主鉆頭，所述定位橫梁的下端面固定有刀排座，刀排座設有帶合金刀頭的刀排，所述定位橫梁上方設有可上下運動并可將沖擊力傳遞給定位橫梁、主鉆頭及刀排的沖砸錘。
2.多鉆頭回旋沖砸工程開槽機，組成包括機架、變速箱，所述變速箱與機架固定，其特征是還包括有對稱布置的行程鉆桿，以及具有變速傳動機構的分動頭箱體，所述分動頭箱體下部設置有若干在垂直方向與分動頭箱體固定連接的可作回旋運動的主鉆頭、輔助鉆頭，所述主鉆頭、輔助鉆頭依次交叉對稱分布，所述主鉆頭、輔助鉆頭通過分動頭箱體內部的變速傳動機構聯動，行程鉆桿與對應主鉆頭的鉆桿連接，所述分動頭箱體的下端面固定有刀排座，刀排座設有帶合金刀頭的刀排，所述分動頭箱體上方設有可上下運動并可將沖擊力傳遞給分動頭箱體、主鉆頭、輔助鉆頭及刀排的沖砸錘。
3.根據權利要求1或2所述的多鉆頭回旋沖砸工程開槽機，其特征是所述刀排覆蓋成槽投影區域內鉆頭鉆削孔投影面以外的部分。
4.根據權利要求2所述的多鉆頭回旋沖砸工程開槽機，其特征是所述輔助鉆頭位于主鉆頭上側，輔助鉆頭的投影區域與主鉆頭的投影區域部分重疊。
5.根據權利要求3所述的多鉆頭回旋沖砸工程開槽機，其特征是所述沖砸錘開設有排水通道、以及容鉆桿穿過的鉆桿孔。
6.根據權利要求1所述的多鉆頭回旋沖砸工程開槽機，其特征是所述主鉆頭的鉆桿通過軸承與定位橫梁轉動固定。
7.根據權利要求2所述的多鉆頭回旋沖砸工程開槽機，其特征是所述主鉆頭、輔助鉆頭的鉆桿通過軸承與分動頭箱體轉動固定。
8.根據權利要求4所述的多鉆頭回旋沖砸工程開槽機，其特征是所述行程鉆桿與主鉆頭鉆桿之間設置有減振裝置，用以減少沖擊鉆頭對上部設備的反作用力。
9.根據權利要求4所述的多鉆頭回旋沖砸工程開槽機，其特征是所述沖砸錘與卷揚設備的鋼絲繩連接。
10.根據權利要求4所述的多鉆頭回旋沖砸工程開槽機，其特征是所述沖砸錘為潛水型慣性力激振器振沖式錘、高壓流體驅動式沖砸錘中的一種。
全文摘要
多鉆頭回旋沖砸工程開槽機，包括對稱布置的行程鉆桿，以及定位橫梁，定位橫梁下部設置由行程鉆桿帶動可作回旋運動的主鉆頭，定位橫梁的下端面固定有刀排座，刀排座設有帶合金刀頭的刀排，定位橫梁上方設有可上下運動的沖砸錘。主鉆頭在沖砸錘的沖砸作用下，鉆削巖土形成多個鉆孔，剩余巖土則由刀排通過沖砸錘沖砸實現破碎。利用本發明可一次成槽，槽壁光滑整潔，完全符合施工要求，性能指標完全超越同類型開槽機。本發明利用多鉆頭及沖砸錘，同時進行鉆削、沖擊和夯砸，根據地層巖土的力學性質，調整工作狀態，對軟質地層以切削為主，硬質地層以沖擊為主，特硬地層以夯砸為主高效地在復雜地層上直接完成開槽。
文檔編號E21B6/00GK102409972SQ201110273179
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月14日 優先權日2011年9月14日
發明者萬澤仁, 劉農 申請人:萬澤仁, 劉農