扇面式空心鉆孔裝置的制作方法

本發明涉及鉆孔機械，具體為一種主要配合城市集水速降樁而設計研發的海綿城市集水專用扇面式空心鉆孔裝置。

背景技術：

海綿城市，作為新一代城市雨洪管理概念，是指城市在適應環境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的“彈性”，也可稱之為“水彈性城市”。國際通用術語為“低影響開發雨水系統構建”。下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。

建設海綿城市，統籌發揮自然生態功能和人工干預功能，不僅可有效控制雨水徑流，實現自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發展方式，還可以利于修復城市水生態、涵養水資源，增強城市防澇能力，高新型城鎮化質量，促進人與自然和諧發展。

因而，在現在復雜地層/地面結構鉆探中，研發出一種可廣泛使用，并適用于各種地形、適用于專用城市集水速降樁結構的鉆孔設備成為必需。

公開號為cn1264452的發明專利，公開了一種定向鉆孔設備,可應用在靠近諸如圍墻、房屋、建筑物等阻礙物的位置實現定向鉆孔。然而由于其裝置結構笨重，同時裝置的動力要求在一定程度上較高，這樣就限制了裝置的使用范圍。

公開號為cn101624896的發明專利，公開了作為常規使用的單動力頭鉆孔設備，其特點是接頭簡單、操作靈活、加接鉆具方便，不過因為它只有一個回轉動力，固而對于復雜地層需要使用雙管鉆進時，鉆進深度受到限制，鉆進效率低，不能很好滿足施工要求。同時其還指出了現有一體式雙動力頭鉆孔設備操作繁瑣、勞動強度高、效率低的問題。

此外，公開號為cn101871316a的發明專利，公開了一種樁機，其同時提及到：現有技術中的鉆孔樁機和沖孔樁機，鉆孔樁機只能鉆孔，沖孔機只能沖孔。對巖層作業，是重要工程樁嵌巖的必須要求，而旋轉鉆的鉆孔機是無法滿足要求的，因鉆頭對中、微風化巖層，鉆進很慢，且鉆頭跳動厲害，鉆頭磨損嚴重，幾乎是無法進行；而沖錘沖孔作業完全可以改變這種狀態，沖擊作業幾乎是所有地層都可以適應，但對土層沖擊作業時，成孔進尺速度遠比鉆孔速度慢很多。由于上述技術缺陷的存在，存在施工周期長、施工效率低等缺陷。

可見上述的鉆孔設備，或因裝置結構笨重、鉆孔效率低，或因適用領域狹窄、推廣性差等，均無法適用于海綿城市的建設。而作為專用于海綿城市集水的鉆孔設備，在結構及動力設計上仍需創新。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明提供了一種扇面式空心機械傳動鉆孔裝置，主要配合一種專用的城市集水速降樁而設計研發。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案為：

扇面式空心鉆孔裝置，包括動力源及與其傳動連接的鉆孔裝置，所述鉆孔裝置為空心桶式結構，包括空心桶上體及空心柱，所述空心桶上體上端周向設置有傳動齒輪，空心桶上體與空心柱之間設置有錐形上鉆頭，所述空心柱下端設置有圓形下鉆頭。

作為上述技術方案的改進，所述錐形上鉆頭為扇面鉆頭，所述圓形下鉆頭為桶式塊狀鉆頭，當動力源通過機械傳動帶動所述鉆孔裝置鉆孔時，所述鉆孔裝置可直接鉆出與城市集水速降樁形狀相適的錐形樁式孔。

作為上述技術方案的改進，所述動力源安裝于作業小車上，其通過傳動軸及設置于傳動軸末端的咬合齒輪與鉆孔裝置的傳動齒輪傳動連接。

作為上述技術方案的改進，所述作業小車上設置有液壓驅動裝置，所述液壓驅動裝置通過液壓上下頂桿連接下頂壓盤，用于鉆孔后頂出存留于桶內的泥土等雜物。

作為上述技術方案的改進，所述下頂壓盤直徑小于空心桶上體直徑，以避免摩擦或磨損。

作為上述技術方案的改進，所述鉆孔裝置通過固定架及固定桶旋轉輪定位于所述作業小車一側。

作為上述技術方案的改進，所述鉆孔裝置由合金材料制成，使本裝置更加輕質、高效、耐用。

作為上述技術方案的改進，所述作業小車上安裝有冷卻水供給裝置，所述冷卻水供給裝置包括冷卻水箱、微型泵、供水軟管及噴頭，其中供水軟管與所述液壓上下頂桿平行安裝，與其上下行動作保持同步，所述噴頭固定于下頂壓盤上且朝向桶內壁而設。

作為上述技術方案的改進，所述下頂壓盤下端設置有與液壓驅動裝置連接的輔助變徑盤，其在下頂壓盤下行時收縮于其底部，在下頂壓盤上行時向四周伸展并填充于下頂壓盤與空心桶上體徑向間隙內，以便下頂壓盤最大程度的頂出雜物。

本發明帶來的有益效果有：

本裝置是一款響應國家號召建設海綿城市的一種扇面式空心鉆孔裝置，主要配合一種專用的城市集水速降樁而設計研發。此扇面式空心鉆孔裝置的特點是在地面直接鉆孔，而且直接鉆出錐形樁式孔，不論水泥地面，還是大理石、地磚地面，直接可以作業鉆孔。鉆完孔后，城市集水速降樁直接放入正好，是一款專用設備。

此裝置開孔后鉆桶內有水泥、地磚、大理石、泥土，其會存到桶內，當空心合金鉆孔設備上升時，下頂壓盤直接把泥土等雜物頂出。此設備的研發成功，利國利民，省時省力，為建設海綿城市做出了巨大的貢獻，可為防止洪澇災害做出應有的力量。

附圖說明

下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步說明，

附圖1是本發明實施例1結構簡示圖；

附圖2是本發明的鉆孔裝置結構示意圖；

附圖3是本發明實施例2-3結構示意圖；

附圖4是實施例3中輔助變徑盤收縮狀態結構示意圖；

附圖5是實施例3中輔助變徑盤伸展狀態結構示意圖；

圖中標號對應部件為：

動力源-1、傳動軸-11、鉆孔裝置-2、空心桶上體-21、空心柱-22、錐形上鉆頭-23、圓形下鉆頭-24、傳動齒輪-25、液壓驅動裝置-3、液壓上下頂桿-31、下頂壓盤-32、輔助變徑盤-33、冷卻水箱-41、微型泵-42、供水軟管-43、固定架-51、固定桶旋轉輪-52。

具體實施方式

實施例1

建設海綿城市集水專用的一種扇面式空心鉆孔裝置。

參照附圖1及附圖2，包括動力源1及與其通過齒輪傳動連接的鉆孔裝置2。鉆孔裝置2為空心桶式結構，包括一體式結構的空心桶上體21及空心柱22，其中，傳動齒輪25設置于空心桶上體21的上端周向，空心桶上體21與空心柱22之間為錐形上鉆頭23，其設置于桶式結構外側，空心柱22底端為圓形下鉆頭24。

錐形上鉆頭23具體為扇面鉆頭，而圓形下鉆頭24則為桶式塊狀鉆頭，當動力源1通過機械傳動帶動鉆孔裝置2鉆孔時，兩個鉆頭同時作用，使得鉆孔裝置2可直接鉆出與城市集水速降樁形狀相適的錐形樁式孔。

實施例2

一種合金桶式空心鉆孔設備，主要配合一種專用的城市集水速降樁而設計研發。

此合金桶式空心鉆孔設備的特點是在地面直接鉆孔，而且直接鉆出錐形樁式孔，不論水泥地面，還是大理石、地磚地面，直接可以作業鉆孔。鉆完孔后，城市集水速降樁直接放入正好，是一款專用設備。

參照附圖3，該設備主要包括安裝于可移動的作業小車上的動力源1及鉆孔裝置2，鉆孔裝置2通過傳動軸11及設置于傳動軸11末端的咬合齒輪與傳動齒輪25傳動連接。鉆孔裝置2包括錐形上鉆頭23與圓形下鉆頭24，均由合金材料制成，使本裝置更加輕質、高效、耐用。

同時作業小車上安裝有冷卻水供給裝置。

冷卻水供給裝置包括冷卻水箱41、微型泵42、供水軟管43及噴頭，其中供水軟管43與液壓上下頂桿31平行安裝，與其上下行動作保持同步，噴頭固定于下頂壓盤32上且朝向桶內壁而設。鉆孔過程中，冷卻水通過設置于冷卻水箱41的供水閥直接控制供給，一方面可以為鉆孔裝置2降溫，另一方面可以提高鉆孔的順暢度。

鉆孔裝置2通過固定架51及固定桶旋轉輪52定位于作業小車一側，以避免鉆孔裝置2在工作時出現晃動產生鉆孔角度偏差。

實施例3

一種可頂出鉆孔雜物的扇面式空心鉆孔裝置。

參照附圖3，主要包括動力源1及與其傳動連接的鉆孔裝置2。鉆孔裝置2為空心桶式結構，動力源1安裝于可移動的作業小車上，其通過傳動軸11及設置于傳動軸11末端的咬合齒輪與鉆孔裝置2的傳動齒輪25傳動連接。

同時，作業小車上設置有液壓驅動裝置3，液壓驅動裝置3通過液壓上下頂桿31連接下頂壓盤32，用于鉆孔后頂出存留于桶內的泥土等雜物。下頂壓盤32直徑應小于空心桶上體21直徑，以避免摩擦或磨損。下頂壓盤32下端設置有與液壓驅動裝置3連接的輔助變徑盤33。

下頂壓盤32與輔助變徑盤33均由液壓驅動裝置3驅動控制，二者在鉆孔時同時下行至鉆孔裝置2下側，此時輔助變徑盤33由液壓驅動裝置控制呈收縮狀態，當鉆孔完成后，二者同時上行，此時液壓驅動裝置控制輔助變徑盤33的液壓控制伸縮桿向四周伸展，填充于下頂壓盤32與空心桶上體21周向間隙內，與下頂壓盤32協同作用，最大程度的頂出存留于桶內的泥土等雜物。

此設備開孔后鉆桶內有水泥、地磚、大理石、泥土，其會存到桶內，當空心合金鉆孔設備上升時，下頂壓盤32直接把泥土等雜物頂出。

此設備的研發成功，利國利民，省時省力，為建設海綿城市做出了巨大的貢獻，可為防止洪澇災害做出應有的力量。

以上對本發明的具體實施例進行了詳細說明，但內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發明的實施范圍。凡依本發明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本發明的專利涵蓋范圍之內。

同時本說明書按照實施例加以描述，并非每個實施例僅包含一個獨立的技術方案，本說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。