[发明专利]一种智能四岔挤扩钻机

说明书

技术领域

本发明涉及建筑工程机械领域，具体涉及一种智能四岔挤扩钻机。

背景技术

近年来，用于桩工技术的钻机多种多样，现有的多节挤扩灌注桩技术，在建筑领域地基处理中应用广泛，因该技术可大幅度提高单桩的承载力，故取得了良好的社会经济效益。但这些技术尚存在局限。

现有的挤扩灌注桩的施工工艺是：钻孔一挤扩一清孔。用此法施工通常采用旋挖钻机加三岔进行挤扩孔施工，然后更换旋挖斗来清理孔底沉渣。此法施工不仅使得施工工序增加，加大单桩施工的时间和成本，而且无法适时监控挤扩臂在运行中张开的实际状态，也无法对挤扩切削的进给量进行精确控制，从而使得设备不能适应多变的土层结构，导致在沙土层在孔内成腔时，对腔体周围土扰动大，易形成孔底沉渣且挤扩出的腔体不够规则；而在遇到岩石层或硬风花层时，因挤扩臂伸张速度过快，挤扩臂受力过大，导致挤扩臂变形，甚至断裂，造成事故和经济上的重大损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种挤扩、清孔能一次性完成，且能适应各种地质条件，实时监控、调节设备工作状态的智能四岔挤扩钻机。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种智能四岔挤扩钻机，包括钻机本体、由智能控制系统调节的四岔挤扩装置和顶部敞开的清渣斗，清渣斗设置在四岔挤扩装置下部，所述四岔挤扩装置的上连接头与钻机本体的钻杆下端相连，其下连接头与清渣斗上部的连接头相连；四岔挤扩装置的四组挤扩臂成对称布置，使得挤扩时各组挤扩臂的径向力及轴向力能相互抵消；所述智能控制系统通过四岔挤扩装置反馈回来的压力、扭矩信息，按预设程序可自动调节挤扩臂往外伸张的进给量。

通过上述技术方案，四岔挤扩装置旋扩、切削产生的渣土能直接落入顶部敞开的清渣斗中，可达到一次清理孔底沉渣的效果；同时四岔挤扩装置采用对称设计，其所受的径向力及轴向力能相互抵消，在工作中四岔挤扩装置径向跳动小，挤扩出来的腔型好；而且其配备的智能控制系统，可适时监控挤扩臂在运行中张开的实际状态，对挤扩切削的进给量进行精确控制，从而使得设备能够适应多变的土层结构。

进一步地，所述四岔挤扩装置包括可伸张的挤扩臂、挤扩油缸，挤扩臂分别与上连接头和下连接头通过销轴铰接，所述挤扩油缸位于四岔挤扩装置的中心位置，挤扩油缸底座与上连接头固定连接，挤扩油缸的活塞杆通过销轴与焊接在下连接头上的凸耳连接。

通过上述技术方案，内设的挤扩油缸充当动力来源，使得铰接连接的挤扩臂能够自由往外伸张，进行切削、挤扩作业。

进一步地，所述挤扩臂上通过螺栓固定安装有切削齿和挤扩刀片，切削齿数量和挤扩刀片的种类组合可通过人工的方式来调节，非常方便。

通过上述技术方案，切削齿和挤扩刀片有助于挤扩臂更好地进行切削、挤扩作业，调节切削齿的数量和挤扩刀片种类组合，可适应不同的地质条件的土层。

进一步地，所述挤扩臂由上挤扩臂和下挤扩臂组成，上挤扩臂与下挤扩臂之间通过销轴铰接，上挤扩臂的另一端与上连接头通过销轴铰接，下挤扩臂的另一端与下连接头通过销轴铰接。

通过上述技术方案，销轴连接的上、下挤扩臂设计，保证了挤扩臂往外的自由伸张。

进一步地，所述清渣斗包括连接头、筒体、筋板、挖齿、底板和放渣机构，筒体一旁设置有放渣机构，放渣机构与连接头相连，连接头与筒体之间通过若干根筋板固定连接，底板通过一侧设置的底板销轴活动连接在筒体底部，底板上设有两排挖齿。

通过上述技术方案，筋板可起到稳定、加固设备的作用，放渣机构用于将筒体内的渣土自动卸载，减轻工人的劳动强度，挖齿可进一步挖掘清理孔内沉渣。

进一步地，所述放渣机构由放渣杆、弹簧、连杆、锁扣及挂钩组成，套设有弹簧的放渣杆与筒体内的连杆连接，连杆与其下部的锁扣连接，锁扣与安装在筒体上的挂钩相配合连接。

通过上述技术方案，当清渣斗提出需要放渣时，由旋挖钻的动力头，按下放渣杆，则锁扣与挂钩解开，底板在重力作用下，绕底板销轴转动打开，渣土在重力的作用下倒出；放渣杆在弹簧的作用下自动回位，把底板合上时，锁扣自动锁死挂钩。

进一步地，所述智能控制系统可实时监控系统油压，当系统突然失压或压力突然变小时，通过预先植入的油管防爆控制装置，可直接关闭油路。

通过上述技术方案，可避免油管由于在桩孔内，无法进行监控，经常出现缠绕、磨损，导致油管破裂，致使系统的液压油大量泄漏，造成的环境污染和事故损失。