[发明专利]方形冲击钻结构、含有该结构的旋挖机钻头及应用

说明书

本发明提供了一种方形冲击钻结构，包括方钻转杆、方形钻筒、转盘和弹性储能装置；方形钻筒的上壁的下表面以方钻转杆为圆心呈中心对称分布有多个滑动件a；方形钻筒的上壁的下方位置的方钻转杆与水平设置的转盘固定连接，转盘的上表面以方钻转杆为圆心呈中心对称分布有多个滑动件b；弹性储能装置包括弹性件和弹性件底座，弹性件底座与方钻转杆高度相对固定，弹性件设置在弹性件底座与方形钻筒的上壁之间。本发明还提供了一种含有上述结构的旋挖机钻头及应用。该方形冲击钻结构、含有该结构的旋挖机钻头的冲击力大，工作效率高，可以对硬质地层进行掘进，可以与钻机连接使用，不需要在施工工地另外设置压力设备。

技术领域

本发明涉及方形冲击钻结构、含有该结构的旋挖机钻头及应用，属于工程施工方形孔打孔设备领域。

背景技术

为保障施工安全和提高施工效率，当大型机械能到抗滑桩施工场地时一般考虑用机械开挖抗滑桩。由于方形抗滑桩较圆形抗滑桩在抵抗推力方面更优，因此设计的抗滑桩主要以方形桩为主，当前并没有一种可以一次性机械成方形孔的施工工艺。

方形孔的施工步骤为，利用旋挖钻机，先用圆钻头先导孔，钻取大部分的土体，然后放入方形切刀，使用压力设备挤压自制的方形切刀，对孔壁进行修整，钻渣土填满钻孔时，改用圆形钻头将钻渣土移出孔外，重复以上步骤直至打孔完成。

现有技术中利用压力设备挤压方形切刀对孔壁进行切割修整，当施工地点地层较坚硬，钻头冲击力度小，钻进速度十分缓慢，方形切刀很难向下对孔壁进行切割，且圆形钻使用转动设备打钻，方形钻使用挤压设备向下打钻，需要两种不同的动力设备，所以有必要设计一种大冲击力、通用的方形冲击钻。

发明内容

本发明为了解决上述问题提供了方形冲击钻结构、含有该结构的旋挖机钻头及应用，目的在于：该方形冲击钻结构、含有该结构的旋挖机钻头的冲击力大，工作效率高，可以对硬质地层进行掘进，可以与通用钻机连接使用，不需要在施工工地另外设置专用的压力设备。

本发明为实现上述目的提供了方形冲击钻结构，包括方钻转杆、方形钻筒、转盘和弹性储能装置；所述方形钻筒为下端开口的方盒状钻头，所述方形钻筒的上壁的下表面以方钻转杆为圆心呈中心对称分布有多个滑动件a；所述方钻转杆的下端穿过所述方形钻筒的上壁，所述方形钻筒的上壁的下方位置的所述方钻转杆与水平设置的转盘固定连接，所述转盘的上表面以方钻转杆为圆心呈中心对称分布有多个滑动件b；所有所述滑动件a所围成圆形的直径与所述滑动件b所围成圆形的直径相同；所述弹性储能装置包括弹性件和弹性件底座，所述弹性件底座与所述方钻转杆高度相对固定，所述弹性件设置在所述弹性件底座与所述方形钻筒的上壁之间。

该方形冲击钻结构的工作原理是：方钻转杆正时针旋转，连接在方钻转杆上的转盘一起转动，滑动件b也同时正时针旋转，滑动件b旋转到滑动件a处，使滑动件a受到正时针的旋转力，因滑动件a与方形钻筒固定连接，方形钻筒又受到施工孔壁的限位导向对抗住正时针的旋转力，滑动件b继续正时针旋转，挤压使滑动件a向上运行，同时整个方形钻筒都向上运行，弹性件底座与方形钻筒上壁的距离产生变化使弹性件储能，当滑动件b旋转到与滑动件a分离，方形钻筒由自重与弹性件作用迅速的向下运行，冲击施工孔需要切割的部位。

进一步的是，为了防止方形钻筒转动，使打孔规则直上直下，该方形冲击钻结构还包括基座，所述基座包括一个支撑平台，所述支撑平台向所述方形钻筒的下部四个角分别延伸出一个支撑腿，所述方钻转杆的下端设置球头，所述球头抵触在所述支撑平台上设置的碗座上，所述支撑腿上设置有多根竖直的导向柱a，所述方形钻筒的上壁设置有与所述导向柱a位置相对应的导向孔a，所述方形钻筒利用所述导向柱a导向做上下运动。

进一步的是，为了实现方形钻筒上升中积蓄弹性势能，所述导向柱a的上端穿过所述方形钻筒的上壁到达所述方形钻筒的上方，所述导向柱a的上端设置弹性件底座，所述导向柱a在弹性件底座和方形钻筒之间套装弹性件，所述弹性件为弹簧。