專(zhuān)利名稱(chēng)：鉆孔裝置和在土壤中產(chǎn)生鉆柱的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分在土壤中產(chǎn)生鉆柱的鉆孔裝置，這種鉆孔裝置包括立柱、鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置、鉆管和管料斗，鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置布置在托架上，沿著立柱將托架可移動(dòng)地支撐，鉆管可由鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置以旋轉(zhuǎn)方式驅(qū)動(dòng)且可沿著立柱移動(dòng)，以產(chǎn)生鉆孔，管料斗連接到鉆管并包括儲(chǔ)存空間，這種儲(chǔ)存空間用于填充材料，以在鉆管的抽出期間填充鉆孔。
本發(fā)明還涉及根據(jù)權(quán)利要求9的前序部分在土壤中產(chǎn)生鉆柱的方法，在這種方法中，鉆管由鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置以旋轉(zhuǎn)方式引入土壤中，鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置布置在托架上，可沿著立柱以鉆孔方向移動(dòng)這種托架，在到達(dá)所希望的深度時(shí)，將鉆管抽出，且通過(guò)鉆管用來(lái)自管料斗的填充材料填充鉆孔。
背景技術(shù)：
從EP 1 580 325 A1可知通用裝置和通用方法。該印刷出版物公開(kāi)了一種具有立柱的施工設(shè)備，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置可在這種立柱上以縱向方向移動(dòng)。多部件鉆管布置在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的下側(cè)。在鉆管的上部分中設(shè)有管料斗，這種管料斗用于容納填充材料，可將填充材料通過(guò)鉆管引入在鉆管抽出期間所形成的空的空間之中。
EP 1 580 325 A1規(guī)定用幾個(gè)步驟將多部件鉆管抽出。通過(guò)托架在立柱上的向上移動(dòng)，將管區(qū)段從土壤中抽出并然后移去，而將托架再次向下移動(dòng)并連接到位于下面的管區(qū)段。在每個(gè)步驟中抽出的管區(qū)段的長(zhǎng)度以及因此而產(chǎn)生的工作速度受到托架的行程的限制并因此而受到立柱長(zhǎng)度的限制。
可從美國(guó)專(zhuān)利5,647,690獲知具有管料斗的另一種鉆孔裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種通用鉆孔裝置和通用方法，鉆孔裝置和方法允許特別高的工作速度，而且高度通用和經(jīng)濟(jì)。
根據(jù)本發(fā)明，該目的由具有權(quán)利要求1所述的特征的鉆孔裝置和具有權(quán)利要求9所述的特征的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中說(shuō)明。
根據(jù)本發(fā)明的鉆孔裝置的特征在于管料斗以鉆孔方向布置在鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置上方并連接到鉆管。
本發(fā)明的基本要點(diǎn)在于管料斗布置在鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置的上側(cè)面上，管料斗朝向離開(kāi)鉆管的方向并且尤其朝向離開(kāi)鉆管的頂端的方向，這樣就可將鉆管直接移動(dòng)到鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置，而并不要求位于它們之間的用于儲(chǔ)存填充材料的任何元件。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，管料斗設(shè)在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的下面，因此，與現(xiàn)有技相比，根據(jù)本發(fā)明，就可將鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置連同托架一起移動(dòng)到更接近于鉆孔邊緣的位置，而這種運(yùn)動(dòng)并不受到管料斗的阻礙。這樣，在具有相同的立柱長(zhǎng)度時(shí)，就增加托架的可能的行程，因此，就可以采用較長(zhǎng)的鉆管區(qū)段。這樣，就減少所要求的鉆管區(qū)段的安裝和拆卸過(guò)程并提高工作速度。
從原則上來(lái)講，將管料斗以旋轉(zhuǎn)性安裝的方式布置在鉆管上是可行的，這樣就產(chǎn)生結(jié)構(gòu)特別簡(jiǎn)單的鉆孔裝置。不過(guò)，特別優(yōu)選的實(shí)施例在于將管料斗以旋轉(zhuǎn)性安裝的方式連接到托架并以相對(duì)于鉆管的旋轉(zhuǎn)方式支撐。這就允許將管料斗非常容易地填充，因?yàn)樵阢@孔操作期間不改變管料斗的位置。將管料斗直接連接到托架是適當(dāng)?shù)摹?br> 對(duì)于特別通用的操作來(lái)講，將鉆管設(shè)計(jì)成幾個(gè)部分是適當(dāng)?shù)?，在此情況下，將單個(gè)管區(qū)段用可分離連接器相互連接。因此，可將如增強(qiáng)籠建在鉆管中，然后與填充材料一起通過(guò)鉆管的下端引入土壤中。
在使用包括幾個(gè)部件的鉆管時(shí)，設(shè)有閉合裝置尤其有好處，可通過(guò)這種閉合裝置將用于從管料斗向鉆管填充材料的通道閉合。這種閉合裝置可這在如鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置上方，尤其可設(shè)在管料斗與鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置之間。特別地，這種閉合裝置具有一種鎖定翼。作為選擇或作為附加，還可將閉合裝置布置在鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置的下面。
可將鉆孔裝置的工作行程進(jìn)一步提高是有好處的，因?yàn)榭蓪⒐芰隙份S向移動(dòng)，尤其可將其與鉆管一起移動(dòng)，并相對(duì)于托架安裝。例如，可在托架上設(shè)有線性驅(qū)動(dòng)裝置，以用于管料斗的移動(dòng)。
可將根據(jù)本發(fā)明的鉆孔裝置的通用性提高，因?yàn)樵谛D(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置下面，將鉆管以旋轉(zhuǎn)性地安裝和可分離方式連接到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，可設(shè)有可分離鉆管連接器。
可以實(shí)現(xiàn)鉆孔裝置的特別可靠的運(yùn)行，因?yàn)樵诠芰隙分性O(shè)有填充水平傳感器。更具體地來(lái)講，填充水平傳感器可具有顯示裝置，裝置顯示裝置與管料斗隔開(kāi)。填充水平傳感器可包括如超聲波傳感器。
這樣就提供了結(jié)構(gòu)特別簡(jiǎn)單的鉆孔裝置，因?yàn)閷@頭驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸設(shè)計(jì)成空心軸，鉆管至少部分地在空心軸的一側(cè)上延伸，且管料斗布置在空心軸的另一側(cè)上。在此情況下，可以用特別容易的方式穿過(guò)空心軸在管料斗與鉆管之間進(jìn)行填充材料的輸送。為了引入扭轉(zhuǎn)力，輸出軸可具有如邊齒，更具體地來(lái)講，可具有花鍵邊齒。
進(jìn)一步來(lái)講，根據(jù)本發(fā)明，管料斗具有基本上呈圓柱形的儲(chǔ)存部分，基本上呈圓錐形的出口部分布置在儲(chǔ)存部分的下面?？蓪@管尤其通過(guò)輸出軸連接到該圓錐形的出口部分。管料斗具有漏斗狀設(shè)計(jì)并在頂部打開(kāi)。管料斗還可具有蓋子。
根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于管料斗以旋轉(zhuǎn)性地安裝的方式布置在托架上并且將其與托架一起移動(dòng)?？商貏e地用根據(jù)本發(fā)明的鉆孔裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)這種方法，這樣就可以實(shí)現(xiàn)所列舉的與此有關(guān)的優(yōu)點(diǎn)。
特別地，管料斗可指填充材料儲(chǔ)存裝置，優(yōu)選以同軸方式將這種填充材料儲(chǔ)存裝置以鉆管的延伸方向即鉆管的軸向方向附到鉆管。


下面將通過(guò)優(yōu)選實(shí)施例的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述，這些優(yōu)選實(shí)施例在附圖中示意性地示出，在這些圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的鉆孔裝置的第一實(shí)施例；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的鉆孔裝置的第二實(shí)施例；圖3示出了示于圖2中的在鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置的部分中的鉆孔裝置的詳細(xì)視圖；以及圖4示出了用于根據(jù)本發(fā)明的鉆孔裝置的管料斗。
在全部附圖中，具有相同或類(lèi)似功能的元件用相同的參考符號(hào)標(biāo)明。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明的鉆孔裝置的第一實(shí)施例在圖1中示出。鉆孔裝置具有底板1，立柱2以可旋轉(zhuǎn)的方式布置在底板1上。托架22設(shè)在立柱2上，托架22可沿著立柱2以鉆孔方向移動(dòng)。
設(shè)計(jì)成旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置11設(shè)在托架22上，鉆管6以旋轉(zhuǎn)性安裝如軸向安裝的方式布置在鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置11的輸出軸19上。通過(guò)操作鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置11，可使鉆管6可使旋轉(zhuǎn)。通過(guò)托架22的移動(dòng)，鉆管6可由鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置11以鉆孔方向軸向移動(dòng)。通過(guò)可分離管連接器18將鉆管6聯(lián)接到輸出軸19，可分離管連接器18布置在輸出軸19的下端上。
可將鉆管6設(shè)計(jì)成包括多個(gè)管元件的幾個(gè)部分，這些管元件由可分離管連接器相互連接。在鉆管6的底部設(shè)有位移鉆頭80。
鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置11具有驅(qū)動(dòng)部分12，液壓轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)布置在驅(qū)動(dòng)部分12中，且環(huán)形傳動(dòng)部分13布置在該驅(qū)動(dòng)部分的底部，環(huán)形傳動(dòng)部分13用于從液壓發(fā)動(dòng)機(jī)向鉆管6傳遞扭轉(zhuǎn)力。
為了儲(chǔ)存填充材料，將管料斗30設(shè)在鉆管6的縱向軸的延長(zhǎng)部分上方。管料斗60具有用于容納填充材料的圓柱形儲(chǔ)存部分33，儲(chǔ)存部分33之后是位于其下面的圓錐形出口部分34。管料斗30布置在鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置11和托架22的上方，即在朝向離開(kāi)鉆管6的側(cè)面上尤其是朝向離開(kāi)鉆管6的頂端的側(cè)面上。因此，可像管連接器18那么遠(yuǎn)朝著土壤移動(dòng)鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置11，即可將鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置11與管連接器18一起向下向土壤表面移動(dòng)。
為了將填充材料從管料斗30引入鉆管6，將延伸管40布置在管料斗30的出口部分34的底部。延伸管40從鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置11的驅(qū)動(dòng)部分12、傳動(dòng)部分13和輸出軸19的中心穿過(guò)，將延伸管40設(shè)計(jì)成空心軸并合并到鉆管6中。因此，可穿過(guò)延伸管40和輸出軸19將填充材料從管料斗30引入到鉆管6之中。
為了允許管料斗30從鉆管6卸下，可將如旋轉(zhuǎn)連接器設(shè)在延伸管40上，這種旋轉(zhuǎn)連接器也稱(chēng)為平頭接合。
可相對(duì)于托架22和鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置11調(diào)節(jié)示于圖1中的管料斗30的高度，即可用軸向調(diào)節(jié)方式將管料斗30以鉆孔方向支撐在托架22上。為了進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，可將連接管40設(shè)計(jì)成如凱氏方鉆桿，這種凱氏方鉆桿具有用于傳遞扭轉(zhuǎn)力的縱向肋和用于施加軸向力的鎖定套。
根據(jù)本發(fā)明的鉆孔裝置的另一個(gè)實(shí)施例在圖2和圖3中示出。示于圖2和圖3中的實(shí)施例與示于圖1中的實(shí)施例的區(qū)別在于設(shè)有支架50，支架50位于托架22與尤其是一方面的鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置11和另一方面的管料斗30之間，并且以鉆孔方向延伸，以用于旋轉(zhuǎn)性地安裝支撐以及優(yōu)選的管料斗30的有效的高度調(diào)節(jié)。
根據(jù)示于圖2和圖3中的實(shí)施例，將旋轉(zhuǎn)連接器60布置在鉆管6與管料斗30之間的連接管40上。該旋轉(zhuǎn)連接器由支架50的側(cè)向臂保持。旋轉(zhuǎn)連接器允許鉆管6從管料斗30旋轉(zhuǎn)性地拆卸。通過(guò)支架50將管料斗30相對(duì)于鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置11和托架22旋轉(zhuǎn)性地安裝。
用在根據(jù)本發(fā)明的鉆孔裝置中的管料斗30的另一個(gè)實(shí)施例在圖4中示出。圖4中的管料斗30在儲(chǔ)存部分33的上端由圓錐形蓋子36閉合。用于將填充材料填充到儲(chǔ)存部分33中的填充孔37設(shè)在蓋子36中。而且，不同的孔眼38和38′設(shè)在蓋子36上，這些孔眼38和38′用于由輔助起重機(jī)將蓋子36和、或管料斗30提升。
在管料斗30出口側(cè)，設(shè)計(jì)成翼的閉合裝置71設(shè)在連接管40上，閉合裝置71用于阻止管料斗30與鉆管6之間的填充材料的流動(dòng)。
權(quán)利要求
1.用于在土壤中產(chǎn)生鉆柱的鉆孔裝置，包括立柱；鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置，所述鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置布置在托架上，沿著所述立柱將所述托架可移動(dòng)地支撐；鉆管，所述鉆管可由所述鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置以旋轉(zhuǎn)方式驅(qū)動(dòng)并可沿著所述立柱移動(dòng)，以產(chǎn)生鉆孔，以及管料斗，所述管料斗連接到所述鉆管并包括用于填充材料的儲(chǔ)存空間，以在所述鉆管的抽出期間填充所述鉆孔，其特征在于所述管料斗以鉆孔方向布置在所述鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置的上方并連接到所述鉆管。
2.如權(quán)利要求1所述的鉆孔裝置，其特征在于將所述管料斗以旋轉(zhuǎn)性地安裝的方式連接到所述托架并以相對(duì)于所述鉆管的旋轉(zhuǎn)方式支撐。
3.如權(quán)利要求1所述的鉆孔裝置，其特征在于設(shè)有閉合裝置，可通過(guò)所述閉合裝置將用于從所述管料斗向所述鉆管填充材料的通道閉合。
4.如權(quán)利要求1所述的鉆孔裝置，其特征在于可將所述管料斗軸向移動(dòng)并相對(duì)于所述托架安裝。
5.如權(quán)利要求1所述的鉆孔裝置，其特征在于所述鉆管在所述鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置下面以旋轉(zhuǎn)性地安裝和可分離的方式連接到所述鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸。
6.如權(quán)利要求1所述的鉆孔裝置，其特征在于設(shè)有填充水平傳感器，所述填充水平傳感器用于測(cè)量所述管料斗中的填充水平。
7.如權(quán)利要求1所述的鉆孔裝置，其特征在于所述鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸設(shè)計(jì)成空心軸，所述鉆管至少部分地在所述空心軸的一側(cè)上延伸，且所述管料斗布置在所述空心軸的另一側(cè)上。
8.如權(quán)利要求1所述的鉆孔裝置，其特征在于所述管料斗具有基本上呈圓柱形的儲(chǔ)存部分，基本上呈圓錐形的出口部分布置在所述儲(chǔ)存部分的下面。
9.在土壤中產(chǎn)生鉆柱的方法，尤其是利用如權(quán)利要求1所述的鉆孔裝置在土壤中產(chǎn)生鉆柱的方法，在所述方法中鉆管由鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置以旋轉(zhuǎn)方式引入土壤中，所述鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置布置在托架上，可沿著立柱以鉆孔方向移動(dòng)所述托架，以及在到達(dá)所希望的深度時(shí)，將所述鉆管抽出，且通過(guò)所述鉆管用來(lái)自所述管料斗的填充材料填充所述鉆孔，其中，將所述管料斗以旋轉(zhuǎn)性地安裝的方式布置在所述托架上并與所述托架一起移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于在土壤中產(chǎn)生鉆柱的鉆孔裝置，這種鉆孔裝置包括立柱、鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置、鉆管和管料斗，鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置布置在托架上，沿著立柱將托架可移動(dòng)地支撐，鉆管可由鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置以旋轉(zhuǎn)方式驅(qū)動(dòng)且可沿著立柱移動(dòng)，以產(chǎn)生鉆孔，管料斗連接到鉆管并包括儲(chǔ)存空間，這種儲(chǔ)存空間用于填充材料，以在鉆管的抽出期間填充鉆孔。根據(jù)本發(fā)明，設(shè)有管料斗，該管料斗以鉆孔方向布置在鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置上方并連接到鉆管。本發(fā)明還涉及在土壤中產(chǎn)生鉆柱的方法。
文檔編號(hào)E02D5/34GK101063400SQ200710101098
公開(kāi)日2007年10月31日 申請(qǐng)日期2007年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月26日
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