高原山地基坑開挖施工設備的鉆進掏挖提土裝置制造方法
【專利摘要】高原山地基坑開挖施工設備的鉆進掏挖提土裝置，包括支撐框架，支撐框架上設有支撐架，支撐架上垂直設有兩根滑道架，兩根滑道架上端之間設有起落支架，滑道架內垂直設有滑道，滑道架上設有倍進傳動機構，滑道內滑動設有與倍進傳動機構連接的回轉驅動裝置，回轉驅動裝置的動力輸出端連接有鉆進機構，鉆進機構下端設有掏挖機構和提土機構。本發(fā)明設計合理，自動化程度高，充分減輕了人工勞動強度，安全可靠性程度高，提高了挖樁孔的工作效率，根據線路工程挖樁孔基礎型式，開展高原山地輸電線路特種基礎基坑開挖機械化作業(yè)機具的研究，使其滿足線路施工挖孔樁基礎的技術要求，提高交流輸電線路工程施工機械化程度及施工效率。
【專利說明】高原山地基坑開挖施工設備的鉆進掏挖提土裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電力行業(yè)施工【技術領域】，尤其涉及一種高原山地基坑開挖施工設備的鉆進掏挖提土裝置。

【背景技術】
[0002]挖孔樁基礎是輸電線路工程普遍采用的一種基礎型式，相對于大開挖基礎形式在環(huán)境保護、混凝土養(yǎng)護、減少回填作業(yè)、充分利用原狀土性能等方面有著顯著的優(yōu)勢，近年來在輸電線路工程中應用越來越廣泛。
[0003]傳統(tǒng)采用人工開挖基坑的方法，人工挖孔樁是利用人工先把樁孔挖好，在孔內放置鋼筋籠、灌注混凝土的一種樁型，其優(yōu)點是:
(1)、人工挖孔樁施工機具簡單，施工操作方便，占用施工場地小，對周圍建筑物無影響；
(2)、施工中人工挖孔樁全面展開，可有效縮短工期；
(3)無噪聲、無污染；
(4)、成樁質量容易保證；
(5)、造價低廉；
(6)單粧承載力聞，受:力性能可罪，同時粧端可以人工擴大，提聞承載力。
[0004]人工挖孔樁的缺點是:
(1)、井下作業(yè)條件差、環(huán)境惡劣、勞動強度大；
(2)、安全性較差，人員在孔內上下作業(yè)，易發(fā)生傷亡事故；
(3)、單樁施工速度較慢；
(4)、混凝土灌注量大。
[0005]當然，人工挖孔樁僅僅限于平原地帶的土質地層，對于川藏聯(lián)網工程海拔高，氣候、地形惡劣，施工時間短，常規(guī)基坑開挖設備和施工方法均無法滿足施工需要。
[0006]川藏聯(lián)網工程起于四川500千伏鄉(xiāng)城變電站，途經500千伏巴塘變電站、西藏500千伏昌都變電站，止于220千伏邦達變電站和玉龍變電站，新建500千伏線路1036千米，新建220千伏線路505千米和110千伏同塔雙回線路2X9千米，工程沿線大部分地區(qū)處于低氣壓、缺氧、嚴寒、大風、強輻射等區(qū)域，自然環(huán)境、氣候條件極其惡劣，人力施工受限；同時，工程位于世界上地質構造最為復雜、地質災害分布最廣的“三江”斷裂帶，地質構造異常復雜，地震、崩塌、滑坡、泥石流等災害風險隱患大，大型機具功能作用難以發(fā)揮，施工建設極其艱難。
[0007]在該工程設計規(guī)劃中，桿、塔基礎多處采用大孔徑挖孔灌注樁基礎，該基礎形式相對于大開挖基礎形式在環(huán)境保護、混凝土養(yǎng)護、減少回填作業(yè)、充分利用原狀土性能等方面有著顯著的優(yōu)勢，已經成為輸電線路工程普遍采用的一種基礎型式。
[0008]針對川藏聯(lián)網工程施工環(huán)境特殊性，結合線路工程基礎型式，研制開發(fā)適一種針對高原山地的基坑開挖機械化作業(yè)機具勢在必行，有利于提高輸電線路工程基礎施工安全性、機械化程度和施工效率。


【發(fā)明內容】

[0009]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術中的不足之處，提供一種安全可靠性強、機械化程度高、施工效率高的高原山地基坑開挖施工設備的鉆進掏挖提土裝置。
[0010]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案:高原山地基坑開挖施工設備的鉆進掏挖提土裝置，包括支撐框架，支撐框架上設有支撐架，支撐架上垂直設有兩根滑道架，兩根滑道架上端之間設有起落支架，滑道架內垂直設有滑道，滑道架上設有倍進傳動機構，滑道內滑動設有與倍進傳動機構連接的回轉驅動裝置，回轉驅動裝置的動力輸出端連接有鉆進機構，鉆進機構下端設有掏挖機構和提土機構；
所述回轉驅動裝置包括回轉驅動座和設在回轉驅動座上的主液壓馬達，回轉驅動座側部設有滑動連接在滑道內的滑板，倍進傳動機構包括升降液壓缸、上定滑輪、下定滑輪、動滑輪組、上板鏈和下板鏈，升降液壓缸下端鉸接在滑道架下端，動滑輪組設在升降液壓缸的活塞桿上端，上板鏈的固定端連接在滑道架上端，上板鏈由固定端依次繞過動滑輪組的一個滑輪和上定滑輪后與滑板上端連接，下板鏈的固定端連接在升降液壓缸本體上，下板鏈依次繞過動滑輪組的另一個滑輪和下定滑輪后與滑板下端連接。
[0011]所述鉆進機構包括傳動鉆桿、導向鉆桿和鉆頭，傳動鉆桿上端與主液壓馬達的動力驅動端連接，傳動鉆桿下端與導向鉆桿上端之間通過連接管同軸向連接，連接管下端插設在導向鉆桿內并與導向鉆桿焊接為一體，連接管上端插設在傳動鉆桿內并通過徑向設置的插銷連接傳動，鉆頭設在導向鉆桿下端，導向鉆桿外壁沿軸向方向對稱設有兩條導軌。
[0012]所述掏挖機構包括上底座和下底座，上底座和下底座中部均設有穿設在導向鉆桿上的通孔以及與兩條導軌滑動配合的導向槽，上底座通過徑向設置的限位銷與導向鉆桿固定連接，上底座下表面與下底座上表面之間設有壓縮彈簧，下底座上對稱設有兩個支座，每個支座上均設有一個掏挖液壓馬達和位于掏挖液壓馬達上方的卷管器，兩個掏挖液壓馬達的主軸水平設置且輸出端朝向相反，掏挖液壓馬達的主軸外端同軸向連接有掏挖軸，掏挖軸沿軸向設有呈螺旋狀排列的掏挖齒，掏挖液壓馬達的液壓油管纏繞在卷管器上。
[0013]所述提土機構包括卷揚機、三角支架、起吊滑輪組、左套管、右套管和滑動座，卷揚機設在支撐框架上，三角支架下端鉸接在支撐框架上，三角支架上端與支撐框架之間設有頂升液壓缸，起吊滑輪組的定滑輪分別設在三角支架上和起落支架上，滑動座穿設在導向鉆桿上，滑動座內部設有分別與兩條導軌滑動配合的滑槽，滑動座兩側分別水平設有一根橫桿，橫桿下分別設有一個與渣土斗，每個渣土斗分別位于一根掏挖軸的后側，渣土斗底部設有卸料閥板，渣土斗臨近掏挖軸一側敞口，渣土斗頂部設有觀察孔，滑動座上部座兩側分別設有一個掛環(huán)；
左套管和右套管兩側均通過連接銷連接，左套管和右套管分別穿套在導向鉆桿上，左套管和右套管的內側分別設有一個與導軌滑動配合的u型槽，左套管左側和右套管右側分別設有一個用于掛接掛環(huán)的掛鉤，左套管左側和右套管右側分別設有一塊用于限位掛鉤轉動角度的擋板，每個掛鉤的后部分別設有一個用于連接拉繩的連接環(huán)，左套管和右套管相互連接的一側設有吊環(huán)，掛鉤的鉸接點靠近吊環(huán)一側，卷揚機的鋼絲繩依次穿過三角支架頂部的滑輪、起落支架上的滑輪后與吊環(huán)連接。
[0014]所述支撐架頂部與滑道架之間設有上爬梯，支撐框架與支撐架頂部之間設有下爬梯。
[0015]所述滑道架下端側部設有開合扶正器，開合扶正器內端設有用于插設傳動鉆桿的導向孔，開合扶正器外端鉸接在滑道架上。
[0016]所述滑道架下端設有與支撐架配合的定位銷。
[0017]所述鉆頭包括側架、側面鉆頭和中心鉆頭，側架設在導向鉆桿下端側部，中心鉆頭設在導向鉆桿下端部，側架的回轉軌跡呈下小上大的圓錐形結構，側面鉆頭設在側架上。
[0018]采用上述技術方案，高原山地基坑開挖施工設備還包括設在支撐框架側部的行走支撐機構。
[0019]所述行走支撐機構包括行走輪和液壓升降支腿，支撐框架前端的兩個行走輪通過回轉支撐設在支撐框架下方，支撐框架前端的兩個行走輪的中心軸兩端連接有拖杠。
[0020]行走支撐機構主要用于鉆進架轉場運輸時承載和轉向，在行進時，液壓升降支腿收縮，行走輪支撐在地面，拖杠連接到牽引車上，由牽引車牽拉著行進，在轉彎時，回轉支撐下端的兩個行走輪用于轉向。在作業(yè)時，將支撐框架側部的液壓升降支腿伸長，可手動調節(jié)，用于設備施工時調平、找正，避免施工時行走輪著地。
[0021]本發(fā)明中的回轉驅動裝置主要用于為鉆頭提供旋轉和向下鉆進的動力。旋轉動作由主液壓馬達驅動，通過傳動鉆桿和導向鉆桿帶動鉆頭、掏挖機構進行開挖，向下鉆進則利用升降液壓缸的活塞桿向上伸長，拉動下板鏈，下板鏈向下拉動滑板及回轉驅動座沿滑道向下移動，這樣就驅動傳動鉆桿、導向鉆桿向下鉆進。當需要向上提升傳動鉆桿和導向鉆桿時，升降液壓缸的活塞桿向下收縮，拉動上板鏈，上板鏈向上拉動滑板及回轉驅動座沿滑道向上移動。
[0022]本發(fā)明中的鉆頭在最下端，中心鉆頭和側面鉆頭均為合金鉆頭，主要用來破壞施工時地層里的風化巖石，側架設有三個，三個側架圍繞中心鉆桿均勻分布。
[0023]掏挖機構的上底座通過限位銷與導向鉆桿固定為一體，由于上底座和下底座內均設有與導軌配合的導向槽，這樣就使上底座和下底座可隨著導向鉆桿一體轉動，兩根掏挖軸在隨著下底座高速旋轉時，掏挖液壓馬達也驅動掏挖軸本身高速旋轉，掏挖軸上呈螺旋狀排列的掏挖齒在公轉和自轉的作用下，對基坑進行大力掏挖作業(yè)。在掏挖過程中，當掏挖齒遇到硬土層或堅硬的石頭時，與掏挖軸連接的下底座將可以沿導向鉆桿上下滑動，壓縮彈簧起到良好緩沖作用，有效的保護了掏挖齒盡量少受破壞。當掏挖機構向下鉆進時，纏繞在掏挖液壓馬達的卷管器轉動以釋放液壓油管。
[0024]鉆頭和掏挖齒所鉆進出來的渣土通過提土機構提到地面，卷揚機通過鋼絲繩吊掛著吊環(huán)，掛鉤吊掛著掛環(huán)，將左套管、右套管和滑動座順著導向鉆桿向下移動，滑動座上通過橫桿所連接的渣土斗落到基坑底部，站在地面上工人拉動拉繩，拉繩通過連接環(huán)帶動掛鉤脫離掛環(huán)，卷揚機驅動將左套管和右套管向上拉出，接著開啟主液壓馬達，鉆進作業(yè)開始，掏挖軸旋轉，掏挖齒將渣土直接輸送到渣土斗內，透過觀察孔發(fā)現(xiàn)渣土斗內的土裝滿后，主液壓馬達停止，卷揚機再將左套管和右套管向下，由于左套管和右套管外側的掛鉤以及與掛鉤相互配合的擋板，掛鉤的鉸接點偏心設置，擋板起到對掛鉤的限位作用，保證掛鉤中心偏向設置，這樣就便于在左套管和右套管沿著導向鉆桿滑下時，掛鉤能夠與掛環(huán)錯開位置，實現(xiàn)掛鉤能自動掛接到掛環(huán)上。完成坑下的自動掛鉤后，操作與掛環(huán)連接的起吊鋼絲繩，將渣土回收裝置沿著導向鉆桿升起至坑基地面上，打開渣土斗底部的卸料閥版，卸下渣土。渣土回收完畢后，關閉卸料閥板，再重復上述過程，進行下一輪提土作業(yè)。
[0025]另外，卷揚機除了用于提土作業(yè)之外，還用于回轉驅動裝置、掏挖裝置的下放和提升。
[0026]由于傳動鉆桿較長，在旋轉過程中會出現(xiàn)彎曲，設在滑道架下端的開合扶正器，對傳動鉆桿具有扶正作用，減小傳動鉆桿和導向鉆桿在扭力下的扭曲變形，提高鉆進施工穩(wěn)定性。
[0027]起落支架設在滑道架上端，將滑道架連接為一體，增加鉆進的抗扭能力。
[0028]上爬梯和下爬梯用于對設備上的各個部位進行檢修作業(yè)，并且對支撐架和滑道架也起到進一步的支撐作用。
[0029]由于本發(fā)明的設備掏挖樁孔直徑較大，為防止樁孔塌陷，及便于渣土回收時手推小車的順利進出，設備支撐框架內部設計井口板，井口板與底座框架為合頁式連接，便于操作。同時在設備的支撐框架上安裝動力機構，動力機構主要包括發(fā)動機、液壓泵、液壓油箱、柴油箱以及其他控制閥件等。
[0030]綜上所述，本發(fā)明是利用回轉驅動裝置先將傳動鉆桿、導向鉆桿和鉆頭旋入地層，再由掏挖機構圍繞導向鉆桿進行公轉和自轉，逐層將巖石破碎回收，回收后的渣土通過提升機構向外提升、倒卸，卸渣后渣土斗再次入孔進行提土作業(yè)。反復上述程序循環(huán)工作，直至成孔深度等尺寸符合設計要求。
[0031]本發(fā)明設計合理，自動化程度高，充分減輕了人工勞動強度，安全可靠性程度高，提高了挖樁孔的工作效率，根據線路工程挖樁孔基礎型式，開展高原山地輸電線路特種基礎基坑開挖機械化作業(yè)機具的研究，使其滿足線路施工挖孔樁基礎的技術要求，提高交流輸電線路工程施工機械化程度及施工效率，推動挖孔樁基礎施工工藝水平的進一步提高，從根本上解決挖孔樁基礎施工的難題，對輸電線路基礎施工建設具有重要意義，也為今后特高壓工程實現(xiàn)機械化基坑開挖具有借鑒意義。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1是本發(fā)明的結構示意圖；
圖2是圖1的左視圖；
圖3是滑道架和倍進傳動機構的結構示意圖；
圖4是圖1中導向鉆桿、鉆頭、掏挖機構和提土機構的結構示意圖；
圖5是圖4中掏挖機構的結構示意圖；
圖6是圖4中提土機構的左套管和右套管部分的結構示意圖；
圖7是圖6的左視圖；
圖8是圖6的俯視圖。
[0033]附圖標記分別為:
支撐框架-1，支撐架_2，滑道架_3，起落支架-4，滑道-5，行走輪-6，液壓升降支腿-7，回轉支撐_8，拖杠-9，回轉驅動座-10，主液壓馬達-11，滑板-12，升降液壓缸-13，上定滑輪-14，下定滑輪-15，動滑輪組-16，上板鏈-17，下板鏈-18，傳動鉆桿-19，導向鉆桿_20，鉆頭-21，導軌-22，上底座-23，下底座-24，導向槽-25，限位銷-26，壓縮彈簧-27，支座-28，掏挖液壓馬達-29，卷管器-30，掏挖軸-31，掏挖齒-32，卷揚機_33，三角支架-34、左套管-35，右套管-36，滑動座-37，橫桿-38，渣土斗-39，卸料閥板-40，掛環(huán)_41，連接銷-42，U型槽-43，掛鉤-44，擋板-45，連接環(huán)-46，吊環(huán)-47，上爬梯-48，下爬梯-49，開合扶正器-50，定位銷-51，側架52，側面鉆頭-53，中心鉆頭-54，頂升液壓缸_55，掏挖機構-56，提土機構-57。

【具體實施方式】
[0034]如圖1?圖8所示，高原山地基坑開挖施工設備，包括支撐框架1，支撐框架1上設有行走支撐機構和支撐架2，支撐架2上垂直設有兩個滑道架3，兩個滑道架3上端設有起落支架4，滑道架3內垂直設有滑道5，滑道架3上設有倍進傳動機構，滑道5內滑動設有與倍進傳動機構連接的回轉驅動裝置，回轉驅動裝置的動力輸出端連接有鉆進機構，鉆進機構下端設有掏挖機構56和提土機構57。
[0035]行走支撐機構包括行走輪6和液壓升降支腿7，支撐框架1前端的兩個行走輪6通過回轉支撐8設在支撐框架1下方，支撐框架1前端的兩個行走輪6的中心軸兩端連接有拖杠9。
[0036]回轉驅動裝置包括回轉驅動座10和設在回轉驅動座10上的主液壓馬達11,回轉驅動座10側部設有滑動連接在滑道5內的滑板12，倍進傳動機構包括升降液壓缸13、上定滑輪14、下定滑輪15、動滑輪組16、上板鏈17和下板鏈18，升降液壓缸13下端鉸接在滑道架3下端，動滑輪組16設在升降液壓缸13的活塞桿上端，上板鏈17的固定端連接在滑道架3上端，上板鏈17由固定端依次繞過動滑輪組16的一個滑輪和上定滑輪14后與滑板12上端連接，下板鏈18的固定端連接在升降液壓缸13本體上，下板鏈18依次繞過動滑輪組16的另一個滑輪和下定滑輪15后與滑板12下端連接。
[0037]鉆進機構包括傳動鉆桿19、導向鉆桿20和鉆頭21，傳動鉆桿19上端與主液壓馬達11的動力驅動端連接，傳動鉆桿19下端與導向鉆桿20上端之間通過連接管同軸向連接，連接管下端插設在導向鉆桿20內并與導向鉆桿20焊接為一體，連接管上端插設在傳動鉆桿19內并通過徑向設置的插銷連接傳動，鉆頭21設在導向鉆桿20下端，導向鉆桿20外壁沿軸向方向對稱設有兩條導軌22。
[0038]掏挖機構56包括上底座23和下底座24，上底座23和下底座24中部均設有穿設在導向鉆桿20上的通孔以及與兩條導軌22滑動配合的導向槽25，上底座23通過徑向設置的限位銷26與導向鉆桿20固定連接，上底座23下表面與下底座24上表面之間設有壓縮彈簧27，下底座24上對稱設有兩個支座28，每個支座28上均設有一個掏挖液壓馬達29和位于掏挖液壓馬達29上方的卷管器30，兩個掏挖液壓馬達29的主軸水平設置且輸出端朝向相反，掏挖液壓馬達29的主軸外端同軸向連接有掏挖軸31，掏挖軸31沿軸向設有呈螺旋狀排列的掏挖齒32，掏挖液壓馬達29的液壓油管纏繞在卷管器30上。
[0039]提土機構57包括卷揚機33、三角支架34、起吊滑輪組、左套管35、右套管36和滑動座37，卷揚機33設在支撐框架1上，三角支架34下端鉸接在支撐框架1上，三角支架34上端與支撐框架1之間設有用于調節(jié)三角支架34傾角的頂升液壓缸55，起吊滑輪組的定滑輪分別設在三角支架34上和起落支架4上，滑動座37穿設在導向鉆桿20上，滑動座37內部設有分別與兩條導軌22滑動配合的滑槽，滑動座37兩側分別水平設有一根橫桿38，橫桿38下分別設有一個與渣土斗39，每個渣土斗39分別位于一根掏挖軸31的后側，渣土斗39底部設有卸料閥板40，渣土斗39臨近掏挖軸31 —側敞口，渣土斗39頂部設有觀察孔，滑動座37上部座兩側分別設有一個掛環(huán)41。
[0040]左套管35和右套管36兩側均通過連接銷42連接，左套管35和右套管36分別穿套在導向鉆桿20上，左套管35和右套管36的內側分別設有一個與導軌22滑動配合的U型槽43，左套管35左側和右套管36右側分別設有一個用于掛接掛環(huán)41的掛鉤44，左套管35左側和右套管36右側分別設有一塊用于限位掛鉤44轉動角度的擋板45，每個掛鉤44的后部分別設有一個用于連接拉繩的連接環(huán)46，左套管35和右套管36相互連接的一側設有吊環(huán)47,掛鉤44的鉸接點靠近吊環(huán)47 —側,卷揚機33的鋼絲繩依次穿過三角支架34頂部的滑輪、起落支架4上的滑輪后與吊環(huán)47連接。
[0041]支撐架2頂部與滑道架3之間設有上爬梯48，支撐框架1與支撐架2頂部之間設有下爬梯49。上爬梯48和下爬梯49用于對設備上的各個部位進行檢修作業(yè)，并且對支撐架2和滑道架3也起到進一步的支撐作用。
[0042]滑道架3下端側部設有開合扶正器50，開合扶正器50內端設有用于插設傳動鉆桿19的導向孔，開合扶正器50外端鉸接在滑道架3上。
[0043]滑道架3下端設有與支撐架2配合的定位銷51。定位銷51起到定位安裝精確的作用。
[0044]鉆頭21包括側架52、側面鉆頭53和中心鉆頭54，側架52設在導向鉆桿20下端側部，中心鉆頭54設在導向鉆桿20下端部，側架52的回轉軌跡呈下小上大的圓錐形結構，側面鉆頭53設在側架52上。
[0045]本發(fā)明中的行走支撐機構主要用于鉆進架轉場運輸時承載和轉向，在行進時，液壓升降支腿7收縮，行走輪6支撐在地面，拖杠9連接到牽引車上，由牽引車牽拉著行進，在轉彎時，回轉支撐8下端的兩個行走輪6用于轉向。在作業(yè)時，將支撐框架1側部的液壓升降支腿7伸長，可手動調節(jié)，用于設備施工時調平、找正，避免施工時行走輪6著地。
[0046]回轉驅動裝置主要用于為鉆頭21提供旋轉和向下鉆進的動力。旋轉動作由主液壓馬達11驅動，通過傳動鉆桿19和導向鉆桿20帶動鉆頭21、掏挖機構56進行開挖，向下鉆進則利用升降液壓缸13的活塞桿向上伸長，拉動下板鏈18，下板鏈18向下拉動滑板12及回轉驅動座10沿滑道5向下移動，這樣就驅動傳動鉆桿19、導向鉆桿20向下鉆進。當需要向上提升傳動鉆桿19和導向鉆桿20時，升降液壓缸13的活塞桿向下收縮，拉動上板鏈17，上板鏈17向上拉動滑板12及回轉驅動座10沿滑道5向上移動。
[0047]本發(fā)明中的鉆頭21在最下端，中心鉆頭54和側面鉆頭53均為合金鉆頭，主要用來破壞施工時地層里的風化巖石，側架52設有三個，三個側架52圍繞中心鉆桿均勻分布。
[0048]掏挖機構56的上底座23通過限位銷26與導向鉆桿20固定為一體，由于上底座23和下底座24內均設有與導軌22配合的導向槽25，這樣就使上底座23和下底座24可隨著導向鉆桿20 —體轉動，兩根掏挖軸31在隨著下底座24高速旋轉時，掏挖液壓馬達29也驅動掏挖軸31本身高速旋轉，掏挖軸31上呈螺旋狀排列的掏挖齒32在公轉和自轉的作用下，對基坑進行大力掏挖作業(yè)。在掏挖過程中，當掏挖齒32遇到硬土層或堅硬的石頭時，與掏挖軸31連接的下底座24將可以沿導向鉆桿20上下滑動，壓縮彈簧27起到良好緩沖作用，有效的保護了掏挖齒32盡量少受破壞。當掏挖機構56向下鉆進時，纏繞在掏挖液壓馬達29的卷管器30轉動以釋放液壓油管。
[0049]鉆頭21和掏挖齒32所鉆進出來的渣土通過提土機構57提到地面，卷揚機33通過鋼絲繩吊掛著吊環(huán)47，掛鉤44吊掛著掛環(huán)41，將左套管35、右套管36和滑動座37順著導向鉆桿20向下移動，滑動座37上通過橫桿38所連接的渣土斗39落到基坑底部，站在地面上工人拉動拉繩，拉繩通過連接環(huán)46帶動掛鉤44脫離掛環(huán)41，卷揚機33驅動將左套管35和右套管36向上拉出，接著開啟主液壓馬達11，鉆進作業(yè)開始，掏挖軸31旋轉，掏挖齒32將渣土直接輸送到渣土斗39內，透過觀察孔發(fā)現(xiàn)渣土斗39內的土裝滿后，主液壓馬達11停止，卷揚機33再將左套管35和右套管36向下，由于左套管35和右套管36外側的掛鉤44以及與掛鉤44相互配合的擋板45，掛鉤44的鉸接點偏心設置，擋板45起到對掛鉤44的限位作用，保證掛鉤44中心偏向設置，這樣就便于在左套管35和右套管36沿著導向鉆桿20滑下時，掛鉤44能夠與掛環(huán)41錯開位置，實現(xiàn)掛鉤44能自動掛接到掛環(huán)41上。完成坑下的自動掛鉤44后，操作與掛環(huán)41連接的起吊鋼絲繩，將渣土回收裝置沿著導向鉆桿20升起至坑基地面上，打開渣土斗39底部的卸料閥版，卸下渣土。渣土回收完畢后，關閉卸料閥板40，再重復上述過程，進行下一輪提土作業(yè)。
[0050]另外，卷揚機33除了用于提土作業(yè)之外，還用于回轉驅動裝置、掏挖裝置的下放和提升。
[0051]由于傳動鉆桿19較長，在旋轉過程中會出現(xiàn)彎曲，設在滑道架3下端的開合扶正器50，對傳動鉆桿19具有扶正作用，減小傳動鉆桿19和導向鉆桿20在扭力下的扭曲變形，提聞鉆進施工穩(wěn)定性。
[0052]起落支架4設在滑道架3上端，將滑道架3連接為一體，增加鉆進的抗扭能力。
[0053]由于本發(fā)明的設備掏挖樁孔直徑較大，為防止樁孔塌陷，及便于渣土回收時手推小車的順利進出，設備支撐框架1內部設計井口板，井口板與底座框架為合頁式連接，便于操作。同時在設備的支撐框架1上安裝動力機構，動力機構主要包括發(fā)動機、液壓泵、液壓油箱、柴油箱以及其他控制閥件等。
[0054]綜上所述，本發(fā)明是利用回轉驅動裝置先將傳動鉆桿19、導向鉆桿20和鉆頭21旋入地層，再由掏挖機構56圍繞導向鉆桿20進行公轉和自轉，逐層將巖石破碎回收，回收后的渣土通過提升機構向外提升、倒卸，卸渣后渣土斗39再次入孔進行提土作業(yè)。反復上述程序循環(huán)工作，直至成孔深度等尺寸符合設計要求。
[0055]上述實施例并非對本發(fā)明的形狀、材料、結構等作任何形式上的限制，凡是依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍。
【權利要求】
1.高原山地基坑開挖施工設備的鉆進掏挖提土裝置，包括支撐框架，其特征在于:支撐框架上設有支撐架，支撐架上垂直設有兩根滑道架，兩根滑道架上端之間設有起落支架，滑道架內垂直設有滑道，滑道架上設有倍進傳動機構，滑道內滑動設有與倍進傳動機構連接的回轉驅動裝置，回轉驅動裝置的動力輸出端連接有鉆進機構，鉆進機構下端設有掏挖機構和提土機構； 所述回轉驅動裝置包括回轉驅動座和設在回轉驅動座上的主液壓馬達，回轉驅動座側部設有滑動連接在滑道內的滑板，倍進傳動機構包括升降液壓缸、上定滑輪、下定滑輪、動滑輪組、上板鏈和下板鏈，升降液壓缸下端鉸接在滑道架下端，動滑輪組設在升降液壓缸的活塞桿上端，上板鏈的固定端連接在滑道架上端，上板鏈由固定端依次繞過動滑輪組的一個滑輪和上定滑輪后與滑板上端連接，下板鏈的固定端連接在升降液壓缸本體上，下板鏈依次繞過動滑輪組的另一個滑輪和下定滑輪后與滑板下端連接。
2.根據權利要求1所述的高原山地基坑開挖施工設備的鉆進掏挖提土裝置，其特征在于:所述鉆進機構包括傳動鉆桿、導向鉆桿和鉆頭，傳動鉆桿上端與主液壓馬達的動力驅動端連接，傳動鉆桿下端與導向鉆桿上端之間通過連接管同軸向連接，連接管下端插設在導向鉆桿內并與導向鉆桿焊接為一體，連接管上端插設在傳動鉆桿內并通過徑向設置的插銷連接傳動，鉆頭設在導向鉆桿下端，導向鉆桿外壁沿軸向方向對稱設有兩條導軌。
3.根據權利要求2所述的高原山地基坑開挖施工設備的鉆進掏挖提土裝置，其特征在于:所述掏挖機構包括上底座和下底座，上底座和下底座中部均設有穿設在導向鉆桿上的通孔以及與兩條導軌滑動配合的導向槽，上底座通過徑向設置的限位銷與導向鉆桿固定連接，上底座下表面與下底座上表面之間設有壓縮彈簧，下底座上對稱設有兩個支座，每個支座上均設有一個掏挖液壓馬達和位于掏挖液壓馬達上方的卷管器，兩個掏挖液壓馬達的主軸水平設置且輸出端朝向相反，掏挖液壓馬達的主軸外端同軸向連接有掏挖軸，掏挖軸沿軸向設有呈螺旋狀排列的掏挖齒，掏挖液壓馬達的液壓油管纏繞在卷管器上。
4.根據權利要求3所述的高原山地基坑開挖施工設備的鉆進掏挖提土裝置，其特征在于:所述提土機構包括卷揚機、三角支架、起吊滑輪組、左套管、右套管和滑動座，卷揚機設在支撐框架上，三角支架下端鉸接在支撐框架上，三角支架上端與支撐框架之間設有頂升液壓缸，起吊滑輪組的定滑輪分別設在三角支架上和起落支架上，滑動座穿設在導向鉆桿上，滑動座內部設有分別與兩條導軌滑動配合的滑槽，滑動座兩側分別水平設有一根橫桿，橫桿下分別設有一個與渣土斗，每個渣土斗分別位于一根掏挖軸的后側，渣土斗底部設有卸料閥板，渣土斗臨近掏挖軸一側敞口，渣土斗頂部設有觀察孔，滑動座上部座兩側分別設有一個掛環(huán)； 左套管和右套管兩側均通過連接銷連接，左套管和右套管分別穿套在導向鉆桿上，左套管和右套管的內側分別設有一個與導軌滑動配合的U型槽，左套管左側和右套管右側分別設有一個用于掛接掛環(huán)的掛鉤，左套管左側和右套管右側分別設有一塊用于限位掛鉤轉動角度的擋板，每個掛鉤的后部分別設有一個用于連接拉繩的連接環(huán)，左套管和右套管相互連接的一側設有吊環(huán)，掛鉤的鉸接點靠近吊環(huán)一側，卷揚機的鋼絲繩依次穿過三角支架頂部的滑輪、起落支架上的滑輪后與吊環(huán)連接。
5.根據權利要求1所述的高原山地基坑開挖施工設備的鉆進掏挖提土裝置，其特征在于:所述支撐架頂部與滑道架之間設有上爬梯，支撐框架與支撐架頂部之間設有下爬梯。
6.根據權利要求1所述的高原山地基坑開挖施工設備的鉆進掏挖提土裝置，其特征在于:所述滑道架下端側部設有開合扶正器，開合扶正器內端設有用于插設傳動鉆桿的導向孔，開合扶正器外端鉸接在滑道架上。
7.根據權利要求1所述的高原山地基坑開挖施工設備的鉆進掏挖提土裝置，其特征在于:所述滑道架下端設有與支撐架配合的定位銷。
8.根據權利要求2所述的高原山地基坑開挖施工設備的鉆進掏挖提土裝置，其特征在于:所述鉆頭包括側架、側面鉆頭和中心鉆頭，側架設在導向鉆桿下端側部，中心鉆頭設在導向鉆桿下端部，側架的回轉軌跡呈下小上大的圓錐形結構，側面鉆頭設在側架上。
【文檔編號】E21B15/00GK104265164SQ201410396612
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月13日 優(yōu)先權日:2014年8月13日
【發(fā)明者】高曉莉, 侯東紅, 翟飛, 景國明 申請人:國家電網公司, 國家電網公司交流建設分公司, 河南送變電工程公司, 河南電力博大科技有限公司