形成鑽孔灌注樁巖石井筒的旋轉開挖鑽的製作方法

2023-12-09 22:29:21

專利名稱：形成鑽孔灌注樁巖石井筒的旋轉開挖鑽的製作方法
技術領域：
形成鑽孔灌注粧巖石井筒的旋轉開挖鑽技術領域[0001]本實用新型涉及一種形成鑽孔灌注樁巖石井筒的旋轉開挖鑽。
背景技術：
[0002]在山區修建公路橋梁，多在巖石中開挖鑽孔樁的井筒。在以往，開挖巖石井筒通常 採用爆破法或衝擊法開挖。這兩種施工方法都具有成本高，工效低的缺陷，以直徑為1.2m 的井筒為例，每天向下開挖的深度不超過O. 5m，每向下開挖Im深井筒的費用都要在2000圓 以上。採用爆破法開挖，審批的手續繁瑣，並容易引起周圍民眾的反對；採用衝擊法開挖，需 要大量的循環水，並常常破壞已打好的混凝土護壁。[0003]可以設想一種小型機具，它由一個方鋼立柱、一個齒條、一個升降裝置、一臺電機、 一個變速箱、一個滑道、一個空心旋轉鑽頭、一個轉動底座、一個固定基座和一個冷卻水通 道組成。在巖石井筒內，利用這種小型機具分層向下開挖，並最終形成巖石井筒。每開挖一 層井筒，都將這種小型機具架設在這一層井底平面的正中部位。貼著井壁順次旋轉切削巖 石，使該層的中間部位成為一塊高度為O. 8-1. 2m，體積為O. 4-0. 7方的孤石。在這一過程 中，每次所切下的巖塊其體積僅為O. 02-0. 03方，重量僅為40-70kg，很容易將其吊出井口。 中間所剩的孤石具有多個臨空面，很容易將其破碎後清出井口。[0004]這種小型機具以電能為動力，其體積小，重量輕，耗電量低，便於在井筒中升降和 安裝，在作業時幾乎沒有噪音。所形成的巖石井筒形狀規則，且能保持側壁巖體的原狀。在 開挖部位出現滲水的情況下，也可以邊抽水邊作業。採用這種小型機具開挖巖石井筒，其施 工的速度快，成本低，以直徑為1. 2m的井筒為例，每天向下開挖的深度可超過2. 0m，每向下 開挖Im深井筒的費用可降至1300圓以下。[0005]本實用新型就是根據這一思路，由本發明人精心研製的一種旋轉開挖鑽，用以開 挖鑽孔灌注樁的巖石井筒。實用新型內容[0006]本實用新型所要解決的問題就是提供一種體積小，重量輕，耗電量低，在作業時幾 乎沒有噪音的旋轉開挖鑽，用以開挖鑽孔灌注樁的巖石井筒。[0007]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的[0008]—種形成鑽孔灌注樁巖石井筒的旋轉開挖鑽，其特徵在於它由一根方鋼立柱、一 根齒條、一個升降裝置、一臺電機、一個變速箱、一個滑道、一個空心旋轉鑽頭、一個轉動底 座、一個固定基座和一個冷卻水通道組成；在巖石井筒開挖平面的正中部位，錨固著所述的 固定基座的基座底板，所述的轉動底座其圓鋼套管套在基座轉軸的外側；在該轉動底座的 方鋼套管中，插入所述的方鋼立柱；在這根方鋼立柱面向圓鋼套管一側的正中部位，與之相 平行地焊接著所述的齒條；在這根方鋼立柱與齒條的外側，安裝著所述的滑道；在該滑道 背向圓鋼套管的這一側，與之相固定的是所述的變速箱；在這個變速箱的頂面，安裝著所述 的電機；所述的冷卻水通道其密封倉環繞著變速主軸，它的頂面與變速箱底板的底面相固定；在變速主軸的底端，連接著所述的空心旋轉鑽頭的傳動杆；該空心旋轉鑽頭底端的臺 塊皆與巖石井筒的開挖平面相接觸，其最外側的臺塊則與巖石井筒的開挖側壁相接觸；在 所述的滑道其面向圓鋼套管的這一側，安裝著所述的升降裝置；在本實用新型中，空心旋轉 鑽頭、變速主軸、電機主軸、方鋼立柱、齒條、升降齒輪、圓鋼套管和基座轉軸均在同一個垂 直面中，該垂直面與巖石井筒的豎向中軸線相重合；所述的轉動底座由一個底座平板、一個 方鋼套管、一個圓鋼套管及四塊固定鋼板構成；在底座平板的左右兩端，相互對稱地設制著 兩個固定孔；所述的固定基座由一個基座底板和一個基座轉軸構成，圍繞著基座底板的圓 心，設制著一圈螺栓孔和一圈豁口。[0009]所述的方鋼立柱長2000mm，橫截面為80X80mm，壁厚為5mm，它是用兩根 80 X 43 X 5mm的槽鋼經整修後相對焊接而成；所述的齒條用橫截面為20 X 20mm的方鋼柱體 製作；在方鋼立柱面向圓鋼套管一側的正中部位，該齒條與方鋼立柱相平行且相焊接；在 面向圓鋼套管的這一側，該齒條設制著一列方形齒，方形齒的齒深為5mm,齒距亦為5mm ;這 根齒條的頂端與方鋼立柱的頂端取齊，底端高於方鋼立柱的底端300mm。[0010]所述的電機為380伏電壓的交流電機，其功率為5. 0-5. 5千瓦，其轉速為每分鐘 1400-1500轉；該電機機身呈一個圓柱體，其沿豎向高350-380mm，底面直徑為200_240mm ； 該電機位於所述的變速箱之上，其外殼底板與變速箱頂板通過四道螺絲相固定，其電機主 軸向下穿透變速箱頂板進入變速箱內。[0011]在所述的變速箱之內，變速齒輪的半徑為電機齒輪半徑的兩倍，這兩個齒輪相互 咬合；電機齒輪與電機主軸相固定，變速齒輪與變速主軸相固定；變速主軸向下穿透變速 箱底板，其底端與空心旋轉鑽頭的傳動杆的頂端相連接；變速主軸與變速箱的前端之距不 大於空心旋轉鑽頭其鋼筒的半徑減15_ ;變速齒輪的半徑不大於空心旋轉鑽頭其鋼筒的 半徑減30mm。[0012]所述的變速箱其厚度為180mm，其平面呈一個紡錘形；變速箱頂板和變速箱底板 的形狀相同，其沿橫向的最大寬度等於所述的電機其外殼底板的直徑，沿縱向的最大長度 不大於所述的空心旋轉鑽頭其鋼筒半徑的5倍減12mm ;變速箱頂板和變速箱底板用12mm 厚的鋼板裁製而成，變速箱側板則用12mm厚的鋼板合圍而成；所述的冷卻水通道其密封倉 環繞著變速主軸，它的頂面與變速箱底板的底面相固定；在密封倉的一側設制著一根水管， 該密封倉內部的空腔則與變速主軸的輸水孔相溝通。[0013]所述的空心旋轉鑽頭其主體為一個鋼筒；鋼筒用無縫鋼管裁製而成，其高為 850-1250mm，直徑為160_200mm，壁厚為3_4mm ;沿著鋼筒圓環狀的底面，以相等的環向間距 焊接著一圈臺塊；在鋼筒的頂端，焊接著一個承託；在承託平面的正中部位設有一個透水 孔，在其頂面的正中部位固定著一個螺母；所述的傳動杆為一個管狀的鋼構件，其底端擰入 該螺母中，其中間的管道與承託的透水孔相貫通。[0014]所述的滑道是一個180_高的矩形鋼框，它套在所述的方鋼立柱和齒條的外側； 在滑道背向圓鋼套管的這一側，該滑道與所述的變速箱結為一體，它能帶動變速箱沿方鋼 立柱和齒條上下移動；在變速箱尾部的正中部位，整個滑道由兩塊縱向豎板和一塊橫向豎 板以及變速箱側板合圍而成，其內側沿橫向淨寬80mm，沿縱向淨長IOOmm ;所述的縱向豎板 和橫向豎板皆為12_厚的矩形鋼板，在該滑道每兩塊鋼板的相交處均實施通縫滿焊。[0015]在所述的滑道面向圓鋼套管的這一側，所述的升降裝置與該滑道相固定；整個升降裝置由兩塊支架板、一個升降齒輪、一個轉動輪和一根升降主軸構成；在滑道其橫向豎板 的正中部位，設有一個沿橫向25mm寬的矩形方孔；在這個矩形方孔的左右兩側，兩塊支架 板以25mm為淨距分別與該橫向豎板相焊接；在兩塊支架板之間，是一個升降齒輪；該升降 齒輪透過橫向豎板的矩形方孔與所述的齒條相咬合；所述的升降主軸橫穿兩塊支架板及其 中間的升降齒輪，在這個升降主軸的一端安裝著一個轉動輪；搖動該轉動輪，就能使滑道帶 動變速箱沿著方鋼立柱和齒條上下移動。[0016]所述的轉動底座其底座平板是一塊12mm厚的且左右相互對稱的四邊形鋼板,其 左右兩邊呈放射狀，其底邊是一條200mm長的直線，其頂邊為一條500mm長的圓弧曲線；在 距該圓弧曲線的50mm處，左右相互對稱地各鑽制一個固定孔；所述的方鋼套管和圓鋼套管 其高度都是300mm，其壁厚均為5mm ;方鋼套管內側的長度與寬度皆為80mm，圓鋼套管的內 徑為50mm ;所述的固定鋼板的厚度皆為10mm，其高度都是200mm。[0017]在所述的底座平板沿橫向的中間部位，垂直設制一個方鋼套管和一個圓鋼套管； 所述的方鋼套管其底邊與底座平板的頂面相接處，圓鋼套管則穿透底座平板，其底邊與底 座平板的底面相持平；在方鋼套管的左右兩側和前側，各加設一塊直角三角形的固定鋼板； 在方鋼套管和圓鋼套管之間，加設一塊矩形加固鋼板；在這些固定鋼板與底座平板的相交 處，在它們與方鋼套管或圓鋼套管的相貼處，均實施通縫滿焊。[0018]所述的固定基座由基座底板和基座轉軸構成；基座底板用一塊20mm厚的圓形鋼 板製作，其半徑小於巖石井筒開挖平面的半徑250mm ;基座轉軸是一根直徑為50mm、高度為 350mm的圓柱鋼,它垂直固定在基座底板的圓心處；從基座底板的圓心向外，依次設制著一 圈螺栓孔和一圈豁口 ；螺栓孔至基座底板的圓心之距小於基座底板的半徑100mm，在每一 個螺栓孔的內側都車有螺紋；豁口共設有四個，它們以相等的環向間距設制在基座底板的 邊緣處，其進深為30mm,寬度為20mm。[0019]所述的固定基座位於巖石井筒開挖平面的正中部位，在基座底板的每一個豁口 處，都垂直向下打入一個膨脹螺栓，使固定基座與井底巖石相固定；所述的轉動底座其圓鋼 套管套在固定基座其基座轉軸的外側；在開挖巖石井筒的過程中，所述的空心旋轉鑽頭每 變換一個鑽孔位置，轉動底座其底座平板的兩個固定孔都分別與基座底板的兩個螺栓孔相 吻合，通過所擰入的兩個螺栓即可使轉動底座和固定基座相固定。[0020]本實用新型的優點是體積小，重量輕，耗電量低。在巖石井筒內，開挖的速度快， 施工成本低。在作業時幾乎沒有噪音，便於在巖石井筒中升降和安裝，所形成的井筒形狀規 則，且能保持井筒側壁巖體的原狀。


[0021]圖1是變速箱和滑道沿變速箱厚度中間的水平斷面圖。[0022]圖2是變速箱和滑道沿變速箱頂板頂面的平面圖。[0023]圖3是在變速箱之上安裝電機後的俯視平面圖。[0024]圖4是轉動底座的俯視平面圖。[0025]圖5是固定基座的俯視平面圖。[0026]圖6是轉動底座和固定基座在巖石井筒其開挖平面就位後的俯視平面圖。。[0027]圖7是轉動底座的正面圖。[0028]圖8是空心旋轉鑽頭的正面圖。[0029]圖9是方鋼立柱、齒條、轉動底座和固定基座組裝在一起的正面圖。[0030]圖10是本實用新型的正面圖。[0031]圖11是本實用新型在巖石井筒內安裝就位的正面圖。[0032]圖12是本實用新型的升降裝置、滑道和變速箱部位的正面圖。[0033]附圖標記[0034]I方鋼立柱，2齒條，3升降裝置，4電機，5變速箱，6滑道，7空心旋轉鑽頭，8轉動底 座，9固定基座，10冷卻水通道，11巖石井筒，3-1支架板，3-2升降齒輪，3-3轉動輪，3-4升 降主軸，4-1電機主軸，4-2電機齒輪，5-1變速主軸，5-2變速齒輪，5-3變速箱頂板，5_4變 速箱底板，5-5變速箱側板，6-1縱向豎板，6-2橫向豎板，7-1鋼筒，7_2臺塊，7_3承託，7_4 螺母，7-5傳動杆，8-1底座平板，8-2方鋼套管，8-3圓鋼套管，8_4固定鋼板，8_5固定孔， 9-1基座底板，9-2基座轉軸，9-3螺栓孔，9-4豁口，10-1密封倉，10-2水管，11-1開挖平面， 11-2開挖側壁。
具體實施方式
[0035]參見附圖1-12所示本實用新型由一個方鋼立柱1、一個齒條2、一個升降裝置3、 一臺電機4、一個變速箱5、一個滑道6、一個空心旋轉鑽頭7、一個轉動底座8、一個固定基座 9和一個冷卻水通道10組成。[0036]方鋼立柱I長2000mm，橫截面為80 X 80mm，壁厚為5mm，它是用兩根80 X 43 X 5mm的槽鋼經整修後相對焊接而成。齒條2用橫截面為20X20mm的方鋼柱體製作。在方鋼立 柱I面向圓鋼套管8-3 —側的正中部位，該齒條2與方鋼立柱I相平行且相焊接。在面向 圓鋼套管8-3的這一側,該齒條2設制著一列方形齒,方形齒的齒深為5mm,齒距亦為5_。 這根齒條2的頂端與方鋼立柱I的頂端取齊，底端高於方鋼立柱I的底端300mm。[0037]電機4位於變速箱5之上，其外殼底板與變速箱頂板5-3通過四道螺絲相固定，其 電機主軸5-1向下穿透變速箱頂板5-3進入變速箱5內。在變速箱5之內，變速齒輪5-2 與電機齒輪4-2相咬合，變速主軸5-1向下穿透變速箱底板5-4，其底端與空心旋轉鑽頭7 的傳動杆7-5的頂端相連接。變速箱頂板5-3和變速箱底板5-4用12mm厚的鋼板裁製而 成，變速箱側板5-5則用12mm厚的鋼板合圍而成。在變速箱側板5_5與變速箱底板5_4的 接縫處，打制坡口，通過焊接相固定。在變速箱側板5-5與變速箱頂板5-3的接縫處，利用 自上而下所擰入的螺栓相固定。[0038]滑道6是一個180mm高的矩形鋼框，它套在方鋼立柱I和齒條2的外側。在滑道6 背向圓鋼套管8-3的這一側，該滑道6與變速箱5結為一體，它能帶動變速箱5沿方鋼立柱 I和齒條2上下移動。在變速箱5尾部的正中部位，整個滑道6由兩塊縱向豎板6-1和一塊 橫向豎板6-2以及變速箱側板5-5合圍而成,其內側沿橫向淨寬80mm,沿縱向淨長100mm。 縱向豎板6-1和橫向豎板6-2皆為12_厚的矩形鋼板，在該滑道6每兩塊鋼板的相交處均 實施通縫滿焊。[0039]在滑道6面向圓鋼套管8-3的這一側，升降裝置3與該滑道6相固定。整個升降裝 置3由兩塊支架板3-1、一個升降齒輪3-2、一個轉動輪3-3和一根升降主軸3-4構成。在 滑道6其橫向豎板6-2的正中部位,設有一個沿橫向25mm寬的矩形方孔。在這個矩形方孔的左右兩側，兩塊支架板3-1以25mm為淨距分別與該橫向豎板6-2相焊接。在兩塊支架板3-1之間，是一個升降齒輪3-2。該升降齒輪3-2透過橫向豎板6-2的矩形方孔與齒條2相 咬合。升降主軸3-4橫穿兩塊支架板3-1及其中間的升降齒輪3-2，在這個升降主軸3-4的 一端安裝著一個轉動輪3-3。[0040]轉動底座8其底座平板8-1是一塊12mm厚的且左右相互對稱的四邊形鋼板,其左 右兩邊呈放射狀，其底邊是一條200mm長的直線，其頂邊為一條500mm長的圓弧曲線；在距 該圓弧曲線的50mm處，左右相互對稱地各鑽制一個固定孔8-5。方鋼套管8_2和圓鋼套管 8-3其高度都是300mm，其壁厚均為5mm。方鋼套管8_2內側的長度與寬度皆為80mm，圓鋼 套管8-3的內徑為50mm。固定鋼板8-4的厚度皆為10mm，其高度都是200mm。[0041]在底座平板8-1沿橫向的中間部位，垂直設制一個方鋼套管8-2和一個圓鋼套管 8-3。方鋼套管8-2其底邊與底座平板8-1的頂面相接處，圓鋼套管8-3則穿透底座平板 8-1，其底邊與底座平板8-1的底面相持平。在方鋼套管8-2的左右兩側和前側，各加設一 塊直角三角形的固定鋼板8-4。在方鋼套管8-2和圓鋼套管8-3之間，加設一塊矩形加固鋼 板8-4。在這些固定鋼板8-4與底座平板8-1的相交處，在它們與方鋼套管8-2或圓鋼套管 8-3的相貼處，均實施通縫滿焊，所有焊口均可位於底座平板8-1的底面之上。[0042]基座底板9-1用一塊20_厚的圓形鋼板製作,從基座底板9-1的圓心向外,依次 設制著一圈螺栓孔9-3和一圈豁口 9-4。螺栓孔9-3至基座底板9-1的圓心之距小於基座 底板9-1的半徑100mm，在每一個螺栓孔9_3的內側都車有螺紋。豁口 9_4共設有四個，它 們以相等的環向間距設制在基座底板9-1的邊緣處，其進深為30mm，寬度為20mm。在基座 底板9-1的圓心處設制一個圓孔,其頂面開口直徑為90mm,底面開口直徑為50mm。基座轉 軸9-2是一根直徑為50mm、高度為350mm的圓柱鋼，它垂直插入基座底板9_1圓心處的圓孔 中，其底端與基座底板9-1的底面相持平。首先在基座轉軸9-2與圓孔的側壁間進行焊接， 然後對焊口頂面進行打磨，使新打磨的平面與基座底板9-1的頂面處於同一個平面中。[0043]固定基座9位於巖石井筒11開挖平面11-1的正中部位，在基座底板9-1的每一 個豁口 9-4處，都垂直向下打入一個膨脹螺栓，使固定基座9與井底巖石相固定。轉動底座 8其圓鋼套管8-4套在固定基座9其基座轉軸9-2的外側。在轉動底座8的方鋼套管8_2 中，插入帶有齒條2的方鋼立柱I。在這根方鋼立柱I與齒條2的外側，安裝著滑道6。在 滑道6背向圓鋼套管8-3的這一側，與之相固定的是變速箱5。在滑道面向圓鋼套管8-3的 這一側，與之相固定的是升降裝置3。空心旋轉鑽頭7底端的臺塊7-2皆與巖石井筒11的 開挖平面11-1相接觸，其最外側的臺塊7-2則與巖石井筒11的開挖側壁11-2相接觸。[0044]在巖石井筒11內，每一層向下開挖巖石的厚度都略小於空心旋轉鑽頭7的長度。 每開挖一層，該空心旋轉鑽頭7都貼著側壁順次打孔，以使其中間部位的巖石孤立。空心旋 轉鑽頭7每變換一個鑽孔位置，轉動底座8其底座平板8-1的兩個固定孔8-5都分別與基 座底板9-1的兩個螺栓孔9-3相吻合，通過所擰入的兩個螺栓即可使轉動底座8和固定基 座9相固定。在整個施工過程中，空心旋轉鑽頭7、變速主軸5-1、電機主軸4-1、方鋼立柱1、齒條2、升降齒輪3-2、圓鋼套管8-3和基座轉軸9-2始終都處於同一個垂直面中，而該垂 直面則總是與巖石井筒11的豎向中軸線相重合。
權利要求1.一種形成鑽孔灌注樁巖石井筒的旋轉開挖鑽，其特徵在於它由一根方鋼立柱(I)、一根齒條(2)、一個升降裝置(3)、一臺電機(4)、一個變速箱(5)、一個滑道(6)、一個空心旋轉鑽頭(7)、一個轉動底座(8)、一個固定基座(9)和一個冷卻水通道(10)組成；在巖石井筒(11)開挖平面(11-1)的正中部位，錨固著所述的固定基座(9)的基座底板(9-1)，所述的轉動底座(8)其圓鋼套管(8-3)套在基座轉軸(9-2)的外側；在該轉動底座(8)的方鋼套管(8-2)中，插入所述的方鋼立柱(I);在這根方鋼立柱(I)面向圓鋼套管(8-3) —側的正中部位，與之相平行地焊接著所述的齒條(2);在這根方鋼立柱(I)與齒條(2)的外側，安裝著所述的滑道出)；在該滑道(6)背向圓鋼套管(8-3)的這一側，與之相固定的是所述的變速箱(5);在這個變速箱(5)的頂面，安裝著所述的電機(4);所述的冷卻水通道(10)其密封倉(10-1)環繞著變速主軸(5-1)，它的頂面與變速箱底板(5-4)的底面相固定；在變速主軸(5-1)的底端，連接著所述的空心旋轉鑽頭(7)的傳動杆(7-5);該空心旋轉鑽頭(7)底端的臺塊(7-2)皆與巖石井筒(11)的開挖平面(11-1)相接觸，其最外側的臺塊(7-2)則與巖石井筒(11)的開挖側壁(11-2)相接觸；在所述的滑道(6)其面向圓鋼套管(8-3)的這一側，安裝著所述的升降裝置(3);在本實用新型中，空心旋轉鑽頭(7)、變速主軸(5-1)、電機主軸(4-1)、方鋼立柱(I)、齒條(2)、升降齒輪(3-2)、圓鋼套管(8-3)和基座轉軸(9-2)均在同一個垂直面中，該垂直面與巖石井筒(11)的豎向中軸線相重合；所述的轉動底座(8)由一個底座平板(8-1)、一個方鋼套管(8-2)、一個圓鋼套管(8-3)及四塊固定鋼板(8-4)構成；在底座平板(8-1)的左右兩端,相互對稱地設制著兩個固定孔(8-5)；所述的固定基座(9)由一個基座底板(9-1)和一個基座轉軸(9-2)構成，圍繞著基座底板(9-1)的圓心，設制著一圈螺栓孔(9-3)和一圈豁口(9-4)。
2.根據權利要求1所述的形成鑽孔灌注樁巖石井筒的旋轉開挖鑽，其特徵在於所述的方鋼立柱⑴長2000mm，橫截面為80 X 80mm，壁厚為5mm，它是用兩根80 X 43 X 5mm的槽鋼經整修後相對焊接而成；所述的齒條(2)用橫截面為20 X 20mm的方鋼柱體製作；在方鋼立柱(I)面向圓鋼套管(8-3) —側的正中部位，該齒條(2)與方鋼立柱(I)相平行且相焊接；在面向圓鋼套管(8-3)的這一側,該齒條(2)設制著一列方形齒,方形齒的齒深為5mm,齒距亦為5mm;這根齒條⑵的頂端與方鋼立柱(I)的頂端取齊，底端高於方鋼立柱(I)的底端300mm。
3.根據權利要求1所述的形成鑽孔灌注樁巖石井筒的旋轉開挖鑽，其特徵在於所述的電機(4)為380伏電壓的交流電機，其功率為5. 0-5. 5千瓦，其轉速為每分鐘1400-1500轉；該電機(4)機身呈一個圓柱體，其沿豎向高350-380mm，底面直徑為200_240mm ;該電機(4)位於所述的變速箱(5)之上，其外殼底板與變速箱頂板(5-3)通過四道螺絲相固定，其電機主軸(5-1)向下穿透變速箱頂板(5-3)進入變速箱(5)內。
4.根據權利要求1所述的形成鑽孔灌注樁巖石井筒的旋轉開挖鑽，其特徵在於在所述的變速箱(5)之內，變速齒輪(5-2)的半徑為電機齒輪(4-2)半徑的兩倍，這兩個齒輪相互咬合；電機齒輪(4-2)與電機主軸(4-1)相固定，變速齒輪(5-2)與變速主軸(5-1)相固定；變速主軸(5-1)向下穿透變速箱底板(5-4)，其底端與空心旋轉鑽頭(7)的傳動杆(7-5)的頂端相連接；變速主軸(5-1)與變速箱(5)的前端之距不大於空心旋轉鑽頭(7)其鋼筒(7-1)的半徑減15mm ;變速齒輪(5_2)的半徑不大於空心旋轉鑽頭(7)其鋼筒(7_1)的半徑減30mm。
5.根據權利要求1所述的形成鑽孔灌注樁巖石井筒的旋轉開挖鑽，其特徵在於所述的變速箱(5)其厚度為180mm，其平面呈一個紡錘形；變速箱頂板(5_3)和變速箱底板(5-4)的形狀相同，其沿橫向的最大寬度等於所述的電機(4)其外殼底板的直徑，沿縱向的最大長度不大於所述的空心旋轉鑽頭(7)其鋼筒(7-1)半徑的5倍減12mm ;變速箱頂板(5-3)和變速箱底板(5-4)用12mm厚的鋼板裁製而成，變速箱側板(5-5)則用12mm厚的鋼板合圍而成；所述的冷卻水通道(10)其密封倉(10-1)環繞著變速主軸(5-1)，它的頂面與變速箱底板(5-4)的底面相固定；在密封倉(10-1)的一側設制著一根水管(10-2)，該密封倉內部的空腔則與變速主軸(5-1)的輸水孔相溝通。
6.根據權利要求1所述的形成鑽孔灌注樁巖石井筒的旋轉開挖鑽，其特徵在於所述的空心旋轉鑽頭(7)其主體為一個鋼筒(7-1);鋼筒(7-1)用無縫鋼管裁製而成,其高為850-1250mm，直徑為160_200mm，壁厚為3_4mm ;沿著鋼筒(7_1)圓環狀的底面，以相等的環向間距焊接著一圈臺塊(7-2);在鋼筒(7-1)的頂端，焊接著一個承託(7-3);在承託(7-3)平面的正中部位設有一個透水孔，在其頂面的正中部位固定著一個螺母(7-4);所述的傳動杆(7-5)為一個管狀的鋼構件，其底端擰入該螺母(7-4)中，其中間的管道與承託(7-3)的透水孔相貫通。
7.根據權利要求1所述的形成鑽孔灌注樁巖石井筒的旋轉開挖鑽，其特徵在於所述的滑道(6)是一個180_高的矩形鋼框，它套在所述的方鋼立柱(I)和齒條(2)的外側；在滑道(6)背向圓鋼套管(8-3)的這一側，該滑道(6)與所述的變速箱(5)結為一體，它能帶動變速箱(5)沿方鋼立柱(I)和齒條(2)上下移動；在變速箱(5)尾部的正中部位，整個滑道(6)由兩塊縱向豎板(6-1)和一塊橫向豎板(6-2)以及變速箱側板(5-5)合圍而成,其內側沿橫向淨寬80mm,沿縱向淨長IOOmm ;所述的縱向豎板(6-1)和橫向豎板(6-2)皆為12_厚的矩形鋼板，在該滑道(6)每兩塊鋼板的相交處均實施通縫滿焊。
8.根據權利要求1所述的形成鑽孔灌注樁巖石井筒的旋轉開挖鑽，其特徵在於在所述的滑道(6)面向圓鋼套管(8-3)的這一側，所述的升降裝置(3)與該滑道(6)相固定；整個升降裝置(3)由兩塊支架板(3-1)、一個升降齒輪(3-2)、一個轉動輪(3-3)和一根升降主軸(3-4)構成；在滑道(6)其橫向豎板￠-2)的正中部位，設有一個沿橫向25mm寬的矩形方孔；在這個矩形方孔的左右兩側，兩塊支架板(3-1)以25mm為淨距分別與該橫向豎板(6-2)相焊接；在兩塊支架板(3-1)之間，是一個升降齒輪(3-2);該升降齒輪(3-2)透過橫向豎板(6-2)的矩形方孔與所述的齒條(2)相咬合；所述的升降主軸(3-4)橫穿兩塊支架板(3-1)及其中間的升降齒輪(3-2)，在這個升降主軸(3-4)的一端安裝著一個轉動輪(3-3);搖動該轉動輪(3-3)，就能使滑道(6)帶動變速箱(5)沿著方鋼立柱⑴和齒條(2)上下移動。
9.根據權利要求1所述的形成鑽孔灌注樁巖石井筒的旋轉開挖鑽，其特徵在於所述的轉動底座(8)其底座平板(8_1)是一塊12mm厚的且左右相互對稱的四邊形鋼板,其左右兩邊呈放射狀，其底邊是一條200mm長的直線，其頂邊為一條500mm長的圓弧曲線；在距該圓弧曲線的50mm處，左右相互對稱地各鑽制一個固定孔(8-5);所述的方鋼套管(8_2)和圓鋼套管(8-3)其高度都是300mm，其壁厚均為5mm;方鋼套管(8_2)內側的長度與寬度皆為80mm，圓鋼套管(8-3)的內徑為50mm ;所述的固定鋼板(8_4)的厚度皆為10mm，其高度都是200_。
10.根據權利要求1所述的形成鑽孔灌注樁巖石井筒的旋轉開挖鑽，其特徵在於在所述的底座平板(8-1)沿橫向的中間部位，垂直設制一個方鋼套管(8-2)和一個圓鋼套管(8-3);所述的方鋼套管(8-2)其底邊與底座平板(8-1)的頂面相接處，圓鋼套管(8-3)貝Ij穿透底座平板(8-1)，其底邊與底座平板(8-1)的底面相持平；在方鋼套管(8-2)的左右兩側和前側，各加設一塊直角三角形的固定鋼板(8-4);在方鋼套管(8-2)和圓鋼套管(8-3)之間，加設一塊矩形加固鋼板(8-4);在這些固定鋼板(8-4)與底座平板(8-1)的相交處，在它們與方鋼套管(8-2)或圓鋼套管(8-3)的相貼處，均實施通縫滿焊。
11.根據權利要求1所述的形成鑽孔灌注樁巖石井筒的旋轉開挖鑽，其特徵在於所述的固定基座(9)由基座底板(9-1)和基座轉軸(9-2)構成；基座底板(9-1)用一塊20mm厚的圓形鋼板製作，其半徑小於巖石井筒(11)開挖平面(11-1)的半徑250mm ;基座轉軸(9-2)是一根直徑為50mm、高度為350mm的圓柱鋼，它垂直固定在基座底板(9-1)的圓心處；從基座底板(9-1)的圓心向外，依次設制著一圈螺栓孔(9-3)和一圈豁口(9-4);螺栓孔(9-3)至基座底板(9-1)的圓心之距小於基座底板(9-1)的半徑100mm，在每一個螺栓孔(9-3)的內側都車有螺紋；豁口(9-4)共設有四個，它們以相等的環向間距設制在基座底板(9-1)的邊緣處,其進深為30mm,寬度為20mm。
12.根據權利要求1所述的形成鑽孔灌注樁巖石井筒的旋轉開挖鑽，其特徵在於所述的固定基座(9)位於巖石井筒(11)開挖平面(11-1)的正中部位，在基座底板(9-1)的每一個豁口(9-4)處，都垂直向下打入一個膨脹螺栓，使固定基座(9)與井底巖石相固定；所述的轉動底座(8)其圓鋼套管(8-4)套在固定基座(9)其基座轉軸(9-2)的外側；在開挖巖石井筒(11)的過程中，所述的空心旋轉鑽頭(7)每變換一個鑽孔位置，轉動底座(8)其底座平板(8-1)的兩個固定孔(8-5)都分別與基座底板(9-1)的兩個螺栓孔(9-3)相吻合，通過所擰入的兩個螺栓即可使轉動底座(8)和固定基座(9)相固定。
專利摘要本實用新型涉及一種形成鑽孔灌注樁巖石井筒的旋轉開挖鑽。該旋轉開挖鑽由一根方鋼立柱、一根齒條、一個升降裝置、一臺電機、一個變速箱、一個滑道、一個空心旋轉鑽頭、一個轉動底座、一個固定基座和一個冷卻水通道組成。在巖石井筒開挖平面的正中部位，錨固著所述的固定基座的基座底板，所述的轉動底座其圓鋼套管套在基座轉軸的外側；在該轉動底座的方鋼套管中，插入所述的方鋼立柱；在這根方鋼立柱面向圓鋼套管一側的正中部位，與之相平行地焊接著所述的齒條；在這根方鋼立柱與齒條的外側，安裝著所述的滑道；在該滑道背向圓鋼套管的這一側，與之相固定的是所述的變速箱；在這個變速箱的頂面，安裝著所述的電機。在這個變速箱的頂面，安裝著所述的電機。該旋轉開挖鑽的體積小，重量輕，耗電量低，開挖的速度快，施工成本低。
文檔編號E21B3/02GK202832185SQ20122035552
公開日2013年3月27日 申請日期2012年7月23日 優先權日2012年7月23日
發明者楊宏量 申請人:北京市公路橋梁建設集團有限公司