[发明专利]一种用于在地面上钻大直径孔的方法和装置

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种关于使用锤钻在地面上钻孔的技术，具体涉及一种用于在地面上钻大直径孔的方法和装置，其包括：一个锤钻，含导向锤钻和铰刀(reamer)锤钻，两者通过形成在竖直方向的键结构相互连接，从而允许两者同时转动且相对彼此上下移动，在此，锤钻被转动从而首先使用导向锤钻将导向孔钻至预定深度，接着使用铰刀锤钻扩大该孔到一大直径，从而能够使用相对小的钻孔机械钻出使用单个传统锤难以钻出的相当大直径的孔，因此提供减少钻孔时间、钻孔操作更简便和保持孔的更高程度的垂直度的效果。

背景技术

通常而言，土建工程、建筑工程和类似工程的地面工作包括防止地面沉降以便能够牢固地建设地面上构建的建筑。对于这样的工作，钻孔操作能实现在地面内或岩石内插入桩或梁。

如广泛已知的用于在地面钻孔的装置，图1(a)表示用于在地面钻孔以插入可支撑主要被建筑于地面上的桩或类似物的装置。这样的装置主要包括履带式移动装置(100)、由履带式移动装置竖直支撑的支撑臂(101)、安装在支撑臂(101)上部的用于上下移动的钻孔机械或螺旋钻机械(103)、根据被钻孔的深度多级组装于螺旋钻机械(103)的杆(104)、连接于杆(104)底部的用以提供能量、或转动动力和冲击力以在地面上钻孔的锤(105)、和安装在锤(105)处用于借由锤(105)提供的能量在地面上实际钻孔的钻头(106)。锤(105)根据所钻孔的直径不同具有多个尺寸，且虽然一个钻头(106)通常被安装在锤(105)的底部，两个或多个锤(105)以及钻头(106)能被固定用于钻一个大直径孔。

近来，增长广泛的土木工程和建筑工程(例如长距离桥、高速公路、高速铁路、巨型摩天楼以及类似建筑)需要钻比以前更大直径的孔。因此，对于钻孔技术要求更多，其要求即便在钻一个大直径孔时，也能保持孔更高程度的垂直性且提高工作效率。

为了实现这一目的，关于在地面上钻孔已采用了多种方法。

例如，韩国专利登记号No.10-0145495(登记日期：1998年4月30日)“组合多锤螺旋钻机械和单锤螺旋钻机械用于地面钻孔的方法和装置”包括一装置，其具有同心式彼此连接的多锤钻(210)和单锤钻(220)，如图2所示。根据该专利，在中心的单锤钻(220)被降低以用如图2(a)所示的单锤钻(220)的钻头(220a)钻小直径孔，接着，由安装在单锤钻(220)外部的多锤钻(210)的钻头(220a)扩大该孔。但是，该技术需要两个驱动装置用于单独控制中心的单锤钻(220)和外部的多锤钻(210)的操作，因此增加装置系统的复杂性。此外，在上述技术中，只要单锤钻(220)工作，多锤钻(210)就需要保持静止，且只要多锤钻(210)工作，单锤钻(220)就需要保持固定不动。于是，需要在多锤钻(210)和单锤钻(220)之间设置轴承结构，其不仅仅承受在钻孔过程中由振动引起的冲击以及在钻孔操作过程中产生的多种粉尘和碎片引起的冲击，而且允许彼此相对转动和上下移动，虽然上述公开专利的具体描述中不包括这些。但是，这样的轴承结构很难生产，因为其需要极其高的精度，且如果有，价格也会十分高昂，很难作为实用技术实施。