[发明专利]一种冲抓钻孔装置及其使用方法

说明书

本发明提供一种冲抓钻孔装置及其使用方法，装置包括：上筒体，上端面上设置有吊环，其内部设置有容纳配重的空间；下筒体，与上筒体同轴连接；抓铲，沿圆周方向布置在下筒体的下端，抓铲的上端与下筒体的下端铰接，抓铲分别绕铰接点转动至聚拢，形成下端封闭的空间，或分别绕铰接点转动至分离，形成岩土进入的通路；连杆，对应每个抓铲设置有一个连杆；多个直线驱动机构，对应每个抓铲，在下筒体的外壁上设置有直线驱动机构，直线驱动机构通过连杆与抓铲连接。本发明通过配重适用不同地层，发挥冲抓钻孔装置最大效率，液压缸控制抓铲的聚拢和分离，动作速度快，闭合空间严密，工作效率高。球体的振荡增大抓铲切入土体的深度，结构简单效果好。

技术领域

本发明涉及建筑工程机械设备领域，具体地说，涉及一种冲抓钻孔装置及其使用方法。

背景技术

冲抓钻机是灌注桩基础施工的一种重要钻孔机械，冲抓钻机主要用于水利工程、建筑基础、铁路公路桥梁桩基础建设、地质勘探及深水井钻孔，该钻机对泥沙层、粘土层、卵石层、岩层都有较好的钻进效果。冲抓钻机能够适应各种不同地质情况，特别是卵石层和岩层中钻孔，具有结构简单，适应性强的特点。冲抓钻机是通过卷扬机将冲抓钻头提起，在泥浆护壁的条件下，利用冲抓钻头的重量冲击破碎孔底岩土，并由冲抓钻头的抓铲抓取岩土并提出孔外，卸土。其钻进速度随地层软硬及冲抓的冲击势能决定。

目前的冲抓钻头的重量一般都是固定的，且其抓铲收紧夹土需要由卷扬机拉动钢丝绳来操作，可能造成抓铲闭合不严，时常有砂土岩渣散落到孔底，影响冲抓钻机的工作效率和施工速度。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种冲抓钻孔装置，包括：

上筒体，其上端面上设置有吊环，在上筒体内设置有容纳配重的空间；

下筒体，与上筒体同轴连接；

多个抓铲，沿圆周方向布置在下筒体的下端，所述抓铲的上端与下筒体的下端通过第一铰接点铰接，多个抓铲分别绕对应的第一铰接点转动至聚拢，形成下端封闭的空间，或分别绕对应的第一铰接点转动至分离开，形成岩土进入的通路；

多个连杆，对应每个抓铲设置有一个连杆；

多个直线驱动机构，对应每个抓铲，在下筒体的外壁上设置有直线驱动机构，直线驱动机构的活塞杆与连杆的一端通过第二铰接点铰接，连杆的另一端通过第三铰接点铰接在抓铲的外壁上。

本发明还提供一种冲抓钻孔装置的使用方法，采用如上所述的冲抓钻孔装置进行冲抓钻孔，包括以下步骤：

S1，直线驱动机构的活塞杆收缩，将抓铲调整至分离的状态，根据灌注桩孔位置的地层结构，向上筒体内添加匹配的配重；

S2，卷扬机通过钢丝绳吊起冲抓钻孔装置，移动至灌注桩孔的位置；

S3，卷扬机放松钢丝绳，使得由钢丝绳吊起的冲抓钻孔装置下落；

S4，冲抓钻孔装置在重力和配重的作用下向下冲击岩土，抓铲插入到岩土中；

S5，直线驱动机构的活塞杆伸出，带动抓铲聚拢，将岩土抓取到下端封闭的空间中；

S6，启动卷扬机上提冲抓钻孔装置至孔外，控制直线驱动机构的活塞杆收缩，使得抓铲再次分离开，将岩土卸放下来；

S7，重复步骤S2至S6，直至完成灌注桩孔的成孔作业。

本发明的冲抓钻孔装置的上筒体为空心结构，通过在上筒体中添加配重来适用不同的地层结构，可以节约能耗，使冲抓钻孔装置发挥最大效率，避免冲抓钻孔装置过重使卷扬机能耗浪费，避免冲抓钻孔装置过轻下落势能不够，抓铲不能完全切入土体，影响冲抓成孔的效率。采用液压缸在底部直接控制抓铲的聚拢和分离，动作速度快，闭合空间严密，可以提高工作效率。采用球体配重，利用球体在上筒体内的上下振荡来增大抓铲切入土体的深度，结构简单，效果非常好。