[发明专利]全套管钻机的取土装置

权利要求书

1.全套管钻机的取土装置，其特征是：它主要包括套管钻机（1）、取土装置A（2）、取土装置B（3）；套管钻机（1）的套管（14）的内壁固定有不少于两根挡条A（11），挡条A（11）的上端固定有圆锥头部A（15），套管（14）的下端内壁固定有挡环（12），套管（14）的下端固定有多个钻头（13），钻头（13）的内侧面距套管（14）的内壁的距离大于左半圆筒（211）及右半圆筒（212）的内壁距套管（14）的内壁的距离且小于取土装置A（2）的切割刀头（214）的短刀头的头部距套管（14）的内壁的距离，挡环（12）的内侧面距套管（14）的内壁的距离小于取土装置A（2）的切割刀头（214）的短刀头的头部距套管（14）的内壁的距离但不小于左半圆筒（211）及右半圆筒（212）的内壁距套管（14）的内壁的距离；取土装置A（2）主要包括重力锤（201）、主钢丝绳（202）、付钢丝绳（203）、曲臂（204）、竖杆（206）、吊具（207）、斜梁A（208）、斜梁B（209）、活动梁（210）、左半圆筒（211）、右半圆筒（212）、楔形块（213）、切割刀头（214）、钩爪（215）、梁A（216）、梁B（217）、弹簧（218）、连杆（219）、挡条B（220）、圆台（221），主钢丝绳（202）的下端穿过重力锤（201）的中心通孔（205）后与吊具（207）的上端固定，吊具（207）与倒置的圆台（221）活动连接，圆台（221）的旋转不会带动吊具（207）转动，圆台（221）的左端与斜梁A（208）的右端固定，斜梁A（208）的左端与左半圆筒（211）的上端内壁固定，圆台（221）的右端与斜梁B（209）的左端固定，斜梁B（209）的右端与活动梁（210）的左端铰接，活动梁（210）的右端与右半圆筒（212）的上端内壁固定，左半圆筒（211）与右半圆筒（212）合拢后形成圆筒形，曲臂（204）的下部与活动梁（210）的侧面固定，曲臂（204）的上部水平段有孔，竖杆（206）穿过曲臂（204）的孔，其下端与连杆（219）的右端固定，连杆（219）的左端与钩爪（215）的右端固定，弹簧（218）的上端与竖杆（206）固定，弹簧（218）的下端与曲臂（204）的水平段固定，一对钩爪（215）的斜平面顶着梁A（216）及梁B（217）的左右两侧，一对切割刀头（214）固定在左半圆筒（211）的下部内壁上并沿其切割的螺旋线上前后布置，短刀头在前，长刀头在后，楔形块（213）固定在左半圆筒（211）的上部内壁上，楔形块（213）的斜面（222）朝向切割后的岩石柱体的圆弧面，左半圆筒（211）的外壁固定有至少一根挡条B（220），右半圆筒（212）的外壁固定有至少一根挡条B（220），多根挡条B（220）的数量和位置与多根挡条A（11）的数量和位置成一一对应的关系，挡条B（220）的下端固定有圆锥头部B（223），左半圆筒（211）的上端内壁的开口处固定有梁A（216），右半圆筒（212）的上端内壁的开口处固定有梁B（217），左半圆筒（211）及右半圆筒（212）的下端均有尖角，其尖角落在套管（14）下端的挡环（12）上；取土装置B（3）与取土装置A（2）一样，两者不同的是：取土装置B（3）没有楔形块（213）及切割刀头（214），取土装置B（3）的左半圆筒（211）的下部内壁固定有取土钻头A（31），取土装置B（3）的右半圆筒（212）的下部内壁固定有取土钻头B（32），取土钻头A（31）和取土钻头B（32）与目前使用的旋挖钻机的泥土掘进钻头类似，取土钻头A（31）及取土钻头B（32）相互配合既可以掘进泥土又可以并将泥土推入左半圆筒（211）及右半圆筒（212）组成的筒斗内；所述取土装置的工作过程是：先将套管钻机（1）的套管（14）就位，再将取土装置B（3）通过主钢丝绳（202）吊入套管钻机（1）的套管（14）内，此时套管（14）的多个钻头（13）接触地面，但取土装置B（3）的取土钻头A（31）和取土钻头B（32）并未接触到地面，再启动套管钻机（1）的驱动装置，套管（14）旋转，当套管（14）的挡条A（11）碰到取土装置B（3）的挡条B（220）后带动取土装置B（3）的左半圆筒（211）及右半圆筒（212）旋转，此时套管（14）的多个钻头（13）切割土体成环槽形，当套管（14）的多个钻头（13）切割土体到一定深度后，取土装置B（3）的左半圆筒（211）及右半圆筒（212）的取土钻头A（31）和取土钻头B（32）接触到土体并切割柱状土体，并且将切割后的土体推入左半圆筒（211）及右半圆筒（212）组成的筒斗内，当所述筒斗内的土装满后停止套管钻机（1）的套管（14）旋转，提升主钢丝绳（202）将筒斗提升出套管（14）外并置于弃土区上空，再下降付钢丝绳（203）使重力锤（201）下降，重力锤（201）将竖杆（206）向下顶，竖杆（206）向下移动带动连杆（219）下降使钩爪（215）脱钩，此事弹簧（218）弹性压缩，当重力锤（201）继续下降后又碰到曲臂（204）的水平段并带动曲臂（204）转动将左半圆筒（211）及右半圆筒（212）分开，土体重力下落到弃土区，然后提升付钢丝绳（203）提起重力锤（201），竖杆（206）及曲臂（204）失去向下的约束，左半圆筒（211）及右半圆筒（212）由于重力作用合拢，此时弹簧（218）弹性复位并带动竖杆（206）及钩爪（215）复位将左半圆筒（211）的梁A（216）及右半圆筒（212）的梁B（217）卡住，然后将取土装置B（3）吊入套管钻机（1）的套管（14）内，重复上述过程继续掘进及取土；如果遇到岩石，取土装置B（3）无法掘进岩石，则改用取土装置A（2），同样地当套管（14）旋转时，套管（14）的挡条A（11）碰到取土装置A（2）的挡条B（220）后带动取土装置A（2）的左半圆筒（211）及右半圆筒（212）旋转，此时套管（14）的多个钻头（13）切割岩石成环槽形，当套管（14）的多个钻头（13）切割岩石到一定深度后取土装置A（2）的左半圆筒（211）的切割刀头（214）接触到岩石的圆柱面并将其切割成自上而下的螺旋线，当套管（14）的多个钻头（13）进一步切割岩石到一定深度后，取土装置A（2）的左半圆筒（211）内壁上的楔形块（213）的斜面（222）接触到岩石柱体的表面，随着左半圆筒（211）的进一步旋转，楔形块（213）的斜面（222）施加岩石柱体侧向推力将岩石柱体从根部推断，此时左半圆筒（211）的切割刀头（214）仍然卡在其切割的螺旋线内，然后停止套管钻机（1）的套管（14）旋转，提升取土装置A（2），在这一过程中，由于切割刀头（214）卡在其切割的岩石柱体的螺旋线内，阻止断开后的岩石柱体从左半圆筒（211）与右半圆筒（212）组成的筒体内滑落，最后将岩石柱体弃于弃土区，岩石柱体的弃土过程与上述取土装置B（3）的弃土过程完全一样，重复上述过程继续掘进岩石。