CN111561267B - 一种硬土地区多头钻土排土机钻头 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种硬土地区多头钻土排土机钻头，包括纵向传动杆、上部套筒、若干的下部套筒、钻头组件、电磁激振器、升降平台，所述的钻头组件位于所述的纵向传动杆的外侧，并与所述的纵向传动杆相配合，所述的上部套筒套于所述的纵向传动杆的外侧，所述的下部套筒之间相连，并套于所述的钻头组件的外侧，所述的电磁激振器固定于所述的纵向传动杆上，并位于所述的上部套筒的上方，所述的上部套筒固定于所述的升降平台上。本发明所述的硬土地区多头钻土排土机钻头可以进行升降操作，方便各结构的拆卸和安装，避免装置拆卸困难，同时操作平台可以同时控制平台升降和钻头打孔，减少人员、操作简单。

Description

一种硬土地区多头钻土排土机钻头

技术领域

本发明属于钻土设备领域，尤其是涉及一种硬土地区多头钻土排土机钻头。

背景技术

钻孔技术是土木工程乃至勘察工程中的用来检测、施工的一种常用的施工技术。该技术需要通过各种器械来进行对土体的钻孔，同时进行其他作业，如钻孔灌浇桩、钻孔勘探等，通过钻孔灌浇可以大大提高工作效率，勘探可以提前预警土地的适用性。工程人员通过此种技术可大大增加施工的便捷和安全。

目前，钻孔技术主要应用的器械都是单一钻头，此种钻头对于硬土地区的钻土能力有限，并且对于钻头本身的损耗极大；而且普通钻头进行钻土时，难以将空中的碎土排出，导致钻土时由于碎土四溅将导致土孔坍塌，主要存在的问题如下：

1、钻头单一，难以保证土体的稳定性，导致最终土孔坍塌。

2、对于硬土地区，单一钻头很难进行钻孔作业，对于钻头损耗过大，不能钻孔达到固定深度。

3、钻孔过程中，土孔没有保护措施，土孔不均匀，导致工程中的材料大量浪费。

4、钻孔后，孔中土体难以排出，浇筑时由于残渣过度，对于工程质量难以保证。

上述问题一方面主要影响工程施工质量；另一方面对于工期而言，如果钻孔失误过多，延迟工期，对于工程造价来说也会有一定的影响，并且对于钻头本身的损耗极大；而且普通钻头进行钻土时，难以将空中的碎土排出，导致钻土时由于碎土四溅将导致土孔坍塌等缺点。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种硬土地区多头钻土排土机钻头，以具有套筒保护措施，同时套筒可以与钻头共同作用，钻土同时保护钻孔不会坍塌；多钻头可以保证对于土体的破坏力更加强力，对土体钻孔效果更明显。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种硬土地区多头钻土排土机钻头，包括纵向传动杆、上部套筒、若干的下部套筒、钻头组件、电磁激振器、升降平台，所述的钻头组件位于所述的纵向传动杆的外侧，并与所述的纵向传动杆相配合，所述的上部套筒套于所述的纵向传动杆的外侧，所述的下部套筒之间相连，并套于所述的钻头组件的外侧，所述的电磁激振器固定于所述的纵向传动杆上，并位于所述的上部套筒的上方，所述的上部套筒固定于所述的升降平台上。

进一步，所述的钻头组件包括3个结构相同的钻头单体，所述的钻头单体包括自上而下依次设置的上部传动杆、中部连接杆、下部钻头杆、钻头，所述的上部传动杆与所述的纵向传动杆的外侧均设置有三轴联动齿轮，所述的钻头单体与所述的纵向传动杆通过三轴联动齿轮之间啮合进行配合；所述的上部传动杆、中部连接杆、下部钻头杆进行可拆卸连接；所述的中部连接杆、下部钻头杆上均设置有螺旋排土槽。钻头和套筒同时钻土，每个钻头设置三片钻刀，共三个钻头进行破土，外部套筒结构上略高于钻头，待钻头破土结束后，套筒通过顶部固定轴承链接共同转动钻土。套筒钻土的同时会保护土体外侧不会倾倒，同时保证孔壁不会破坏。所述排土结构通过钻杆设置单向排土槽向上排土，通过转动的钻杆钻土的同时进行排土，免去了堆积的忧虑，同时套筒保护排土的同时不会对孔壁破坏。

进一步，所述的硬土地区多头钻土排土机钻头还设置有喷浆机构，所述的喷浆机构位于所述的下部套筒之间，并与所述的下部套筒相连，所述的喷浆机构包括送浆管道、出浆管道、上部送浆环、下部送浆轴承、槽口、压力泵，所述的送浆管道的底部与出浆管道的底部相连通，所述的送浆管道、出浆管道均位于所述的下部套筒中，所述的送浆管道上设有若干的喷浆孔，所述的下部送浆轴承固定于所述的下部套筒上，所述的上部送浆环位于所述的下部送浆轴承上，所述的下部送浆轴承上设置有V型的槽口，所述的槽口的底部与所述的送浆管道的送浆口相连通，所述的上部送浆环的下部与所述的槽口相连通，所述的压力泵通过管路与所述的上部送浆环相连。喷浆机构为孔下喷浆作业，排土后将水泥砂浆按比例调配好以后通过压力泵、送浆管道、喷浆口等喷浆结构进行土孔内壁喷浆作业。

进一步，所述的上部套筒与下部套筒之间通过排土口连接杆、套筒连接机构相连；所述的套筒连接机构包括连接上板、连接板钢柱、连接轴、连接下板，所述的连接板钢柱固定于所述的连接上板上，所述的连接上板通过连接轴与所述的连接下板铰接，所述的连接下板与所述的下部套筒相连，所述的下部套筒的底部设有与所述的连接板钢柱相配合的套筒连接孔，所述的连接上板通过所述的连接板钢柱与套筒连接孔的配合固定于对应连接的下部套筒上。所述连接结构对钻头与套筒进行延长，同时提供连接的稳定，保证链接延长的同时不会对准确定造成影响。套筒连接为套筒四侧，下部设置四个圆孔，上部相同位置套筒内部处设置四个可以活动的钢板，板上设置圆柱形扣柱，其尺寸比套筒下部圆孔略小，同样保证连接顺畅。

进一步，所述的硬土地区多头钻土排土机钻头还设置有单向轴承控制机构，所述的单向轴承控制机构包括单控板扶手、控制板、单向轴承，所述的单向轴承固定于所述的纵向传动杆的外侧，并位于所述的上部套筒的内侧，所述的单向轴承上开设有于所述的控制板相配合的卡槽，所述的单控板扶手的一端与所述的控制板相连，另一端穿过所述的上部套筒，并置于所述的上部套筒的外侧。

进一步，所述的升降平台包括操作台、支撑柱、液压升降机、液压箱、升降机支撑板、套筒顶部固定筒，所述的液压升降机固定于所述的升降机支撑板上，所述的液压升降机的一侧设置有固定侧翼，所述的套筒顶部固定筒套于所述的上部套筒的外侧，所述的套筒顶部固定筒与所述的固定侧翼相固定，所述的液压箱通过所述的升降机输油管与所述的液压升降机相连，所述的支撑柱固定于所述的液压升降机上，所述的操作台固定于所述的支撑柱上，所述的操作台套于所述的纵向传动杆的外侧，所述的操作台的一侧设置有楼梯。所述操作台为固定升降装置，其中操作台固定上部套筒及钻头进行垂直运动，与此同时可与上部钻头紧密连接。操作台可上人进行操控作业。

进一步，所述的电磁激振器上设置有锤击轴承，所述的锤击轴承固定于所述的电磁激振器的外侧，所述的锤击轴承的外侧与固定架相连，所述的固定架固定于所述的操作台下方。电磁激振器遇到坚硬区域时可以进行钻头的纵向锤击，锤击与转动可同时作业，加快硬土区域的突破。

进一步，所述的硬土地区多头钻土排土机钻头还设置有横向传动杆、防尘固定箱，发动机与所述的横向传动杆相连，所述的横向传动杆的一端设置有转向齿轮，所述的转向齿轮位于所述的防尘固定箱内，所述的防尘固定箱固定于所述的操作台上，所述的纵向传动杆的顶部设置有转向齿轮，所述的纵向传动杆的转向齿轮与所述的横向传动杆的转向齿轮相啮合，并位于所述的防尘固定箱内。横向传动杆、防尘固定箱、转向齿轮提供动力及传递动力，并通过90°转向传动轴从横向传动转型纵向传动，节约对动力装置的支撑以及不必要的摆设。转型纵向传动后，通过对单轴固定以及轴承的辅助，对钻头三轴进行传动，内置卡槽与轴承对传动装置进行固定。

进一步，所述的上部套筒的顶部设置有套筒封顶，所述的套筒封顶位于所述的电磁激振器的下方，并套于所述的纵向传动杆的外侧，所述的套筒封顶与所述的纵向传动杆通过顶部轴承相连；所述的下部套筒的底部设置有下部套筒齿。

相对于现有技术，本发明所述的硬土地区多头钻土排土机钻头具有以下优势：

(1)本发明所述的硬土地区多头钻土排土机钻头可以进行升降操作，方便各结构的拆卸和安装，避免装置拆卸困难，同时操作平台可以同时控制平台升降和钻头打孔，减少人员、操作简单；多钻头可以同时进行，同时设置有电磁激振器与钻孔共同作业，对硬土地区的钻孔程度更加可靠，保证对于土体的破坏力更加强力，对土体钻孔效果更明显；多钻头先破坏套筒内部土体，再通过套筒转动对套筒内部进行全方位钻土，使钻土作业在硬土地区得以保证；套筒同时进行钻孔既加强了钻土速率，也保护了孔壁不被破坏；钻孔与排土同时进行加快了施工速率，同时可以进行孔下喷浆护壁作业不同担心孔壁坍塌；以上使得硬土难钻孔、钻孔易塌问题得以解决。

(2)本发明所述的硬土地区多头钻土排土机钻头具有套筒保护结构，同时套筒可以与钻头共同作用，钻土同时保护钻孔不会坍塌；多钻头可以保证对于土体的破坏力更加强力，对土体钻孔效果更明显；每根钻杆均具有排土槽，使排土干净；可以通过套筒与辅助装置进行孔下喷浆操作，提升稳定性；钻孔器械简单，操作灵活方便，为施工带来便捷；稳定性好，更有益于保护土孔。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的硬土地区多头钻土排土机钻头的外部结构示意图；

图2为本发明实施例所述的硬土地区多头钻土排土机钻头的内部结构示意图；

图3为本发明实施例所述的上部套筒与下部套筒的示意图；

图4为本发明实施例所述的下部套筒的示意图；

图5为本发明实施例所述的三轴联动齿轮的示意图；

图6为本发明实施例所述的钻杆单体的示意图；

图7为本发明实施例所述的电磁激振器的示意图；

图8为本发明实施例所述的单向轴承控制机构示意图；

图9为本发明实施例所述的上部送浆环的示意图；

图10为本发明实施例所述的下部送浆轴承的示意图；

图11为本发明实施例所述的套筒连接机构的示意图

图12为本发明实施例所述的套筒拆卸固定装置的示意图。

附图标记说明：

1-发动机；2-横向传动杆；3-防尘固定箱；4-纵向传动杆；5-顶部轴承；6-套筒封顶；7-单向轴承控制机构；9-排土口连接杆；10-套筒连接机构；11-顶部钻杆；12-下部套筒；13-螺旋排土槽；14-底部钻杆；15-钻头；16-转向齿轮；17-单向轴承；18-卡槽；19-三轴联动齿轮；20-下部套筒齿；21-套筒连接孔；22-套筒连接件；23-上部套筒；24-轴承固定杆；25-上部传动杆；26-中部连接杆；27-下部钻头杆；38-操作台；40-支撑柱；41-套筒顶部固定筒；42-液压升降机；43-升降机支撑板；44-固定侧翼；45-升降机输油管；49-液压箱；50-液压油筒；51-楼梯；52-升降机顶；53-伸缩升降柱；54-电磁激振器；55-锤击轴承；56-送浆管道；57-出浆管道；58-喷浆孔；59-压力泵；60-上部送浆环；61-下部送浆轴承；62-回浆口；63-送浆口；64-槽口；71-单控板扶手；72-控制板；101-连接上板；102-连接板钢柱；103-连接轴；104-连接下板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1-11所示，一种硬土地区多头钻土排土机钻头15，包括纵向传动杆4、上部套筒23、若干的下部套筒12、钻头15组件、电磁激振器54、升降平台，所述的钻头15组件位于所述的纵向传动杆4的外侧，并与所述的纵向传动杆4相配合，所述的上部套筒23套于所述的纵向传动杆4的外侧，所述的下部套筒12之间相连，并套于所述的钻头15组件的外侧，所述的电磁激振器54固定于所述的纵向传动杆4上，并位于所述的上部套筒23的上方，所述的上部套筒23固定于所述的升降平台上。

发动机1进行转动可以进行钻孔操作，同时发动机1可以进行对液压升降装置的控制，既升降与打孔均可在操作台38上进行，使操作人数大大减少。

所述的钻头15组件包括3个结构相同的钻头15单体，所述的钻头15单体包括自上而下依次设置的上部传动杆25、中部连接杆26、下部钻头15杆、钻头15，所述的上部传动杆25与所述的纵向传动杆4的外侧均设置有三轴联动齿轮19，所述的钻头15单体与所述的纵向传动杆4通过三轴联动齿轮19之间啮合进行配合；所述的上部传动杆25、中部连接杆26、下部钻头15杆进行可拆卸连接；所述的中部连接杆26、下部钻头15杆上均设置有螺旋排土槽13。将土体钻磨细化后，通过控制钻头15与套筒原地空转进行排土，土体通过钻杆上的螺旋排土槽13顺出钻土坑中，并最后由排土口排出钻头15外，再进行进一步钻深。钻杆的连接需要停止发动机1的转动，同时打开套筒连接板。将钻杆连接套打开，并取三根中部连接杆26，将每一根中部连接杆26的底部与下部钻头15杆的顶部通过钻杆连接小孔与钻杆连接套相连接，将每一根中部连接杆26的顶部与上部传动杆25的底部通过钻杆连接小孔与钻杆连接套相连接，连接确认无误后，进行套筒的连接。

所述的硬土地区多头钻土排土机钻头15还设置有喷浆机构，所述的喷浆机构位于所述的下部套筒12之间，并与所述的下部套筒12相连，所述的喷浆机构包括送浆管道56、出浆管道57、上部送浆环60、下部送浆轴承61、槽口64、压力泵59，所述的送浆管道56的底部与出浆管道57的底部相连通，所述的送浆管道56、出浆管道57均位于所述的下部套筒12中，所述的送浆管道56上设有若干的喷浆孔58，所述的下部送浆轴承61固定于所述的下部套筒12上，所述的上部送浆环60位于所述的下部送浆轴承61上，所述的下部送浆轴承61上设置有V型的槽口64，所述的槽口64的底部与所述的送浆管道56的送浆口63相连通，所述的上部送浆环60的下部与所述的槽口64相连通，所述的压力泵59通过管路与所述的上部送浆环60相连。

所述的上部套筒23与下部套筒12之间通过排土口连接杆9、套筒连接机构10相连；所述的套筒连接机构10包括连接上板101、连接板钢柱102、连接轴103、连接下板104，所述的连接板钢柱102固定于所述的连接上板101上，所述的连接上板101通过连接轴103与所述的连接下板104铰接，所述的连接下板104与所述的下部套筒12相连，所述的下部套筒12的底部设有与所述的连接板钢柱102相配合的套筒连接孔21，所述的连接上板101通过所述的连接板钢柱102与套筒连接孔21的配合固定于对应连接的下部套筒12上。安装好钻杆后，取一段下部套筒12进行连接，将下部套筒12的顶部的套筒连接机构10与另一个套筒底部的套筒连接孔21相连，也就是将连接板钢柱102顶进套筒连接孔21中，四孔操作相同，连接无误后，启动发动机1。

所述的硬土地区多头钻土排土机钻头15还设置有单向轴承17控制机构7，所述的单向轴承17控制机构7包括单控板扶手71、控制板72、单向轴承17，所述的单向轴承17固定于所述的纵向传动杆4的外侧，并位于所述的上部套筒23的内侧，所述的单向轴承17上开设有于所述的控制板72相配合的卡槽18，所述的单控板扶手71的一端与所述的控制板72相连，另一端穿过所述的上部套筒23，并置于所述的上部套筒23的外侧。纵向传动杆4中间部位连接单向轴承17，单向轴承17内径为10cm、外径为15cm、高度为6cm，中间设置直径为2.0cm单向轴承17外径内侧设置卡槽18，卡槽18深度为3cm、宽度为4cm长度为5cm。单向轴承17对应位置处设置控制板72。轴承中间设置润滑油，保证转动无阻。控制板72可以控制单向轴承17与封顶套筒连接与断开，当控制部与卡槽18镶嵌时，外部套筒与纵向传动杆4共同转动，此时可以将单一钻杆钻土改良为：钻杆与套筒共同作用钻土。将土钻磨细化，后排出。

所述的升降平台包括操作台38、支撑柱40、液压升降机42、液压箱49、升降机支撑板43、套筒顶部固定筒41，所述的液压升降机42固定于所述的升降机支撑板43上，所述的液压升降机42的一侧设置有固定侧翼44，所述的套筒顶部固定筒41套于所述的上部套筒23的外侧，所述的套筒顶部固定筒41与所述的固定侧翼44相固定，所述的液压箱49通过所述的升降机输油管45与所述的液压升降机42相连，所述的支撑柱40固定于所述的液压升降机42上，所述的操作台38固定于所述的支撑柱40上，所述的操作台38套于所述的纵向传动杆4的外侧，所述的操作台38的一侧设置有楼梯51。操作台38和液压升降机42可以共同作用，进行升降操作。此操作模式可以方便钻头15与套筒的安装与拆卸，同时可以进行打孔位置的精准把控。液压升降机42与钻头15打孔操纵均可以在操作台38上进行。

所述的电磁激振器54上设置有锤击轴承55，所述的锤击轴承55固定于所述的电磁激振器54的外侧，所述的锤击轴承55的外侧与固定架相连，所述的固定架固定于所述的操作台38下方。在钻孔过程中如果遇到坚硬区域，单凭钻头15转动无法达到较好的效果，此时可以利用电磁激振器54进行转动的同时加以锤击，电磁激振器54为电磁激振，可以调控锤击频率以及锤击幅值，电磁激振器54带动纵向传动杆4，纵向传动杆4通过三轴联动齿轮19带动三根钻杆与钻头15同时进行转动和锤击钻孔，与此同时套筒进行外部保护，保证土体不会发生二次破坏。如果想要将钻头15进一步加深钻土，需要进行钻杆与钻头15的链接，套筒的连接，同时停止发动机1的转动以保证施工作业的安全。

所述的硬土地区多头钻土排土机钻头15还设置有横向传动杆2、防尘固定箱3，所述的发动机1与所述的横向传动杆2相连，所述的横向传动杆2的一端设置有转向齿轮16。所述的转向齿轮16位于所述的防尘固定箱3内，所述的防尘固定箱3固定于所述的操作台38上，所述的纵向传动杆4的顶部设置有转向齿轮16，所述的纵向传动杆4的转向齿轮16与所述的横向传动杆2的转向齿轮16相啮合，并位于所述的防尘固定箱3内。45°转向齿轮16下底直径20cm，上底直径10cm，高度10cm。齿轮下底连接一直径为10cm的圆钢柱纵向传动杆4进行传动，所述转向轮齿贴合无松动。

所述的上部套筒23的顶部设置有套筒封顶6，所述的套筒封顶6位于所述的电磁激振器54的下方，并套于所述的纵向传动杆4的外侧，所述的套筒封顶6与所述的纵向传动杆4通过顶部轴承5相连；所述的下部套筒12的底部设置有下部套筒12齿。

安装与拆卸过程中需要进行套筒与钻杆的拆卸。首先要固定需要拆卸的下部所有装置，包括套筒、钻杆、钻头15等，其中要用到套筒固定装置来进行套筒的固定。装卸过程中，首先将钻头15与套筒通过液压升降机42上升(或下降)到合适位置，取来套筒固定装置，将套筒固定卡扣打开，将套筒固定装置的两翼展开后固定到安装(或拆卸)的套筒下一节位置处，并扣好套筒固定装置的卡扣，此时连接(卸下)套筒连接机构10，进行安装(或拆卸)，安装(或拆卸)完毕后，用升降机上升(或下降)到一定高度进行钻杆的安装(或拆卸)即可。

钻土排土机钻头15通过发动机1传动，三轴联动齿轮19带动钻头15，单向轴承17带动下部套筒12，液压升降机42和操作台38、套筒固定装置进行升降操作与装卸作业，上述所有装置共同作业，保证钻土机运转正常，提高工作效率。

钻孔作业完毕以后，将进行土孔的稳定作业—土孔内壁喷浆保护。当钻孔完毕，并将所有土渣排出土孔后，保持钻头15与下部套筒12的位置不变，关闭发动机1，将压力泵59以及喷浆设施安装在下部套筒12最顶端一节的位置。固定好以后，通过压力泵59进行水泥砂浆的灌入。水泥砂浆从压力泵59中压出，通过流经送浆口63、送浆管道56、出浆管道57最终流回回浆口62之后，再次开启发动机1，在经过高速转动的下部套筒12与压力泵59的双重作用下，使得水泥砂浆喷出排浆口，均匀的喷到土孔内壁，最后将装置进行拆卸。

操作过程：

首先将所述的硬土地区多头钻土排土机钻头15运输到钻孔地点，进行固定和平稳工作。

下一步，工作人员通过楼梯51登上操作台38，进行升降操作，首先安装钻头15与套筒钻头15，接下来进行钻土，钻头15率先接触地面，随后套筒钻头15接触地面，当套筒钻头15与钻头15下降到最低点时，无法进行进一步的钻深，就要进行钻深操作—连接与钻深。

补充说明：液压升降机42通过液压机进行增加油压，并通过送油管进入升降机液压油桶中，当油桶液压足够大时，液压升降机42的伸缩升降柱53将会进行升降，并通过油压大小来控制升降距离。

接下来进行钻土工作。首先将发动机1和套筒顶层通过操作平台上升到高处确保下部处于平稳，并保持排土口最低端在底面以上1.5米位置，保证出土不被阻挡，并及时清理排出土体。与此同时最开始借助外部器械将钻头15进行初步钻土，保证钻杆与钻头15同时垂直进入土体后，视情况进行下一步安装与挖深。下面开始连接与钻深：

首先，将拆开钻杆、下部套筒12与顶部传动装置的连接设施。首先卸开套筒连接机构10，拆开套筒连接上板101上的连接板钢柱102从套筒连接孔21中拔出，四孔操作方式相同；接下来卸开钻杆连接装置，卸开下部钻杆连接头与上部钻杆连接套，三杆操作方式相同。

下一步，首先取来套筒套进连接杆中不进行连接，然后进行钻杆的连接。

下一步，钻杆的连接需要停止发动机1的转动，同时打开套筒连接板。将钻杆连接套打开，并取三根中部连接杆26，将每一根中部连接杆26的底部与下部钻头15杆的顶部通过钻杆连接小孔与钻杆连接套相连接，将每一根中部连接杆26的顶部与上部传动杆25的底部通过钻杆连接小孔与钻杆连接套相连接，三杆连接方式相同。连接确认无误后，进行套筒的连接。

最后，安装好钻杆后，取一段套筒进行连接，将套筒的顶部的套筒连接机构10与另一个套筒底部的套筒连接孔21相连，也就是将连接板钢柱102顶进套筒连接孔21中，四孔操作相同，连接无误后，启动发动机1。

以上为连接与钻深，套筒钻头15与钻杆钻头15协同钻孔功能如下：

首先，整体结构中钻头15率先接触自然土体，将土体进行圆内(套筒圆环口径以内)三点孔式破坏，当套筒与未破坏土体接触时，将单向轴承控制板72与套筒和横向传动杆2连接，此时套筒与钻头15共同钻孔，将圆内三孔以外的土体瓦解，进行扩充钻孔，当钻孔深度达到一定程度时，将钻头15停止钻深，原地空转，进行排土。与此同时修正土孔内壁四周，保护土孔不被破坏。

下一步，碎土排出图孔内时，将将单向轴承控制板72与套筒和横向传动杆2分开，此时钻头15继续独自钻孔，进行圆内三点式破坏，直至套筒钻头15接触未破坏土体，进行上一步操作。如需进一步加深钻孔则进行连接与钻深步骤操作。直至钻孔深度达到要求。

以上为钻头15与套筒协同钻孔功能操作方式，接下来介绍钻孔遇到坚硬土层时的锤击功能与钻孔完毕后的喷浆步骤：

锤击：在钻孔过程中如果遇到坚硬区域，单凭钻头15转动无法达到较好的效果，此时可以利用电磁激振器54进行转动的同时加以锤击，可以调控锤击频率以及锤击幅值。

首先通过电磁激振器54带动纵向传动杆4，纵向传动杆4通过齿轮啮合带动三根钻杆与钻头15同时进行转动和锤击钻孔，与此同时套筒进行外部保护，保证土体不会发生二次破坏。

下一步，如果顺利通过坚硬土层后，可关闭电磁激振器，进行单独钻孔作业。

喷浆：钻孔作业完毕以后，将进行土孔的稳定作业—土孔内壁喷浆保护。当钻孔完毕，并将所有土渣排出土孔后，保持钻头15与套筒的位置不变，关闭发动机1，将压力泵59以及喷浆设施装在下部套筒12最顶端一节的位置。固定好以后，通过压力泵59进行水泥砂浆的灌入。水泥砂浆从压力泵59中排出，通过流经送浆口63、送浆管道56、出浆管道57最终流回回浆口62之后，再次开启发动机1，经过高速转动的套筒装置与压力泵59的双重作用，使得水泥砂浆喷出排浆口，均匀的喷到土孔内壁，最后将装置进行拆卸。

以上为纵向锤击作业与喷浆作业的运行过程，钻孔排土结束后，钻头15与套筒的拆卸步骤如下：

首先将钻头15与套筒垂直向上提升一节钻杆长度与套筒长度距离，并固定下部套筒12，同时拆下套筒连接机构10，也就是将连接板钢柱102从套筒连接孔21中拔出，套筒上下操作相同。

下一步，拆下套筒连接机构10后，固定下部钻杆，同时将每一根中部连接杆26的底部与下部钻头15杆的顶部通过钻杆连接小孔与钻杆连接套相卸下，将每一根中部连接杆26的顶部与上部传动杆25的底部通过钻杆连接小孔与钻杆连接套拆卸下来，三杆拆卸方式相同。

下一步，将下部套筒12与钻杆提升一节高度，随后的操作方式与上述相同，直至将所有钻杆与套筒取出为止。

套筒固定装置分为两层，套筒固定装置内层为橡胶结构，主要目的是能够稳定套筒结构安装与拆卸。套筒固定装置外层为钢结构，主要目的为与套筒固定地面支撑和套筒固定卡扣互相作用，最终将整体稳定在地面以上。套筒与三轴联动齿轮19组之间的固定可以进行上下滑动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种硬土地区多头钻土排土机钻头，其特征在于：包括纵向传动杆、上部套筒、若干的下部套筒、钻头组件、电磁激振器、升降平台，所述的钻头组件位于所述的纵向传动杆的外侧，并与所述的纵向传动杆相配合，所述的上部套筒套于所述的纵向传动杆的外侧，所述的下部套筒之间相连，并套于所述的钻头组件的外侧，所述的电磁激振器固定于所述的纵向传动杆上，并位于所述的上部套筒的上方，所述的上部套筒固定于所述的升降平台上；

所述的钻头组件包括3个结构相同的钻头单体，所述的钻头单体包括自上而下依次设置的上部传动杆、中部连接杆、下部钻头杆、钻头，所述的上部传动杆与所述的纵向传动杆的外侧均设置有三轴联动齿轮，所述的钻头单体与所述的纵向传动杆通过三轴联动齿轮之间啮合进行配合；所述的上部传动杆、中部连接杆、下部钻头杆进行可拆卸连接；所述的中部连接杆、下部钻头杆上均设置有螺旋排土槽；

所述的硬土地区多头钻土排土机钻头还设置有喷浆机构，所述的喷浆机构位于所述的下部套筒之间，并与所述的下部套筒相连，所述的喷浆机构包括送浆管道、出浆管道、上部送浆环、下部送浆轴承、槽口、压力泵，所述的送浆管道的底部与出浆管道的底部相连通，所述的送浆管道、出浆管道均位于所述的下部套筒中，所述的送浆管道上设有若干的喷浆孔，所述的下部送浆轴承固定于所述的下部套筒上，所述的上部送浆环位于所述的下部送浆轴承上，所述的下部送浆轴承上设置有V型的槽口，所述的槽口的底部与所述的送浆管道的送浆口相连通，所述的上部送浆环的下部与所述的槽口相连通，所述的压力泵通过管路与所述的上部送浆环相连。

2.根据权利要求1所述的硬土地区多头钻土排土机钻头，其特征在于：所述的上部套筒与下部套筒之间通过排土口连接杆、套筒连接机构相连；所述的套筒连接机构包括连接上板、连接板钢柱、连接轴、连接下板，所述的连接板钢柱固定于所述的连接上板上，所述的连接上板通过连接轴与所述的连接下板铰接，所述的连接下板与所述的下部套筒相连，所述的下部套筒的底部设有与所述的连接板钢柱相配合的套筒连接孔，所述的连接上板通过所述的连接板钢柱与套筒连接孔的配合固定于对应连接的下部套筒上。

3.根据权利要求1所述的硬土地区多头钻土排土机钻头，其特征在于：所述的硬土地区多头钻土排土机钻头还设置有单向轴承控制机构，所述的单向轴承控制机构包括单控板扶手、控制板、单向轴承，所述的单向轴承固定于所述的纵向传动杆的外侧，并位于所述的上部套筒的内侧，所述的单向轴承上开设有与所述的控制板相配合的卡槽，所述的单控板扶手的一端与所述的控制板相连，另一端穿过所述的上部套筒，并置于所述的上部套筒的外侧。

4.根据权利要求1所述的硬土地区多头钻土排土机钻头，其特征在于：所述的升降平台包括操作台、支撑柱、液压升降机、液压箱、升降机支撑板、套筒顶部固定筒，所述的液压升降机固定于所述的升降机支撑板上，所述的液压升降机的一侧设置有固定侧翼，所述的套筒顶部固定筒套于所述的上部套筒的外侧，所述的套筒顶部固定筒与所述的固定侧翼相固定，所述的液压箱通过所述的升降机输油管与所述的液压升降机相连，所述的支撑柱固定于所述的液压升降机上，所述的操作台固定于所述的支撑柱上，所述的操作台套于所述的纵向传动杆的外侧，所述的操作台的一侧设置有楼梯。

5.根据权利要求4所述的硬土地区多头钻土排土机钻头，其特征在于：所述的电磁激振器上设置有锤击轴承，所述的锤击轴承固定于所述的电磁激振器的外侧，所述的锤击轴承的外侧与固定架相连，所述的固定架固定于所述的操作台下方。

6.根据权利要求5所述的硬土地区多头钻土排土机钻头，其特征在于：所述的硬土地区多头钻土排土机钻头还设置有横向传动杆、防尘固定箱，发动机与所述的横向传动杆相连，所述的横向传动杆的一端设置有转向齿轮，所述的转向齿轮位于所述的防尘固定箱内，所述的防尘固定箱固定于所述的操作台上，所述的纵向传动杆的顶部设置有转向齿轮，所述的纵向传动杆的转向齿轮与所述的横向传动杆的转向齿轮相啮合，并位于所述的防尘固定箱内。

7.根据权利要求4所述的硬土地区多头钻土排土机钻头，其特征在于：所述的上部套筒的顶部设置有套筒封顶，所述的套筒封顶位于所述的电磁激振器的下方，并套于所述的纵向传动杆的外侧，所述的套筒封顶与所述的纵向传动杆通过顶部轴承相连；所述的下部套筒的底部设置有下部套筒齿。

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