一种搓管施工和旋挖排土组合装置的制作方法

本发明属于钻孔施工设备，特别涉及一种搓管施工和旋挖排土组合装置。

背景技术：

1、旋挖钻进作为一种高效、优质的钻进方法，目前在国内外得到了普遍的使用,几乎遍及铁路公路电站、港口、高层建筑等各个领域。随着该技术的不断完善,其适应的地层范围、钻孔深度及钻孔口径也越来越宽。搓管机是一种旋挖钻机施工辅助设备，主要用在不稳定地层施工时下沉和起拔套管用。搓管机由液压泵驱动，边转动边压入，同步用旋挖钻机钻头挖掘取土成孔。

2、但是，旋挖钻和搓管机在施工中，二者采用人工协调配合，旋挖钻易与管柱发生碰撞，若为避免碰撞，则需要在旋挖钻和管柱内壁之间设置较大间隙，导致挖土排渣不够彻底，还需要人工进入钢套管内对残留的土体进行挖除，存在安全风险，排土效率低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种搓管施工和旋挖排土组合装置，以解决上述背景技术中旋挖钻易与管柱发生碰撞、挖土排渣不彻底的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种搓管施工和旋挖排土组合装置，包括底座、套管、管柱、夹持器、排渣管、差速联动结构和刮刀盒；所述底座上设置升降油缸，所述升降油缸上设置支撑板，所述支撑板上设置通孔；所述套管转动设置在支撑板的通孔上 ；所述管柱插设在套管内，并通过夹持器与套管连接；所述排渣管设置在管柱内，并通过差速联动结构与套管传动连接；所述刮刀盒设置在排渣管底部；

4、搓管机夹持管柱进行搓管下压，套管随管柱同步转动，在差速联动结构的传动作用下，排渣管随之转动，设置在排渣管底部的刮刀盒随之进行切削作业，并将土体经由排渣管排出。

5、进一步地，所述排渣管包括由下至上依次设置的下端管、支撑管和基管；所述下端管和支撑管通过法兰盘固连；所述基管与支撑管同轴且外侧共同套设外管，所述外管与基管转动连接，并与支撑管保持同步转动；所述下端管、支撑管和基管内共同设置螺旋绞龙，所述基管侧面设置排出管，顶部设置排渣电机，所述排渣电机与螺旋绞龙传动连接。

6、进一步地，所述支撑板上设置支架，所述支架上设置驱动电机，所述驱动电机上设置转动板，所述转动板上设置安装柱，所述安装柱通过支板与基管固连。

7、进一步地，所述支撑管的外壁设置轴键，所述外管的内壁设置键槽，所述轴键与键槽配合，实现支撑管与外管的轴向滑动连接。

8、进一步地，所述支撑管外缘转动连接圆柱；所述转动板套设在支撑管上，并围绕支撑管设置垫板，所述垫板为环形，上侧呈螺旋线坡面，并在最高处和最低处断开，形成缺口；支撑管转动时，圆柱随之转动，使其沿垫板最低处向最高处滚动，并在缺口处突然下降。

9、进一步地，所述差速联动结构包括外齿环、联动轴、齿轮、第一皮带轮、第二皮带轮和传动皮带；所述外齿环固设在套管上；所述联动轴转动设置在支撑板上；所述齿轮固设在联动轴上，并与外齿环啮合连接；所述第一皮带轮设置在联动轴顶部；所述第二皮带轮设置在外管上；所述传动皮带分别与第一皮带轮、第二皮带轮传动连接。

10、进一步地，所述刮刀盒远离排渣管的一端倾斜向上，其侧面设有开口，所述开口的底部设置切削刃。

11、进一步地，所述底座上固设导向柱，所述导向柱与支撑板滑动连接。

12、进一步地，所述排渣电机的主轴固定连接花键轴；所述螺旋绞龙的轴杆上端设置花键孔；所述花键孔与花键轴相配合。

13、进一步地，所述夹持器包括立板、夹板和螺杆；所述立板固设在套管顶部；所述夹板贴设在管柱表面；所述螺杆的杆体与立板螺纹连接，端部与夹板活动连接。

14、本发明具有以下有益效果：

15、1、本发明提供的一种搓管施工和旋挖排土组合装置，排渣管通过差速联动结构与套管传动连接，实现搓管和排土的联动，降低协同施工操作难度；套管转动一圈时，排渣管与刮刀盒转动多圈，即管柱下沉挫动一圈下降的高度，刮刀盒多层分层刮除同高度土体，减少环形切削的阻力，使土体能够薄层刮除，并及时由排渣管排出。

16、2、本发明提供的一种搓管施工和旋挖排土组合装置，支撑管和外管通过轴键和键槽滑动配合连接，为圆柱沿垫板顶面做周期性上下移动提供空间，在支撑管、下端管和刮刀盒的重力作用下，一方面使刮刀盒下嵌入土体内，便于切土，另一方面周期振动便于碎土，便于土体由刮刀盒与下端管连通孔进入下端管内，随后被螺旋挤压向上排出，提升排渣效果。

技术特征：

1.一种搓管施工和旋挖排土组合装置，其特征在于：包括底座（1）、套管（2）、管柱（7）、夹持器（3）、排渣管（5）、差速联动结构（6）和刮刀盒（8）；所述底座（1）上设置升降油缸（13），所述升降油缸（13）上设置支撑板（12），所述支撑板（12）上设置通孔；所述套管（2）转动设置在支撑板（12）的通孔上 ；所述管柱（7）插设在套管（2）内，并通过夹持器（3）与套管（2）连接；所述排渣管（5）设置在管柱（7）内，并通过差速联动结构（6）与套管（2）传动连接；所述刮刀盒（8）设置在排渣管（5）底部；

2.根据权利要求1所述的一种搓管施工和旋挖排土组合装置，其特征在于：所述排渣管（5）包括由下至上依次设置的下端管（51）、支撑管（52）和基管（53）；所述下端管（51）和支撑管（52）通过法兰盘（56）固连；所述基管（53）与支撑管（52）同轴且外侧共同套设外管（54），所述外管（54）与基管（53）转动连接，并与支撑管（52）保持同步转动；所述下端管（51）、支撑管（52）和基管（53）内共同设置螺旋绞龙（57），所述基管（53）侧面设置排出管，顶部设置排渣电机（531），所述排渣电机（531）与螺旋绞龙（57）传动连接。

3.根据权利要求2所述的一种搓管施工和旋挖排土组合装置，其特征在于：所述支撑板（12）上设置支架（4），所述支架（4）上设置驱动电机，所述驱动电机上设置转动板（55），所述转动板（55）上设置安装柱（58），所述安装柱（58）通过支板（59）与基管（53）固连。

4.根据权利要求3所述的一种搓管施工和旋挖排土组合装置，其特征在于：所述支撑管（52）的外壁设置轴键，所述外管（54）的内壁设置键槽，所述轴键与键槽配合，实现支撑管（52）与外管（54）的轴向滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种搓管施工和旋挖排土组合装置，其特征在于：所述支撑管（52）外缘转动连接圆柱（521）；所述转动板（55）套设在支撑管（52）上，并围绕支撑管（52）设置垫板（522），所述垫板（522）为环形，上侧呈螺旋线坡面，并在最高处和最低处断开，形成缺口；支撑管（52）转动时，圆柱（521）随之转动，使其沿垫板（522）最低处向最高处滚动，并在缺口处突然下降。

6.根据权利要求2所述的一种搓管施工和旋挖排土组合装置，其特征在于：所述差速联动结构（6）包括外齿环（61）、联动轴（62）、齿轮（63）、第一皮带轮（64）、第二皮带轮（65）和传动皮带（66）；所述外齿环（61）固设在套管（2）上；所述联动轴（62）转动设置在支撑板（12）上；所述齿轮（63）固设在联动轴（62）上，并与外齿环（61）啮合连接；所述第一皮带轮（64）设置在联动轴（62）顶部；所述第二皮带轮（65）设置在外管（54）上；所述传动皮带（66）分别与第一皮带轮（64）、第二皮带轮（65）传动连接。

7.根据权利要求1所述的一种搓管施工和旋挖排土组合装置，其特征在于：所述刮刀盒（8）远离排渣管（5）的一端倾斜向上，其侧面设有开口（81），所述开口（81）的底部设置切削刃（82）。

8.根据权利要求1所述的一种搓管施工和旋挖排土组合装置，其特征在于：所述底座（1）上固设导向柱（11），所述导向柱（11）与支撑板（12）滑动连接。

9.根据权利要求2所述的一种搓管施工和旋挖排土组合装置，其特征在于：所述排渣电机（531）的主轴固定连接花键轴（532）；所述螺旋绞龙（57）的轴杆上端设置花键孔（533）；所述花键孔（533）与花键轴（532）相配合。

10.根据权利要求1所述的一种搓管施工和旋挖排土组合装置，其特征在于：所述夹持器（3）包括立板（31）、夹板（33）和螺杆（32）；所述立板（31）固设在套管（2）顶部；所述夹板（33）贴设在管柱（7）表面；所述螺杆（32）的杆体与立板（31）螺纹连接，端部与夹板（33）活动连接。

技术总结本发明公开了一种搓管施工和旋挖排土组合装置，属于钻孔施工设备技术领域，包括底座、套管、管柱、夹持器、排渣管、差速联动结构和刮刀盒；底座上设置升降油缸，升降油缸上设置支撑板，支撑板上设置通孔；套管转动设置在支撑板的通孔上；管柱插设在套管内，并通过夹持器与套管连接；排渣管设置在管柱内，并通过差速联动结构与套管传动连接；刮刀盒设置在排渣管底部。本发明排渣管通过差速联动结构与套管传动连接，实现搓管和排土的联动，降低协同施工操作难度；套管转动一圈时，排渣管与刮刀盒转动多圈，即管柱下沉挫动一圈下降的高度，刮刀盒多层分层刮除同高度土体，减少环形切削的阻力，使土体能够薄层刮除，并及时由排渣管排出。技术研发人员：蓝庆川,吴窑,秦成超受保护的技术使用者：中国土木工程集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11