一种用于基坑施工的旋挖钻机及其施工方法与流程

本技术涉及钻机的，尤其是涉及一种用于基坑施工的旋挖钻机及其施工方法。

背景技术：

1、旋挖钻机是指通过将钻头旋进土层，以进行钻挖成孔作业的机械设备，广泛应用于基坑施工中。由于旋挖钻机在使用过程中，钻头上不可避免地会附着大量泥土，为避免泥土影响钻进效率，需要对泥土进行清理。

2、然而，传统的清理方式一般为将钻头提升至地面后，通过手动敲击或者手持高压水枪冲洗的方式清理钻头，劳动强度大、清理效率低，有待改进。

技术实现思路

1、为了提高旋挖钻头的清理效率、减小清理时的劳动强度，本技术提供一种用于基坑施工的旋挖钻机及其施工方法。

2、第一方面，本技术提供的一种用于基坑施工的旋挖钻机采用如下技术方案：

3、一种用于基坑施工的旋挖钻机，包括钻机本体、活动设置在钻机本体上的旋挖钻头，所述旋挖钻头能够相对钻机本体竖向移动和周向转动，所述钻机本体上设置有用于清理旋挖钻头的清洁装置，所述清洁装置包括清洁架、用于驱动清洁架向旋挖钻头水平运动的平推件、竖向滑动设置在清洁架上的安装座、位于安装座朝向旋挖钻头一侧的两组清洁机构、用于驱使两组清洁机构相向或背向运动的动力件，所述旋挖钻头包括钻杆、一体成型在钻杆周向侧壁的螺旋叶片，两组所述清洁机构能够分别移至螺旋叶片的上下两侧。

4、通过采用上述技术方案，清理旋挖钻头上的泥土时，先将旋挖钻头提升至与清洁装置的高度对应，再通过平推件驱动清洁架向旋挖钻头运动，使得其中一组清洁机构移至螺旋叶片的上侧、另一组清洁机构移至螺旋叶片的下侧；接着通过动力件驱使两组清洁机构相向运动，以调整清洁机构与螺旋叶片的间距，然后开启清洁机构，以对螺旋叶片上粘附的泥土进行清理。

5、由于安装座滑动设置在清洁架上，清理过程中，操作人员可以通过控制旋挖钻头周向转动，使得清洁机构竖向运动，从而快速有效地清理粘附在螺旋叶片上的泥土。上述清理方式无需手动敲击或冲洗旋挖钻头，清理效率高、劳动强度小。

6、可选的，所述清洁机构包括长度可调的伸缩板、设置在伸缩板朝向螺旋叶片一侧的铲刀，所述铲刀靠近螺旋叶片的一端呈尖状。

7、通过采用上述技术方案，清洁机构移动到位时，铲刀的尖端会伸入螺旋叶片表面的泥土中。在旋挖钻头转动的过程中，铲刀会相对螺旋叶片移动，并将螺旋叶片上粘附的泥土铲除，从而实现泥土的自动化清理，结构简单、清洁方便。伸缩板的长度可调节，使得清洁机构能够适用于不同直径的螺旋叶片，适用范围大、实用性强。

8、可选的，所述清洁机构还包括铰接在伸缩板上的翘板、设置在翘板一端的毛刷、设置在翘板另一端的擦拭件以及用于驱使翘板摆动的顶推件，所述毛刷和擦拭件均位于翘板靠近螺旋叶片的一侧。

9、通过采用上述技术方案，顶推件工作时，翘板能够相对伸缩板摆动，使得毛刷和擦拭件交替移至与螺旋叶片贴合。清理时，除了利用铲刀刮铲泥土之外，还可以将毛刷或擦拭件移至与螺旋叶片接触，以进一步清除难以被铲刀刮除的顽固泥土，清理效果好。

10、可选的，所述清洁机构还包括设置在伸缩板中的通水管、间隔分布在通水管上的若干高压喷头，所述高压喷头的出水口朝向螺旋叶片设置，所述通水管上设置有用于连接水源的引水管。

11、通过采用上述技术方案，引水管能将水引入通水管中，并通过高压喷头喷射至螺旋叶片上，以利用水冲洗螺旋叶片上的泥土，清理方式多样。此外，对于一些因长期未被清理而硬化的泥土，也可以通过喷水的方式，使得泥土遇水软化，以便于后续清理。

12、可选的，所述伸缩板包括固定板、滑动连接在固定板一侧的活动板、用于驱使固定板和活动板背向运动的伸缩弹簧、用于限制固定板和活动板相对运动的紧固件，所述铲刀、翘板和顶推件均设置在活动板上，所述伸缩弹簧具有驱使活动板向钻杆移动的趋势。

13、通过采用上述技术方案，清理不同直径的螺旋叶片时，操作人员可通过改变活动板与固定板的相对位置，以实现伸缩板的长度调节。调节到位后，紧固件能够限制固定板和活动板相对活动，从而提高伸缩板自身的结构稳定性。伸缩弹簧一方面起到连接固定板与活动板的作用，另一方面还能在紧固件松动时驱使活动板向钻杆移动，从而增大铲刀对螺旋叶片的作用范围、保证清理效果。

14、可选的，所述钻杆的周向侧壁滑动设置有若干松土块，所述松土块与钻杆之间抵接设置有松土弹簧，所述松土弹簧具有驱使松土块移入钻杆的趋势，所述钻杆上设置有用于驱动各松土块同步移出钻杆的推移组件。

15、通过采用上述技术方案，在钻杆的周向侧壁堆积有大量泥土时，推移组件能够驱动各松土块同步移出钻杆，使得松土块在上述堆积泥土中形成孔洞，从而起到松土的作用，以便于清洁装置将泥土清除。不使用松土块时，松土弹簧能够驱使松土块收纳于钻杆内部，不会影响清洁装置的正常使用。

16、可选的，所述推移组件包括固定在钻机本体上的限位块、竖向滑动设置在钻杆中的推杆、固定在推杆周向侧壁上的支架、固定在支架上的抵接环、用于驱使抵接环向上移动的推移弹簧，所述抵接环套设在钻杆的外侧，所述限位块位于抵接环的正上方；所述推杆的周向侧壁开设有若干让位槽，所述让位槽与松土块的数量相等且一一对应，各所述松土块能够分别伸入相应的让位槽中，所述让位槽的上侧槽壁设有导向斜面；当所述推杆相对钻杆下移时，所述导向斜面能将松土块向钻杆的外侧引导。

17、通过采用上述技术方案，旋挖钻头上提时，推杆、支架和抵接环会随钻杆同步移动。在抵接环移至与限位块相抵后，限位块能够阻碍抵接环、支架和推杆向上移动，此时若控制钻杆继续上移，则推杆会相对钻杆向下移动，使得导向斜面与松土块接触，并将松土块推出钻杆，推移组件的结构简单、驱动效果好。

18、可选的，所述安装座朝向清洁架的一侧设置有滑动块，所述清洁架上开设有竖向延伸的滑动槽，所述滑动块滑动设置在滑动槽中；所述清洁架与滑动块之间抵接设置有复位弹簧，所述复位弹簧具有驱使滑动块移至滑动槽顶端的趋势。

19、通过采用上述技术方案，滑动块与滑动槽相互配合，在安装座相对清洁架移动时起到导向限位的作用，有助于提高安装座的滑动稳定性。复位弹簧能够驱使安装座上移，使得清洁机构的初始位置靠近旋挖钻头的顶端，清洁机构能沿自上而下的方向清理螺旋叶片，有助于被清理后泥土的落料。

20、可选的，所述安装座的一侧通过连杆连接有转动球，所述滑动块朝向安装座的侧壁开设有优弧槽，所述优弧槽的槽壁上固定有橡胶垫，所述转动球转动设置在优弧槽中。

21、通过采用上述技术方案，转动球与优弧槽转动配合，使得安装座能够相对滑动块转动，从而改变清洁机构的倾斜角度，以适应于清理不同螺旋角度的螺旋叶片。橡胶垫能够增大转动球与滑动块的摩擦阻力，从而使安装座不易相对滑动块随意转动。

22、另一方面，本技术提供的一种用于基坑施工的旋挖钻机的施工方法，包括如下步骤：

23、s1、清理旋挖钻头上的泥土时，先将旋挖钻头向上提升，直至螺旋叶片与清洁装置的高度对应；

24、s2、通过平推件控制清洁架向旋挖钻头运动，使得两组清洁机构分别移至螺旋叶片的上下两侧；

25、s3、通过动力件控制两组清洁机构相向运动，直至清洁机构与螺旋叶片相近；

26、s4、开启清洁机构后，控制旋挖钻头原地转动，清洁机构会一边竖向活动、一边对螺旋叶片上的泥土进行清理。

27、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

28、1.清理旋挖钻头上的泥土时，两组清洁机构分别位于螺旋叶片的上下两侧，控制旋挖钻头转动后，清洁机构会一边清理泥土、一边相对螺旋叶片竖向运动，从而快速有效地对泥土进行清理，清理效率高、劳动强度小；

29、2.清洁机构工作时，一方面可以利用铲刀将螺旋叶片上附着的泥土铲除，另一方面可以通过控制翘板摆动，使得毛刷或擦拭件移至与螺旋叶片贴合，以利用毛刷或擦拭件进一步清理泥土，再者还可以通过高压喷头向螺旋叶片表面喷水，以将螺旋叶片上的泥土冲落，清理方式多样化、清洁效果好；

30、3.推移组件工作时，各松土块会同步移出钻杆，并在堆积于钻杆表面的泥土上形成孔洞，从而起到松土的作用，以便于清洁装置将泥土清除。