CN206956701U - 一种穿透砂层取土装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种穿透砂层取土装置，包括发动机、钻杆、铲头以及钻头，所述铲头内部中空且一端开口；所述发动机设于所述铲头另一端上，且其驱动端朝向所述铲头内部设置；所述钻杆竖直设于所述铲头内部，且其上端与所述发动机的驱动端连接，下端与所述钻头连接；所述钻头位于所述铲头内，通过正反转将砂土带入或带出所述铲头。本实用新型产品可有效的将砂土推进铲头内，通过螺旋钻头对砂土进行阻挡，能有效防止在提升过程中砂土掉落，从而保证穿越砂层完成成孔。

Description

一种穿透砂层取土装置

技术领域

本实用新型涉及一种取土装置的技术领域，尤其涉及一种穿透砂层取土装置。

背景技术

现有技术中，常用机械洛阳铲进行穿透砂层取土，具有设备构造简单，适用范围广，操作方便，所成孔孔壁较坚实、稳定、塌孔少，不受施工场地限制，噪声和振动影响小等特点，而且实践表明使用机械洛阳铲成孔具有较高的安全性，成本低，施工灵活等优点，因此被广泛应用于施工中。本实用新型产品关系依托的工程施工场地在上空8.47米处有一条南北走向10kv的高压线，属于有限作业空间，不能满足大型旋挖钻施工作业的空间要求。

但由于机动洛阳铲工作原理利用卷扬机提升，自由下落过程靠洛阳铲头自重强行切土、闭合抓土、抖动卸土依次循环成孔。所以对土质要求非常高，土质一般为粘土或粉质粘土，地下水位低于桩底标高，尚不能在砂层土中作业。因此，现有的机械洛阳铲在实用时具有局限性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是如何提供一种砂层取土装置，可有效的将砂土推进铲头内，通过螺旋钻头对砂土进行阻挡，且能有效防止在提升过程中砂土掉落，保证穿越砂层完成成孔。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种穿透砂层取土装置，包括发动机、钻杆、铲头以及钻头，所述铲头内部中空且一端开口；所述发动机设于所述铲头另一端上，且其驱动端朝向所述铲头内部设置；所述钻杆竖直设于所述铲头内部，且其上端与所述发动机的驱动端连接，下端与所述钻头连接；所述钻头位于所述铲头内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型产品通过铲头切入砂土中，由发动机正转带动钻杆转动，使得钻头旋转将砂土带入铲头内，完成取土，关闭发动机；提升装置后，开启发动机，发动机反转带动钻杆转动，使得钻头旋转将砂土从铲头内卸出，掉落到手推车内。本产品可以有效的将砂土推进铲头内，通过钻头对砂土进行阻挡，且能有效防止在提升过程中砂土掉落，保证穿越砂层完成成孔。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：

进一步地，所述铲头远离所述发动机的一端设有向所述铲头内部倾斜的铲刃。

采用上述进一步方案的有益效果是：铲刃的设置可以使得铲头在切入砂土时，更加快速，施工效率更高。

进一步地，所述铲头为圆筒状。

采用上述进一步方案的有益效果是：切入砂土以及装卸砂土时效果更好，结构更加稳定。

进一步地，所述铲刃也为圆筒状，其一端直径小于另一端直径。

采用上述进一步方案的有益效果是：使得铲刃切入砂土更加方便。

进一步地，所述铲刃靠近所述铲头内部的一端直径小于另一端的直径。

采用上述进一步方案的有益效果是：可以使得铲头快速切入砂土的效果更好。

进一步地，所述铲刃靠近所述铲头内部的一端直径大于另一端的直径。

采用上述进一步方案的有益效果是：可以使得铲头快速切入砂土的效果更好。

进一步地，所述钻头为围绕所述钻杆螺旋设置的螺旋钻头。

采用上述进一步方案的有益效果是：可以使得钻头旋转将砂土带入或卸出铲头的结构更加稳定，效果更好。

进一步地，所述发动机远离所述铲头的一端上还设有用于控制所述铲头升高或降落的吊装装置。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过吊装装置可以有效控制铲头切入砂土内取土以及提升起来卸土到手推车内。

进一步地，所述吊装装置包括吊绳和卷扬机，所述吊绳的一端与所述发动机连接，另一端与所述卷扬机的驱动端连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过吊绳和卷扬机配合控制铲头的升降更加方便。

进一步地，所述钻杆为螺旋杆。

采用上述进一步方案的有益效果是：钻杆旋转伸缩的带动钻头，可以使得钻头旋入或旋出砂土时更加方便、效果更好。

附图说明

图1为本实用新型产品优选实施例的结构示意图；

图2为本实用新型产品优选结构的整体示意图；

图3为本实用新型铲头和吊装装置配合的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、发动机，2、钻杆，3、铲头，4、钻头，5、铲刃，6、吊绳，7、卷扬机。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1、2所示，一种穿透砂层取土装置，包括发动机1、钻杆2、铲头3以及钻头4，所述铲头3内部中空且一端开口；所述发动机1设于所述铲头3另一端上，且其驱动端朝向所述铲头3内部设置；所述钻杆2竖直设于所述铲头3内部，且其上端与所述发动机1的驱动端连接，下端与所述钻头4连接；所述钻头4位于所述铲头3内，通过正反转将砂土带入或带出所述铲头3。本实用新型产品通过铲头3切入砂土中，由发动机1正转带动钻杆2转动，使得钻头4旋转将砂土带入铲头3内，完成取土，关闭发动机1；提升装置后，开启发动机1，发动机1反转带动钻杆2转动，使得钻头4旋转将砂土从铲头3内卸出，掉落到手推车内。本产品可以有效的将砂土推进铲头3内，通过钻头4对砂土进行阻挡，且能有效防止在提升过程中砂土掉落，保证穿越砂层完成成孔。

在本实用新型一优选实施例中，所述铲头3远离所述发动机1的一端设有向所述铲头3内部倾斜的铲刃5。铲刃5的设置可以使得铲头3在切入砂土时，更加快速，施工效率更高。

优选地，所述铲头3为圆筒状。切入砂土以及装卸砂土时效果更好，结构更加稳定。

在本实用新型另一优选实施例中，所述铲刃5也为圆筒状，其一端直径小于另一端直径，可以使得铲刃5切入砂土更加方便。具体地，为了使得铲头3快速切入砂土的效果更好，所述铲刃5靠近所述铲头3内部的一端直径小于另一端的直径，或者所述铲刃5靠近所述铲头3内部的一端直径大于另一端的直径。

考虑为了使得钻头4旋转将砂土带入或卸出铲头3的结构更加稳定，效果更好，所述钻头4为围绕所述钻杆2螺旋设置的螺旋钻头。

如图3所示，在另一具体实施例中，所述发动机1远离所述铲头3的一端上还设有用于控制所述铲头3升高或降落的吊装装置。通过吊装装置可以有效控制铲头3切入砂土内取土以及提升起来卸土到手推车内。具体地，所述吊装装置包括吊绳6和卷扬机7，所述吊绳6的一端与所述发动机1连接，另一端与所述卷扬机7的驱动端连接。通过吊绳6和卷扬机7控制铲头3的升降更加方便。

优选地，所述钻杆2为螺旋杆。钻杆旋转伸缩的带动钻头，可以使得钻头旋入或旋出砂土时更加方便、效果更好。

本实用新型产品至少具有以下有益效果：

1、可在狭小的作业空间和施工场地作业高效成孔；

2、机械设备构造简单，造价低，工人操作方便；

3、可同时开展多工作面作业，加快施工总进度，无噪音、无震动、无泥浆，对周围环境不会产生污染，适应建筑物、构筑物拥挤的市区，对邻近结构和地下设施影响小，场地干净，造价经济；

4、解决了普通洛阳铲不能在粉细砂层中作业缺点；

5、相同施工环境下，采用旋挖钻机穿越砂层作业时容易塌孔，需要采用泥浆护壁成孔，工艺复杂，而采用本实用新型产品由于震动小可以有效的防止砂层中作业时塌孔的风险，从而可以满足干成孔作业条件，从而节约成本和缩短工期。

具体工作原理：

(1)保留原有机械洛阳铲的工作原理，利用卷扬机7提升，自由下落过程靠铲头3自重强行切砂土；

(2)开启发动机1开关，发动机1为旋挖钻杆2提供扭矩，钻头4回转直接将砂土装入圆筒铲头3内，再闭合发动机1开关，完成钻孔取土，再次利用卷扬机7控制圆筒铲头3提升；

(3)圆筒铲头3提升距地面约1m左右，再次开启发动机1开关，发动机1为旋挖钻杆2提供反扭矩，钻头4反转将砂土卸落到手推车这样循环往复，不断地取土、卸土，直至钻至设计深度。

以下为具体工程实施例：

1、工程概况

石家庄市地铁2号线南位站涉及南水北调配套工程西南-东南水厂输水管线迁改工程位于拟建南位站东西两侧，改迁管线下穿107国道，西侧为QG1#检修井，东侧为QG2#检修井，检修井埋深7.51m，位于检修井北侧的管道铺设基坑埋深6.51m。基坑采用明挖顺作法施工，一期施作两个检修井基坑，其中QG2#阀门井东侧围护桩施工范围内正上方有一条南北走向10kv高压架空线，距现状地面高差为8.47m，施工作业空间受限，经综合分析比选采用机械洛阳铲进行成孔。但本工程地下8.0m～11.0m分布有较厚的砂层，普通的机械洛阳铲在提起铲头作业过程中，砂土与铲头间摩擦力较小导致在提升过程中出现砂土掉光的现象，无法穿越砂层成孔。按照总体施工组织安排，南水北调是本工程的一个非常重要的节点(简称430节点)。普通机械洛阳铲使用已经严重影响到施工进度。

针对以上困难，将本实用新型产品投入使用，并取得不错的经济效益。

2、施工工艺

先用普通机械洛阳铲成孔至粉细砂层，然后改用本实用新型产品进行成孔。改造后机械洛阳铲施工步骤如下：

(1)先使用普通机械洛阳铲自由下落过程靠洛阳铲头自重强行切土、闭合抓土、抖动卸土依次循环成孔至砂土层；

(2)本实用新型铲头3下落至孔底时，打开发动机1开关控制旋挖钻头4正旋直接将砂土装入圆筒铲头3内，然后闭合开关，手控卷扬机7将本实用新型圆筒铲头3提起；

(3)圆筒铲头3提升距地面约1m左右，手推车就位，再次开启发动机1开关，旋挖钻头4反转将砂土卸落到手推车，就这样循环往复(平均每个循环大约40s)不断地取土、卸土，直至钻至下一层土，然后改用普通机械洛阳铲。

3、使用效果

(1)使用该机械成功解决了有限作业空间穿越砂层的难题，确保施工进度，避免人工开挖砂层出现塌孔的危险；

(2)施工机械震动小，噪音污染小。

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

Claims (10)

1.一种穿透砂层取土装置，其特征在于，包括发动机(1)、钻杆(2)、铲头(3)以及钻头(4)，所述铲头(3)内部中空且一端开口；所述发动机(1)设于所述铲头(3)另一端上，且其驱动端朝向所述铲头(3)内部设置；所述钻杆(2)竖直设于所述铲头(3)内部，且其上端与所述发动机(1)的驱动端连接，下端与所述钻头(4)连接；所述钻头(4)位于所述铲头(3)内。

2.根据权利要求1所述的穿透砂层取土装置，其特征在于，所述铲头(3)远离所述发动机(1)的一端设有向所述铲头(3)内部倾斜的铲刃(5)。

3.根据权利要求2所述的穿透砂层取土装置，其特征在于，所述铲头(3)为圆筒状。

4.根据权利要求3所述的穿透砂层取土装置，其特征在于，所述铲刃(5)也为圆筒状，其一端直径小于另一端直径。

5.根据权利要求4所述的穿透砂层取土装置，其特征在于，所述铲刃(5)靠近所述铲头(3)内部的一端直径小于另一端的直径。

6.根据权利要求4所述的穿透砂层取土装置，其特征在于，所述铲刃(5)靠近所述铲头(3)内部的一端直径大于另一端的直径。

7.根据权利要求1所述的穿透砂层取土装置，其特征在于，所述钻头(4)为围绕所述钻杆(2)螺旋设置的螺旋钻头。

8.根据权利要求1所述的穿透砂层取土装置，其特征在于，所述发动机(1)远离所述铲头(3)的一端上还设有用于控制所述铲头(3)升高或降落的吊装装置。

9.根据权利要求8所述的穿透砂层取土装置，其特征在于，所述吊装装置包括吊绳(6)和卷扬机(7)，所述吊绳(6)的一端与所述发动机(1)连接，另一端与所述卷扬机(7)的驱动端连接。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的穿透砂层取土装置，其特征在于，所述钻杆(2)为螺旋杆。