本發(fā)明涉及一種多功能鉆機，主要用于地下小空間、地鐵導(dǎo)洞、小型作業(yè)空間的支護(hù)、樁基、錨桿、帷幕、引孔的施工?，F(xiàn)以高壓旋噴工藝舉例說明，傳統(tǒng)小型作業(yè)空間施工由于空間有限，均采用人工做作業(yè)，導(dǎo)致施工現(xiàn)場環(huán)境差，工人施工困難，現(xiàn)有技術(shù)在地下小空間孔洞中人工操作存在一定危險性，施工效率低下的問題，研發(fā)一種新型多功能鉆機。

背景技術(shù)：

隨著我國工程建設(shè)和社會經(jīng)濟的發(fā)展，小型作業(yè)空間的施工在城市中存在重要作用，小型作業(yè)空間中的施工需求量日益增加，傳統(tǒng)小型作業(yè)空間施工采用人工作業(yè)，設(shè)備體積大，無法滿足設(shè)計需求，且危險性和人工費較高，孔內(nèi)作業(yè)環(huán)境惡劣，安裝進(jìn)度緩慢，施工空間受限，傳統(tǒng)設(shè)備體積較大，無法達(dá)到設(shè)計需求，為解決以上問題，研發(fā)一種新型多功能鉆機。多功能鉆機體積小，占地面積小，可在狹小空間任意角度旋轉(zhuǎn)，解決大型設(shè)備無法在狹小空間作業(yè)的問題，采用機械化生產(chǎn)降低施工成本，安全可靠，取消傳統(tǒng)人工施工。

根據(jù)我國目前的施工情況，傳統(tǒng)的小型作業(yè)空間采用人工作業(yè)。新發(fā)明可以解決現(xiàn)有技術(shù)施工困難的問題，可節(jié)約人力，經(jīng)濟和時間成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

此項研發(fā)的項目克服了傳統(tǒng)設(shè)備占地面積大，無法滿足設(shè)計要求，設(shè)備不靈活，人工費較高，施工質(zhì)量無法保證的問題。本發(fā)明的多功能鉆機使施工變得簡單，節(jié)約造價。此研發(fā)項目改善工人作業(yè)環(huán)境，多功能鉆機可以在狹小作業(yè)空間內(nèi)作業(yè)，設(shè)備性能大幅提高，對改善工人施工環(huán)境有積極意義。多功能鉆機后臺為雙高壓設(shè)計，增大了旋噴的壓力，旋噴直徑可達(dá)3m以上，多功能鉆機可采用單重管法、雙重管法、三重管法，提高了破壞土體的能力，使土體與水泥漿攪拌更加均勻，旋噴效果更理想，并增加了導(dǎo)流器裝置，在動力頭上起到過度作用，旋噴角度可0-360度任意角度調(diào)整，可實現(xiàn)旋噴、擺噴和定向噴射的任意轉(zhuǎn)換，提高了工作效率，增加了遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)，避免了工作人員近距離操作產(chǎn)生的危險。本多功能鉆機采用液壓系統(tǒng)與執(zhí)行系統(tǒng)分離的設(shè)計，使設(shè)備更加小巧靈活，履帶底盤可根據(jù)現(xiàn)場需求伸縮，適應(yīng)各種工作環(huán)境, 動力頭可在滑槽內(nèi)左右移動，方便施工,推進(jìn)架可根據(jù)施工現(xiàn)場的情況調(diào)整長度，滿足各種工況的需求,動力頭在推進(jìn)架上的傳動路徑為：液壓馬達(dá)—齒輪—鏈條—動力頭。而傳統(tǒng)動力頭采用液壓缸傳動，不能合理利用空間，產(chǎn)生一定的浪費,多功能鉆機的推進(jìn)架前端增加了旋轉(zhuǎn)控制箱，并采用蝸桿傳動，可以控制鉆頭的工作方向,后臺采用油電雙驅(qū)動的設(shè)計，可接外接電源，也可用自帶柴油機工作，方便在沒有外接電源的情況下自行工作，多功能鉆機含有檢測垂直度的電腦控制系統(tǒng)，可根據(jù)顯示器上的參數(shù)調(diào)整鉆桿的方向，保證施工質(zhì)量。

為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種多功能鉆機，主要用于地下小空間、地鐵導(dǎo)洞、小型作業(yè)空間的支護(hù)、樁基、錨桿、帷幕、引孔的施工的設(shè)備，包括電控系統(tǒng)、后臺液壓動力系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)三部分，其中電控系統(tǒng)包括遙控器17、儀表臺20和檢測垂直度控制器23；后臺液壓動力系統(tǒng)提供整套設(shè)備的液壓動力和電控動力；執(zhí)行系統(tǒng)包括導(dǎo)流器1、動力頭2、夾持器3、推進(jìn)架4、液壓馬達(dá)5、推進(jìn)架液壓缸6、旋轉(zhuǎn)控制箱7、變幅液壓缸8、履帶9、后直腿10、前直腿11、控制手柄12、閥門13、噴頭14、鉆桿15、鉆頭16、齒輪21、鏈條22、提升液壓缸24。將多功能鉆機的電控箱中的輸電線與現(xiàn)場的電源相連接，當(dāng)現(xiàn)場沒有外接電源時，可采用設(shè)備后臺自帶的柴油機工作，合上總開關(guān)，啟動電源，電機運轉(zhuǎn)，后臺液壓動力系統(tǒng)輸出液壓動力，多功能鉆機通過履帶行走系統(tǒng)移動到指定位置，前后支腿支撐在地面上，使整個設(shè)備固定，無法移動，保證施工的精度。液壓缸帶動推進(jìn)架移動，旋轉(zhuǎn)控制箱移動推進(jìn)架調(diào)整角度，將推進(jìn)架調(diào)整到指定位置，夾持器導(dǎo)正鉆桿，保證鉆桿鉆孔精度。啟動動力頭使鉆桿旋轉(zhuǎn)，啟動液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)使齒輪旋轉(zhuǎn)，齒輪帶動鏈條將鉆桿壓入土層，啟動空壓機和高壓注漿泵，切割土層，鉆桿開始鉆進(jìn)至設(shè)計孔深，增大空壓機和注漿泵的工作壓力，鉆桿開始旋噴提升，旋噴提升至設(shè)計樁頂停止，多功能鉆機拔出鉆桿移位下個孔位。施工過程均可使用遙控器完成，工作人員可遠(yuǎn)程操作，保證了人員的安全，后臺液壓動力系統(tǒng)提供設(shè)備的動力需求。

本發(fā)明還提供了多功能鉆機在小型作業(yè)空間中的施工方法，包括以下步驟：步驟一，查看地層土質(zhì)，對場地進(jìn)行勘測，對土層分析，確定旋噴深度，設(shè)計施工方案；

步驟二，根據(jù)設(shè)計圖紙中的旋噴位置，確定設(shè)備位置，調(diào)整施工設(shè)備；

步驟三，啟動電源，電機運轉(zhuǎn)，液壓系統(tǒng)開始工作，將液壓固定支腿與地面緊密接觸，使整個設(shè)備固定，施工精度更加精確，液壓缸帶動推進(jìn)架移動，旋轉(zhuǎn)控制箱移動推進(jìn)架調(diào)整角度將推進(jìn)架調(diào)整到指定位置，夾持器導(dǎo)正鉆桿，保證鉆桿鉆孔精度。啟動動力頭使鉆桿旋轉(zhuǎn)，啟動液壓馬達(dá)將鉆桿壓入土層，啟動動力頭上的液壓馬達(dá)，動力頭帶動鉆桿旋轉(zhuǎn)。

步驟四，后臺液壓系統(tǒng)將水泥漿、水和壓縮空氣加壓，啟動高壓泥漿泵開始供漿，啟動空壓機噴出高壓氣體，切割土層，鉆桿開始鉆進(jìn)至設(shè)計孔深，增大空壓機和注漿泵的工作壓力，鉆桿開始旋噴提升，旋噴提升至設(shè)計樁頂停止提升，多功能鉆機拔出鉆桿移位下個孔位。

本發(fā)明解決了地下小空間樁基施工存在的技術(shù)難題，本發(fā)明取得的有益效果如下：

1、取消了工作人員近距離操作，使用遙控器遠(yuǎn)程控制，保證了工作人員的人身安全。

2、后臺液壓系統(tǒng)與執(zhí)行系統(tǒng)分離，分離距離可達(dá)100m，使設(shè)備更加小巧，靈活，可進(jìn)入寬度大于等于90cm的入口。解決大型設(shè)備無法在狹小空間作業(yè)及噪音的問題。

3、采用雙高壓噴頭，使旋噴射程更遠(yuǎn)。

4、后臺液壓系統(tǒng)采用油、電雙驅(qū)動的設(shè)計，可接外接電源，也可用自帶柴油機工作，方便在沒有外接電源的情況下自行工作。

5、履帶底盤上裝有液壓缸，可使履帶內(nèi)外伸縮，即可達(dá)到進(jìn)入狹小空間的目的，又可以適應(yīng)不同的施工現(xiàn)場。

6、通過液壓缸帶動推進(jìn)架，可以任意的變換角度，滿足各種工況需求。

7、多功能鉆機可采用單重管法、雙重管法、三重管法，提高了破壞土體的能力，使土體與水泥漿攪拌均勻，旋噴效果更理想。

8、旋噴角度可0-360度任意調(diào)整，實現(xiàn)旋噴、擺噴、定噴的任意轉(zhuǎn)換，方便施工。

9、鉆桿上加設(shè)有潛孔錘，方便遇到堅硬土層的施工。

10、動力頭可在滑槽內(nèi)左右移動，方便施工。

11、推進(jìn)架可根據(jù)施工現(xiàn)場的情況調(diào)整長度，滿足各種工況的需求。

12、動力頭在推進(jìn)架上的傳動路徑為：液壓馬達(dá)—齒輪—鏈條—動力頭。而傳統(tǒng)動力頭采用液壓缸傳動，不能合理利用空間，產(chǎn)生一定的浪費。

13、多功能鉆機加設(shè)有旋轉(zhuǎn)控制箱，旋轉(zhuǎn)控制箱采用蝸桿傳動，可以控制推進(jìn)架的工作方向。

14、多功能鉆機含有檢測垂直度的電腦控制系統(tǒng)，根據(jù)顯示器上的參數(shù)調(diào)整推進(jìn)架的方向，保證施工質(zhì)量。

附圖說明

圖1是多功能鉆桿施工示意圖；

圖2是后臺液壓動力系統(tǒng)示意圖；

圖3是多功能鉆桿剖視圖；

附圖中數(shù)字所表示的相應(yīng)部件名稱：

1、導(dǎo)流器 2、動力頭 3、夾持器 4、推進(jìn)架 5、液壓馬達(dá)

6、推進(jìn)架液壓缸 7、旋轉(zhuǎn)控制箱 8、變幅液壓缸 9、履帶 10、后直腿

11、前直腿 12、控制手柄 13、閥門 14、噴頭 15、鉆桿 16、鉆頭

17、遙控器 18、后臺液壓動力系統(tǒng) 19、垂直度顯示器 20、儀表臺

21、齒輪 22、鏈條 23、檢測垂直度控制器 24、提升液壓缸

具體實施方式

下面結(jié)合實施例中的附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行示例性的描述，但本發(fā)明不受下述實施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實際情況來確定具體的實施方式。

一種多功能鉆機，是地下小空間中樁基之間的旋噴、擺噴、定噴設(shè)備，包括電控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)三部分。

電控系統(tǒng)包括遙控器17、儀表臺20和檢測垂直度控制器23；

液壓系統(tǒng)提供整套設(shè)備的液壓動力和電控動力；

執(zhí)行系統(tǒng)包括導(dǎo)流器1、動力頭2、夾持器3、推進(jìn)架4、液壓馬達(dá)5、推進(jìn)架液壓缸6、旋轉(zhuǎn)控制箱7、變幅液壓缸8、履帶9、后直腿10、前直腿11、控制手柄12、閥門13、噴頭14、鉆桿15、鉆頭16、齒輪21、鏈條22、提升液壓缸24。執(zhí)行系統(tǒng)可以完成施工中所需要的各種機械動作。

使用多功能鉆機在地下小空間中的施工方法，包括以下步驟：

步驟一，查看地層土質(zhì)，對場地進(jìn)行勘測，對土層分析，確定旋噴深度、角度及旋噴直徑，設(shè)計施工方案；

步驟二，根據(jù)設(shè)計圖紙中的旋噴指定位置，確定設(shè)備位置，調(diào)整施工設(shè)備；

步驟三，啟動電控系統(tǒng)，電機運轉(zhuǎn)，后臺液壓動力系統(tǒng)開始工作，將液壓固定支腿與地面緊密接觸，使整個設(shè)備固定，施工精度更加精確，液壓缸帶動推進(jìn)架移動，將推進(jìn)架調(diào)整到指定位置，夾持器導(dǎo)正鉆桿，保證鉆桿鉆孔精度，啟動動力頭上的液壓馬達(dá)，動力頭帶動鉆桿使鉆桿旋轉(zhuǎn)，液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)通過鏈條傳動將鉆桿壓入土層；

步驟四，后臺液壓系統(tǒng)將水泥漿、水和壓縮空氣加壓，啟動高壓泥漿泵開始供漿，啟動空壓機噴出高壓氣體，切割土層，旋噴鉆機開始鉆進(jìn)至設(shè)計孔深，增大空壓機和注漿泵的工作壓力，旋噴鉆機開始旋噴提升，旋噴提升至設(shè)計樁頂停止提升，旋噴鉆機拔出鉆桿移位至下個孔位。