本發(fā)明屬于土層鉆孔，具體是指一種淺層土壤的旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)裝置。

背景技術(shù)：

1、樁基成孔工序中常常會使用旋挖鉆機(jī)，通過旋挖鉆機(jī)能夠在地面上鉆出一個小且深的孔洞，用于埋設(shè)樁、錨桿等物；旋挖鉆機(jī)有大小之分，大型旋挖鉆機(jī)不易拆分、運(yùn)輸難度大，主要用于巖層作業(yè)，小型旋挖鉆機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可拆分、便于運(yùn)輸，主要用于淺土層作業(yè)。

2、小型的旋挖鉆機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡單，主要面臨以下問題；

3、a：由于小型旋挖鉆機(jī)為了保持高機(jī)動性和鉆孔效率，一般不設(shè)置伸出的液壓支腿，所以其基礎(chǔ)平臺并不算特別穩(wěn)定，鉆進(jìn)過程中方向有可能會發(fā)生偏移，并且這種偏移難以被反饋出來。

4、b：如果設(shè)置簡單的水平儀，那么工作過程中的機(jī)械振動都可能造成水平儀的誤判或誤觸。

5、c：對于常用的螺旋鉆頭+定形套筒的組合式鉆孔部件，如果套筒相對于機(jī)架不旋轉(zhuǎn)，那么小型的旋挖鉆機(jī)沒有足夠的下壓力將套筒直接壓入土中，而套筒跟隨著螺旋鉆頭一起旋轉(zhuǎn)的話，拔出之后又無法清理掉內(nèi)部堆積塞滿的土壤，這也是一個急需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種淺層土壤的旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)裝置，眾所周知，套筒旋轉(zhuǎn)著進(jìn)入土壤比直接壓入土壤中更加容易，為了克服跟隨著螺旋鉆頭一起旋轉(zhuǎn)的套筒無法排出內(nèi)部塞滿的土壤的技術(shù)矛盾，本發(fā)明創(chuàng)造性地提出了自適應(yīng)離合式旋挖機(jī)構(gòu)，通過墜落方向上是否存在土壤的阻力，能夠在不同的工作模式下自動轉(zhuǎn)變旋挖套筒本體的自由和鎖止?fàn)顟B(tài)，從而實(shí)現(xiàn)旋挖套筒本體在旋挖過程中能夠跟隨著絞龍式旋挖鉆頭旋轉(zhuǎn)（便于侵入土層），退出后清理內(nèi)部土壤時則可以保持固定（便于內(nèi)部碎料排出）的技術(shù)效果；

2、不僅如此，本發(fā)明還通過在粘稠液體中設(shè)置浮條的方式，既能夠借用重力，通過浮條的方向反饋鉆進(jìn)角度，又能夠避免機(jī)械振動帶來的誤觸風(fēng)險。

3、本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：本發(fā)明提出了一種淺層土壤的旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)裝置，包括升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)和旋挖基架，所述升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)于旋挖基架上，所述旋挖基架上設(shè)有避位槽，還包括自適應(yīng)離合式旋挖機(jī)構(gòu)和角度監(jiān)測警報機(jī)構(gòu)，所述自適應(yīng)離合式旋挖機(jī)構(gòu)設(shè)于升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)的下方，所述角度監(jiān)測警報機(jī)構(gòu)設(shè)于自適應(yīng)離合式旋挖機(jī)構(gòu)的上方。

4、進(jìn)一步地，所述自適應(yīng)離合式旋挖機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件、自適應(yīng)套筒控制組件和旋挖套筒本體，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件設(shè)于自適應(yīng)套筒控制組件中，所述自適應(yīng)套筒控制組件設(shè)于升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)上，所述旋挖套筒本體滑動設(shè)于自適應(yīng)套筒控制組件上。

5、通過自適應(yīng)離合式旋挖機(jī)構(gòu)能夠根據(jù)鉆頭的工作狀態(tài)不同，自動進(jìn)行旋挖套筒本體和套筒導(dǎo)向套的卡合或者脫離，從而實(shí)現(xiàn)旋挖套筒本體在旋挖過程中能夠跟隨著絞龍式旋挖鉆頭旋轉(zhuǎn)（便于侵入土層），退出后清理內(nèi)部土壤時則可以保持固定（便于內(nèi)部碎料排出）的技術(shù)目的。

6、作為優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)和絞龍式旋挖鉆頭，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)卡合設(shè)于自適應(yīng)套筒控制組件中，所述絞龍式旋挖鉆頭設(shè)于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)的輸出軸上，所述絞龍式旋挖鉆頭的末端設(shè)有圓弧形鉆頭部。

7、通過相較于旋挖套筒本體提前進(jìn)入土層中的圓弧形鉆頭部，一方面能夠以絞龍式旋挖鉆頭的旋挖作為主要的鉆進(jìn)步驟，另一方面還能將土壤破碎、便于輸送排出。

8、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述自適應(yīng)套筒控制組件包括套筒導(dǎo)向套和復(fù)位彈簧，所述套筒導(dǎo)向套固接于升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)上，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)卡合設(shè)于套筒導(dǎo)向套中，所述套筒導(dǎo)向套的外側(cè)分別設(shè)有頂部法蘭和底部法蘭，所述底部法蘭的上方環(huán)形均布設(shè)有固定限位齒，所述復(fù)位彈簧設(shè)于頂部法蘭和旋挖套筒本體之間。

9、作為優(yōu)選地，所述旋挖套筒本體的內(nèi)圈頂部位置設(shè)置有頂部限位環(huán)，所述頂部限位環(huán)卡合滑動設(shè)于套筒導(dǎo)向套上，所述頂部限位環(huán)的下方設(shè)有與固定限位齒相互卡合的套筒限位齒，所述旋挖套筒本體的底部設(shè)有底部環(huán)形齒，所述頂部限位環(huán)的下方設(shè)有排料窗。

10、通過固定限位齒和套筒限位齒的卡合與分離，能夠在不同的工作模式自動切換旋挖套筒本體的自由和鎖止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)旋挖套筒本體沒有接觸土壤時，通過旋挖套筒本體的自重和復(fù)位彈簧，能夠使得旋挖套筒本體滑動至套筒導(dǎo)向套的下方位置、自動完成鎖止。

11、進(jìn)一步地，所述角度監(jiān)測警報機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)組件和警報組件，所述調(diào)節(jié)組件設(shè)于升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)上，所述警報組件設(shè)于調(diào)節(jié)組件中。

12、作為優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)組件包括調(diào)節(jié)基座、旋鈕式感應(yīng)艙和擋蓋，所述調(diào)節(jié)基座設(shè)于升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)上，所述調(diào)節(jié)基座上設(shè)有基座中心圓環(huán)，所述基座中心圓環(huán)的外部設(shè)有刻度區(qū)，所述旋鈕式感應(yīng)艙上設(shè)有圓環(huán)部，所述圓環(huán)部轉(zhuǎn)動設(shè)于基座中心圓環(huán)中，所述旋鈕式感應(yīng)艙的中間設(shè)有立柱部，所述立柱部上設(shè)有沉頭腔室，所述立柱部的頂部設(shè)有指針部，所述擋蓋設(shè)于立柱部上。

13、通過旋轉(zhuǎn)旋鈕式感應(yīng)艙的方式，能夠改變預(yù)設(shè)的鉆進(jìn)角度，當(dāng)實(shí)際鉆進(jìn)角度與預(yù)設(shè)角度偏差過大時，觸發(fā)式警報器便會被觸發(fā)。

14、通過在沉頭腔室中填充粘稠液體的方式能夠降低浮條的反應(yīng)動作速度，避免相對小幅度、高頻率的機(jī)械振動對浮條造成的影響，微動彈簧則可以在自由狀態(tài)下保持浮條的對中位置，只有在浮條傾斜角度超過一定限度并持續(xù)一段時間，浮條才會完全克服微動彈簧的彈力偏移并觸發(fā)觸發(fā)式警報器。

15、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述警報組件包括浮條、微動彈簧和觸發(fā)式警報器，所述浮條位于沉頭腔室中，所述沉頭腔室中充滿液體，所述微動彈簧和觸發(fā)式警報器的組合設(shè)于浮條頂部的四周，所述微動彈簧固接于沉頭腔室或擋蓋的側(cè)面，豎直狀態(tài)時浮條不與觸發(fā)式警報器接觸。

16、進(jìn)一步地，所述升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向組件、升降組件、升降驅(qū)動組件和升降傳動組件，所述導(dǎo)向組件設(shè)于旋挖基架上，所述升降組件滑動設(shè)于導(dǎo)向組件上，所述升降驅(qū)動組件設(shè)于導(dǎo)向組件上，所述升降傳動組件設(shè)于導(dǎo)向組件上。

17、通過升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)能夠主動控制自適應(yīng)離合式旋挖機(jī)構(gòu)的升高和降低，配合自適應(yīng)離合式旋挖機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)能夠完成基孔的鉆挖和旋挖套筒本體內(nèi)部存留碎土的排出。

18、作為優(yōu)選地，所述導(dǎo)向組件包括l形機(jī)架和縱向滑桿，所述l形機(jī)架設(shè)于旋挖基架上，所述l形機(jī)架的頂部和頂部設(shè)有橫軸部，所述縱向滑桿固接于l形機(jī)架上。

19、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述升降組件包括升降滑塊和t形滑塊，所述升降滑塊卡合滑動設(shè)于縱向滑桿上，所述t形滑塊設(shè)于升降滑塊上，所述套筒導(dǎo)向套設(shè)于t形滑塊的下方，所述調(diào)節(jié)基座設(shè)于t形滑塊的上方。

20、作為優(yōu)選地，所述升降驅(qū)動組件包括升降驅(qū)動電機(jī)、驅(qū)動鏈輪和鏈條擋板，所述升降驅(qū)動電機(jī)設(shè)于l形機(jī)架上，所述驅(qū)動鏈輪卡合設(shè)于升降驅(qū)動電機(jī)的輸出軸上，所述鏈條擋板設(shè)于l形機(jī)架上，所述鏈條擋板上設(shè)有鏈條滑槽。

21、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述升降傳動組件包括傳動鏈輪和傳動鏈條，所述傳動鏈條轉(zhuǎn)動設(shè)于橫軸部上，所述傳動鏈條和傳動鏈輪嚙合連接，所述傳動鏈條與升降滑塊固接，所述傳動鏈條滑動設(shè)于鏈條滑槽中，所述傳動鏈條和驅(qū)動鏈輪嚙合連接。

22、采用上述結(jié)構(gòu)本發(fā)明取得的有益效果如下：

23、（1）通過自適應(yīng)離合式旋挖機(jī)構(gòu)能夠根據(jù)鉆頭的工作狀態(tài)不同，自動進(jìn)行旋挖套筒本體和套筒導(dǎo)向套的卡合或者脫離，從而實(shí)現(xiàn)旋挖套筒本體在旋挖過程中能夠跟隨著絞龍式旋挖鉆頭旋轉(zhuǎn)（便于侵入土層），退出后清理內(nèi)部土壤時則可以保持固定（便于內(nèi)部碎料排出）的技術(shù)目的。

24、（2）通過相較于旋挖套筒本體提前進(jìn)入土層中的圓弧形鉆頭部，一方面能夠以絞龍式旋挖鉆頭的旋挖作為主要的鉆進(jìn)步驟，另一方面還能將土壤破碎、便于輸送排出。

25、（3）通過固定限位齒和套筒限位齒的卡合與分離，能夠在不同的工作模式自動切換旋挖套筒本體的自由和鎖止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)旋挖套筒本體沒有接觸土壤時，通過旋挖套筒本體的自重和復(fù)位彈簧，能夠使得旋挖套筒本體滑動至套筒導(dǎo)向套的下方位置、自動完成鎖止。

26、（4）通過旋轉(zhuǎn)旋鈕式感應(yīng)艙的方式，能夠改變預(yù)設(shè)的鉆進(jìn)角度，當(dāng)實(shí)際鉆進(jìn)角度與預(yù)設(shè)角度偏差過大時，觸發(fā)式警報器便會被觸發(fā)。

27、（5）通過在沉頭腔室中填充粘稠液體的方式能夠降低浮條的反應(yīng)動作速度，避免相對小幅度、高頻率的機(jī)械振動對浮條造成的影響，微動彈簧則可以在自由狀態(tài)下保持浮條的對中位置，只有在浮條傾斜角度超過一定限度并持續(xù)一段時間，浮條才會完全克服微動彈簧的彈力偏移并觸發(fā)觸發(fā)式警報器。

28、（6）通過升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)能夠主動控制自適應(yīng)離合式旋挖機(jī)構(gòu)的升高和降低，配合自適應(yīng)離合式旋挖機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)能夠完成基孔的鉆挖和旋挖套筒本體內(nèi)部存留碎土的排出。