粘塑性地层活塞式旋挖钻斗以及压盘的制作方法

本发明专利涉及旋挖钻斗的，具体而言，涉及粘塑性地层活塞式旋挖钻斗以及压盘。

背景技术：

1、随着我国基础设施建设的蓬勃发展，桩基工程需求逐年上升。旋挖钻机作为一种高效的施工设备，已被广泛应用于各类工程中，成为主要的施工方式。特别是在我国沿海地区，如珠三角，软粘土的广泛分布对桩基施工提出了特殊挑战。

2、这些地区的粘土地层，因其不水化、不透水、颗粒细小、粘性大和塑性高的特性，被形象地比喻为“龟苓膏”。在旋挖钻机的成孔作业中，普通地层的钻渣主要依靠重力自行排出，而粘土地层中的钻渣则因粘性大而容易在钻斗内壁粘附，形成难以分离的整体，导致卸土效率低下。

3、在粘土地层中，钻头旋压作用下，土体被切削并挤入钻斗内，粘塑性土体不仅填满了钻斗空间，还因粘性大而粘附在钻斗内壁上，粘附力强。这导致钻渣在钻斗内容易结块，不易自行落下，传统的甩斗方法也难以将其甩出。此外，钻渣在底板上的聚结和压实使得卸土更加困难，严重影响了成孔作业的效率。

4、面对粘土等粘性较大的特殊地层，如何提高旋挖钻机的成孔效率，已成为国内沿海地区桩基工程亟待解决的普遍问题。由于地层的物理力学性质是固有的，因此解决问题的关键在于对旋挖机钻具的结构进行改进，尤其是对钻斗的改造，以提升卸土效率。

5、申请号为202010937709.x的方案，提出了一种分体双底截齿捞砂斗旋挖钻头，通过上铰接机构和开锁机构的配合实现钻斗的分离卸土。但该方案需要对钻头进行大规模改造，且对于粘性较大的土体，卸土效果并不理想。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供粘塑性地层活塞式旋挖钻斗以及压盘，旨在解决现有技术中，粘塑性地层施工过程中，旋挖钻斗卸土效率低的问题。

2、本发明是这样实现的，粘塑性地层活塞式旋挖钻斗以及压盘，包括斗体，所述斗体中具有内腔，所述内腔的底部具有底部开口，所述斗体的底部具有将底部开口封闭的底门；所述内腔中设有第一压杆，所述第一压杆的底部连接有连杆，所述连杆的底部连接有锁钩，所述锁钩的内端铰接在连杆上，所述锁钩的外端钩挂底门使底门固定在底部开口上，所述第一压杆的上部穿出斗体，形成显露在斗体上方的第一外延段；

3、所述内腔的中部设有横向布置的推土板，所述推土板的顶部形成顶部面，所述顶部面上连接有第二压杆，所述第二压杆的底部连接在顶部面上，所述第二压杆的上部穿出斗体，形成显露在斗体上方的第二外延段，所述第一外延段的顶部高于所述第二外延段的顶部；

4、所述第一外延段的外周套设有第一弹簧，所述第一弹簧的底部固定在斗体的顶部上，所述第一弹簧的顶部抵接在第一外延段上；所述第二外延段的外周套设有第二弹簧，所述第二弹簧的底部固定在斗体的顶部上，所述第二弹簧的顶部抵接在第二外延段上；

5、所述压盘包括上压盘以及下压盘，所述上压盘与下压盘上下固定连接，所述下压盘的底部上设有多个销孔；

6、在卸土的过程中，上压盘及下压盘由上至下朝向斗体移动，所述下压盘的底部抵压在第一外延段的顶部上，并推动第一压杆朝下移动，所述连杆朝下移动，所述锁钩的内端朝下移动，所述锁钩的外端朝上摆动，所述锁钩与底门脱离连接，所述底门朝下摆动使所述底部开口打开；所述上压盘及下压盘转动并继续朝下移动，当所述第一外延段的顶部嵌入至销孔中后，所述上压盘以及下压盘停止转动，所述上压盘与下压盘继续朝下移动，所述下压盘的底部抵压在第二外延段的顶部上，并推动第二压杆朝下移动，使所述推板朝下推动内腔中的土料，驱使内腔中的土料通过底部开口排出。

7、可选的，所述推土板位于内腔的上部，所述顶部面呈椭圆状，所述内腔包括位于推土板上方的上部区域以及位于推土板下方的下部区域，所述推土板的外周与斗体的内侧壁之间形成环形间隔，所述上部区域与下部区域通过环形间隔连通。

8、可选的，所述连杆呈纵向布置，所述连杆的顶部与第一压杆连接，所述连杆上下穿过环形间隔。

9、可选的，所述推土板上形成有多个上下贯穿状的泄压孔，所述泄压孔将上部区域与下部区域连通。

10、可选的，所述顶部面上设有挡块，所述挡块与第二压杆间隔布置在顶部面的两侧，所述挡块具有朝向第二压杆的安装面，所述安装面上连接有斜杆，所述斜杆的底部连接在安装面上，所述斜杆的顶部与第二压杆相连接，所述斜杆呈倾斜布置。

11、可选的，所述第二压杆具有位于内腔中的第二内置段，所述第二内置段上焊接有环形钢板，所述环形钢板环抱在第二内置段的外周上，所述环形钢板的底部与斜杆的顶部相连接。

12、可选的，所述第一外延段的下部具有径向朝内收束的第一缩径段，所述第一缩径段的外周套设有所述第一弹簧；所述第二外延段的下部具有径向朝内收束的第二缩径段，所述第二缩径段的外周套设有所述第二弹簧。

13、可选的，所述下压盘呈圆柱状，所述下压盘的顶部与上压盘的底部相互贴合固定。

14、可选的，所述斗体的顶部具有用于与钻杆连接的连接接头，所述连接接头位于斗体的顶部，所述连接接头的顶部低于第二外延段的顶部。

15、可选的，所述底门的顶部设有朝上延伸形成的上凸条，所述上凸条具有朝向锁钩凸起的卡合头，所述锁钩围合形成卡合区域，所述卡合头卡合嵌入在卡合区域中。

16、与现有技术相比，本发明提供的粘塑性地层活塞式旋挖钻斗以及压盘，通过推土板的设计，可更轻松将内腔中的土体推出，配合后续甩土钻斗内土渣清理更加轻松干净，推动钻斗中黏合紧实的“土团”，将土体部分推出，使得整体的“土团”出现内部空隙，不再粘合为一个整体。钻斗中上部出现空隙，并且推土板上部钻渣没有过于紧实，简单甩动钻斗后剩余钻渣即可排出。增加钻斗的使用寿命，减少损伤。并且，第一压杆的顶部比第二压杆的顶部高，保证先打开底部出口，再进行钻斗内的推土，保证钻斗内部压力向下释放时没有阻碍。

17、并且，通过原有基础上增加下压盘的设计，在下压盘上设置有销孔，在底门打开后，通过销孔的设计，由于底门的存在限制第一压杆的移动，第一压杆的顶部嵌入至销孔的空间中，提供了下压盘继续朝下移动的空间，保证推土板的下压。

技术特征：

1.粘塑性地层活塞式旋挖钻斗以及压盘，其特征在于，包括斗体，所述斗体中具有内腔，所述内腔的底部具有底部开口，所述斗体的底部具有将底部开口封闭的底门；所述内腔中设有第一压杆，所述第一压杆的底部连接有连杆，所述连杆的底部连接有锁钩，所述锁钩的内端铰接在连杆上，所述锁钩的外端钩挂底门使底门固定在底部开口上，所述第一压杆的上部穿出斗体，形成显露在斗体上方的第一外延段；

2.如权利要求1所述的粘塑性地层活塞式旋挖钻斗以及压盘，其特征在于，所述推土板位于内腔的上部，所述顶部面呈椭圆状，所述内腔包括位于推土板上方的上部区域以及位于推土板下方的下部区域，所述推土板的外周与斗体的内侧壁之间形成环形间隔，所述上部区域与下部区域通过环形间隔连通。

3.如权利要求2所述的粘塑性地层活塞式旋挖钻斗以及压盘，其特征在于，所述连杆呈纵向布置，所述连杆的顶部与第一压杆连接，所述连杆上下穿过环形间隔。

4.如权利要求1所述的粘塑性地层活塞式旋挖钻斗以及压盘，其特征在于，所述推土板上形成有多个上下贯穿状的泄压孔，所述泄压孔将上部区域与下部区域连通。

5.如权利要求1所述的粘塑性地层活塞式旋挖钻斗以及压盘，其特征在于，所述顶部面上设有挡块，所述挡块与第二压杆间隔布置在顶部面的两侧，所述挡块具有朝向第二压杆的安装面，所述安装面上连接有斜杆，所述斜杆的底部连接在安装面上，所述斜杆的顶部与第二压杆相连接，所述斜杆呈倾斜布置。

6.如权利要求5所述的粘塑性地层活塞式旋挖钻斗以及压盘，其特征在于，所述第二压杆具有位于内腔中的第二内置段，所述第二内置段上焊接有环形钢板，所述环形钢板环抱在第二内置段的外周上，所述环形钢板的底部与斜杆的顶部相连接。

7.如权利要求1所述的粘塑性地层活塞式旋挖钻斗以及压盘，其特征在于，所述第一外延段的下部具有径向朝内收束的第一缩径段，所述第一缩径段的外周套设有所述第一弹簧。

8.如权利要求1所述的粘塑性地层活塞式旋挖钻斗以及压盘，其特征在于，所述第二外延段的下部具有径向朝内收束的第二缩径段，所述第二缩径段的外周套设有所述第二弹簧。

9.如权利要求1至8任一项所述的粘塑性地层活塞式旋挖钻斗以及压盘，其特征在于，所述下压盘呈圆柱状，所述下压盘的顶部与上压盘的底部相互贴合固定。

10.如权利要求1至8任一项所述的粘塑性地层活塞式旋挖钻斗以及压盘，其特征在于，所述斗体的顶部具有用于与钻杆连接的连接接头，所述连接接头位于斗体的顶部，所述连接接头的顶部低于第二外延段的顶部。

技术总结
本发明涉及旋挖钻斗的技术领域，公开了粘塑性地层活塞式旋挖钻斗以及压盘，在卸土的过程中，上压盘及下压盘由上至下朝向斗体移动，下压盘的底部抵压在第一外延段的顶部上，并推动第一压杆朝下移动，连杆朝下移动，锁钩的内端朝下移动，锁钩的外端朝上摆动，锁钩与底门脱离连接，底门朝下摆动使底部开口打开；上压盘及下压盘转动并继续朝下移动，当第一外延段的顶部嵌入至销孔中后，上压盘以及下压盘停止转动，上压盘与下压盘继续朝下移动，下压盘的底部抵压在第二外延段的顶部上，并推动第二压杆朝下移动，使推板朝下推动内腔中的土料，驱使内腔中的土料通过底部开口排出。

技术研发人员：黄小伟,郭秋苹,张春洲,吴磊,杨高朋
受保护的技术使用者：深圳宏业基岩土科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/17