權(quán)利要求書： 1.一種適用于巖與土的螺旋沖擊鉆孔裝置，其特征在于：包括鉆機系統(tǒng)和鉆機支架，所述鉆機支架包括行走的底盤機構(gòu)(1)，底盤機構(gòu)(1)上設(shè)有旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(2)，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(2)上設(shè)有工作平臺(3)，工作平臺(3)上設(shè)置有駕駛及操作室(4)，工作平臺(3)的前端設(shè)有動臂(10)，動臂(10)的前端與鉆孔系統(tǒng)鉸接；鉆孔系統(tǒng)包括配電系統(tǒng)、空壓系統(tǒng)(6)、鑿巖部件(11)、鉆土部件(12)、齒輪、鉆桿(13)和鉆桿底部的鉆頭(15)；所述鑿巖部件(11)包括鑿巖殼體，鑿巖殼體內(nèi)設(shè)有氣缸(111)，氣缸(111)頂部設(shè)有氣管(112)，氣缸(111)底部開孔，氣缸(111)內(nèi)設(shè)有活塞(113)，活塞(113)頂部與渦輪扇葉(114)固定連接，活塞(113)底部與傳力構(gòu)件(115)固定連接；所述鉆土部件(12)包括鉆土殼體和電機(121)，傳力構(gòu)件(115)設(shè)于鉆土殼體內(nèi)，電機(121)設(shè)于傳力構(gòu)件(115)內(nèi)；齒輪內(nèi)部與鉆桿(13)嵌套連接，齒輪外部分別與傳力構(gòu)件(115)的底部和電機(121)嚙合連接，齒輪底部通過受力構(gòu)件(131)與鉆桿(13)固定連接；所述鉆頭(15)包括螺旋鉆頭(151)，螺旋鉆頭(151)底部連接有高強鑿巖鉆頭(152)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種適用于巖與土的螺旋沖擊鉆孔裝置，其特征在于：所述動臂(10)包括主要動臂(101)、次要動臂(102)和輔助動臂(103)。

3.如權(quán)利要求2所述的一種適用于巖與土的螺旋沖擊鉆孔裝置，其特征在于：鑿巖殼體頂端與輔助動臂(103)前端鉸接連接。

4.如權(quán)利要求1所述的一種適用于巖與土的螺旋沖擊鉆孔裝置，其特征在于：所述鉆桿(13)采用拼接式連接組裝加長。

5.如權(quán)利要求1所述的一種適用于巖與土的螺旋沖擊鉆孔裝置，其特征在于：所述鉆桿(13)底部和鉆頭(15)通過螺紋(141)連接，鉆孔系統(tǒng)還包括拆卸裝置(14)，將鉆頭(15)與拆卸裝置(14)相互咬合，通過控制鉆桿(13)反方向轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)鉆桿(13)及鉆頭(15)的自行拆卸。

6.如權(quán)利要求5所述的一種適用于巖與土的螺旋沖擊鉆孔裝置，其特征在于：拆卸裝置(14)設(shè)置于工作平臺之上，通過控制動臂(10)將鉆頭(15)與拆卸裝置(14)相互咬合。

說明書： 一種適用于巖與土的螺旋沖擊鉆孔裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本實用新型屬于巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于巖與土的螺旋沖擊鉆孔裝置。

背景技術(shù)[0002] 錨桿支護是巖土工程領(lǐng)域中常見的支護形式，通常，土層鉆孔采用螺旋鉆機，巖石層采用沖擊潛孔鉆成孔。實際工程中，常常會遇到既有土層又有巖層的復(fù)雜地層，此類問題

的常規(guī)解決方法是更換鉆孔設(shè)備。但是，此類解決方法存在下列問題：(1)機具設(shè)備的更換、

運輸、組裝、校核花費大量時間，增加施工工期。(2)根據(jù)不同地層情況更換不同鉆孔設(shè)備，

無形之中增加了工程費用。(3)機具更換移位容易造成孔位偏差及鉆孔傾斜。

發(fā)明內(nèi)容[0003] 針對上述技術(shù)問題，本實用新型旨在提供一種適用于土層與巖層交替的地層情況、鉆孔效率高、適應(yīng)范圍廣方便快捷并易于操作的螺旋沖擊鉆孔裝置。

[0004] 本實用新型采用的技術(shù)方案是：[0005] 一種適用于巖與土的螺旋沖擊鉆孔裝置，包括鉆機系統(tǒng)和鉆機支架，所述鉆機支架包括行走的底盤機構(gòu)，底盤機構(gòu)上設(shè)有旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)上設(shè)有工作平臺，工作平臺上

設(shè)置有駕駛及操作室，工作平臺的前端設(shè)有動臂，動臂的前端與鉆孔系統(tǒng)鉸接連接；鉆孔系

統(tǒng)包括配電系統(tǒng)、空壓系統(tǒng)、鑿巖部件、鉆土部件、齒輪、鉆桿和鉆桿底部的鉆頭；所述鑿巖

部件包括鑿巖殼體，鑿巖殼體內(nèi)設(shè)有氣缸，氣缸頂部設(shè)有氣管，氣缸底部開孔，氣缸內(nèi)設(shè)有

活塞，活塞頂部與渦輪扇葉固定連接，活塞底部與傳力構(gòu)件固定連接；所述鉆土部件包括鉆

土殼體和電機，傳力構(gòu)件設(shè)于鉆土殼體內(nèi)，電機設(shè)于傳力構(gòu)件內(nèi)；齒輪內(nèi)部與鉆桿嵌套連

接，齒輪外部分別與傳力構(gòu)件的底部和電機嚙合連接，齒輪底部通過受力構(gòu)件與鉆桿固定

連接；所述鉆頭包括螺旋鉆頭，螺旋鉆頭底部連接有高強鑿巖鉆頭，其既滿足土層鉆孔的旋

挖功能又滿足巖層鉆孔的沖擊鑿巖功能。

[0006] 行走的底盤機構(gòu)包括底盤、動力系統(tǒng)、動力油箱、液壓油箱和液壓泵，液壓泵設(shè)置于液壓油箱之上。底盤為履帶。

[0007] 配電系統(tǒng)和空壓系統(tǒng)設(shè)于工作平臺之上。[0008] 所述動臂包括主要動臂、次要動臂和輔助動臂，其中主要動臂用來控制鉆頭的初始高度，次要動臂用來控制鉆孔過程中鉆頭的升降，輔助動臂用來控制鉆頭鉆孔角度。

[0009] 鑿巖殼體頂端與輔助動臂前端鉸接連接。[0010] 駕駛及操作室并排設(shè)置于工作平臺之上。[0011] 所述鉆桿采用拼接式連接組裝加長，例如螺紋連接組裝加長，根據(jù)鉆孔深度對鉆桿組合拼裝，使其滿足孔深要求。

[0012] 活塞頂部與渦輪扇葉的軸或扇葉固定連接。[0013] 所述鉆桿底部和鉆頭通過螺紋連接，更進一步的，鉆孔系統(tǒng)還包括與鉆頭配套的拆卸裝置，例如扳手，將鉆頭與拆卸裝置相互咬合，通過控制鉆桿反方向轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)鉆桿及

鉆頭的自行拆卸。

[0014] 拆卸裝置設(shè)置于工作平臺之上，通過控制動臂將鉆頭與拆卸裝置相互咬合。[0015] 鑿巖殼體與鉆土殼體螺栓相連。[0016] 齒輪為一個，還可以是上、下兩個，上邊的齒輪外部與電機嚙合，下邊的齒輪外部與傳力構(gòu)件的底部嚙合，下邊齒輪的底部通過受力構(gòu)件與鉆桿固定連接。優(yōu)選齒輪為一個。

[0017] 一種適用于巖與土的螺旋沖擊鉆孔裝置的施工方法，包括如下步驟：[0018] (1)將鉆機支架行駛至指定位置；[0019] (2)安裝鉆孔系統(tǒng)；[0020] (3)調(diào)節(jié)動臂控制鉆頭的初始高度和鉆孔角度；[0021] (4)開始鉆孔：當高強鑿巖鉆頭接觸土層時，開啟電機，電機通過鉆桿轉(zhuǎn)動帶動螺旋鉆頭和高強鑿巖鉆頭轉(zhuǎn)動，進行鉆孔；當高強鑿巖鉆頭接觸巖層時，空壓系統(tǒng)(泵入或抽

出氣體)通過氣管控制渦輪扇葉帶動活塞轉(zhuǎn)動，同時控制活塞上、下運動，使得傳力構(gòu)件帶

動鉆桿轉(zhuǎn)動，并帶動螺旋鉆頭和高強鑿巖鉆頭轉(zhuǎn)動，同時將沖擊荷載傳遞至受力構(gòu)件，通過

鉆桿帶動高強鑿巖鉆頭邊轉(zhuǎn)動邊鑿碎巖石。

[0022] 本實用新型的有益效果：[0023] (1)可適應(yīng)不同的地層條件，特別適合于土層與巖層交替的地層。本鉆機可根據(jù)不同的地層情況采取不同的鉆孔方式，當遇到土體地層時，可采用旋挖的方式鉆孔；當遇到堅

硬的巖體地層時，可采用沖擊鑿巖的方式鉆孔。

[0024] (2)可精準控制鉆孔角度。輔助動臂可準確控制鉆孔傾角，避免鉆孔傾角偏差。[0025] (3)綠色環(huán)保、節(jié)能降噪。鑿巖部件以壓縮空氣為動力源，無有害產(chǎn)物，節(jié)能環(huán)保；同時鑿巖部件工作效率高。

[0026] (4)實現(xiàn)設(shè)備鉆孔與鑿孔的自由切換。設(shè)備鉆孔時采用電機控制，當鉆頭在土體中工作時，通過電機控制鉆頭轉(zhuǎn)動鉆孔；當鉆頭在巖石中工作時，通過氣泵控制活塞上下運

動，從而實現(xiàn)鑿巖工作，在氣泵作用下，活塞上端渦輪扇葉帶動活塞低頻轉(zhuǎn)動，從而帶動鉆

頭低速轉(zhuǎn)動，使得的鉆頭鑿孔更加均勻。

[0027] (5)電機鉆孔穩(wěn)定且能提供合適的扭矩。土體鉆孔時，不需要鑿擊巖石成孔，那么電機帶動鉆桿轉(zhuǎn)動，相對于氣泵、液壓控制鉆桿轉(zhuǎn)動，電機的轉(zhuǎn)動頻率更加穩(wěn)定，同時，電機

可提供滿足鉆孔需求的扭矩，而氣泵、液壓則提供扭矩有限。

[0028] (6)傳動系統(tǒng)穩(wěn)定、牢靠。本發(fā)明研發(fā)了新型的傳力構(gòu)件和受力構(gòu)件，組成一套全新的傳動系統(tǒng)。傳力構(gòu)件與受力構(gòu)件組合使用，可以完美切分兩種工作狀態(tài)，使得土中鉆

孔、巖中鑿孔兩種工作獨立進行，兩者之間不產(chǎn)生關(guān)聯(lián)。同時，傳力構(gòu)件與受力構(gòu)件的組合

極大的發(fā)揮了穩(wěn)定鉆桿的重要作用。

[0029] (7)鉆頭、鉆桿的自動裝卸。通過設(shè)置與鉆頭配套的拆卸裝置，可實現(xiàn)鉆頭、鉆桿的自動裝卸。鉆桿正方向轉(zhuǎn)動，鉆頭與鉆桿緊固；鉆桿反方向轉(zhuǎn)動，鉆頭與鉆桿松動，可便于拆

除鉆頭、鉆桿。

[0030] (8)鉆頭堅固牢靠。鉆頭在鉆進過程中直接與巖土體作用，所以鉆頭為鉆機最薄弱部位。本實用新型中的鉆頭為螺旋鉆頭和高強鑿鉆頭的組合鉆頭，使其既滿足旋挖和沖擊

鑿巖的需求，在鉆孔過程中不發(fā)生破壞。

[0031] (9)鑿巖均勻。由于活塞上端設(shè)置渦輪扇葉，泵入空氣時，傳力構(gòu)件帶動鉆桿轉(zhuǎn)動，高強鑿巖鉆頭在沖擊鑿巖時發(fā)生轉(zhuǎn)動，使得鑿巖孔洞更加勻稱。

[0032] (10)機動性強。行走的底盤機構(gòu)采用履帶驅(qū)動行駛，可適應(yīng)高山、洼地，陡坡等各種地形，機動靈活，邊坡支護工程中作用明顯。

附圖說明[0033] 圖1為本實用新型的左視圖；[0034] 圖2為本實用新型的右視圖；[0035] 圖3為鑿巖部件、鉆土部件內(nèi)部示意圖。[0036] 圖4為A?A剖視圖。[0037] 其中，1、底盤機構(gòu)；2、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；3、工作平臺；4、駕駛及操作室；5、行走的底盤機構(gòu)的動力系統(tǒng)；6、空壓系統(tǒng)；7、動力油箱；8、液壓油箱；9、液壓泵；10、動臂；101、主要動臂；

102、次要動臂；103、輔助動臂；11鑿巖部件；111、氣缸；112、氣管；113、活塞；114、渦輪扇葉；

115、傳力構(gòu)件；12、鉆土部件；121、電機；13、鉆桿；131、受力構(gòu)件；14、拆卸裝置；141、螺紋；

15、鉆頭；151、螺旋鉆頭；152、高強鑿巖鉆頭；16、土層；17、巖層。

具體實施方式[0038] 需要理解的是，術(shù)語“長度”、“寬度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎向”、“縱向”、“橫向”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的

方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝

置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型

的限制。

[0039] 實施例1[0040] 如圖1－4所示，一種適用于巖與土的螺旋沖擊鉆孔裝置，包括鉆機系統(tǒng)和鉆機支架，所述鉆機支架包括行走的底盤機構(gòu)1，底盤機構(gòu)1上設(shè)有旋轉(zhuǎn)機構(gòu)2，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)2上設(shè)有工

作平臺3，工作平臺3上設(shè)置有駕駛及操作室4，工作平臺3的前端設(shè)有動臂10，動臂10的前端

與鉆孔系統(tǒng)連接；鉆孔系統(tǒng)包括配電系統(tǒng)、空壓系統(tǒng)6、鑿巖部件11、鉆土部件12、齒輪、鉆桿

13和鉆桿底部的鉆頭15；所述鑿巖部件11包括鑿巖殼體，鑿巖殼體內(nèi)設(shè)有氣缸111，氣缸111

頂部設(shè)有氣管112，氣缸111底部開孔，氣缸111內(nèi)設(shè)有活塞113，活塞113頂部與渦輪扇葉114

固定連接，活塞113底部與傳力構(gòu)件115固定連接；所述鉆土部件12包括鉆土殼體和電機

121，傳力構(gòu)件設(shè)于鉆土殼體內(nèi)，電機121設(shè)于傳力構(gòu)件115內(nèi)；齒輪內(nèi)部與鉆桿13嵌套連接，

齒輪外部分別與傳力構(gòu)件115的底部和電機121嚙合連接，齒輪底部通過受力構(gòu)件131與鉆

桿13固定連接；所述鉆頭15包括螺旋鉆頭151，螺旋鉆頭151底部連接有高強鑿巖鉆頭152，

其既滿足土層鉆孔的旋挖功能又滿足巖層鉆孔的沖擊鑿巖功能。

[0041] 底盤機構(gòu)1包括底盤、動力系統(tǒng)、動力油箱7、液壓油箱8和液壓泵9，液壓泵9設(shè)置于液壓油箱8之上。底盤為履帶。

[0042] 配電系統(tǒng)和空壓系統(tǒng)6設(shè)于工作平臺之上。[0043] 所述動臂10包括主要動臂101、次要動臂102和輔助動臂103，其中主要動臂101用來控制鉆頭的初始高度，次要動臂102用來控制鉆孔過程中鉆頭的升降，輔助動臂103用來

控制鉆頭鉆孔角度。鑿巖殼體頂端與輔助動臂103前端鉸接連接。

[0044] 駕駛及操作室4并排設(shè)置于工作平臺3之上。[0045] 所述鉆桿13采用螺紋141連接組裝加長，根據(jù)鉆孔深度對鉆桿組合拼裝，使其滿足孔深要求。

[0046] 活塞113頂部與渦輪扇葉114的軸固定連接。[0047] 所述鉆桿13底部和鉆頭15通過螺紋141連接，鉆孔系統(tǒng)還包括與鉆頭配套的拆卸裝置14，例如扳手，拆卸裝置14設(shè)置于工作平臺3之上，通過控制動臂10將鉆頭15與拆卸裝

置14相互咬合，通過控制鉆桿13反方向轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)鉆桿13及鉆頭15的自行拆卸。

[0048] 鑿巖殼體與鉆土殼體螺栓相連。[0049] 齒輪為一個。[0050] 一種適用于巖與土的螺旋沖擊鉆孔裝置的施工方法，包括如下步驟：[0051] (1)將鉆機支架行駛至指定位置；[0052] (2)安裝鉆孔系統(tǒng)，將鑿巖殼體頂端與輔助動臂103前端鉸接連接；[0053] (3)調(diào)節(jié)主要動臂101控制鉆頭的初始高度、輔助動臂控103制鉆頭鉆孔角度；[0054] (4)開始鉆孔：當高強鑿巖鉆頭152接觸土層16時，開啟電機121，電機121通過鉆桿13轉(zhuǎn)動帶動螺旋鉆頭151和高強鑿巖鉆頭152轉(zhuǎn)動，進行鉆孔；當高強鑿巖鉆頭152接觸巖層

17時，空壓系統(tǒng)6(泵入或抽出氣體)通過氣管控制渦輪扇葉114帶動活塞113低頻轉(zhuǎn)動(通過

調(diào)整渦輪數(shù)目或改變渦輪扇葉角度實現(xiàn))，同時控制活塞113上、下運動，使得傳力構(gòu)件115

帶動鉆桿13轉(zhuǎn)動，并帶動螺旋鉆頭151和高強鑿巖鉆頭152轉(zhuǎn)動，同時將沖擊荷載傳遞至受

力構(gòu)件131，通過鉆桿帶動高強鑿巖鉆頭邊轉(zhuǎn)動邊鑿碎巖石，使得巖石破碎更加均勻。