[实用新型]平移式凿岩成孔机

说明书

技术领域

本实用新型属于岩、土钻孔技术领域，具体涉及平移式凿岩成孔机。

背景技术

现有的在土木工程中，岩、土体中成孔是一个十分重要的技术。例如边坡工程中的抗滑桩、建筑中的桩基础、桥梁工程中的桥墩、大型设备的基础、隧道通风管道等等，都需要在岩、土体中成孔。就成孔方法而言，主要有两大类：机械成孔与人工挖掘成孔。其中，机械成孔主要靠转动提供破岩(土)动力或变化凿岩点位置，因此，只能形成圆形孔。但是，圆形截面结构与矩形或其它截面形状的结构相比，抗弯性能差很多。在很多情况下，结构需要有足够的受弯能力。例如边坡工程中的抗滑桩就是以受弯为主，对于有指定方向上有水平荷载的建筑，基础桩也需要有抗弯能力，等等。因此，在很多情况下岩、土圆形成孔不能满足工程要求。不幸的是到目前为止，岩、土非圆形成孔还是采用以人工为主的方法进行。虽然可以辅助切割机、风镐、取芯机等工具，终究离不开人在孔中的局面。人工挖孔面临很多问题：人力成本大幅度上升，提高了工程造价；成孔过程人在孔中，安全得不到保障，在复杂岩土体中更是如此；成孔时间长，工期得不到保证。特别是人员安全问题一直未解决，国家主管部门已经对人工挖孔进行了限制，需要组织专家评估才能进行。非圆形机械成孔技术的滞后，已是工程建设中的一大难题，但是到目前为止均未见有效突破。

现有钻孔机械不能实施非圆成孔的原因在于：破岩动力来自于机械的转动扭矩；或者破岩点位置的改变来自于机械的转动。所以转动是现行钻孔机械的必要因素。采用转动形成的孔就离不开圆形，即使想做成椭圆孔都难，这是成孔原理所注定的。对于冲击破岩而言，通过圆形转动改变冲击点理想位置也是一件难办的事。因为弧长与距圆心的距离有关，很难做到等距离移动，而对于同一种岩体而言，只有等距离移动才是功效最高的。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是现有钻孔机械不能实施的非圆形成孔。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：平移式凿岩成孔机，包括框架、渣斗、活塞冲击器、凿岩头、双向步进活塞和气控阀，框架包括固定框架和移动框架，固定框架上安装横向移动的移动框架和渣斗，移动框架上固接活塞冲击器、双向步进活塞、气控 阀；活塞冲击器下端连接凿岩头，活塞冲击器的侧壁上设有回程出气口和进程出气口；气控阀包括矩形活塞缸、气控活塞缸、定位活塞，气控活塞缸与矩形活塞缸并连，定位活塞与矩形活塞缸两端连接；所述矩形活塞缸上设第一进气口、第二进气口、第一出气口、第二出气口，矩形活塞缸内设矩形导气空心活塞，矩形导气空心活塞上设有与第一进气口、第二进气口、第一出气口、第二出气口和对应的换气口，所述气控活塞缸上设有两个进气口和两个出气口，两个进气口分别与矩形活塞缸第一出气口和第二出气口连通，两个出气口连接双向步进活塞，气控活塞缸内部设有气控活塞，气控活塞两端连接有导气筒，导气筒壁设有导气孔且两端还分别设有第一侧出气口和第二侧出气口，导气孔随气控活塞移动连通双向步进活塞，所述定位活塞端头横向伸出移动框架外边缘且伸出长度大于第一进气口直径；所述双向步进活塞包括步进活塞缸、环形活塞和步进活塞轴，环形活塞套设于步进活塞缸内部且在步进活塞缸中部移动，步进活塞轴贯穿步进活塞缸和环形活塞且在步进活塞缸、环形活塞内移动，两端与固定框架连接，步进活塞缸固定在移动框架上且其上设有回程进/出气孔和进程进/出气孔，步进活塞缸和环形活塞上均设有止退销，止退销后面设置有弹簧，步进活塞轴沿周向均匀四条单向止退槽，邻排的单向止退槽反向设置，弧形滑槽设置在止退槽分布范围的两端，弧形滑槽底部设有止退台阶。