一种高水位杆坑开挖结构及其方法
阅读说明：本技术 一种高水位杆坑开挖结构及其方法 (High-water-level pole pit excavation structure and method thereof ) 是由 魏何男 于 2020-12-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种高水位杆坑开挖结构及其方法,属于电力设备技术领域。技术方案是：汽车(1)的发电机(2)与空压机(3)连接,空压机(3)与风管(4)一端连接,风管另一端连接进气管(14)一端,进气管另一端与控制阀门(15)的进风口连接,控制阀门(15)上设有出风口一和出风口二,出风口一和出风口二分别与出风管一(17)和出风管二(18)连接,出风管一(17)通过气动钻(31)连接转向器(16),转向器与钻杆上端连接；出风管二(18)通过旋转接头(23)连接钻杆上端,钻杆下端设有钻头,钻头上设有出风口(30)。本发明的积极效果：缩短了施工周期短,提高了工作效率,降低了施工成本,提高了施工安全系数。(The invention relates to a high water level pole pit excavation structure and a method thereof, and belongs to the technical field of power equipment. The technical scheme is as follows: a generator (2) of an automobile (1) is connected with an air compressor (3), the air compressor (3) is connected with one end of an air pipe (4), the other end of the air pipe is connected with one end of an air inlet pipe (14), the other end of the air inlet pipe is connected with an air inlet of a control valve (15), the control valve (15) is provided with a first air outlet and a second air outlet, the first air outlet and the second air outlet are respectively connected with a first air outlet pipe (17) and a second air outlet pipe (18), the first air outlet pipe (17) is connected with a steering gear (16) through a pneumatic drill (31), and the steering gear is connected with; the air outlet pipe II (18) is connected with the upper end of a drill rod through a rotary joint (23), a drill bit is arranged at the lower end of the drill rod, and an air outlet (30) is formed in the drill bit. The invention has the following positive effects: the construction period is shortened, the working efficiency is improved, the construction cost is reduced, and the construction safety factor is improved.)
技术领域
本发明涉及一种高水位杆坑开挖结构及其方法，属于电力设备技术领域。
背景技术
在农网工程电杆基础开挖施工中，当遇到高水位地质时通常会采取钩机开挖作业方法；为防止塌方，多会采取扩大作业面，开挖很大一个坑，增大立杆、回填的施工难度，耗时长，施工费用高，施工难度大，电杆稳定性差。人工开挖需要预制水泥圈，用水泵一边抽水一边开挖，速度慢、效率低、周期长、成本高、安全性能差。所以需要研究一种安全高效的高水位杆坑开挖结构及其方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种高水位杆坑开挖结构及其方法，能够在钻孔的同时将钻眼内的泥沙吹出钻眼内，施工周期短，工作效率高，施工成本低，安全高效，解决背景技术存在的上述问题。
本发明的技术方案是：
一种高水位杆坑开挖结构，包含动力设备、起吊辅助设备和钻孔吹风设备三部分；
所述动力设备包含汽车和发电机；
所述起吊辅助设备包含拖拉车、底座、支架、转轴、支臂、卷扬机、钢丝绳、起吊滑轮和挂钩；所述拖拉车上设有卷扬机，拖拉车的后端设有两个转轴，支臂底端设置在杆坑旁的地面上，两个支架的底端分别穿过两个转轴后设置在地面上，两个支架的顶端和支臂的顶端相交固定在一起，组成三脚架结构，三者顶端相交处设有挂钩，起吊滑轮钩挂在挂钩上；
所述钻孔吹风设备包含空压机、风管、进风管、控制阀门、转向器、出风管一、出风管二、铁管、控风阀门、出风管二、旋转接头、钻杆、钻头、出风口和气动钻；所述卷扬机上的钢丝绳绕过起吊滑轮后与转向器连接；所述汽车的发电机与空压机连接，空压机与风管一端连接，风管另一端连接进气管一端，进气管另一端与控制阀门的进风口连接，控制阀门上设有出风口一和出风口二，出风口一和出风口二分别与出风管一和出风管二连接，出风管一通过气动钻连接转向器，转向器与钻杆上端连接；出风管二通过旋转接头连接钻杆上端，钻杆下端设有钻头，钻头上设有出风口。
所述风管上设有压力表和排气阀。
所述发电机为交流10kV发电机。
所述支架和支臂均为钢管制成，两根支架的下端分别固定在拖拉车车尾两侧的转向轴上，支架的下端伸出转向轴固定在地面上，支架通过转向轴进行角度调节，角度调节好后，支臂上端与两个支架的上端相交并固定，支架下端固定在地面上，两根支架和支臂组成三脚架结构。
所述卷扬机为手动绞车卷扬机，具有自锁功能，钢丝绳缠绕在卷扬机的圆筒上。
所述钻杆为多节，分别为钻杆一、钻杆二和钻杆三，钻杆一、钻杆二和钻杆三均为中空钢管，两端均设置丝扣可互相连接。
所述钻头内镶嵌个合金钢钻爪。
一种高水位杆坑开挖方法，采用上述开挖结构，步骤如下：
第一步，将汽车和拖拉车开到施工现场；
第二步，安装起吊辅助设备和钻孔吹风设备，进行作业前准备：
①将拖拉车摆放到划定好的杆坑位置；
②将两个支架顶端与支臂顶端连接好，挂好挂钩和起吊滑轮，起吊滑轮上穿上卷扬机的钢丝绳；
③将两个支架和支臂扶起组成三脚架结构，固定在地面上；
④将空压机的风管与进气管一端连接，进气管另一端连接到控制阀门的进风口，控制阀门的出风口一和出风口二分别与出风管一和出风管二连接，出风管一连接转向器，出风管二连接旋转接头；
⑤将钻杆一连接到转向器上；
第三步，进行钻孔作业：
①启动发电机，打开空压机开关，当空压机气压充足后打开控制阀门的出风口一，风力通过转向器带动钻杆转动，钻头开始工作；
②当钻头钻到设定深度时，关闭出风口一，停止钻杆和钻头转动，摇动卷扬机把手，通过钢丝绳将钻杆和钻头提起，将铁管放进钻好的杆坑内；
③摇动卷扬机把手，将钻杆和钻头放进铁管内，重复步骤①动作，继续开钻，同时打开控制阀门的出风口二，风通过出风管二和旋转接头进入转杆一内，将钻出的砂石泥水从铁管顶部吹出；
④随着铁管底部的砂石泥水被风吹出，铁管会自动下沉，一直到预设深度；期间随着钻眼深度的增加逐步将钻杆二和钻杆三连接上；
第四步，卸下起吊辅助设备和钻孔吹风设备：摇动卷扬机把手，将钻杆一、钻杆二、钻杆三及钻头提起，逐一拆卸，再卸下两个支架和支臂，移走吊辅助设备和钻孔吹风设备，保留铁管在杆坑内，完成电杆坑钻孔工作，然后通过提石设备进行提石作业；
②进行立杆作业时，可以将电杆直接立在设有铁管的杆坑内，加细沙填缝即可完成立杆作业。
本发明的积极效果：具有方便快捷，降低了施工难度，解决了水位高的杆坑开挖难度大，危险因素高的难题，不用大面积开挖，不用排水设施和支护板防塌陷设备。缩短了施工周期短，提高了工作效率，降低了施工成本，提高了施工安全系数。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图中：汽车1、发电机2、空压机3、风管4、压力表5、排气阀6、地面7、杆坑位置8、拖拉车9、底座10、支架11、转轴12、支臂13、进风管14、控制阀门15、转向器16、出风管一17、出风管二18、卷扬机19、钢丝绳20、起吊滑轮21、挂钩22、旋转接头23、钻杆一24、钻杆二25、钻杆三26、钻头27、钻爪28、铁管29、出风口30、气动钻31。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明：
一种高水位杆坑开挖结构，包含动力设备、起吊辅助设备和钻孔吹风设备三部分；
所述动力设备包含汽车1和发电机2；
所述起吊辅助设备包含拖拉车9、底座10、支架11、转轴12、支臂13、卷扬机19、钢丝绳20、起吊滑轮21和挂钩22；所述拖拉车9上设有卷扬机19，拖拉车9的后端设有两个转轴12，支臂13底端设置在杆坑旁的地面上，两个支架11的底端分别穿过两个转轴12后设置在地面上，两个支架11的顶端和支臂13的顶端相交固定在一起，组成三脚架结构，三者顶端相交处设有挂钩22，起吊滑轮21钩挂在挂钩22上；
所述钻孔吹风设备包含空压机3、风管4、进风管14、控制阀门15、转向器16、出风管一17、出风管二18、铁管29、控风阀门15、出风管二18、旋转接头23、钻杆、钻头27、出风口30和气动钻31；所述卷扬机19上的钢丝绳20绕过起吊滑轮21后与转向器16连接；所述汽车1的发电机2与空压机3连接，空压机3与风管4一端连接，风管4另一端连接进气管14一端，进气管14另一端与控制阀门15的进风口连接，控制阀门15上设有出风口一和出风口二，出风口一和出风口二分别与出风管一17和出风管二18连接，出风管一17通过气动钻31连接转向器16，转向器16与转杆上端连接；出风管二18通过旋转接头23连接钻杆上端，钻杆下端设有钻头，钻头上设有出风口30。
所述风管4上设有压力表5和排气阀6。
所述发电机2为交流10kV发电机。
所述支架11和支臂13均为钢管制成，两根支架11的下端分别固定在拖拉车9车尾两侧的转向轴上，支架的下端伸出转向轴固定在地面上，支臂上端与两个支架的上端相交并固定，支架下端固定在地面上，两根支架11和支臂组成三脚架结构。
所述卷扬机19为手动绞车卷扬机，钢丝绳20缠绕在卷扬机的圆筒上。
所述钻杆为多节，分别为钻杆一24、钻杆二25和钻杆三26，钻杆一24、钻杆二25和钻杆三26均为中空钢管，两端均设置丝扣可互相连接。
所述钻头27内镶嵌10个合金钢钻爪28。
所述气动钻、旋转接头、转向器均为本领域公知公用的设备，市场上均有销售，气动钻为白马bm-f5风钻，可将气动钻钻头拆卸，将气动钻钻杆与转向器连接，转换动力方向。
一种高水位杆坑开挖方法，采用上述开挖结构，步骤如下：
第一步，将汽车1和拖拉车9开到施工现场；
第二步，安装起吊辅助设备和钻孔吹风设备，进行作业前准备：
①将拖拉车摆放到划定好的杆坑位置；
②将两个支架11顶端与支臂13顶端连接好，挂好挂钩22和起吊滑轮21，起吊滑轮21上穿上卷扬机的钢丝绳20；
③将两个支架11和支臂13扶起组成三脚架，固定在地面上；
④将空压机的风管4与进气管14一端连接，进气管14另一端连接到控制阀门15的进风口，控制阀门的出风口一和出风口二分别与出风管一17和出风管二18连接，出风管一17连接转向器16，出风管二18连接旋转接头23；
⑤将钻杆一24连接到转向器16上；
第三步，进行钻孔作业：
①启动发电机2，打开空压机3开关，当空压机3气压充足后打开控制阀门15的出风口一，风力通过转向器16带动钻杆转动，钻头开始工作；
②当钻头27钻到设定深度时，关闭出风口一，停止钻杆和钻头转动，摇动卷扬机19把手，通过钢丝绳将钻杆和钻头27提起，将铁管29放进钻好的杆坑内；
③摇动卷扬机19把手，将钻杆和钻头27放进铁管29内，重复步骤①动作，继续开钻，同时打开控制阀门的出风口二，风通过出风管二和旋转接头进入转杆一内，将钻出的砂石泥水从铁管29顶部吹出；
④随着铁管29底部的砂石泥水被风吹出，铁管29会自动下沉，一直到预设深度；期间随着钻眼深度的增加逐步将钻杆二25和钻杆三26连接上；
第四步，卸下起吊辅助设备和钻孔吹风设备：摇动卷扬机19把手，将钻杆一24、钻杆二25、钻杆三26及钻头27提起，逐一拆卸，再卸下两个支架11和支臂13，移走吊辅助设备和钻孔吹风设备，保留铁管29在杆坑内，完成电杆坑钻孔工作，然后通过提石设备进行提石作业；
②进行立杆作业时，可以将电杆直接立在设有铁管29的杆坑内，加细沙填缝即可完成立杆作业。
在本实施例中：
所述空压机3排气量为14.37m3/h，安装压力表5和排气阀6进行压力检测和放气。
所述支架11为长4.5米、直径10cm的钢管，共两根，分别设置在拖拉车9左右车尾的转轴12上，支臂13为长4.5米直径10cm钢管，两根支架11通过转轴12进行转动，与倾斜设置的支臂13连接，组成三脚架。
所述拖拉车长4米、宽1.5米，控制阀门和卷扬机均放置在拖拉车上。
所述拖拉车车尾两侧均设有连接耳，支架11上设有多个安装孔，支架1通过螺栓铰接在连接耳上。
所述控制阀门15为分气阀，设有进气口、出气口一和出气口二，进气口与进气管14连接，出风管一17和出风管二18分别连接出气口一和出气口二，出风管一17通过气动钻31连接转向器16，气动钻的钻杆转动，与气动钻钻杆连接的转向器16将动力转向输入给钻杆，钻杆转动，带动钻头打眼。出风管二18通过旋转接头23连接钻杆，将风送入钻杆中，从钻头27的出风口30吹出，将泥沙吹出杆坑，旋转接头23在市面上能够之间购买，防止出风管二随转杆转动。
所述钻杆一24、钻杆二25、钻杆三26均为直径10cm、长1m的中空钢管，两头设置丝扣可互相连接。
所述钻头27为椭圆形，内镶嵌10个合金钢钻爪。
所述铁管29的直径为50cm、长为2.5米，作用是支护坑壁防止塌陷。