【技术实现步骤摘要】
一种智能桩孔内渣土吸土机及桩孔渣土自动抽吸方法
本专利技术属于工程机械
，特别涉及一种智能桩孔内渣土吸土机及桩孔渣土自动抽吸方法。
技术介绍
对于大型的建筑物，例如桥梁、高楼等施工过程中的首要任务就是打桩孔，然后在桩孔内下放钢筋笼，钢筋笼的高度和桩孔的深度是一一对应的。然而在现场施工过程中，施工人员发现钢筋笼在下放完成后往往会高出地平面2～5米，不能够完全下放到桩孔底部，一般的操作方法要么是将高出地平面部分的钢筋笼切割掉，要么就直接进行施工，这样会导致建筑物真实强度不能够达到真正要求的设计强度，后续可能会引发严重的安全问题。经过研究人员的现场勘探之后，发现导致钢筋笼不能完全下放到桩孔底部的原因是钢筋笼在下放过程中会碰到桩孔的孔壁，将桩孔孔壁上的土体撞落至桩孔孔底，土体在桩孔孔底占据一定的空间，因此钢筋笼不能够完全下放，尤其是在填平的山地或土丘地，土体较松散，撞落的土更多，因此就需要采用吸土装置将桩孔孔底的渣土抽吸出来，再进行下放钢筋笼。但是由于桩孔太深，目前还没有针对桩孔孔底土体进行抽吸的吸土机，只能应用旋挖钻机进行钻取，但是旋挖钻机每次能够取出的土体非常少，想要将一个桩孔内的土钻取完基本需要花费一天的时间，一个施工现场有很多桩孔，想要将每个桩孔孔底的土钻取完可能需要十几天甚至一个月的时间，严重影响了施工进度。同时由于各个地方的土质不同，有些地方的土质黏度和湿度稍微大一些，导致从桩孔孔底抽吸上来的土容易在收集装置内结块或黏在收集装置的内壁上，需要人工铲除，另外土从收集装置内下落到推车时下落速度不易控制，...
【技术保护点】
1.一种智能桩孔内渣土吸土机，其特征在于，包括底架(1)、风机(2)、吸取分离装置(3)、吸管(4)、抽吸单元(5)、控制器(9)、总控平台(10)以及成像机构(8)；/n底架(1)，为吸取分离装置(3)和风机(2)提供安装平台；/n抽吸单元(5)，设置在吸管(4)的末端，对桩孔内的渣土进行切割、打散、分离后沿着吸管(4)进入吸取分离装置(3)内；/n吸取分离装置(3)，设置在底架(1)上方，吸取分离装置(3)的进气口与吸管(4)连通、出气口通过管道与风机(2)连通；所述吸取分离装置(3)包括涡流分离筒(31)和沿着涡流分离筒(31)壁自上而下延伸的渣土收集槽(32)，渣土收集槽(32)沿涡流分离筒(31)壁向外突起且槽口朝向涡流分离筒(31)中心轴(561)开设；使渣土气流被吸管(4)抽吸从下部沿着切向进入涡流分离筒(31)后形成自下而上的上升旋流，渣土随着高速旋流上升过程中在离心力作用下与气体分离，并从切向甩出汇集在渣土收集槽(32)内，在自重和切向冲击力作用下顺着渣土收集槽(32)自上向下移动，从涡流分离筒(31)的渣土出口排出；/n成像机构(8)，置于吸管(4)末端，用于采集桩...
【技术特征摘要】
1.一种智能桩孔内渣土吸土机，其特征在于，包括底架(1)、风机(2)、吸取分离装置(3)、吸管(4)、抽吸单元(5)、控制器(9)、总控平台(10)以及成像机构(8)；
底架(1)，为吸取分离装置(3)和风机(2)提供安装平台；
抽吸单元(5)，设置在吸管(4)的末端，对桩孔内的渣土进行切割、打散、分离后沿着吸管(4)进入吸取分离装置(3)内；
吸取分离装置(3)，设置在底架(1)上方，吸取分离装置(3)的进气口与吸管(4)连通、出气口通过管道与风机(2)连通；所述吸取分离装置(3)包括涡流分离筒(31)和沿着涡流分离筒(31)壁自上而下延伸的渣土收集槽(32)，渣土收集槽(32)沿涡流分离筒(31)壁向外突起且槽口朝向涡流分离筒(31)中心轴(561)开设；使渣土气流被吸管(4)抽吸从下部沿着切向进入涡流分离筒(31)后形成自下而上的上升旋流，渣土随着高速旋流上升过程中在离心力作用下与气体分离，并从切向甩出汇集在渣土收集槽(32)内，在自重和切向冲击力作用下顺着渣土收集槽(32)自上向下移动，从涡流分离筒(31)的渣土出口排出；
成像机构(8)，置于吸管(4)末端，用于采集桩孔底部图像并传送至总控平台(10)，并根据渣土堆积情况调整抽吸单元(5)的位置，使抽吸单元(5)能够对堆积的渣土进行准确清理；
抽吸单元(5)、成像机构(8)分别与控制器(9)电连接，控制器(9)和成像机构(8)分别与总控平台(10)电连接或无线通讯。
2.根据权利要求1所述的智能桩孔内渣土吸土机，其特征在于，所述吸取分离装置(3)还包括渣土收集筒(33)和卸料阀(34)，渣土收集筒(33)，设置在涡流分离筒(31)的底部，用于收集渣土；
卸料阀(34)，设置在渣土收集筒(33)的底部，对渣土收集筒(33)排出的渣土进行打散、分离、排出。
3.根据权利要求2所述的智能桩孔内渣土吸土机，其特征在于：所述渣土收集槽(32)与涡流分离筒(31)连通且渣土收集槽(32)的渣土移动方向与涡流分离筒(31)的气流运动方向相反；所述渣土收集槽(32)的螺旋升角为30～70°，螺距为2倍涡流分离筒(31)筒高。
4.根据权利要求3所述的智能桩孔内渣土吸土机，其特征在于：所述抽吸单元(5)包括吸嘴筒体(52)、旋切驱动机构、旋切旋切传动部件(54)以及置于吸嘴筒体(52)一端的锯齿刀头(55)；吸嘴筒体(52)套装在吸管(4)末端；所述旋切驱动机构置于吸管(4)外壁上；所述旋切传动机构置于吸嘴筒体(52)上，所述旋切驱动机构与旋切旋切传动部件(54)相连驱动旋切旋切传动部件(54)带动吸嘴筒体(52)转动，进而带动锯齿刀头(55)旋转对渣土块旋切、打散。
5.根据权利要求3所述的智能桩孔内渣土吸土机，其特征在于：所述抽吸单元(5)包括吸嘴筒体(52)、旋切驱动机构和旋切机构(56)；所述旋切驱动机构置于吸嘴筒体(52)外部；所述旋切旋切机构(56)置于吸嘴简体(52)内部；所述旋切驱动机构与旋切机构(56)相连驱动旋切机构(56)绕着旋切机构(56)的轴向旋转；所述旋切机构(56)包括中心轴(561)以及设置在中心轴(561)上的旋切刀片(562)；所述旋切机构(56)通过中心轴(561)与旋切驱动机构的动力输出轴相连，该中心轴(561)置于筒体内部一端与旋切驱动机构相连，该中心轴(561)沿着吸嘴筒体(52)的径向分布，使旋切刀片(562)对渣土不同位置进行螺旋线切割并引流。
6.根据权利要求4或5所述的智能桩孔内渣土吸土机，其特征在于：所述智能桩孔内渣土吸土机还包括管线收放机构(6)和抽吸移动机构(7)；
管线收放机构(6)，包括滚轴(61)、卷绕筒(62)和可升降支架(63)；滚轴(61)的两端架设于可升降支架(63)上，通过可升降支架(63)调节高度；卷绕筒(62)以滚轴(61)为中心轴(561)套装在滚轴(61)外侧，吸管(4)的一端与吸取分离装置(3)的进气口连通，另一端缠绕在卷绕筒(62)上，并通过卷绕筒(62)收放；所述卷绕筒(62)的高度调整至与吸取分离装置(3)的连接的一端保持水平或向上倾斜的角度不超过10°；
抽吸移动机构(7)，包括固定架(71)和滑轮(72)以及至少两根牵拉绳(73)；所述滑轮(72)固定在固定架(71)上，所述牵拉绳(73)分别绕过滑轮(72)与抽吸单元(5)相连，通过牵拉其中任意一个牵拉绳(73)的自由端对抽吸单元(5)的吸嘴筒体(52)施加牵拉力，而其余牵拉绳(73)处于自由状态，使抽吸单元(5)的吸嘴筒体(52)受牵拉而移动。
7.根据权利要求1所述的智能桩孔内渣土吸土机，其特征在于：所述成像机构(8)包括底座(81)、摄像头(82)、感应式传感器(83)、成像驱动机构(84)、成像传动机构(85)、清扫机构(86)以及成像支架(87)；
底座(81)，套装在吸管末端抽吸单元(5)的上方；其包括罩壳和固定座；罩壳连接在固定座的下方；
摄像头(82)，固定在底座(81)的罩壳内，用于采集图像并上传至总控平台(10)；
成像支架(87)，固定在底座(81)上且与底座(81)的罩壳相对；
清扫机构(86)，设置在成像支架(87)上且与底座(81)的罩壳的外表面相接触，对底座(81)的罩壳外表面进行清扫；
感应式传感器(83)，设置在成像支架(87)上，感应清扫机构(86)的位置，并将感应信号传递给控制器(9)；
成像驱动机构(84)，固定在底座(81)上，与控制器(9)电连接，其动力输出端与成像传动机构(85)连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙志虎，李伟利，郭志元，刘博怀，薛彦琪，李征，
申请(专利权)人：甘肃中建市政工程勘察设计研究院有限公司，西安华创土木科技有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62
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