CN103670283B - 横向拓宽器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种横向拓宽器，所述横向拓宽器具有一转动轴，其特征在于所述拓宽器还包括转盘、削土臂和伸缩臂，其中所述转动轴驱动所述转盘旋转，所述削土臂外轮廓呈弧形，其固定端通过铰轴与所述转盘铰接连接固定，其另一端通过铰轴与一伸缩臂的伸缩端铰接连接，所述伸缩臂的固定端与所述转盘固定连接。本发明的优点是，该横向拓宽器结构简单，可在桩身任意位置处进行横向扩孔作业，在伸缩臂驱动下，削土臂可随之向外展开，以根据需要调整加宽半径，削土臂受力结构稳定，不易损坏，且扩孔效率较高。
Description
技术领域
本发明涉及扩孔装置，具体涉及一种用于扩大灌注桩桩身或桩底部的横向拓宽器。
背景技术
预制管桩是一种施工速度快，质量可靠的桩型，但对于粉土及粉砂等地层中压桩困难，不易压到所需地层，因而不能充分发挥其地质结构中端承力的作用，不能提供较大的单桩承载力，在许多地区高层建筑中无法推广使用，而不得不采用施工速度慢、造价高的钻孔灌注桩。为了提高钻孔灌注桩的承载力，在特殊设计的桩型中对灌注桩的桩底进行扩孔。
目前所知可以在灌注桩桩底进行扩孔的装置，主要是通过在钻杆上设置可在竖直方向上张开的刀片进行旋转来实现扩孔的，如专利CN03223512.7中所述的一种扩孔钻头，该装置包括钻杆和钻头，在钻头上安装有两片翼型钻片，翼型钻片通过销栓与钻头铰接，且其切割边在自然状态下与垂直线成一定角度，钻孔时该翼型钻片在钻杆旋转所产生的离心力作用下自动打开，将原来的小孔进一步形成扩大孔。此类扩孔钻头的缺点在于：在钻杆旋转过程中，其翼型钻片张开角度不可控，调整尺寸难，无法形成不同直径的扩大孔，且其钻片是机械式刀片，受力差，较易损坏。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种横向拓宽器，该横向拓宽器通过将削土臂的固定端横向铰接固定于转动轴转盘上，另一端与伸缩臂铰接，在伸缩臂的驱动下使削土臂具有一定活动空间，可根据需要调整所需拓宽的半径。
本发明目的实现由以下技术方案完成：
一种横向拓宽器，所述横向拓宽器具有一转动轴，其特征在于所述拓宽器还包括转盘、削土臂和伸缩臂，其中所述转动轴驱动所述转盘旋转，所述削土臂外轮廓呈弧形，其固定端通过铰轴与所述转盘铰接连接固定，其另一端通过铰轴与一伸缩臂的伸缩端铰接连接，所述伸缩臂的固定端与所述转盘固定连接。
所述削土臂外轮廓上具有若干紧密排列的切削齿。
所述削土臂的外轮廓弧长不大于所述底座外轮廓周长的1/3。
所述削土臂与所述转盘的铰接点位于所述转盘边缘。
所述伸缩臂由液压油缸以及与所述液压油缸无杆腔相连的泵站构成，所述液压油缸的缸体作为伸缩臂的固定端固定于所述转盘上，所述液压油缸的活塞杆端部作为伸缩端与所述削土臂一端铰接连接。
所述伸缩臂为机械式伸缩臂。
本发明的优点是，该横向拓宽器结构简单，可在桩身任意位置处进行横向扩孔作业，在伸缩臂驱动下，削土臂可随之向外展开，以根据需要调整加宽半径，削土臂受力结构稳定，不易损坏，且扩孔效率较高。
附图说明
图1为本发明中横向拓宽器平面示意图；
图2为本发明中横向拓宽器立面示意图；
图3为本发明中横向拓宽器上具有双削土臂的平面示意图；
图4为本发明中横向拓宽器所施作的倒T型桩示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-4，图中标记1-12分别为：转盘1、铰轴2、削土臂3、切削齿4、铰轴5、活塞杆6、液压油缸7、泵站8、转动轴9、桩身10、扩大体11、伸缩臂12。
实施例：本实施例具体涉及一种横向拓宽器，其原理是：结合既有的旋挖钻机的动力部件，设计一种专用的横向钻头，使之能够进行孔桩底部的拓宽作业。
如图1、2所示，该横向拓宽器具有一转动轴9，该转动轴9与其上方既有的旋挖钻机动力部件联接以获取原动力，转动轴9的底部为一呈圆盘状的转盘1，转动轴9用于驱动转盘1旋转，该转盘1的外径与所钻的孔桩直径相同；在转盘1的上表面或下表面上横向水平设置有一条削土臂3，该削土臂3的固定端通过铰轴2与转盘1铰接固定，两者的铰接点位于转盘1的边缘，削土臂3的活动端通过铰轴5与伸缩臂12的伸缩端相铰接固定，伸缩臂12的固定端与转盘1相固定，伸缩臂12可伸长或缩短，具有一定的伸展空间，因此该削土臂3的活动端在伸缩臂12的驱动下，可绕铰轴2进行旋转，以改变削土臂3活动端距转盘1中心点的距离，即横向拓宽器的拓宽半径可在伸缩臂12的驱动下进行调整。
如图1、2所示，该削土臂3的外轮廓呈弧形，且其外轮廓侧面具有紧密排列的切削齿4，以利削土；在本实施例中，削土臂3的外轮廓弧长为转盘1圆周长的1/3，当然也可根据实际所需拓宽半径对其外轮廓弧长进行适当调整。
如图1、2所示，伸缩臂12的杆体伸长或缩短可由液压或机械的方式进行驱动，在本实施例中具体采用液压驱动方式，即伸缩臂12具体由液压油缸7以及泵站8组合构成，泵站8与液压油缸7的无杆腔相连，液压油缸7的缸体固定于转盘1上，其活塞杆6端部则与削土臂3通过铰轴5铰接。当该横向拓宽器处于初始状态时，液压油缸7内活塞杆6的行程为零，削土臂3位于转盘1的圆周内；当横向拓宽器处于工作状态时，液压油缸7内的活塞杆6在泵站8的液压作用下顶升削土臂3的活动端，使其向外展开，直至达到所需的拓宽半径，该拓宽半径即为削土臂3的活动端与转盘1中心点之间的距离；待达到削土臂3向外展开至所需的拓宽半径后，泵站8对液压油缸7内的无杆腔进行保压，以使削土臂3进行削土拓宽时可获得稳定的受力支撑点。
利用本实施例中的横向拓宽器施作如图4中所示的倒T型桩，具体包括如下步骤：
（1）如图4所示，放样确定钻孔点，利用既有的旋挖钻机进行机械成孔，完成圆柱形桩身10的孔洞；
（2）如图1、2、4所示，待桩身10的孔洞旋挖完毕之后，上提钻杆，拆卸其原钻头，更换上本实施例中所述的横向拓宽器，之后下放至桩身10的底部；
（3）如图1、2、4所示，通过泵站8向液压油缸7的无杆腔内加压，使活塞杆6向外伸出，以驱动削土臂3以铰轴2为转轴向外展开，待削土臂3距转盘1中心点之间的距离达到所需拓宽的半径时，泵站8停止向液压油缸7的无杆腔内加压，继而采取保压作业；
（4）如图1、2、4所示，在活塞杆6的支撑下，削土臂3可获得稳定的受力支撑点，受力结构稳定；启动旋挖钻机，转轴9随之转动并带动转盘1和削土臂3旋转，削土臂3通过其锋利的切削齿4对土体进行旋挖作业，以构成扩大体11的横向孔洞；
（5）如图4所示，桩孔施工完毕后，根据需要确定下方是否设置钢筋笼以及钢筋笼的规格，最后浇筑混凝土成桩。
需要说明的是，本实施例中安装于转盘上的削土臂数量并不限定为一条，为了增加横向拓宽挖土效率，如图3所示，可在转盘1上相应的增加一组削土臂装置，增加的该组削土臂装置与原有的削土臂装置完全相同，两条削土臂3所展开的方向应一致，以使两条削土臂3在拓宽挖土时可协同作用。
本实施例中的横向拓宽器具有以下有益效果：
（1）横向拓宽器的结构简单，制造成本较低；
（2）横向设置的削土臂受液压油缸支撑，受力结构稳定，在横向拓宽挖土时，削土臂不易受损，且设置于其上的切削齿挖土效率较高；
（3）从横向展开的削土臂可旋挖任意厚度的桩底扩大体，灵活性较大，而现有技术中从竖向向外展开的刀片只能旋挖厚度较大的桩底扩大体，灵活性较小，且刀片受力性能不佳，较易发生损坏。
Claims (5)
1.一种横向拓宽器，所述横向拓宽器具有一转动轴，其特征在于所述拓宽器还包括转盘、削土臂和伸缩臂，其中所述转动轴驱动所述转盘旋转，所述削土臂外轮廓呈弧形，其固定端通过铰轴与所述转盘铰接连接固定，其另一端通过铰轴与一伸缩臂的伸缩端铰接连接，所述伸缩臂的固定端与所述转盘固定连接，所述削土臂外轮廓上具有若干紧密排列的切削齿。
2.根据权利要求1所述的一种横向拓宽器，其特征在于所述削土臂的外轮廓弧长不大于所述转盘外轮廓周长的1/3。
3.根据权利要求1所述的一种横向拓宽器，其特征在于所述削土臂与所述转盘的铰接点位于所述转盘边缘。
4.根据权利要求1所述的一种横向拓宽器，其特征在于所述伸缩臂由液压油缸以及与所述液压油缸无杆腔相连的泵站构成，所述液压油缸的缸体作为伸缩臂的固定端固定于所述转盘上，所述液压油缸的活塞杆端部作为伸缩端与所述削土臂一端铰接连接。
5.根据权利要求1所述的一种横向拓宽器，其特征在于所述伸缩臂为机械式伸缩臂。
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