CN104179173B - 一种桩管挤压扩孔器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种桩管挤压扩孔器，包括有固定环、回转座、回转筒、扩张板和大液压缸；固定环锁固在回转座上端面，该固定环径向设有胀紧机构；回转座下端面通过轴承定位有回转筒，轴承外圈与回转座相固定、内圈与回转筒相固定，在轴承内圈固定有内齿圈；回转座内安装有旋转电机，该旋转电机输出轴上固定有齿轮，该齿轮与内齿圈啮合，驱动回转筒旋转；所述回转筒上部设有固定座、周向具有复数道栅孔，每道栅孔安装一片扩张板，扩张板上部通过导轴定位在固定座上，下部铰接有顶杆；大液压缸安装在固定座上，活塞端固定有支撑盘，顶杆一端铰接在支撑盘上，支撑盘跟随活塞端上下运动，驱动扩张板张开和闭合动作；张开向外挤压实现扩孔的目的。

Description

一种桩管挤压扩孔器

技术领域：

本发明属于工程施工设备领域，特别涉及一种桩管挤压扩孔器；尤其适合运用于大直径全套管取土桩，沉管桩底扩孔上。

背景技术：

沉管扩底桩是在灌注桩基础上发展起来的一种新桩型，通过压力或机械的方式在桩底形成一个扩大头，增大有效承载面积，从而提高桩端承载力，使扩底桩成为以桩端支承为主，桩周侧摩阻力为辅的桩型。沉管扩底桩是在普通沉管灌注桩的基础上发展起来的一种新型桩，这种桩依其承载力高、材料用量少、工期快、造价较低的特点，明显优于其它桩型，越来越受到广大用户的青睐。

目前，国内外的扩孔成型工艺有：钻扩、爆扩、夯扩、振扩、锤扩、压扩、冲扩、注扩、挤扩和挖扩十大类型。而在建筑界，绝大多数采用钻扩方式进行扩孔，中国专利公报CN200620020338.4，公开一种灌注桩扩孔器，该发明灌注桩扩孔器属于桩基施工设备；在中心管的管壁上沿管中心线方向对称开有长孔，铰连成一体的上刀板和下刀板分别配置在对称地长孔内，液压油缸固装在中心管管腔内，滑动块安装在液压油缸的油杆端上，上刀板的上端铰接在滑动块上，下支座固装在位于滑动块下部位处的中心管内壁上，下刀板的下端铰连在下支座上；本器实现了一台设备即可完成桩基钻孔、扩孔和取土的连续作业，但钻扩存在诸如：需要泥浆护壁，扩完清底作业等问题。相对而言，挤扩的技术仍处于空白，如何提供一种能够通过向外挤压扩张的扩孔设备，即成为本发明研究的对象。

发明内容：

本发明的目的是设计一种回转筒周向铰接有复数片由液压缸驱动的扩张板，并在回转座上电机驱动下，旋转至新位置，继续向外扩张挤压扩孔的桩管挤压扩孔器。

本发明技术方案是这样实现的：一种桩管挤压扩孔器，其特征是包括有固定环、回转座、回转筒、扩张板和大液压缸；所述固定环锁固在回转座上端面，该固定环径向设有胀紧机构，借助该固定环上的胀紧机构定位于套管内壁上；所述回转座下端面通过轴承定位有回转筒，轴承外圈与回转座相固定、内圈与回转筒相固定，在轴承内圈固定有内齿圈；回转座内安装有旋转电机，该旋转电机输出轴上固定有齿轮，该齿轮与内齿圈啮合，驱动回转筒旋转；所述回转筒上部设有固定座、周向具有复数道栅孔，每道栅孔安装一片扩张板，扩张板上部通过导轴定位在固定座上，下部铰接有顶杆；所述大液压缸安装在固定座上，活塞端固定有支撑盘，所述的顶杆一端铰接在支撑盘上，支撑盘跟随活塞端上下运动，驱动扩张板张开和闭合动作。

所述胀紧机构包括小液压缸和固定在小液压缸两端的胀紧爪，所述两胀紧爪分别滑动安装于固定环径向开设的导槽内，胀紧爪工作面与固定环外表面相一致的圆弧面，在该导槽内侧还设有限位块；静态，回缩的胀紧爪后端部抵触在所述的限位块上，工作面与固定环外表面齐平或呈内缩状态；作业时，胀紧爪在小液压缸驱动下向外伸出，能抵触在套管内壁，形成位置的锁定关系。

上述固定环上设有两套胀紧机构，且两套胀紧机构中的小液压缸成平行状态。

所述复数道栅孔均匀分布在回转筒上，所述扩张板内表面中央固定有加强筋梁，该加强筋梁上部设有轴孔，借助该轴孔通过导轴定位在固定座上，而所述的顶杆铰接在加强筋梁下部上。

所述回转筒内壁均匀分布有复数条轴向导轨，该轴向导轨处于两道栅孔中间；所述支撑盘外沿安装有滚轮，该滚轮与轴向导轨形成一一对应，滚轮抵触在轴向导轨上，形成受力和居中作用。

本发明提供沉管扩底的专用扩孔器，其可放置于套管内，并利用小液压缸定位于套管下端部，而后利用扩张板向外逐步挤压，既达到扩孔之目的，又能夯实土层，提高孔底侧面的抗塌孔能力，且减少或无需清理孔底，扩底造型有保障的特点。

附图说明：

下面结合具体图例对本发明做进一步说明：

图1桩管挤压扩孔器静态立体示意图

图2桩管挤压扩孔器张开状态立体示意图

图3桩管挤压扩孔器张开局部剖面示意图

图4桩管挤压扩孔器立体分解示意图

其中

1—固定环10—导槽101—限位块11—小液压缸

12—胀紧爪2—回转座21—旋转电机22—齿轮

3—回转筒31—内齿圈32—固定座33—栅孔

34—轴向导轨4—扩张板41—导轴42—顶杆

43—加强筋梁44—轴孔5—大液压缸51—活塞端

52—支撑盘53—滚轮6—轴承

具体实施方式：

参照图1至图4，桩管挤压扩孔器，包括有固定环1、回转座2、回转筒3、扩张板4、大液压缸5；固定环1锁固在回转座2上端面，该固定环1径向设有胀紧机构；该胀紧机构包括有小液压缸11和固定在小液压缸11两端的胀紧爪12，两胀紧爪12分别滑动安装于固定环1径向开设的导槽10内，胀紧爪12工作面与固定环1外表面相一致的圆弧面，在该导槽10内侧还设有限位块101；静态，回缩的胀紧爪12后端部抵触在该限位块101上，工作面与固定环1外表面齐平或呈内缩状态，以便扩孔器可灵活在套管内上下移动；作业时，胀紧爪12在小液压缸11驱动下向外伸出，能抵触在套管内壁，形成位置的锁定关系。本实例中，固定环1上设有两套胀紧机构，且两套胀紧机构中的小液压缸11成平行状态，形成足够的胀紧力。

所述回转座2下端面通过轴承6定位有回转筒3，轴承6外圈与回转座2相固定、内圈与回转筒3相固定，在轴承6内圈固定有内齿圈31；回转座2内安装有旋转电机21，该旋转电机21输出轴上固定有齿轮22，该齿轮22与内齿圈31啮合，驱动回转筒3旋转；回转筒3上部设有固定座32、周向具有复数道栅孔33，栅孔33成均匀分布于回转筒3的圆周上，也即所述的周向；每道栅孔33安装一片扩张板4，扩张板4上部通过导轴41定位在固定座32上，下部铰接有顶杆42；更具体地说，扩张板4内表面中央固定有加强筋梁43，该加强筋梁43上部设有轴孔44，借助该轴孔44通过导轴41定位在固定座32上，而所述的顶杆42铰接在加强筋梁43下部上。

所述大液压缸5安装在固定座32上，活塞端51固定有支撑盘52，所述顶杆42一端铰接在支撑盘52上，支撑盘52跟随活塞端51上下运动，驱动扩张板4张开和闭合动作，张开即为向外挤压扩孔作用。

参照图3，为了受力平衡和活塞端51运行于居中状态，延长大液压缸5使用寿命，需对回转筒3做进一步设计。所述回转筒3内壁均匀分布有复数条轴向导轨34，该轴向导轨34处于两道栅孔33中间；所述支撑盘52外沿安装有滚轮53，该滚轮53与轴向导轨34形成一一对应，滚轮53抵触在轴向导轨34上，形成受力和居中作用，也即即使径向一侧扩张板4受力，另一侧为空载，也能始终保持活塞端51居中效果。

Claims (5)

1.一种桩管挤压扩孔器，其特征是包括有固定环、回转座、回转筒、扩张板和大液压缸；所述固定环锁固在回转座上端面，该固定环径向设有胀紧机构，借助该固定环上的胀紧机构定位于套管内壁上；所述回转座下端面通过轴承定位有回转筒，轴承外圈与回转座相固定、内圈与回转筒相固定，在轴承内圈固定有内齿圈；回转座内安装有旋转电机，该旋转电机输出轴上固定有齿轮，该齿轮与内齿圈啮合，驱动回转筒旋转；所述回转筒上部设有固定座、周向具有复数道栅孔，每道栅孔安装一片扩张板，扩张板上部通过导轴定位在固定座上，下部铰接有顶杆；所述大液压缸安装在固定座上，活塞端固定有支撑盘，所述的顶杆一端铰接在支撑盘上，支撑盘跟随活塞端上下运动，驱动扩张板张开和闭合动作。

2.根据权利要求1所述的一种桩管挤压扩孔器，其特征是胀紧机构包括小液压缸和固定在小液压缸两端的胀紧爪，所述两胀紧爪分别滑动安装于固定环径向开设的导槽内，胀紧爪工作面与固定环外表面相一致的圆弧面，在该导槽内侧还设有限位块；静态，回缩的胀紧爪后端部抵触在所述的限位块上，工作面与固定环外表面齐平或呈内缩状态；作业时，胀紧爪在小液压缸驱动下向外伸出，能抵触在套管内壁，形成位置的锁定关系。

3.根据权利要求1或2所述的一种桩管挤压扩孔器，其特征是固定环上设有两套胀紧机构，且两套胀紧机构中的小液压缸成平行状态。

4.根据权利要求1所述的一种桩管挤压扩孔器，其特征是复数道栅孔均匀分布在回转筒上，所述扩张板内表面中央固定有加强筋梁，该加强筋梁上部设有轴孔，借助该轴孔通过导轴定位在固定座上，而所述的顶杆铰接在加强筋梁下部上。

5.根据权利要求1或4所述的一种桩管挤压扩孔器，其特征是回转筒内壁均匀分布有复数条轴向导轨，该轴向导轨处于两道栅孔中间；所述支撑盘外沿安装有滚轮，该滚轮与轴向导轨形成一一对应，滚轮抵触在轴向导轨上，形成受力和居中作用。