CN104499945A - 一种静力压桩机扩孔沉桩整机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种静力压桩机扩孔沉桩整机，包括静力压桩机和沉桩扩孔机，所述沉桩扩孔机通过定平台连接所述静力压桩机，动平台和所述定平台之间设有平台油缸，所述动平台和大梁之间设有变幅油缸，所述大梁连接动力头，所述动力头能够在所述大梁上上下滑动，所述动力头的一端连接有链扣，双壁钻杆的一端通过固定在所述链扣上随所述动力头上下滑动，所述双壁钻杆的另一端连接伞式扩孔钻头，用于固定所述双壁钻杆的机械手固定在所述大梁上，夹持器固定在所述大梁上。本发明所述的一种静力压桩机扩孔沉桩整机，提高了压桩工作效率，而且在同样单桩承重的情况下配重少，挤土少，噪音小，无污染。
Description
技术领域
本发明涉及静力压桩机扩孔沉桩技术领域，具体涉及一种静力压桩机扩孔沉桩整机。
背景技术
现有的压装机有静力压桩机、气锤式压桩机以及螺旋浇灌桩机，传统的静力压桩机对沙层、硬土层、分化层等地质层压桩困难，甚至在有些地质下，传统的静力压桩机无法进行压桩工作，而且静力压桩机对沙层、硬土层、分化层等地质层压桩的破坏度很高。螺旋浇灌所形成的桩也存在不少缺点，如：螺旋浇灌桩的强度、硬度都不够好，且螺旋浇灌桩形成周期长。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种静力压桩机扩孔沉桩整机，克服上述缺陷，通过在静力压桩机上设置沉桩扩孔机，使得在压桩前先通过扩孔钻头扩孔再压桩，减少压桩困难，避免对地质层或压桩破坏。
为解决上述技术问题，本发明提供一种静力压桩机扩孔沉桩整机，包括静力压桩机和沉桩扩孔机，
所述沉桩扩孔机包括伞式扩孔钻头、双壁钻杆、大梁、夹持器、机械手、链扣、动力头、动平台、平台油缸、定平台和变幅油缸，所述沉桩扩孔机通过所述定平台连接所述静力压桩机，所述动平台和所述定平台之间设有所述平台油缸，所述平台油缸通过第一销轴与所述定平台连接，所述动平台和所述大梁之间设有所述变幅油缸，所述动平台与所述变幅油缸通过第二销轴连接，所述大梁连接所述动力头，所述动力头能够在所述大梁上上下滑动，所述动力头的一端连接有链扣，所述双壁钻杆的一端通过固定在所述链扣上随所述动力头上下滑动，所述双壁钻杆的另一端连接所述伞式扩孔钻头，用于固定所述双壁钻杆的所述机械手固定在所述大梁上，所述夹持器固定在所述大梁上，所述夹持器用于固定两根上下对接的所述双壁钻杆的连接处。
作为本发明所述一种静力压桩机扩孔沉桩整机的一种优选方案，所述伞式扩孔钻头包括具有内部封闭空间的水缸体，所述水缸体中滑动密封配合有贯穿所述封闭空间的中空芯轴，所述水缸体上设置有限制所述芯轴轴向移动的限位装置；所述芯轴的两端分别连接有内接头及钻头，所述内接头与所述钻头上分别开设有与所述芯轴的中空孔相连通的通孔；所述水缸体上设置有环绕所述内接头的外接头；所述水缸体的外壁上铰接有至少二个周向均布的扩孔臂，每个所述扩孔臂分别通过连杆与所述钻头相铰接；
所述水缸体的封闭空间内滑动配合有套装在所述芯轴外的水缸杆；所述水缸杆与所述钻头相对应的一端与所述水缸体及所述芯轴之间形成水腔，所述水腔通过设置在所述水缸体内的水道与所述外接头相连通；所述水缸杆与所述内接头相对应的一端与所述水缸体之间设置有水缸杆复位弹簧；所述水缸杆上设置有打开所述限位装置并带动所述芯轴轴向移动的解锁机构。
作为本发明所述一种静力压桩机扩孔沉桩整机的一种优选方案，所述扩孔臂和/或所述连杆上布置有钻齿。
作为本发明所述一种静力压桩机扩孔沉桩整机的一种优选方案，所述水缸体包括相互固定连接的后外壳及前外壳，所述后外壳的后端连接有端盖，所述前外壳的前端连接有密封盖。
作为本发明所述一种静力压桩机扩孔沉桩整机的一种优选方案，所述限位装置包括舌头复位弹簧及舌头，所述水缸体上设置有限位室，所述舌头可径向滑动地安装在所述限位室内，所述限位室的外开口上固定有盖板，所述舌头复位弹簧安装在所述盖板与所述舌头之间。
作为本发明所述一种静力压桩机扩孔沉桩整机的一种优选方案，所述限位室有两个，对称布置在所述后外壳上。
作为本发明所述一种静力压桩机扩孔沉桩整机的一种优选方案，所述舌头上设置有导向槽，所述后外壳上安装有与所述导向槽相配合的螺钉。
作为本发明所述一种静力压桩机扩孔沉桩整机的一种优选方案，所述舌头的径向后端设置有容纳所述舌头复位弹簧的盲孔。
作为本发明所述一种静力压桩机扩孔沉桩整机的一种优选方案，所述舌头的径向前端设置有与所述芯轴外表面相配合的弧形槽。
作为本发明所述一种静力压桩机扩孔沉桩整机的一种优选方案，所述舌头的径向前端设置有第一凹槽，所述芯轴上设置有与所述第一凹槽相配合的凸起，所述解锁机构包括设置在所述水缸杆内端的第二斜面与第二凹槽，所述舌头的径向前端设置有第一斜面，所述第二斜面与所述第一斜面相匹配，所述第二凹槽与所述芯轴上的凸起相配合。
与现有技术相比，本发明提出的一种静力压桩机扩孔沉桩整机，通过在静力压桩机上设置沉桩扩孔机，使得在压桩前先通过扩孔钻头扩孔再压桩，减少压桩困难，避免对地质层或压桩破坏，能够一次安装，运输免拆除，在不能直接压桩的情况下可以大大缩短压桩时间，提高了压桩工作效率，而且在同样单桩承重的情况下配重少，挤土少，噪音小，无污染。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中，
图1为本发明所述的一种静力压桩机扩孔沉桩整机的伞式扩孔钻头的主视结构示意图；
图2为图1的俯视剖视图；
图3为图2中的扩孔臂处于张开状态的示意图；
图4为本发明所述的一种静力压桩机扩孔沉桩整机的伞式扩孔钻头立体结构示意图；
图5为本发明所述的一种静力压桩机扩孔沉桩整机的伞式扩孔钻头处于使用状态的结构示意图；
图6为本发明本发明所述的一种静力压桩机扩孔沉桩整机的伞式扩孔钻头的后外壳的结构示意图；
图7为图6中的A-A剖视图；
图8为本发明所述的一种静力压桩机扩孔沉桩整机的伞式扩孔钻头的舌头的主视结构示意图；
图9为图8的左视结构示意图；
图10为图8的俯视结构示意图；
图11为图8的立体结构示意图；
图12为本发明所述的一种静力压桩机扩孔沉桩整机的伞式扩孔钻头的芯轴的主视结构示意图；
图13为图12的左视图；
图14为本发明所述的一种静力压桩机扩孔沉桩整机的伞式扩孔钻头的水缸杆的主视结构示意图；
图15为图14的左视图；
图16为图14的立体图；
图17为本发明所述的一种静力压桩机扩孔沉桩整机的沉桩扩孔机的结构示意图；和
图18为本发明所述的一种静力压桩机扩孔沉桩整机的结构示意图。
图1～图18中，包括外接头1、内接头2、密封盖3、后外壳4、舌头复位弹簧5、盖板6、舌头7、水缸杆8、水缸杆复位弹簧9、芯轴10、前外壳11、扩孔臂12、端盖13、连杆14、钻头15、钻齿16、水腔17、水道18、水缸体19、封闭空间20、限位装置21、通孔22、双壁钻杆23、动力头24、泥浆水道25、限位室26、盲孔27、导向槽28、第一凹槽29、第一斜面30、弧形槽31、凸起32、第二斜面33、第二凹槽34、螺钉35、水缸控制水道36、伞式扩孔钻头37、大梁38、夹持器39、机械手40、链扣41、动平台42、平台油缸43、定平台44、第一销轴45、第二销轴46、变幅油缸47、静力压桩机48、沉桩扩孔机49。
具体实施方式
本发明所述的一种静力压桩机扩孔沉桩整机，包括静力压桩机48和沉桩扩孔机49。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
首先，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
其次，本发明利用结构示意图等进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示静力压桩机扩孔沉桩整机结构的示意图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是实例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间。
如图17～18所示，所述沉桩扩孔机49包括伞式扩孔钻头37、双壁钻杆23、大梁38、夹持器39、机械手40、链扣41、动力头24、动平台42、平台油缸43、定平台44和变幅油缸47，所述沉桩扩孔机49通过所述定平台44连接所述静力压桩机48，所述动平台42和所述定平台44之间设有所述平台油缸43，所述平台油缸43通过第一销轴45与所述定平台44连接，所述动平台44和所述大梁38之间设有所述变幅油缸47，所述动平台42与所述变幅油缸47通过第二销轴46连接，所述大梁38连接所述动力头24，所述动力头24能够在所述大梁38上上下滑动，所述动力头24的一端连接有链扣41，所述双壁钻杆23的一端通过固定在所述链扣41上随所述动力头24上下滑动，所述双壁钻杆23的另一端连接所述伞式扩孔钻头37，用于固定所述双壁钻杆23的所述机械手40固定在所述大梁38上，所述夹持器39固定在所述大梁38上，所述夹持器39用于固定两根上下对接的所述双壁钻杆23的连接处。
如图1～图4所示，所述伞式扩孔钻头，包括水缸体19及钻头15。
水缸体19具有内部封闭空间20。水缸体19包括相互固定连接的后外壳4及前外壳11，后外壳4的后端连接有端盖13，前外壳11的前端连接有密封盖3。由端盖13、后外壳4、前外壳11及密封盖3围成封闭空间20。后外壳4的后端连接有外接头1。
水缸体19中滑动密封配合有贯穿其封闭空间20的中空芯轴10，中空芯轴10的两端分别穿过端盖13与密封盖3。芯轴10的两端分别连接有内接头2及钻头15，内接头2位于后端，钻头15位于前端；内接头2与钻头15上分别开设有与芯轴10的中空孔相连通的通孔22。水缸体19上的外接头1环绕在内接头2的周围。
水缸体19的前外壳11的外壁上铰接有至少二个周向均布的扩孔臂12，每个扩孔臂12分别通过连杆14与钻头15相铰接。扩孔臂12和/或连杆14上布置有钻齿16。
水缸体19的封闭空间20内滑动配合有套装在芯轴10外的水缸杆8。水缸杆8与钻头15相对应的一端与水缸体19及芯轴10之间形成水腔17，水腔17通过设置在水缸体19内的水道18与外接头1相连通；水缸杆8与内接头2相对应的一端与水缸体19之间设置有水缸杆复位弹簧9。
水缸体19上设置有限制芯轴10轴向移动的限位装置21；水缸杆8上设置有打开限位装置21并带动芯轴10轴向移动的解锁机构。
限位装置21包括舌头复位弹簧5及舌头7。水缸体19上设置有限位室26，如图6、图7所示，限位室26有两个，对称布置在后外壳4上，相应的限位装置21有两套。
舌头7可径向滑动地安装在限位室26内。如图8～图11所示，舌头7上设置有导向槽28，如图6、图7所示，后外壳4上安装有与导向槽28相配合的螺钉35。舌头7通过其导向槽28在螺钉35上滑动而沿后外壳4的径向移动。
限位室26的外开口上固定有盖板6，舌头复位弹簧5安装在盖板6与舌头7之间。如图8～图11所示，舌头7的径向后端还设置有容纳舌头复位弹簧5的盲孔27。
如图8～图11所示，舌头7的径向前端还设置有与芯轴10外表面相配合的弧形槽31。设置弧形槽31的作用是增大舌头7与芯轴10的接触面积，从而增大摩擦力。舌头7的径向前端还设置有第一凹槽29，芯轴10上设置有与第一凹槽29相配合的凸起32。凸起32与第一凹槽29相结合，起到更好的限位锁定效果。
如图12～图16所示，解锁机构包括设置在水缸杆8内端的第二斜面33与第二凹槽34，舌头7的径向前端设置有第一斜面30，第二斜面33与第一斜面30相匹配，第二凹槽34与芯轴10上的凸起32相配合。
本发明中伞式扩孔钻头的工作原理与工作过程如下：
如图5所示，本发明工作时，通过扣型与双壁钻杆23连接，扩孔钻头的外接头1与双壁钻杆23的外壁相连，扩孔钻头的内接头2与双壁钻杆23的内壁相连。双壁钻杆23连接在动力头24下，动力头24内的水缸控制水道36通过双壁钻杆23的外壁与扩孔钻头的水道18相连通；动力头24内的泥浆水道25通过双壁钻杆23的内壁及扩孔钻头的芯轴10上的中空孔与钻头15上的通孔22相连通。
图5所示的扩孔钻头处于扩孔臂12没有打开的状态，此状态下水缸控制水道36内是没有水的，即没有压力。这时芯轴10上的凸起32会被舌头7上的第一凹槽29挡住，芯轴10无法向上移动，所以扩孔臂12无法打开。
当需要打开扩孔钻头时，用水泵向水缸控制水道36加水，水通过水缸体19内的水道18流至水缸杆8底部的水腔17内，当水腔17内的压力升至1MPa时，水缸杆8克服水缸杆复位弹簧9的阻力向上移动，水缸杆8上的第二斜面33与舌头7上的第一斜面30接触，使舌头7向外退；当水缸杆8上升到一定程度后，水缸杆8上的第二凹槽34与芯轴10上的凸起32接触，将芯轴10带动向上运动，同时芯轴10带动钻头15向上运动，通过连杆14使扩孔臂12打开，从而打开扩孔钻头，并且扩孔钻头张开成伞状，如图3所示。
当钻头完成扩孔状态后需要将扩孔臂12收起时，只需将水缸控制水道36的水压消除(即不往水道泵水)即可，此时水缸杆8底部的水腔17内没有水的压力后，水缸杆8会在水缸杆复位弹簧9的作用下向下运动，芯轴10也会因此向下运动，从而带动扩孔臂12收起，这时扩孔钻头也就成缩小状态。
本发明的静力压桩机扩孔沉桩整机的工作原理是：当静力压桩机48无法压桩需要使用沉桩扩孔机49时，如图17中变幅油缸47开始翻转使大梁38立起来，平台油缸43开始翻转使伞式扩孔钻头37对准桩孔的中心，动力头24向下位移动打开链扣41将吊机吊起的第一根双壁钻杆23人工扣进链扣41里，此时动力头24向上移动，第一根双壁钻杆23由重力作用自然垂直，此时机械手40爪紧第一根双壁钻杆23，动力头24主轴旋转使主轴扣上第一根双壁钻杆23，然后机械手40松开，动力头24向下推进同时齿轮箱主轴旋转，同样方法上第二根双壁钻杆23，接第二根双壁钻杆23时，夹持器39夹紧第一根双壁钻杆23达到接杆的目的，当向下到达需要钻孔的深度时，开始调节扩孔调节机构，通过此机构可以调节伞式扩孔钻头37的张开程度来确定扩孔的直径大小，扩孔完成后调节扩孔调节结构使钻头收回状态，动力头24向上回拖第二根双壁钻杆23，机械手40配合动力头24松扣，夹持器39夹住第一根双壁钻杆23进行卸扣，动力头24向下接住第一根双壁钻杆23，再将动力头24向上回拖直至取出所有双壁钻杆23此时扩孔动作完成，静力压桩机48开始工作。
所属领域内的普通技术人员应该能够理解的是，本发明的特点或目的之一在于：本发明的一种静力压桩机扩孔沉桩整机，通过在静力压桩机上设置沉桩扩孔机，使得在压桩前先通过扩孔钻头扩孔再压桩，减少压桩困难，避免对地质层或压桩破坏，能够一次安装，运输免拆除，在不能直接压桩的情况下可以大大缩短压桩时间，提高了压桩工作效率，而且在同样单桩承重的情况下配重少，挤土少，噪音小，无污染。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种静力压桩机扩孔沉桩整机，其特征是：包括静力压桩机(48)和沉桩扩孔机(49)，
所述沉桩扩孔机(49)包括伞式扩孔钻头(37)、双壁钻杆(23)、大梁(38)、夹持器(39)、机械手(40)、链扣(41)、动力头(24)、动平台(42)、平台油缸(43)、定平台(44)和变幅油缸(47)，所述沉桩扩孔机(49)通过所述定平台(44)连接所述静力压桩机(48)，所述动平台(42)和所述定平台(44)之间设有所述平台油缸(43)，所述平台油缸(43)通过第一销轴(45)与所述定平台(44)连接，所述动平台(44)和所述大梁(38)之间设有所述变幅油缸(47)，所述动平台(42)与所述变幅油缸(47)通过第二销轴(46)连接，所述大梁(38)连接所述动力头(24)，所述动力头(24)能够在所述大梁(38)上上下滑动，所述动力头(24)的一端连接有链扣(41)，所述双壁钻杆(23)的一端通过固定在所述链扣(41)上随所述动力头(24)上下滑动，所述双壁钻杆(23)的另一端连接所述伞式扩孔钻头(37)，用于固定所述双壁钻杆(23)的所述机械手(40)固定在所述大梁(38)上，所述夹持器(39)固定在所述大梁(38)上，所述夹持器(39)用于固定两根上下对接的所述双壁钻杆(23)的连接处。
2.按照权利要求1所述的静力压桩机扩孔沉桩整机，其特征是：所述伞式扩孔钻头包括具有内部封闭空间(20)的水缸体(19)，所述水缸体(19)中滑动密封配合有贯穿所述封闭空间(20)的中空芯轴(10)，所述水缸体(19)上设置有限制所述芯轴(10)轴向移动的限位装置(21)；所述芯轴(10)的两端分别连接有内接头(2)及钻头(15)，所述内接头(2)与所述钻头(15)上分别开设有与所述芯轴(10)的中空孔相连通的通孔(22)；所述水缸体(19)上设置有环绕所述内接头(2)的外接头(1)；所述水缸体(19)的外壁上铰接有至少二个周向均布的扩孔臂(12)，每个所述扩孔臂(12)分别通过连杆(14)与所述钻头(15)相铰接；
所述水缸体(19)的封闭空间(20)内滑动配合有套装在所述芯轴(10)外的水缸杆(8)；所述水缸杆(8)与所述钻头(15)相对应的一端与所述水缸体(19)及所述芯轴(10)之间形成水腔(17)，所述水腔(17)通过设置在所述水缸体(19)内的水道(18)与所述外接头(1)相连通；所述水缸杆(8)与所述内接头(2)相对应的一端与所述水缸体(19)之间设置有水缸杆复位弹簧(9)；所述水缸杆(8)上设置有打开所述限位装置(21)并带动所述芯轴(10)轴向移动的解锁机构。
3.按照权利要求2所述的静力压桩机扩孔沉桩整机，其特征是：所述扩孔臂(12)和/或所述连杆(14)上布置有钻齿(16)。
4.按照权利要求2所述的静力压桩机扩孔沉桩整机，其特征是：所述水缸体(19)包括相互固定连接的后外壳(4)及前外壳(11)，所述后外壳(4)的后端连接有端盖(13)，所述前外壳(11)的前端连接有密封盖(3)。
5.按照权利要求2所述的静力压桩机扩孔沉桩整机，其特征是：所述限位装置(21)包括舌头复位弹簧(5)及舌头(7)，所述水缸体(19)上设置有限位室(26)，所述舌头(7)可径向滑动地安装在所述限位室(26)内，所述限位室(26)的外开口上固定有盖板(6)，所述舌头复位弹簧(5)安装在所述盖板(6)与所述舌头(7)之间。
6.按照权利要求5所述的静力压桩机扩孔沉桩整机，其特征是：所述限位室(26)有两个，对称布置在所述后外壳(4)上。
7.按照权利要求5所述的静力压桩机扩孔沉桩整机，其特征是：所述舌头(7)上设置有导向槽(28)，所述后外壳(4)上安装有与所述导向槽(28)相配合的螺钉。
8.按照权利要求5所述的静力压桩机扩孔沉桩整机，其特征是：所述舌头(7)的径向后端设置有容纳所述舌头复位弹簧(5)的盲孔(27)。
9.按照权利要求5所述的静力压桩机扩孔沉桩整机，其特征是：所述舌头(7)的径向前端设置有与所述芯轴(10)外表面相配合的弧形槽(31)。
10.按照权利要求5所述的静力压桩机扩孔沉桩整机，其特征是：所述舌头(7)的径向前端设置有第一凹槽(29)，所述芯轴(10)上设置有与所述第一凹槽(29)相配合的凸起(32)，所述解锁机构包括设置在所述水缸杆(8)内端的第二斜面(33)与第二凹槽(34)，所述舌头(7)的径向前端设置有第一斜面(30)，所述第二斜面(33)与所述第一斜面(30)相匹配，所述第二凹槽(34)与所述芯轴(10)上的凸起(32)相配合。
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