CN105839641A - 一种螺旋式掏土器 - Google Patents

Abstract

本发明的一种螺旋式掏土器，涉及建筑施工设备领域。针对现有的人工清土方式，工作效率低，施工成本增加以及不适合远距离清土的问题。它一竖杆，径向间隔固定于竖杆底端的两个半圆形的挖掘叶片，分别为挖掘叶片一和挖掘叶片二，以及固定于竖杆顶端的旋转手柄，挖掘叶片的外径与预应力混凝土管桩的内径相配合。

Description

一种螺旋式掏土器

技术领域

本发明涉及建筑施工设备技术领域，特别是一种用于预应力混凝土管桩桩顶清土的螺旋式掏土器。

背景技术

根据施工规范的要求，预应力混凝土管桩(以下简称为管桩)需锚入主体结构的基础底板或承台，管桩顶部一定高度范围内灌注填芯混凝土，填芯混凝土内配置钢筋笼，钢筋笼底部设置钢板托板，管桩顶内的填芯混凝土高度主要有1.5m、3m、3.5m等。根据管桩施工工艺的特点，压桩至相应标高后，一般桩顶均位于土层中，随着时间的推移，泥土随地下水不断进入桩孔内。因此，当地下结构施工阶段土方开挖完毕后，必须将桩顶填芯高度范围内的杂土清除，以便施作填芯混凝土及后续地下结构工程。

清除管桩桩孔内泥土经常会使用半圆铲和洛阳铲，清理管桩内壁时，通常采用人工手持钢丝刷的方法进行清理。这些工具或方法劳动强度大，工作效率低，施工速度慢，土在狭小的管桩内运输的过程中容易掉落，桩孔内壁清理效果不理想，难以满足施工设计的要求。

发明内容

针对现有的人工清土方式，工作效率低，施工成本增加以及不适合远距离清土的问题。本发明的目的是提供一种螺旋式掏土器，既能充分发挥人工清土的功效，又避免了传统人工清土方法在将泥土往外运输的过程中所造成的土质残留的弊端，对桩径小、填芯深、淤泥多的桩孔掏土效果更佳。

本发明解决其技术问题所采用的一种螺旋式掏土器，用于预应力混凝土管桩桩顶清土，包括：一竖杆，径向间隔固定于所述竖杆底端的两个半圆形的挖掘叶片，分别为挖掘叶片一和挖掘叶片二，以及固定于所述竖杆顶端的旋转手柄，所述挖掘叶片的外径与所述预应力混凝土管桩的内径相配合。

优选的，在两个所述挖掘叶片下部分别设置“L”形加固件，所述“L”形加固件的一边与所述竖杆固接，其另一边与所述挖掘叶片的底面固接。

优选的，所述挖掘叶片一和所述挖掘叶片二相向设置。

优选的，两个所述挖掘叶片外侧边缘均向上拗弯，其中，所述挖掘叶片一水平设置，位于所述挖掘叶片一下方的所述挖掘叶片二与水平面具有一夹角α，且15°≤α≤30°。

优选的，所述挖掘叶片二与水平面的夹角α为20°。

优选的，两个所述挖掘叶片的竖向间距为80mm～100mm。

优选的，所述“L”形加固件由直径为6mm～10mm的钢筋制成，两个所述挖掘叶片均采用3mm～5mm厚薄钢板制作，所述旋转手柄和所述竖杆采用直径为14mm或16mm的钢筋制成。

优选的，所述旋转手柄、竖杆、挖掘叶片与“L”形加固件之间均焊接连接，而且，所述“L”形加固件与所述挖掘叶片及竖杆之间的接触部位均为双面满焊。

优选的，所述旋转手柄的长度大于所述预应力混凝土管桩的孔径，所述竖杆的长度大于所述预应力混凝土管桩桩顶填芯混凝土的高度。

本发明的效果在于：本发明的螺旋式掏土器，竖杆的顶端固接旋转手柄，竖杆的底端径向间隔固接两个挖掘叶片，而且，挖掘叶片的外径与管桩的内径相配合，当旋转手柄沿竖杆的轴线旋转时，位于竖杆底部的挖掘叶片能够不断切削管桩内的泥土，当挖掘叶片上积累一定量的泥土后，上提螺旋式掏土器以清除桩内泥土，该螺旋式掏土器的挖掘叶片结构简易，且其与管桩内腔相配合，使得螺旋式掏土器向上提土的过程更为顺畅，有效地防止了泥土的下漏，既能充分发挥人工清土的功效，又避免了传统人工清土方法在将泥土往外运输的过程中所造成的土质残留的弊端。

附图说明

图1为本发明螺旋式掏土器的结构示意图；

图2为本发明螺旋式掏土器的立体图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种螺旋式掏土器作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。

实施例一：结合图1和图2说明本发明的螺旋式掏土器，本实施例以预应力混凝土管桩(简称管桩)1桩顶的清土施工为例，如图1所示，本实施例的螺旋式掏土器从上至下依次为旋转手柄3、竖杆4、挖掘叶片一5和挖掘叶片二6，旋转手柄3固接于竖杆4的顶端，半圆形的挖掘叶片一5和挖掘叶片二6径向间隔固定于竖杆4的底端，而且，挖掘叶片一5和挖掘叶片二6的外径与管桩1的内径相配合。

本发明的螺旋式掏土器，竖杆4的顶端固接旋转手柄3，竖杆4的底端径向间隔固接两个挖掘叶片5、6，而且，挖掘叶片5、6的外径与管桩1的内径相配合，当旋转手柄3沿竖杆4的轴线旋转时，位于竖杆4底部的挖掘叶片5、6能够不断切削管桩1内的泥土，当挖掘叶片5、6上积累一定量的泥土后，上提螺旋式掏土器以清除桩内泥土，该螺旋式掏土器的挖掘叶片5、6结构简易，且其与管桩1内腔相配合，使得螺旋式掏土器向上提土的过程更为顺畅，有效地防止了泥土的下漏，既能充分发挥人工清土的功效，又避免了传统人工清土方法在将泥土往外运输的过程中所造成的土质残留的弊端。

如图2所示，在两个挖掘叶片5、6下部分别设置“L”形加固件7，“L”形加固件7的一边与竖杆4固接，其另一边与挖掘叶片5、6的底面固接。本实施例采用焊接的方式实现固接，与现有的掏土器不同的是，两个“L”形加固件7的设置，使得挖掘叶片5、6与竖杆4的连接更加稳固，可以有效地防止两者连接处断裂现象的发生。

进一步，挖掘叶片一5和挖掘叶片二6相向设置，也就是说，挖掘叶片一5和挖掘叶片二6在水平面的投影为一近似圆形，挖掘叶片5、6的上述结构设置，能够避免挖掘叶片5、6上的泥土掉落，而且，易于加工，降低了制作成本。同时，另外，两个挖掘叶片5、6的尺寸可以依据实际施工中管桩1桩径的大小不同而定，竖杆4的长度可以依据管桩1的深度制成不同的长度，既保证了桩顶清土的要求，又满足了经济实用、方便灵活的要求。

请继续参考图1，两个挖掘叶片5、6外侧边缘均向上拗弯，该结构的挖掘叶片5、6能够更有效地阻止挖掘叶片5、6上收集的泥土掉落，其中，挖掘叶片一5水平设置，用来承载挖掘叶片二6通过旋转所挤压出来的泥土；位于所述挖掘叶片一5下方的挖掘叶片二6与水平面具有一夹角α，且15°≤α≤30°，具有该夹角α的挖掘叶片二6在自身旋转运动及向下压力的双重作用下，能够在管桩1内沿着螺旋式的轨迹向下切削，使得管桩1内的清土工作更方便省力。

上述夹角α优选20°，这个夹角既可以保证挖掘叶片二6有效地切削泥土2，同时倾斜角度较小，泥土往上运输的过程中掉落得相对较少，提土效率更高，同时清土效率也得以提高。

如图1所示，两个挖掘叶片5、6的竖向间距为80mm～100mm，如此设置，既能够为切削下来的泥土提供向上传递的空间，又能够避免两个挖掘叶片5、6之间收集的泥土掉落。

优选的，“L”形加固件7由直径为6mm～10mm的钢筋弯制而成，该钢筋不但取材方便，而且具有足够的刚度，能够避免挖掘叶片5、6在压力的作用下变形或断裂；两个挖掘叶片5、6均采用3mm～5mm厚薄钢板制作，该厚度的薄钢板更有利于快速切削泥土，而且，取材及加工均更加方便；旋转手柄3和竖杆4采用直径为14mm或16mm的钢筋制成，以保证螺旋式掏土器整体的结构强度。

上述旋转手柄3与竖杆4、竖杆4与挖掘叶片5、6、“L”形加固件7与挖掘叶片5、6之间均焊接连接，保证了竖杆4与挖掘叶片5、6之间的连接质量以及耐用性的要求。更佳的，“L”形加固件7与挖掘叶片5、6及竖杆4之间的接触部位采用双面满焊，有效地防止了清土过程中挖掘叶片5、6以及挖掘叶片5、6与竖杆4的连接处发生断裂现象。

上述旋转手柄3的长度略大于管桩1的孔径，竖杆4的有效长度(即旋转手柄3至端部挖掘叶片二6的最小净距)略大于管桩1桩顶填芯混凝土高度，上述设置能够防止施工过程中螺旋式掏土器掉落至管桩1内。

下面结合图1和图2说明本发明的螺旋式掏土器的施工过程：

一、清除管桩1顶部的杂土，湿润管桩1内的泥土，将螺旋式掏土器插入管桩1桩顶土体2中，单向旋转螺旋式掏土器的旋转手柄3，使得螺旋式掏土器端部挖掘叶片二6切削的泥土向上旋转并挤压至挖掘叶片一5；

二、待挖掘叶片5、6表面收集达到厚度为h的泥土后，立即上提螺旋式掏土器，并将泥土转运至相应容器中，其中，10cm<h<20cm；

三、不断重复上述步骤一至二，直至泥土清理完毕。

传统人工清土过程中，通常只适合短距离，难以满足深度大的清土施工需要，而新型螺旋叶面钻头的清理工具，在施工过程中容易造成法兰盘处断裂，甚至会伤到施工场所的工作人员，造成重大人身和财产损失；本实施例中螺旋式掏土器的旋转手柄3、竖杆4、挖掘叶片5、6及“L”形加固件7之间均采用焊接连接的方式，更佳的是，“L”形加固件7与挖掘叶片5、6及竖杆4的接触部位采用双面满焊，使得螺旋式掏土器各部件之间连接牢固，避免施工过程中发生断裂现象；通过旋转旋转手柄3，挖掘叶片二6能够将泥土向上旋转挤压至挖掘叶片一5，使得挖掘叶片一5与挖掘叶片二6形成一个接近水平且底面为圆形的漏斗形结构，通过这个漏斗结构使得泥土被提出管桩1，可以经济、高效地清除管桩1桩顶填芯高度范围内的杂土，既保证了有效清土的施工要求，又满足了经济实用、易操作的要求。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求范围。

Claims (9)

1.一种螺旋式掏土器，用于预应力混凝土管桩桩顶清土，其特征在于，包括：一竖杆，径向间隔固定于所述竖杆底端的两个半圆形的挖掘叶片，分别为挖掘叶片一和挖掘叶片二，以及固定于所述竖杆顶端的旋转手柄，所述挖掘叶片的外径与所述预应力混凝土管桩的内径相配合。

2.根据权利要求1所述的螺旋式掏土器，其特征在于：在两个所述挖掘叶片下部分别设置“L”形加固件，所述“L”形加固件的一边与所述竖杆固接，其另一边与所述挖掘叶片的底面固接。

3.根据权利要求1所述的螺旋式掏土器，其特征在于：所述挖掘叶片一和所述挖掘叶片二相向设置。

4.根据权利要求1至3任一项所述的螺旋式掏土器，其特征在于：两个所述挖掘叶片外侧边缘均向上拗弯，其中，所述挖掘叶片一水平设置，位于所述挖掘叶片一下方的所述挖掘叶片二与水平面具有一夹角α，且15°≤α≤30°。

5.根据权利要求4所述的螺旋式掏土器，其特征在于：所述挖掘叶片二与水平面的夹角α为20°。

6.根据权利要求1至3任一项所述的螺旋式掏土器，其特征在于：两个所述挖掘叶片的竖向间距为80mm～100mm。

7.根据权利要求2所述的螺旋式掏土器，其特征在于：所述“L”形加固件由直径为6mm～10mm的钢筋制成，两个所述挖掘叶片均采用3mm～5mm厚薄钢板制作，所述旋转手柄和所述竖杆采用直径为14mm或16mm的钢筋制成。

8.根据权利要求1至3任一项所述的螺旋式掏土器，其特征在于：所述旋转手柄、竖杆、挖掘叶片与“L”形加固件之间均焊接连接，而且，所述“L”形加固件与所述挖掘叶片及竖杆之间的接触部位均为双面满焊。

9.根据权利要求1至3任一项所述的螺旋式掏土器，其特征在于：所述旋转手柄的长度大于所述预应力混凝土管桩的孔径，所述竖杆的长度大于所述预应力混凝土管桩桩顶填芯混凝土的高度。