CN110043192A - 一种可变径钻孔装置及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种可变径钻孔装置及其组装方法，通过于钻杆的四周均匀设置有3个连杆机构，于钻杆的上部螺纹套接有法兰环，于钻杆的底端固定有钻头，并设置连杆机构包括下连杆和上连杆，且该上连杆的两端分别铰接在法兰环和下连杆上，下连杆的两端分别与上连杆和钻杆的下部铰接，并于下连杆上设置有刮刀，于下连杆与上连杆铰接的一端设置有挡圈；从而可根据现场桩基的直径大小进行变径，且由于组成该钻孔装置的各个零件为组装式，规格少，通用性强，在钻孔装置在钻孔作业中发生磨损或变形可及时调整钻孔装置直径或更换相应部件，从而减少了现场作业的怠工时间，减少了现场不同直径的钻孔装置数量，保证了钻孔质量。

Description

一种可变径钻孔装置及其组装方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种可变径钻孔装置。

背景技术

钻孔灌注桩是通过在施工现场机械钻孔、泥浆护壁的工艺在地基中形成桩孔，然后在里面放置钢筋笼、二次清孔后灌注混凝土形成桩基，它适应性强、钻孔噪声低、对周边环境影响小、不会引起周围建筑地基变形等特点，广泛应用在公路桥梁等工程领域。

目前，现有技术的钻孔灌注桩钻孔装置为固定式直径，钻孔装置一旦加工成型，就决定了它只能适用于该直径桩基的钻孔施工，但现场桩基的直径大小是不同的，所以现场会准备不同直径的钻孔装置，固定直径的钻孔装置在钻孔的过程中，钻孔装置外径会受到一定程度的磨损而变小，另外当钻孔过程中遇到不良地质引起钻孔装置直径变形，圆度不符合要求时，易发生钻孔偏斜的质量问题，这些使用后外观尺寸超差的钻孔装置只能作报废处理，这是本领域技术人员所不期望见到的。

发明内容

针对上述钻孔灌注桩用钻孔装置不可变径、通用性差，钻孔过程中钻孔装置外观尺寸超差后难于修理钻孔装置的缺点，本发明公开了一种可变径钻孔装置，其中：包括钻杆、钻头、法兰环和3个连杆机构；

所述钻杆的上部设置有外螺纹，3个所述连杆机构均匀布置在所述钻杆的四周；

所述钻头固定在所述钻杆的底端，所述法兰环螺纹套接在所述钻杆的外壁上，所述连杆机构包括下连杆和设置于所述下连杆之上的上连杆，所述上连杆的两端分别铰接在所述法兰环和所述下连杆上，所述下连杆的两端分别与所述上连杆和所述钻杆的下部铰接，所述下连杆上设置有所述刮刀，且所述下连杆与所述上连杆铰接的一端设置有挡圈。

上述的可变径钻孔装置，其中，所述钻杆上螺纹套接有3个螺母，且其中2个螺母位于所述法兰环的上方，1个螺母位于所述法兰环的下方。

上述的可变径钻孔装置，其中，所述法兰环和与其临近的螺母之间均设置有垫片。

上述的可变径钻孔装置，其中，所述螺母为六角螺母。

上述的可变径钻孔装置，其中，所述钻杆的底端焊接有圆环垫片，且所述圆环垫片设置于所述连接板和所述钻头之间。

上述的可变径钻孔装置，其中，所述法兰环内设置有通长的内螺纹，所述法兰环的外圆周均匀焊接有3个连接板，所述上连杆通过连接螺栓与所述连接板铰接。

上述的可变径钻孔装置，其中，所述法兰环内设置有通长的内螺纹，所述法兰环外圆周均匀焊接有3个连接板，所述上连杆通过连接螺栓与所述连接板铰接。

本发明还公开了一种可变径钻孔装置的组装方法，其中，应用于组装形成上述的可变径钻孔装置，所述方法包括如下步骤：

步骤S1，将钻头焊接在钻杆的底端，并将刮刀和挡圈焊接到下连杆上；

步骤S2，将下连杆的一端与钻杆的下部铰接，另一端与上连杆铰接；

步骤S3，依次将螺母、垫片和法兰环装配到钻杆上；

步骤S4，将上连杆的另一端与法兰环铰接，并依次将垫片和2个螺母装配到钻杆上。

上述的可变径钻孔装置的组装方法，其中，所述上连杆与所述下连杆之间、所述下连杆与所述钻杆之间、所述钻杆与所述法兰环之间均采用连接螺栓进行连接。

上述的可变径钻孔装置的组装方法，其中，所述螺母为六角螺母。

上述发明具有如下优点或者有益效果：

本发明公开了一种可变径钻孔装置及其组装方法，通过于钻杆的四周均匀设置有3个连杆机构，于钻杆的上部螺纹套接有法兰环，于钻杆的底端固定有钻头，并设置连杆机构包括下连杆和设置于所下连杆之上的上连杆，且该上连杆的两端分别铰接在法兰环和下连杆上，下连杆的两端分别与上连杆和钻杆的下部铰接，并于下连杆上设置有刮刀，于下连杆与上连杆铰接的一端设置有挡圈；从而可根据现场桩基的直径大小进行变径，且由于组成该钻孔装置的各个零件为组装式，规格少，通用性强，在钻孔装置在钻孔作业中发生磨损或变形可及时调整钻孔装置直径或更换相应部件，从而减少了现场作业的怠工时间，减少了现场不同直径的钻孔装置数量，保证了钻孔质量。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为本发明实施例中可变径钻孔装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中变径后的可变径钻孔装置的结构示意图；

图3为本发明实施例中可变径钻孔装置的俯视图；

图4为本发明实施例中钻杆与钻头的装配示意图；

图5为本发明实施例中下连杆与刮刀、挡圈的装配示意图；

图6为本发明实施例中上连杆的结构示意图；

图7为本发明实施例中法兰环的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明中的结构作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。

如图1～7所示，本发明公开了一种可变径钻孔装置，具体的，该钻孔装置包括钻杆1、钻头2、法兰环7和3个连杆机构；该钻杆1的上部设置有外螺纹，3个连杆机构均匀布置在钻杆1的四周；该钻头2固定在钻杆1的底端，法兰环7螺纹套接在钻杆1的外壁上(即钻杆1具有外螺纹的外壁上)，上述连杆机构包括下连杆4和设置于下连杆4之上的上连杆5，上连杆5的两端分别铰接在法兰环7和下连杆4上，下连杆4的两端分别与上连杆5和钻杆1的下部铰接，下连杆4上设置有刮刀3，且下连杆4与上连杆5铰接的一端设置有挡圈6。

在本发明的一个优选的实施例中，上述钻杆1上螺接有3个螺母8，且其中2个螺母8位于法兰环7的上方，1个螺母8位于法兰环7的下方，且法兰环7和与其临近的螺母8之间均设置有垫片9，具体的，该螺母8为六角螺母，例如M100大六角螺母。

在本发明的一个优选的实施例中，上述钻杆1的下部四周均匀焊接有三个连接板，且三个下连杆4分别与三个连接板通过连接螺栓10铰接，具体的，该下连杆4与钻杆1铰接的一端开设有与该连接板相适配的容置槽，且该连接板上开设有通孔，该下连杆4的端部于容置槽两侧开设有铰接孔，装配时，该连接板位于该容置槽内，该连接螺栓10贯穿该下连杆4上的铰接孔和连接板上的通孔将下连杆4和连接板铰接在一起，并于连接螺栓10的尾部设置有螺母和垫片以防止下连杆4脱落。

在本发明的一个优选的实施例中，上述钻杆1的底端焊接有圆环垫片9，且该圆环垫片9设置于连接件和钻头2之间起到增强钻杆1与钻头2的连接力，并减少泥浆对钻杆1与下连杆4之间铰接孔的磨损的作用。

在本发明的一个优选的实施例中，上述法兰环7内设置有通长的内螺纹，上述法兰环7外圆周均匀焊接有3个连接板，上连杆5通过连接螺栓10与连接板铰接，具体的，该上连杆5与法兰环7铰接的一端开设有与该连接板相适配的容置槽，且该连接板上开设有通孔，该上连杆5的端部于容置槽两侧开设有铰接孔，装配时，该连接板位于该容置槽内，该连接螺栓10贯穿该上连杆5上的铰接孔和连接板上的通孔将上连杆5和连接板铰接在一起，并于连接螺栓10的尾部设置有螺母和垫片以防止下连杆4脱落。

在本发明的一个优选的实施例中，上述上连杆5与下连杆4铰接的一端设置有连接板，且该连接板的上设置有通孔，上述下连杆4与上连杆5铰接的一端设置有容置槽，且该下连杆4与上连杆5铰接的端部于容置槽的两侧开设有铰接孔，装配时，该上连杆5的连接板位于下连杆4的容置槽内，该连接螺栓10贯穿该上连杆5上的铰接孔和连接板上的通孔将上连杆5和下连杆4铰接在一起，并于连接螺栓10的尾部设置有螺母和垫片以防止下连杆4脱落。

下面对该钻孔装置的几个重要的组成部分进行详细的描述：

1、钻杆：如图4所示，用车床加工一钻杆1，然后在钻杆1的底部焊上一个圆环垫片9、三个连接板和一个钻头2，具体的，该钻杆1为直径100mm，长1000mm的圆钢，其上丝长900mm，圆环垫片9直径240mm，圆环垫片9起增强钻杆1与钻头2的连接力，并减少泥浆对钻杆1与下连杆4之间铰接孔的磨损作用。

2、下连杆：如图5所示，下连杆4两端各带一铰接孔，以与钻杆1和上连杆5铰接，下连杆4上焊有刮刀3和挡圈6，刮刀3用于钻孔过程中切削土地，挡圈6用来确保钻孔过程中钻孔直径大小，本实施例中下连杆4厚100mm，高70mm，长570mm，其两端铰接孔直径30mm。

3、上连杆：如图6所示，上连杆5一端与下连杆4铰接，另一端与法兰环7上的连接板铰接，注意挡圈6不要与上连杆5焊接，否则上连杆5与下连杆4将无法转动。本实施例中上连杆5厚100mm，高70mm，长570mm，其两端铰接孔直径30mm。

4、法兰环：如图7所示，法兰环7内部有通长的内螺纹，外部焊接有3个沿圆周方向等距布置的连接板，此连接板与上连杆5铰接，本实例中法兰环7壁厚20mm，焊在上面的连接板厚度20mm，铰接孔直径30mm。

下面结合具体的实施例对发明中可变径钻孔装置的组装方法进行详细的描述：

步骤S1，将钻头2焊接在钻杆1的底端，并将刮刀3和挡圈6焊接到下连杆4上。

步骤S2，将下连杆4的一端与钻杆1的下部铰接，将下连杆4另一端与上连杆5铰接。

步骤S3，依次将M100大六角螺母8、垫片9、法兰环7装配到钻杆1上。

步骤S4，将上连杆5的另一端(即未与下连杆4铰接的一端)与法兰环7铰接，然后在钻杆1上再依次装配垫片9和两个M100大六角螺母8。其中，上连杆5与下连杆4之间、钻杆1与下连杆4之间，上连杆5与法兰环7之间均采用连接螺栓10进行连接，连接螺栓10规格为M30*150，且连接螺栓10尾部均装配有单螺母和单垫片。

下面结合具体的实施例对发明中可变径钻孔装置的使用方法进行详细的描述：

根据不同的桩径大小，首先通过旋转法兰环7来使其在钻杆1上下移动，从而可以调节上连杆5和下连杆4之间的角度，进而调整挡圈6的外径(即三个挡圈6所形成的圆周的直径)，当挡圈6的外径大小与所钻桩径大小一致时，通过法兰环7上下两侧的大六角螺母8及大垫片9来固定法兰环7在钻杆1上的位置，在钻孔过程中，当发现挡圈6磨损严重而使挡圈6外径变小时，再次调整法兰环7在钻杆1上的竖向位置来保持挡圈6的外径。当出现钻孔装置部件损坏时，只需更换已损坏的部件，从而降低了维修成本，节约了维修时间。

综上，本发明公开的可变径钻孔装置，具有制作及组装简单，钻孔装置可变径，适用范围广，通用性强，零部件易更换，易于保证施工质量的优点，可广泛用于建筑企业钻孔灌注桩的钻孔作业，具有很强的实用性。

本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种可变径钻孔装置，其特征在于：包括钻杆、钻头、法兰环和3个连杆机构；

所述钻杆的上部设置有外螺纹，3个所述连杆机构均匀布置在所述钻杆的四周；

所述钻头固定在所述钻杆的底端，所述法兰环螺纹套接在所述钻杆的外壁上，所述连杆机构包括下连杆和设置于所述下连杆之上的上连杆，所述上连杆的两端分别铰接在所述法兰环和所述下连杆上，所述下连杆的两端分别与所述上连杆和所述钻杆的下部铰接，所述下连杆上设置有所述刮刀，且所述下连杆与所述上连杆铰接的一端设置有挡圈。

2.如权利要求1所述的可变径钻孔装置，其特征在于，所述钻杆上螺纹套接有3个螺母，且其中2个螺母位于所述法兰环的上方，1个螺母位于所述法兰环的下方。

3.如权利要求2所述的可变径钻孔装置，其特征在于，所述法兰环和与其临近的螺母之间均设置有垫片。

4.如权利要求2所述的可变径钻孔装置，其特征在于，所述螺母为六角螺母。

5.如权利要求1所述的可变径钻孔装置，其特征在于，所述钻杆的下部四周均匀焊接有三个连接板，且所述下连杆与所述连接板通过连接螺栓铰接。

6.如权利要求5所述的可变径钻孔装置，其特征在于，所述钻杆的底端焊接有圆环垫片，且所述圆环垫片设置于所述连接板和所述钻头之间。

7.如权利要求1所述的可变径钻孔装置，其特征在于，所述法兰环内设置有通长的内螺纹，所述法兰环的外圆周均匀焊接有3个连接板，所述上连杆通过连接螺栓与所述连接板铰接。

8.一种可变径钻孔装置的组装方法，其特征在于，应用于组装形成如权利要求3所述的可变径钻孔装置，所述方法包括如下步骤：

步骤S1，将钻头焊接在钻杆的底端，并将刮刀和挡圈焊接到下连杆上；

步骤S2，将下连杆的一端与钻杆的下部铰接，另一端与上连杆铰接；

步骤S3，依次将螺母、垫片和法兰环装配到钻杆上；

步骤S4，将上连杆的另一端与法兰环铰接，并依次将垫片和2个螺母装配到钻杆上。

9.如权利要求8所述的可变径钻孔装置的组装方法，其特征在于，所述上连杆与所述下连杆之间、所述下连杆与所述钻杆之间、所述钻杆与所述法兰环之间均采用连接螺栓进行连接。

10.如权利要求8所述的可变径钻孔装置的组装方法，其特征在于，所述螺母为六角螺母。