CN110565640B - 一种钻孔灌注桩桩头搅拌破碎装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻孔灌注桩桩头搅拌破碎装置，涉及建筑设备领域，技术方案为，包括三脚架，及水平设置在三角架上侧的横杆，三脚架顶部转动连接横杆的一端，横杆的另一端设置有竖直向下的支撑组件；横杆中部设置竖直向下的搅拌组件；搅拌组件包括套接在横杆杆体中部的搅拌组件套管，搅拌组件套管下侧设置竖直的搅拌主杆，搅拌主杆下端设置搅拌头；支撑组件包括设置在横杆端部下方的支撑主杆，支撑主杆底端设置万向轮。本发明的有益效果是：由于本方案是在钻孔灌注桩灌注完成后很短的时间内实施，不占用整体的工期，可节约出传统的在土方开挖到桩头漏出后在进行桩头破除的这部分工期。

Description

一种钻孔灌注桩桩头搅拌破碎装置

技术领域

本发明涉及建筑设备领域，特别涉及一种钻孔灌注桩桩头搅拌破碎装置。

背景技术

随着我国城市大规模的工程建设，钻孔灌注桩被广泛的应用于工程施工中。目前钻孔灌注桩多为现浇钢筋混凝土结构。由于施工工法的原因，为确保桩头质量，需要比设计要求的桩顶标高多浇筑一部分混凝土；同时，由于工艺控制不好，也容易引起桩顶混凝土超灌。在基坑开挖至设计标高之后，需要将超灌的混凝土桩头进行破除。

综上，待基坑开挖至设计标高之后再破除桩头，桩头强度较高，存在混凝土桩头破除难度大、费用高、工期长、破除后的桩头吊装风险大、外运难等诸多问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种钻孔灌注桩桩头搅拌破碎装置，其目的在于能有效解决混凝土桩头破除难度大、费用高、工期长、破除后的桩头吊装风险大、外运难的问题，有效达到节约工期和费用，降低风险。

其技术方案为，包括三脚架，及水平设置在所述三角架上侧的横杆，所述三脚架顶部转动连接横杆的一端，横杆的另一端设置有竖直向下的支撑组件；所述横杆中部设置竖直向下的搅拌组件；

所述搅拌组件包括套接在所述横杆杆体中部的搅拌组件套管，搅拌组件套管下侧设置竖直的搅拌主杆，搅拌主杆下端设置搅拌头；

所述支撑组件包括设置在所述横杆端部下方的支撑主杆，支撑主杆底端设置万向轮。

搅拌组件套管与横杆通过锁紧螺栓锁紧。

优选为，所述搅拌组件的搅拌套管下方设置有框架，框架包括与所述搅拌套管下表面固定连接的立杆，及固定设置在立杆底端的支撑板，所述支撑板上开设有通孔，所述搅拌主杆的顶端贯穿该通孔，且搅拌主杆上端设置有限位板，限位板防止搅拌主杆从通孔掉出，所述限位板上侧固定设置把手。框架为矩形框架，操作者可以通过把手提拉搅拌主杆，从而实现对竖直方向上桩头标准高度以上部位的搅拌破碎。

优选为，所述搅拌主杆为伸缩杆，其杆体上设置有锁紧螺栓及尺寸刻度，通过尺寸刻度可以控制搅拌主杆的长度。

优选为，所述搅拌主杆的底端设置有电机腔室，电机腔室固定设置电机，电机的电机轴与所述搅拌头连接。电机的线缆可以沿搅拌主杆设置，或者将搅拌主杆设置为中空杆，电机的线缆从搅拌主杆内部穿出至上方。

优选为，所述搅拌头包括一体化的上中下三部分，上部和下部均为锥形体，中部为柱状体；

所述上部和下部均由若干倾斜杆圆周阵列组成，上部的尖端位于上部，锥底通过圆环固定连接；所述下部的尖端向下，另一端通过另一圆环固定连接；上下两个圆环之间固定设置若干竖直杆体，所述中部由所述若干竖直杆体圆周阵列组成，且由所述竖直杆体组成的圆周的外径与所述圆环的外径相等。该形式的搅拌头，具有更好的一体性，通过圆环的加固，使搅拌头整体结构更加坚固耐用。

所述上部的顶端通过竖直的连接杆与所述电机的电机轴连接。

优选为，所述三脚架顶端由下至上依次转动连接圆形的刻度盘及横杆套管，所述刻度盘上表面设置有刻度，所述横杆套管套接在所述横杆端部外侧，横杆套管与横杆通过锁紧螺栓锁紧。

所述横杆套管的下侧面，沿其轴线设置有指针，指针位于所述刻度盘上方。

优选为，所述横杆的杆体上侧设置有水准泡。

优选为，所述支撑组件的支撑主杆顶端设置有支撑套管，所述支撑套管与横杆的端部通过锁紧螺栓锁紧；

主支撑杆为伸缩杆。

所述搅拌头包括一体化的上中下三部分，上部和下部均为锥形体，中部为柱状体；

所述上部和下部均由若干倾斜杆圆周阵列组成，上部的尖端位于上端，所述下部的尖端向下，上部和下部的倾斜杆之间固定设置若干竖直杆体，所述中部由所述若干竖直杆体圆周阵列组成；

所述上部和中部的连接处外围、所述中部和下部的连接处外围分别固定设置圆环体。此形式的搅拌头结构，在搅拌头上下移动时具有更好的破碎效果，且对搅拌头径向的搅拌和破碎效果也相对更好。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

（1）由于本方案是在钻孔灌注桩灌注完成后很短的时间内实施，不占用整体的工期，可节约出传统的在土方开挖到桩头漏出后在进行桩头破除的这部分工期；

（2）本发明将混凝土在初凝前后进行破碎，并与非混凝土物质搅拌，可以极大的降低搅拌部位的混凝土的坚固程度，此部分混凝土可直接与土体一块开挖外运，可有效避免桩头对土体开挖的影响，极大的提高了土体开挖外运的效率，同时也消除了桩头破除、吊装、外运的风险；

（3）搅拌头的圆环结构可以有效避免桩头破除时对钻孔灌注桩钢筋的损伤；

（4）水准泡、竖向支撑组件、带刻度的搅拌主杆及刻度盘，可精确控制桩头破除的标高及范围；

（5）此装置使用时噪声低，操作方便，可以极大的节约人力物力，降低劳动成本，符合绿色节能施工的要求。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构示意图一。

图2为图1的A局部放大图。

图3为本本发明实施例的使用状态参考图。

其中，附图标记为：1、三脚架；11、刻度盘；2、搅拌组件；21、搅拌组件套管；22、搅拌主杆；23、搅拌头；231、上部；232、中部；233、下部；24、框架；25、把手；26、电机腔室；3、支撑组件；31、支撑主杆；32、万向轮；33、支撑套管；4、水准泡；5、横杆；51、横杆套管。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。当然，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

实施例1

参见图1与图2，本发明提供一种钻孔灌注桩桩头搅拌破碎装置，包括三脚架1，及水平设置在三角架1上侧的横杆5，三脚架1顶部转动连接横杆5的一端，横杆5的另一端设置有竖直向下的支撑组件3；横杆5中部设置竖直向下的搅拌组件2；

三角架1的三根支腿均为可伸缩支腿；

搅拌组件2包括套接在横杆5杆体中部的搅拌组件套管21，搅拌组件套管21下侧设置竖直的搅拌主杆22，搅拌主杆22下端设置搅拌头23；

支撑组件5包括设置在横杆5端部下方的支撑主杆31，支撑主杆31底端设置万向轮32。

搅拌组件套管21与横杆5通过锁紧螺栓锁紧。

搅拌组件2的搅拌套管21下方设置有框架24，框架24包括与搅拌套管21下表面固定连接的立杆，及固定设置在立杆底端的支撑板，支撑板上开设有通孔，搅拌主杆22的顶端贯穿该通孔，且搅拌主杆22上端设置有限位板，限位板防止搅拌主杆22从通孔掉出，限位板上侧固定设置把手25。框架24为矩形框架，操作者可以通过把手25提拉搅拌主杆22，从而实现对竖直方向上桩头标准高度以上部位的搅拌破碎。

搅拌主杆22为伸缩杆，其杆体上设置有锁紧螺栓及尺寸刻度，通过尺寸刻度可以控制搅拌主杆22的长度。

搅拌主杆22的底端设置有电机腔室26，电机腔室26固定设置电机，电机的电机轴与搅拌头23连接。电机的线缆可以沿搅拌主杆22设置，或者将搅拌主杆22设置为中空杆，电机的线缆从搅拌主杆22内部穿出至上方。

搅拌头23包括一体化的上中下三部分，上部231和下部233均为锥形体，中部232为柱状体；

上部231和下部233均由若干倾斜杆圆周阵列组成，上部231的尖端位于上部，锥底通过圆环固定连接；下部233的尖端向下，另一端通过另一圆环固定连接；上下两个圆环之间固定设置若干竖直杆体，中部232由若干竖直杆体圆周阵列组成，且由所述竖直杆体组成的圆周的外径与所述圆环的外径相等。

上部231的顶端通过竖直的连接杆与电机的电机轴连接。

三脚架1顶端由下至上依次转动连接圆形的刻度盘11及横杆套管51，刻度盘11上表面设置有刻度，横杆套管51套接在横杆5端部外侧，横杆套管51与横杆5通过锁紧螺栓锁紧。

带刻度11的圆盘上的刻度每1度分一格，共360格。以此来精确控制水平横杆的扫掠范围。

横杆套管51的下侧面，沿其轴线设置有指针，指针位于刻度盘11上方。

横杆5的杆体上侧设置有水准泡4。

支撑组件3的支撑主杆31顶端设置有支撑套管33，支撑套管33与横杆5的端部通过锁紧螺栓锁紧；

主支撑杆31为伸缩杆。

参见图3，图3为本方案使用状态的参考示意图，其装置相关结构并不作为本方案参考。

本发明提供一种灌注桩桩头部分施工方法如下：

第一步，在钻孔灌注桩混凝土浇筑完毕，在混凝土初凝时间前后，将本装置布置在钻孔灌注桩上方。

第二步，调整三脚架1可伸缩支腿及支撑组件3高度，将水准泡4中的气泡居中，以使横杆5保持水平。

第三步，通过转动横杆套管51及调节支撑组件套管21，将搅拌主杆22调整至钻孔灌注桩竖向投影范围内。

第四步，转动刻度盘11，使带刻度盘11的0刻度线与横杆5中心线重合，并计算横杆5扫掠钻孔灌注桩竖向投影范围内的旋转角度。

第五步，通过调节搅拌主杆22，将搅拌头23的下部233最下端与桩顶设计标高对齐，此时为搅拌主杆22调节后的最大长度。

第六步，水平转动横杆5，带动下部搅拌头移动，对桩头破除段进行搅拌。通过把手25上下拉动搅拌主杆22将桩顶标高以上的混凝土浇筑部位全部搅拌破碎，使得混凝土与其他非混凝土物质混合，破坏混凝土之间的粘聚力，降低此部位的强度。

第七步，沿横杆5滑动支撑组件套管21，然后转动横杆套管5，将整个桩头竖向投影范围内的桩顶标高以上的混凝土浇筑部位全部搅拌破碎。

第八步，搅拌完成后，及时冲洗搅拌主杆22及搅拌头23，防止混凝土凝固。

第九步，在土方开挖时，已破碎的混凝土桩头强度非常低，可随土方一块外运。

实施例2

在实施例1的基础上，和实施例1不同的是，所述搅拌头23包括一体化的上中下三部分，上部231和下部233均为锥形体，中部232为柱状体；

所述上部231和下部233均由若干倾斜杆圆周阵列组成，上部231的尖端位于上端，所述下部233的尖端向下，上部231和下部233的倾斜杆之间固定设置若干竖直杆体，所述中部232由所述若干竖直杆体圆周阵列组成；

所述上部231和中部232的连接处外围、所述中部232和下部233的连接处外围分别固定设置圆环体。

本方案横杆5采用常用的架子管制作，公称口径为48mm，壁厚2.5mm~3.5mm。

搅拌主杆22可水平转动。采用常用钢管制作，直径为30mm~48mm，壁厚2.5mm~3.5mm，分为多段，且长度可调节。

搅拌头23的竖直的连接杆采用直径大于等于28mm的钢筋制作，长度约5cmm~15cm。上端连接电机的电机轴，此处也可直接选用钻机，连接杆直接固定连接在钻机的输出端也可。连接杆下端与上部231焊接。

上部231采用直径6mm~20mm的钢筋制作，共4~8根，沿圆周均匀布置，高度为3cm~10cm。分别与连接杆及上部的圆环焊接。

上下两个圆环均采用直径8mm~20mm的光圆钢筋制作。圆环内径约为5cm~15cm。此圆环可有效防止竖向搅拌钢筋与钻孔灌注桩钢筋碰撞、缠绕。

中部232的竖直杆体采用直径8~20mm的钢筋制作，共4~8根，均匀焊接在上下两个圆环的内侧。长度约为30cm~50cm。

下部233采用直径6mm~10mm的钢筋制作，共4~8根，沿圆周均匀布置，高度为2cm~4cm。分别与竖向搅拌钢筋及下部的圆环焊接。

主支撑杆31采用常用的架子管制作，公称口径为48mm，壁厚2.5mm~3.5mm。分节制作，每节长度1m~2m，最上面一节内壁有螺纹。

万向轮32直径为10cm左右，与支撑竖杆连接。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种钻孔灌注桩桩头搅拌破碎装置，其特征在于，包括三脚架（1），及水平设置在所述三脚架（1）上侧的横杆（5），所述三脚架（1）顶部转动连接横杆（5）的一端，横杆（5）的另一端设置有竖直向下的支撑组件（3）；所述横杆（5）中部设置竖直向下的搅拌组件（2）；

所述搅拌组件（2）包括套接在所述横杆（5）杆体中部的搅拌组件套管（21），搅拌组件套管（21）下侧设置竖直的搅拌主杆（22），搅拌主杆（22）下端设置搅拌头（23）；

所述支撑组件（3）包括设置在所述横杆（5）端部下方的支撑主杆（31），支撑主杆（31）底端设置万向轮（32）；

所述搅拌组件（2）的搅拌组件套管（21）下方设置有框架（24），框架（24）包括与所述搅拌组件套管（21）下表面固定连接的立杆，及固定设置在立杆底端的支撑板，所述支撑板上开设有通孔，所述搅拌主杆（22）的顶端贯穿该通孔，且搅拌主杆（22）上端设置有限位板，所述限位板上侧固定设置把手（25）；

所述搅拌主杆（22）为伸缩杆，其杆体上设置有锁紧螺栓及尺寸刻度；

所述搅拌主杆（22）的底端设置有电机腔室（26），电机腔室（26）固定设置电机，电机的电机轴与所述搅拌头（23）连接；

所述三脚架（1）顶端由下至上依次转动连接圆形的刻度盘及横杆套管（51），所述刻度盘上表面设置有刻度，所述横杆套管（51）套接在所述横杆（5）端部外侧，横杆套管（51）与横杆（5）通过锁紧螺栓锁紧；

所述支撑组件（3）的支撑主杆（31）顶端设置有支撑套管（33），所述支撑套管（33）与横杆（5）的端部通过锁紧螺栓锁紧；

支撑主杆（31）为伸缩杆；

所述搅拌头（23）包括一体化的上中下三部分，上部（231）和下部（233）均为锥形体，中部（232）为柱状体；

所述上部（231）和下部（233）均由若干倾斜杆圆周阵列组成，上部（231）的尖端位于上端，所述下部（233）的尖端向下，上部（231）和下部（233）的倾斜杆之间固定设置若干竖直杆体，所述中部（232）由所述若干竖直杆体圆周阵列组成；

所述上部（231）和中部（232）的连接处外围、所述中部（232）和下部（233）的连接处外围分别固定设置圆环体。

2.根据权利要求1所述的钻孔灌注桩桩头搅拌破碎装置，其特征在于，所述横杆（5）的杆体上侧设置有水准泡（4）。

3.根据权利要求1或2所述破碎装置的灌注桩桩头部分施工方法，其特征在于，

第一步，在钻孔灌注桩混凝土浇筑完毕，在混凝土初凝时间前后，将本破碎装置布置在钻孔灌注桩上方；

第二步，调整三脚架（1）及支撑组件（3）高度，将水准泡（4）中的气泡居中，以使横杆（5）保持水平；

第三步，通过转动横杆套管（51）及调节支撑组件套管（21），将搅拌主杆（22）调整至钻孔灌注桩竖向投影范围内；

第四步，转动刻度盘，使带刻度盘的0刻度线与横杆（5）中心线重合，并计算横杆5扫掠钻孔灌注桩竖向投影范围内的旋转角度；

第五步，通过调节搅拌主杆（22），将搅拌头（23）的下部（233）最下端与桩顶设计标高对齐，此时为搅拌主杆（22）调节后的最大长度；

第六步，水平转动横杆（5），带动下部搅拌头（23）移动，对桩头需要的破除段进行搅拌；通过把手（25）上下拉动搅拌主杆（22）将桩顶标高以上的混凝土浇筑部位全部搅拌破碎，使得混凝土与其他非混凝土物质混合，破坏混凝土之间的粘聚力，降低此部位的强度；

第七步，沿横杆（5）滑动支撑组件套管（21），然后转动横杆套管（5），将整个桩头竖向投影范围内的桩顶标高以上的混凝土浇筑部位全部搅拌破碎；

第八步，搅拌完成后，及时冲洗搅拌主杆（22）及搅拌头（23），防止混凝土凝固；

第九步，在土方开挖时，已破碎的混凝土桩头部分强度非常低，随土方一块挖开并外运。