CN110747856A - 一种粘性虚土质桩孔渣土的打散装置及打散方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于打散设备技术领域，涉及一种粘性虚土质桩孔渣土的打散装置及打散方法，包括移动机构、吸管以及打散机构，移动机构与吸管相连，打散机构套装在吸管末端；打散机构包括打散筒体、驱动部件、传动部件以及置于打散筒体一端的锯齿刀头，驱动部件置于吸管外壁上，传动部件置于打散筒体上，驱动部件与传动部件相连驱动传动部件带动打散筒体转动，进而带动锯齿刀头旋转对渣土块旋切、打散；打散筒体为空心筒体，打散筒体套装在吸管末端外侧且打散筒体的锯齿刀头与吸管末端对齐；吸管末端截面为斜口面，吸管末端斜口面的倾斜角度为15～45°。本发明能有效地将渣土打散，并被吸管吸走，且吸管不会发生堵塞，吸土效率高。
Description
技术领域
本发明属于机械装置技术领域，涉及一种打散装置及方法；特别涉及一种粘性虚土质桩孔渣土的打散装置及打散方法。
背景技术
在打桩施工过程中，将钢筋笼下放到打好的桩孔内时，钢筋笼会与桩孔侧壁发生碰撞使得桩孔侧壁上的残渣(渣土)落到桩孔底部，当大量的残渣(渣土)在桩孔底部越积越多时钢筋笼不能下放至桩孔底部，就会导致钢筋笼多出地面一定的高度，这时对于下一步施工难度极大，要么把多余高度的钢筋笼切掉、要么直接施工，如果说切掉或者直接施工将极大的影响整体的刚性。
此外，在我国西北的丘陵地区，土质多为虚土，且在打桩时，桩孔深度常常在50米深，渣土含水量较多会呈现粘性，目前，施工中通常采用吸土机将桩孔里堆积的残渣(渣土)吸出，但是由于桩孔内的渣土多为粘性虚土，渣土堆积在桩孔底部粘结在一起，使得残渣土均不易被吸管吸出，因此要在吸土机吸嘴处设置打散装置，方便将残渣或渣土打散，能有效的从吸管中吸走。
发明内容
为了解决渣土粘性较大，容易堵塞吸管，难以被吸走的技术问题；本发明提出一种能有效地将桩孔内粘性虚土打散，并被吸管吸走，且吸管不会发生堵塞，吸土效率高的粘性虚土质桩孔渣土的打散装置及打散方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种粘性虚土质桩孔渣土的打散装置，其特征在于：所述粘性虚土质桩孔渣土的打散装置包括移动机构、吸管以及打散机构；所述移动机构与吸管相连；所述打散机构套装在吸管末端；
所述打散机构包括打散筒体、驱动部件、传动部件以及置于打散筒体一端的锯齿刀头；所述驱动部件置于吸管外壁上；所述传动部件置于打散筒体上，所述驱动部件与传动部件相连驱动传动部件带动打散筒体转动，进而带动锯齿刀头旋转对渣土块旋切、打散。
进一步的，所述打散筒体为空心筒体，所述打散筒体套装在吸管末端外侧且打散筒体的锯齿刀头与吸管末端对齐，从吸管末端外侧对渣土块旋向切割、打散。
进一步限定，所述吸管末端截面为斜口面；所述斜口面的最低端与打散筒体上的锯齿刀头端对齐，使吸管末端端面与渣土之间保留间隙，吸管末端斜口面的倾斜角度为15～45°。
进一步的，所述传动部件包括相互啮合的第一齿轮以及第二齿轮，所述第一齿轮与打散筒体连接，所述第二齿轮与驱动部件的输出轴相连，通过驱动部件驱动第二齿轮，带动第一齿轮转动，进而带动打散筒体做圆周运动，对渣土块进行圆周旋切、打散。
进一步的，所述移动机构包括牵拉绳以及固定架；所述固定架置于地面上；所述牵拉绳一端固定在固定架上，所述牵拉绳另一端与吸管末端连接，对吸管末端进行牵拉移动。
一种粘性虚土质桩孔渣土的打散装置的打散方法，其特征在于：所述打散方法包括以下步骤：
1)根据吸管末端的牵拉方向和位移，在地面上移动牵拉绳的一端将桩孔内的吸管末端移动至指定位置；
2)驱动驱动部件，通过带动传动部件带动打散筒体周向转动，利用打散筒体底端的锯齿刀头对桩孔内的粘性虚土渣进行旋切、打散，同时打散的土渣沿着打散筒体的切线方向产生涡流，在离心运动的过程中，吸管末端的管内产生负压区，外侧的粘性虚土渣在吸土过程中不断打散后进入吸管内被吸走；
3)在桩孔内，吸管末端与桩孔底部之间形成空隙，使得桩孔内气压对吸入吸管内的粘性虚土渣起到助力推动作用。
进一步的，所述步骤2)的具体实现过程是：所述驱动部件为电机，所述电机带动第二齿轮转动，与第二齿轮相啮合的第一齿轮也随之转动；与打散筒体连接的第一齿轮带动打散筒体快速的绕着打散筒体的圆周运动，打散筒体上的锯齿刀头不断转动将与吸管末端接触的渣土块进行旋切、打散，打散的渣土在打散筒体不断转动发生离心运动并形成向上的涡流，涡流中心区与吸管内的中心低压区的抽吸效应耦合，使渣土顺利被抽吸走。
进一步的，所述步骤3)具体为：在桩孔内，吸管末端斜口端的倾斜角度为15～45°，使吸管末端端口一侧与桩孔底部渣土接触，另一侧与渣土之间形成空隙，利用吸管末端的内外压差，进一步强化吸管内的抽吸效应，对推动渣土向吸管移动。
进一步的，所述步骤3)中吸管末端斜口端与桩孔底部的夹角为30°。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过在吸管末端套装打散筒体，打散筒体的端部设置锯齿刀头，驱动部件通过传动部件带动打散筒体以及打散筒体上的锯齿刀头轴向转动，将与吸管末端相接触的桩孔底部的粘性残渣土打散，使其被吸管吸走。本发明结构和操作过程均简单、易实现，能有效地将残渣打散，防止吸管堵塞，施工效率高。
2、本发明中，打散筒体为空心筒体，打散筒体的一端在其圆周方向上设置有多个锯齿刀头，套装在打散筒体上的第一齿轮带动打散筒体绕着打散筒体的轴向转动，打散筒体上的锯齿刀头不断转动，打散的渣土在打散筒体不断转动发生离心运动并形成向上的涡流，涡流中心区与吸管内的中心低压区的抽吸效应耦合，使渣土顺利被抽吸走，提高了吸土效率。
3、本发明中，打散筒体套装在吸管末端，吸管末端面为斜端面；吸管末端斜口端与桩孔底部的夹角为15～45°；优选地，夹角为30°，这样在吸管工作过程中，利用吸管末端的内外压差，进一步强化吸管内的抽吸效应，对推动渣土向吸管移动，使得打散后的粘性渣土很容易从吸管吸走，进一步增强了吸土效率。
附图说明
图1为本发明提供的打散装置的结构整体示意图；
图2为本发明提供的打散装置的结构剖面示意图；
图3为本发明提供的打散装置的结构俯视示意图；
图4为本发明提供的固定支架的结构示意图；
其中：
1—打散筒体；2—锯齿刀头；3—第一齿轮；4—第二齿轮；5—电机；6—固定板；7—牵拉绳；8—吸管；9—固定环；10—固定槽；11—脚架。
具体实施方式
现结合附图以及实施例对本发明做详细的说明。
实施例1
一种粘性虚土质桩孔渣土的打散装置包括移动机构、吸管8以及打散机构；移动机构与吸管8相连，打散机构套装在吸管8末端。
本实施例中，打散机构包括打散筒体1、驱动部件、传动部件以及置于打散筒体1一端的锯齿刀头2；驱动部件置于吸管8外壁上；传动部件置于打散筒体1上，驱动部件与传动部件相连驱动传动部件带动打散筒体1转动，进而带动锯齿刀头2旋转对渣土块旋切、打散。
本实施例中，打散筒体1为空心筒体，打散筒体1套装在吸管8末端外侧且打散筒体1的锯齿刀头2与吸管8末端对齐，从吸管8末端外侧对渣土块旋向切割、打散。吸管8末端截面为斜口面，斜口面的最低端与打散筒体1上的锯齿刀头2端对齐，使吸管8末端端面与渣土之间保留间隙，吸管8末端斜口面的倾斜角度为15～45°，因此吸管8末端端口一侧与桩孔底部渣土接触，另一侧与渣土之间形成空隙，利用吸管8末端的内外压差，进一步强化吸管内的抽吸效应，对推动渣土向吸管移动。
本实施例中，传动部件为齿轮传动，齿轮传动包括相互啮合的第一齿轮3以及第二齿轮4，驱动部件为电机5。
具体实施时，参见图1以及图2，吸管8的末端侧壁的上套装有固定环，固定环上均匀分布设置有三个固定板6，打散筒体1套在吸管8末端上，且打散筒体1的非锯齿刀头端与固定环相固定使得打散筒体1在轴向转动时防止其向上滑动，打散筒体1上的锯齿刀头2端与吸管8末端相平齐；电机5固定在其中一个固定板6上，第一齿轮3套装在打散筒体1外部，第二齿轮4与电机5的转轴相连，第一齿轮3与第二齿轮4的相互啮合，实施时，电机5转动时，驱动第二齿轮4带动第一齿轮3转动，进而带动打散筒体1转动并绕着打散筒体1的轴向做圆周运动，对渣土块进行圆周旋切、打散。
本实施例中，移动机构包括牵拉绳7以及固定架；固定架置于地面上；牵拉绳7一端固定在固定架上，牵拉绳7另一端与吸管末端连接，对吸管8末端进行牵拉移动。
具体实施时，参见图1以及图4，移动机构包括牵拉绳7以及固定架；固定架置于地面上；固定架为三脚架，具体的固定架包括固定环9以及脚架11，实施时，在固定环9上均布设置三个固定槽10，脚架11的一端与固定槽10连接固定，脚架11的另一端置于地面上；牵拉绳7一端固定在固定槽10上，牵拉绳7另一端与吸管8上的固定板6相固定；牵拉绳7的个数至少为两根；优选的，牵拉绳7为三根。
实施例2
实施例1提供的粘性虚土质桩孔渣土的打散装置的打散方法，包括以下步骤：
1)根据吸管8末端的牵拉方向和位移，在地面上移动牵拉绳7的一端将桩孔内的吸管8末端移动至指定位置；
2)驱动电机5，通过带动传动部件带动打散筒体1周向转动，利用打散筒体1底端的锯齿刀头2对桩孔内的粘性虚土渣进行旋切、打散，同时打散的土渣沿着打散筒体1的切线方向产生涡流，在离心运动的过程中，吸管8末端的管内产生负压区，外侧的粘性虚土渣在吸土过程中不断打散后进入吸管8内被吸走；
3)在桩孔内，吸管8末端与桩孔底部之间形成空隙，使得桩孔内气压对吸入吸管8内的粘性虚土渣起到助力推动作用。
实施例3
进一步的，在实施例2中，打散筒体1打散的具体实现过程是：电机5带动第二齿轮4转动，与第二齿轮4相啮合的第一齿轮3也随之转动；与打散筒体1连接的第一齿轮3带动打散筒体1快速的绕着打散筒体1的圆周运动，打散筒体1上的锯齿刀头2不断转动将与吸管8末端接触的渣土块进行旋切、打散，打散的渣土在打散筒体不断转动发生离心运动并形成向上的涡流，涡流中心区与吸管8内的中心低压区的抽吸效应耦合，使渣土顺利被抽吸走。
本实施例中，桩孔内，吸管8末端斜口端与桩孔底部的夹角为30°，此时空隙内产生的气压最大，且与吸管8内的吸力以及打散筒体转动产生的涡流负压，这三个力同时作用在吸管8末端，使得被打散的粘性虚土在桩孔内的残渣土能很好地进入吸管8末端，从吸管8被吸走，吸土的过程中效果好，效率高。
实施例4
传动部件为齿轮齿条传动部件，齿轮齿条传动部件包括相互啮合的齿轮以及齿条，齿条固定在吸管8末端的固定板6上且齿条与驱动部件相连，齿轮套装在打散筒体1的外部，驱动部件带动齿条运动，齿条带动与之啮合的齿轮转动，从而带动打散筒体1转动，打散筒体1端部的锯齿对渣土块进行圆周旋切、打散。
实施例5
与实施例1不同的是，打散筒体1置于吸管8末端的内部，实施时，在吸管8末端的内壁上设置限位环，打散筒体1置于吸管8的内部时，打散筒体1的体1的非锯齿刀头端与限位环相固定使得打散筒体1在轴向转动时防止其向上滑动，打散筒体1上的锯齿刀头2端与吸管8末端相平齐，且吸管8末端为倾斜角为20°的斜口端，因此吸管8末端端口一侧与桩孔底部渣土接触，另一侧与渣土之间形成空隙，利用吸管8末端的内外压差，进一步强化吸管内的抽吸效应，对推动渣土向吸管移动。本实施例中，可在吸管的侧壁上开设开口，通过开口实现驱动部件与传动部件的连接。
本发明中，通过在吸管末端套装打散筒体，通过驱动机构带动打散筒体上的锯齿刀头不断转动，同时吸管末端面为斜端面设计，使得吸管末端产生内外压差，进一步强化吸管内的抽吸效应，增强了吸土效率；本发明能有效地将残渣打散，防止吸管堵塞，施工效率高。
Claims (10)
1.一种粘性虚土质桩孔渣土的打散装置，其特征在于：所述粘性虚土质桩孔渣土的打散装置包括移动机构、吸管(8)以及打散机构；所述移动机构与吸管(8)相连；所述打散机构套装在吸管(8)末端；
所述打散机构包括打散筒体(1)、驱动部件、传动部件以及置于打散筒体(1)一端的锯齿刀头(2)；所述驱动部件置于吸管(8)外壁上；所述传动部件置于打散筒体(1)上，所述驱动部件与传动部件相连驱动传动部件带动打散筒体(1)转动，进而带动锯齿刀头(2)旋转对渣土块旋切、打散。
2.根据权利要求1所述的粘性虚土质桩孔渣土的打散装置，其特征在于：所述打散筒体(1)为空心筒体，所述打散筒体(1)套装在吸管(8)末端外侧且打散筒体(1)的锯齿刀头(2)与吸管(8)末端对齐，从吸管(8)末端外侧对渣土块旋向切割、打散。
3.根据权利要求2所述的粘性虚土质桩孔渣土的打散装置，其特征在于：所述吸管(8)末端截面为斜口面；所述斜口面的最低端与打散筒体(1)上的锯齿刀头(2)端对齐，使吸管(8)末端端面与渣土之间保留间隙，吸管(8)末端斜口面的倾斜角度为15～45°。
4.根据权利要求1所述的粘性虚土质桩孔渣土的打散装置，其特征在于：所述传动部件包括齿轮传动部件、齿轮齿条传动部件或轴承传动部件。
5.根据权利要求4所述的粘性虚土质桩孔渣土的打散装置，其特征在于：所述齿轮传动部件包括相互啮合的第一齿轮(3)以及第二齿轮(4)，所述第一齿轮(3)与打散筒体(1)连接，所述第二齿轮(4)与驱动部件的输出轴相连，通过驱动部件驱动第二齿轮(4)，带动第一齿轮(3)转动，进而带动打散筒体(1)做圆周运动，对渣土块进行圆周旋切、打散。
6.根据权利要求1所述的粘性虚土质桩孔渣土的打散装置，其特征在于：所述移动机构包括牵拉绳(7)以及固定架；所述固定架置于地面上；所述牵拉绳(7)一端固定在固定架上，所述牵拉绳(7)另一端与吸管(8)末端连接，对吸管(7)末端进行牵拉移动。
7.一种基于权利要求1所述的粘性虚土质桩孔渣土的打散装置的打散方法，其特征在于：所述打散方法包括以下步骤：
1)根据吸管(8)末端的牵拉方向和位移，在地面上移动牵拉绳(7)的一端将桩孔内的吸管(8)末端移动至指定位置；
2)驱动驱动部件，通过带动传动部件带动打散筒体(1)周向转动，利用打散筒体(1)底端的锯齿刀头(2)对桩孔内的粘性虚土渣进行旋切、打散，同时打散的土渣沿着打散筒体的切线方向产生涡流，在离心运动的过程中，吸管(8)末端的管内产生负压区，外侧的粘性虚土渣在吸土过程中不断打散后进入吸管内被吸走；
3)在桩孔内，吸管(8)末端与桩孔底部之间形成空隙，使得桩孔内气压对吸入吸管(8)内的粘性虚土渣起到助力推动作用。
8.根据权利要求7所述的粘性虚土质桩孔渣土的打散方法，其特征在于：所述步骤2)的具体实现过程是：所述驱动部件带动第二齿轮(4)转动，与第二齿轮(4)相啮合的第一齿轮(3)也随之转动；与打散筒体(1)连接的第一齿轮(3)带动打散筒体(1)快速的绕着打散筒体(1)的圆周运动，打散筒体(1)上的锯齿刀头(2)不断转动将与吸管(8)末端接触的渣土块进行旋切、打散，打散的渣土在打散筒体(1)不断转动发生离心运动并形成向上的涡流，涡流中心区与吸管(8)内的中心低压区的抽吸效应耦合，使渣土顺利被抽吸走。
9.根据权利要求8所述的粘性虚土质桩孔渣土的打散方法，其特征在于，所述步骤3)具体为：在桩孔内，吸管(8)末端斜口端的倾斜角度为15～45°，使吸管(8)末端端口一侧与桩孔底部渣土接触，另一侧与渣土之间形成空隙，利用吸管(8)末端的内外压差，进一步强化吸管内的抽吸效应，对推动渣土向吸管移动。
10.根据权利要求9所述的粘性虚土质桩孔渣土的打散方法，其特征在于：所述步骤3)中吸管(8)末端斜口端与桩孔底部的夹角为30°。
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