CN112160315A - 一种便于现场施工的混凝土管桩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便于现场施工的混凝土管桩，包括管桩本体，所述管桩本体的顶部固定连接有压簧一，所述压簧一的顶部固定连接有衬套，所述衬套的内壁与管桩本体上靠近顶部的表面滑动连接，所述管桩本体的内壁固定连接有固定盘，所述管桩本体的内壁定轴转动连接有轴一，所述轴一的表面固定套有齿轮一，所述齿轮一的后侧啮合有齿板，所述齿板的顶部固定连接有传动杆。本发明，在实际使用过程中，由于传统的桩尖在使用时多为依靠打桩机的捶打才得以进行土壤中，难以主动的对土壤进行辅助挖掘操作，而且随着进入土壤中的深度加剧，会使土壤对桩尖的阻力也随之加剧，进一步阻碍打桩操作的进行，给使用带来不便的问题。

Description

一种便于现场施工的混凝土管桩

技术领域

本发明涉及预制管桩构件技术领域，具体为一种便于现场施工的混凝土管桩。

背景技术

混凝土管桩可分为后张法预应力管桩和先张法预应力管桩。先张法预应力管桩是采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的一种空心筒体细长混凝土预制构件，主要由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成；一般指预应力管桩的桩尖，用于预应力混凝土管桩基础施工，用于管桩的最前端，在管桩下沉施工时安装在管桩头上，起引导和封堵作用；一般在工程预制桩施工时，桩尖焊接在桩头位置，带桩身进入土层，以免造成桩头破坏及桩身倾斜(垂直度控制)，并能较好地进入持力层；桩尖的形式随着地质的不同和使用方式的不同，也跟着改变和衍生出各类不同的形状规格。

但是在实际使用过程中，由于传统的桩尖在使用时多为依靠打桩机的捶打才得以进行土壤中，难以主动的对土壤进行辅助挖掘操作，而且随着进入土壤中的深度加剧，会使土壤对桩尖的阻力也随之加剧，进一步阻碍打桩操作的进行，给使用带来不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便于现场施工的混凝土管桩，具备对土壤进行多重挖掘的优点，解决了背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种便于现场施工的混凝土管桩，包括管桩本体，所述管桩本体的顶部固定连接有压簧一，所述压簧一的顶部固定连接有衬套，所述衬套的内壁与管桩本体上靠近顶部的表面滑动连接，所述管桩本体的内壁固定连接有固定盘，所述管桩本体的内壁定轴转动连接有轴一。

所述轴一的表面固定套有齿轮一，所述齿轮一的后侧啮合有齿板，所述齿板的顶部固定连接有传动杆，所述传动杆的表面贯穿固定盘并与固定盘滑动连接，所述传动杆的顶部与衬套内壁的顶部固定连接，所述轴一的左端固定连接有转盘，所述转盘的左端固定连接有弧形齿条，所述固定盘的圆心处开设有通孔并通过通孔限位转动连接有轴二，所述轴二的表面固定套有两个齿轮二，所述齿轮二上的齿牙与弧形齿条上的齿牙啮合，所述轴二的底部贯穿管桩本体并固定连接有锥形桩尖，所述锥形桩尖的顶部与管桩本体的底部滑动连接，所述管桩本体的侧面设有辅助挖掘装置，所述锥形桩尖的腔内设有翻土装置。

优选的，所述辅助挖掘装置包括圆柱凸轮,所述圆柱凸轮的内壁与轴二的表面固定连接，所述圆柱凸轮上弧形轮廓的滑槽内滑动连接有滑块，所述滑块的侧面固定连接有连接板，所述管桩本体内壁的底部固定连接有限位杆，所述限位杆的表面贯穿连接板并与连接板滑动连接，所述连接板上远离滑块的一端固定连接有拉索，所述管桩本体上靠近底部的侧面固定连接有侧板，所述侧板的前侧通过销轴转动连接有定滑轮，所述定滑轮的表面固定套有套环，所述套环的弧形轮廓上分别固定连接有传动板和盒体，所述传动板的侧面固定连接有压簧二，所述压簧二上远离传动板的一端与管桩本体的侧面固定连接，所述盒体的内壁限位滑动连接有挖掘板，所述拉索上远离连接板的一端穿过管桩本体、绕过定滑轮的弧形轮廓、延伸至盒体内并与挖掘板的顶部固定连接，所述挖掘板的顶部固定连接有压簧三，所述压簧三的顶部固定连接有挡板，所述挡板的侧面与盒体的内壁固定连接，所述拉索贯穿挡板并与挡板滑动连接。

优选的，所述侧板的数量为两个，且两个侧板以管桩本体的竖直中心线对称设置。

优选的，所述翻土装置包括压杆,所述压杆的顶部与连接板的下表面固定连接，所述锥形桩尖内壁的底部固定连接有压簧四，所述压簧四的顶部固定连接有圆台形套筒，所述轴二贯穿圆台形套筒并与圆台形套筒滑动连接，所述锥形桩尖的弧形轮廓上开设有通孔并通过通孔限位滑动连接有插杆，所述插杆上靠近圆台形套筒的一端通过销轴转动连接有连杆，所述连杆上上远离插杆的一端通过销轴与圆台形套筒的表面转动连接，所述压杆的底部贯穿管桩本体的下表面并与圆台形套筒的内壁滑动连接。

优选的，所述压杆的底部为弧形面，且压杆通过其上的弧形面与圆台形套筒的内壁滑动连接。

优选的，所述轴二的表面固定连接有两个限位环，两个所述限位环的相对面与固定盘的上下表面滑动连接。

优选的，所述滑块为球形滑块。

优选的，所述拉索在定滑轮上的缠绕圈数不少于两圈。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明通过外接机架使管桩本体底部上的锥形桩尖正对待打桩区域，利用打桩机的捶打，使得锥形桩尖和管桩本体逐渐进入土壤中；

在外接机架上的管桩本体只能进行上下限位滑动，在进行锤击时，锤击块会先和衬套的顶部接触，在克服压簧一上的弹力后，会使衬套带着传动杆相对管桩本体进行下移；

传动杆随之同步带动齿板在管桩本体内的升降，与齿板啮合的齿轮一会受齿板的升降移动而带动轴一和转盘在管桩本体内壁中的转动；伴随着转盘的转动，会使转盘左侧上的弧形齿条先后与轴二上的两个齿轮二接触啮合并驱动其转动，由于且两个齿轮二在受弧形齿条啮合驱动时，转动方向相反；

通过齿轮二带动轴二在固定盘上的限位转动，轴二底部上的锥形桩尖也会随之转动，伴随着锥形桩尖的转动，能够使锥形桩尖的底部在进入土壤时阻力减小，且轴二受两个齿轮二的先后驱动，会进行转动方向相反的往复式转动，会使锥形桩尖在土壤中同步进行往复式的转动，使得锥形桩尖进入土壤中的阻力更小；

通过辅助挖掘装置的设置，能够对土壤进行挖掘，使管桩本体整体进入土壤时的阻力进一步缩小；

通过翻土装置的设置，能够使锥形桩尖对土壤产生更强的转动式挖掘效果，在施工时，管桩本体能够更容易进入土壤中；

通过上述结构之间的配合使用，解决了在实际使用过程中，由于传统的桩尖在使用时多为依靠打桩机的捶打才得以进行土壤中，难以主动的对土壤进行辅助挖掘操作，而且随着进入土壤中的深度加剧，会使土壤对桩尖的阻力也随之加剧，进一步阻碍打桩操作的进行，给使用带来不便的问题。

附图说明

图1为本发明结构的正式剖视图；

图2为本发明图1中锥形桩尖的正视剖视图；

图3为本发明图2中A处结构的放大图；

图4为本发明转盘的左视图

图5为本发明圆柱凸轮的左视图。

图中：1、管桩本体；2、压簧一；3、衬套；4、固定盘；5、轴一；6、齿轮一；7、齿板；8、传动杆；9、转盘；10、弧形齿条；11、轴二；12、齿轮二；13、锥形桩尖；14、辅助挖掘装置；15、翻土装置；16、圆柱凸轮；17、滑块；18、连接板；19、限位杆；20、拉索；21、侧板；22、定滑轮；23、套环；24、传动板；25、盒体；26、压簧二；27、挖掘板；28、压簧三；29、挡板；30、压杆；31、压簧四；32、圆台形套筒；33、插杆；34、连杆；35、限位环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种便于现场施工的混凝土管桩，包括管桩本体1，通过外接机架使管桩本体1底部上的锥形桩尖13正对待打桩区域，利用打桩机的捶打，使得锥形桩尖13和管桩本体1逐渐进入土壤中。

管桩本体1的顶部固定连接有压簧一2，压簧一2的顶部固定连接有衬套3，衬套3的内壁与管桩本体1上靠近顶部的表面滑动连接，管桩本体1的内壁固定连接有固定盘4，管桩本体1的内壁定轴转动连接有轴一5。

轴一5的表面固定套有齿轮一6，齿轮一6的后侧啮合有齿板7，齿板7的顶部固定连接有传动杆8，传动杆8的表面贯穿固定盘4并与固定盘4滑动连接，传动杆8的顶部与衬套3内壁的顶部固定连接，在外接机架上的管桩本体1只能进行上下限位滑动，在进行锤击时，锤击块会先和衬套3的顶部接触，在克服压簧一2上的弹力后，会使衬套3带着传动杆8相对管桩本体1进行下移。

传动杆8随之同步带动齿板7在管桩本体1内的升降，与齿板7啮合的齿轮一6会受齿板7的升降移动而带动轴一5和转盘9在管桩本体1内壁中的转动；

轴一5的左端固定连接有转盘9，转盘9的左端固定连接有弧形齿条10，固定盘4的圆心处开设有通孔并通过通孔限位转动连接有轴二11，轴二11的表面固定连接有两个限位环35，两个限位环35的相对面与固定盘4的上下表面滑动连接。

通过轴二11上两个限位环35的设置，对轴二11转动时的位置进一步进行限定，保证其在固定盘4上限位转动时的稳定性。

轴二11的表面固定套有两个齿轮二12，齿轮二12上的齿牙与弧形齿条10上的齿牙啮合，伴随着转盘9的转动，会使转盘9左侧上的弧形齿条10先后与轴二11上的两个齿轮二12接触啮合并驱动其转动，由于且两个齿轮二12在受弧形齿条10啮合驱动时，转动方向相反。

轴二11的底部贯穿管桩本体1并固定连接有锥形桩尖13，锥形桩尖13的顶部与管桩本体1的底部滑动连接，通过齿轮二12带动轴二11在固定盘4上的限位转动，轴二11底部上的锥形桩尖13也会随之转动，伴随着锥形桩尖13的转动，能够使锥形桩尖13的底部在进入土壤时阻力减小，且轴二11受两个齿轮二12的先后驱动，会进行转动方向相反的往复式转动，会使锥形桩尖13在土壤中同步进行往复式的转动，使得锥形桩尖13进入土壤中的阻力更小。

管桩本体1的侧面设有辅助挖掘装置14，通过辅助挖掘装置14的设置，能够对土壤进行挖掘，使管桩本体1整体进入土壤时的阻力进一步缩小。

辅助挖掘装置14包括圆柱凸轮16,圆柱凸轮16的内壁与轴二11的表面固定连接，圆柱凸轮16上弧形轮廓的滑槽内滑动连接有滑块17，滑块17的侧面固定连接有连接板18，管桩本体1内壁的底部固定连接有限位杆19，限位杆19的表面贯穿连接板18并与连接板18滑动连接，连接板18上远离滑块17的一端固定连接有拉索20，管桩本体1上靠近底部的侧面固定连接有侧板21，侧板21的前侧通过销轴转动连接有定滑轮22，定滑轮22的表面固定套有套环23，套环23的弧形轮廓上分别固定连接有传动板24和盒体25，传动板24的侧面固定连接有压簧二26，压簧二26上远离传动板24的一端与管桩本体1的侧面固定连接，盒体25的内壁限位滑动连接有挖掘板27，拉索20上远离连接板18的一端穿过管桩本体1、绕过定滑轮22的弧形轮廓、延伸至盒体25内并与挖掘板27的顶部固定连接，挖掘板27的顶部固定连接有压簧三28，压簧三28的顶部固定连接有挡板29，挡板29的侧面与盒体25的内壁固定连接，拉索20贯穿挡板29并与挡板29滑动连接。

使用时，伴随着轴二11的转动，圆柱凸轮16会同步进行转动，由于限位杆19在将连接板18贯穿后，会对连接板18的运动轨迹进行限制，使得连接板18只能在限位杆19上进行上下滑动；当圆柱凸轮16随轴二11进行转动后，会使圆柱凸轮16上外轮廓的滑槽与连接板18上的滑块17之间产生相对滑动，在圆柱凸轮16上外轮廓滑槽的引导下，促使连接板18在管桩本体1内进行上下限位滑动，由此实现对贯穿管桩本体1侧面的拉索20的牵拉收放；

滑块17为球形滑块。

通过滑块17为球形滑动的设置，使得滑块17在圆柱凸轮16上外轮廓滑槽内的滑动会更加流畅，不易卡顿。

如图2所示，通过连接板18对拉索20进行收紧牵拉时，以靠左侧拉索20为例，参照图3，会使拉索20对其所缠绕的定滑轮22进行转动牵动，使该定滑轮22在侧板21上在克服压簧二26的弹力后，进行逆时针转动，即使盒体25和挖掘板27整体逐渐靠向锥形桩尖13转动，同时，伴随着对拉索20的收紧牵拉，会使拉索20在穿过挡板29、克服压簧三28的弹力后将挖掘板27在盒体25内向上进行提拉，使得挖掘板27逐渐被收纳在盒体25的腔内；

反之，在通过连接板18的移动对拉索20进行释放时，在压簧二26的弹力作用下，会使定滑轮22带着套环23、盒体25和挖掘板27进行顺时针转动，同时在压簧三28的弹力作用下，会使挖掘板27从盒体25内伸出，通过上述动作能够将锥形桩尖13上经过转动挖掘后的土壤被向两侧继续挖出，给锥形桩尖13以及管桩本体1在土壤中的下移不断的开拓新的运动空间。

拉索20在定滑轮22上的缠绕圈数不少于两圈。

通过拉索20在定滑轮22上缠绕圈数不少于两圈的设置，增加拉索20与定滑轮22之间的摩擦力，使得拉索20的牵拉与释放均能够引起定滑轮22的对应方向的转动。

侧板21的数量为两个，且两个侧板21以管桩本体1的竖直中心线对称设置。

通过两个侧板21对应两个盒体25以及挖掘板27，进而能够将将锥形桩尖13左右两侧的土壤进行后续的挖掘，实际使用过程中，也可对该数量进行增加调整，以实现更加完整的挖掘效果。在实际使用过程中，挖掘板27的表面极易粘附土壤，而当挖掘板27被收纳在盒体25内时，会使粘附的土壤被盒体25刮除，保证持续性的稳定工作。

锥形桩尖13的腔内设有翻土装置15，通过翻土装置15的设置，能够使锥形桩尖13对土壤产生更强的转动式挖掘效果，在施工时，管桩本体1能够更容易进入土壤中。

翻土装置15包括压杆30,压杆30的顶部与连接板18的下表面固定连接，锥形桩尖13内壁的底部固定连接有压簧四31，压簧四31的顶部固定连接有圆台形套筒32，轴二11贯穿圆台形套筒32并与圆台形套筒32滑动连接，锥形桩尖13的弧形轮廓上开设有通孔并通过通孔限位滑动连接有插杆33，插杆33上靠近圆台形套筒32的一端通过销轴转动连接有连杆34，连杆34上上远离插杆33的一端通过销轴与圆台形套筒32的表面转动连接，压杆30的底部贯穿管桩本体1的下表面并与圆台形套筒32的内壁滑动连接。

使用时，伴随着轴二11的转动得以实现连接板18的往复式升降，连接板18下表面上的压杆30也会同步进行升降，压杆30经过下移会对圆台形套筒32产生下压并使其下移，经过连杆34的传动，会使锥形桩尖13弧形轮廓上的插杆33从锥形桩尖13上的通孔中伸出并插锥形桩尖13周围的土壤中，伴随着锥形桩尖13的转动，伸出的插杆33能够对锥形桩尖13周围的土壤进行翻动操作方便挖掘板27的挖掘工作。

压杆30的底部为弧形面，且压杆30通过其上的弧形面与圆台形套筒32的内壁滑动连接，通过压杆30底部上弧形面的设置，使得压杆30在圆台形套筒32内的滑动也会更加的流畅，减少磨损。通过压簧四31实现圆台形套筒32的升降复位。

工作原理：该便于现场施工的混凝土管桩使用时，通过外接机架使管桩本体1底部上的锥形桩尖13正对待打桩区域，利用打桩机的捶打，使得锥形桩尖13和管桩本体1逐渐进入土壤中；在外接机架上的管桩本体1只能进行上下限位滑动，在进行锤击时，锤击块会先和衬套3的顶部接触，在克服压簧一2上的弹力后，会使衬套3带着传动杆8相对管桩本体1进行下移；传动杆8随之同步带动齿板7在管桩本体1内的升降，与齿板7啮合的齿轮一6会受齿板7的升降移动而带动轴一5和转盘9在管桩本体1内壁中的转动；伴随着转盘9的转动，会使转盘9左侧上的弧形齿条10先后与轴二11上的两个齿轮二12接触啮合并驱动其转动，由于且两个齿轮二12在受弧形齿条10啮合驱动时，转动方向相反；通过齿轮二12带动轴二11在固定盘4上的限位转动，轴二11底部上的锥形桩尖13也会随之转动，伴随着锥形桩尖13的转动，能够使锥形桩尖13的底部在进入土壤时阻力减小，且轴二11受两个齿轮二12的先后驱动，会进行转动方向相反的往复式转动，会使锥形桩尖13在土壤中同步进行往复式的转动，使得锥形桩尖13进入土壤中的阻力更小；通过辅助挖掘装置14的设置，能够对土壤进行挖掘，使管桩本体1整体进入土壤时的阻力进一步缩小；通过翻土装置15的设置，能够使锥形桩尖13对土壤产生更强的转动式挖掘效果，在施工时，管桩本体1能够更容易进入土壤中。通过上述结构之间的配合使用，解决了在实际使用过程中，在实际使用过程中，由于传统的桩尖在使用时多为依靠打桩机的捶打才得以进行土壤中，难以主动的对土壤进行辅助挖掘操作，而且随着进入土壤中的深度加剧，会使土壤对桩尖的阻力也随之加剧，进一步阻碍打桩操作的进行，给使用带来不便的问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种便于现场施工的混凝土管桩，其特征在于：包括管桩本体(1)，所述管桩本体(1)的顶部固定连接有压簧一(2)，所述压簧一(2)的顶部固定连接有衬套(3)，所述衬套(3)的内壁与管桩本体(1)上靠近顶部的表面滑动连接，所述管桩本体(1)的内壁固定连接有固定盘(4)，所述管桩本体(1)的内壁定轴转动连接有轴一(5)；

所述轴一(5)的表面固定套有齿轮一(6)，所述齿轮一(6)的后侧啮合有齿板(7)，所述齿板(7)的顶部固定连接有传动杆(8)，所述传动杆(8)的表面贯穿固定盘(4)并与固定盘(4)滑动连接，所述传动杆(8)的顶部与衬套(3)内壁的顶部固定连接，所述轴一(5)的左端固定连接有转盘(9)，所述转盘(9)的左端固定连接有弧形齿条(10)，所述固定盘(4)的圆心处开设有通孔并通过通孔限位转动连接有轴二(11)，所述轴二(11)的表面固定套有两个齿轮二(12)，所述齿轮二(12)上的齿牙与弧形齿条(10)上的齿牙啮合，所述轴二(11)的底部贯穿管桩本体(1)并固定连接有锥形桩尖(13)，所述锥形桩尖(13)的顶部与管桩本体(1)的底部滑动连接，所述管桩本体(1)的侧面设有辅助挖掘装置(14)，所述锥形桩尖(13)的腔内设有翻土装置(15)。

2.根据权利要求1所述的便于现场施工的混凝土管桩，其特征在于：所述辅助挖掘装置(14)包括圆柱凸轮(16),所述圆柱凸轮(16)的内壁与轴二(11)的表面固定连接，所述圆柱凸轮(16)上弧形轮廓的滑槽内滑动连接有滑块(17)，所述滑块(17)的侧面固定连接有连接板(18)，所述管桩本体(1)内壁的底部固定连接有限位杆(19)，所述限位杆(19)的表面贯穿连接板(18)并与连接板(18)滑动连接，所述连接板(18)上远离滑块(17)的一端固定连接有拉索(20)，所述管桩本体(1)上靠近底部的侧面固定连接有侧板(21)，所述侧板(21)的前侧通过销轴转动连接有定滑轮(22)，所述定滑轮(22)的表面固定套有套环(23)，所述套环(23)的弧形轮廓上分别固定连接有传动板(24)和盒体(25)，所述传动板(24)的侧面固定连接有压簧二(26)，所述压簧二(26)上远离传动板(24)的一端与管桩本体(1)的侧面固定连接，所述盒体(25)的内壁限位滑动连接有挖掘板(27)，所述拉索(20)上远离连接板(18)的一端穿过管桩本体(1)、绕过定滑轮(22)的弧形轮廓、延伸至盒体(25)内并与挖掘板(27)的顶部固定连接，所述挖掘板(27)的顶部固定连接有压簧三(28)，所述压簧三(28)的顶部固定连接有挡板(29)，所述挡板(29)的侧面与盒体(25)的内壁固定连接，所述拉索(20)贯穿挡板(29)并与挡板(29)滑动连接。

3.根据权利要求2所述的便于现场施工的混凝土管桩，其特征在于：所述侧板(21)的数量为两个，且两个侧板(21)以管桩本体(1)的竖直中心线对称设置。

4.根据权利要求1所述的便于现场施工的混凝土管桩，其特征在于：所述翻土装置(15)包括压杆(30),所述压杆(30)的顶部与连接板(18)的下表面固定连接，所述锥形桩尖(13)内壁的底部固定连接有压簧四(31)，所述压簧四(31)的顶部固定连接有圆台形套筒(32)，所述轴二(11)贯穿圆台形套筒(32)并与圆台形套筒(32)滑动连接，所述锥形桩尖(13)的弧形轮廓上开设有通孔并通过通孔限位滑动连接有插杆(33)，所述插杆(33)上靠近圆台形套筒(32)的一端通过销轴转动连接有连杆(34)，所述连杆(34)上上远离插杆(33)的一端通过销轴与圆台形套筒(32)的表面转动连接，所述压杆(30)的底部贯穿管桩本体(1)的下表面并与圆台形套筒(32)的内壁滑动连接。

5.根据权利要求4所述的便于现场施工的混凝土管桩，其特征在于：所述压杆(30)的底部为弧形面，且压杆(30)通过其上的弧形面与圆台形套筒(32)的内壁滑动连接。

6.根据权利要求1所述的便于现场施工的混凝土管桩，其特征在于：所述轴二(11)的表面固定连接有两个限位环(35)，两个所述限位环(35)的相对面与固定盘(4)的上下表面滑动连接。

7.根据权利要求1所述的便于现场施工的混凝土管桩，其特征在于：所述滑块(17)为球形滑块。

8.根据权利要求2所述的便于现场施工的混凝土管桩，其特征在于：所述拉索(20)在定滑轮(22)上的缠绕圈数不少于两圈。

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