CN112780183B - 一种用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置及其使用方法，属于桩基施工技术领域。装置包括底座，其包括位于底座一端的安装部及位于底座另一端开口的框型部；掘进单元，其设于安装部上，掘进单元穿过框型部开口处实现钻孔掘进动作；以及盖体，其盖合于框型部上方，闭合框型部上方空间，掘进单元穿过盖体。本发明的装置通过盖体结构盖合与框型部上，封闭了掘进工作区域，进而避免了泥浆飞溅的情况发生，优化了施工环境，降低了清理成本，提高工作效率，具有结构简单、设计合理、易于制造的优点。

Description

一种用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置及其使用方法

技术领域

本发明属于桩基施工技术领域，更具体地说，涉及一种用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置及其使用方法。

背景技术

土木工程钻孔灌注桩的施工过程中，桩坑应用极为广泛。

桩坑在施工之前需要进行挖掘用于混凝土浇筑的基坑，基坑在掘进的过程中，最常见的问题是由于基坑中泥浆的存在，在钻头进行掘进的过程，泥浆会四处飞溅，从而洒落至地面或者人员服装表面，而由于施工周期较长，容易造成极大的环境污染，并且也会导致施工现场脏乱差，影响施工人员的工作环境和工作效率。

经检索，中国专利公开号：CN 209761330 U；公开日：2019年12月10日；公开了一种土木工程用桩坑掘进装置，包括内部中空的固定杆，所述固定杆的一端可转动连接有钻杆，所述钻杆的另一端水平固定有支撑台，所述钻杆的外侧壁上沿所述钻杆长度方向均布有齿槽，所述钻杆内部中空，所述支撑台的中部设有与所述钻杆相连通的通孔，所述钻杆内、在所述通孔上可转动连接有抽浆管，所述抽浆管穿过所述钻杆并延伸出所述固定杆外；所述钻杆外套设有钻头，所述钻头的轴向上从上至下设有若干圈齿环，所述钻头的底部均布有若干个钻齿。该申请案的装置虽然能在一定程度上减轻泥浆飞溅的问题，但是该装置结构复杂，生产成本高且适用范围有限。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，根据本发明的一方面，提供了一种用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，该装置包括：

底座，其包括位于底座一端的安装部及位于底座另一端开口的框型部；

掘进单元，其设于安装部上，掘进单元穿过框型部开口处实现钻孔掘进动作；以及，

盖体，其盖合于框型部上方，闭合框型部上方空间，掘进单元穿过盖体。

根据本发明实施例的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，可选地，所述掘进单元包括：

安装架，其固定连接于安装部顶面；

纵向驱动机构，其设于安装架顶部，提供沿纵向升降的驱动力；

调节板，其水平设置，与纵向驱动机构传动连接，调节板位于框型部上方；

钻孔机构，其包括驱动电机和钻头端，驱动电机设于调节板上，钻头端穿过调节板并延伸至框型部开口处，钻头端与驱动电机传动连接，进行钻孔动作。

根据本发明实施例的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，可选地，所述安装架包括：

横板，其横置于安装部上方；

竖板，其有两块，均竖直设置，竖板一端与安装部顶面固定连接，另一端与横板端部固定连接；

加强板，其一端与安装部顶面固定连接，另一端与横板远离框型部的一侧面中部固定连接。

根据本发明实施例的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，可选地，所述调节板置于两竖板间且与两竖板滑动连接。

根据本发明实施例的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，可选地，所述框型部的一边开口，还包括封边连接件，其活动连接在框型部的开口边处。

根据本发明实施例的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，可选地，所述盖体由一块挡泥顶板与四块挡泥侧板构成；所述框型部顶面及封边连接件顶面对应挡泥侧板位置处均开设有卡槽，卡槽形状与挡泥侧板底部形状相匹配；四块挡泥侧板底部嵌入各卡槽中。

根据本发明实施例的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，可选地，对应嵌入封边连接件顶部的挡泥侧板为挡泥前侧板，挡泥前侧板与相邻的挡泥顶板侧面及其它挡泥侧板侧面通过磁片可拆卸连接。

根据本发明实施例的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，可选地，还包括卡块，其设于卡槽顶面一侧，卡块通过螺栓与底座表面可拆卸连接；

设于封边连接件顶部的卡块靠近挡泥前侧板的面上形成有限位凸起，挡泥前侧板对应位置形成有限位槽。

根据本发明实施例的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，可选地，所述挡泥顶板与挡泥侧板的内部均设有隔音层，隔音层中填充有隔音材料。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置的使用方法，步骤如下：

一、定位，取下盖体，将用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置的底座的框型部开口处对应待钻孔位置设置；

二、钻孔准备，安装盖体，将各挡泥侧板嵌入对应的卡槽中，并将卡块通过螺栓连接在底座顶面对应位置处；

三、钻孔，启动掘进单元进行钻孔；

四、排浆，取下位于封边连接件顶面上的卡块并将挡泥前侧板取下，取下封边连接件，将盖体及框型部内的泥浆排出，然后将封边连接件、挡泥前侧板及卡块安装复位；

五、重复步骤三和步骤四，直到钻孔掘进完成。

有益效果

相比于现有技术，本发明至少具有如下有益效果：

（1）本发明的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，通过盖体结构盖合与框型部上，封闭了掘进工作区域，进而避免了泥浆飞溅的情况发生，优化了施工环境，降低了清理成本，提高工作效率；

（2）本发明的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，掘进单元通过安装架上的纵向驱动机构控制调节板的升降，进而控制钻孔掘进的深度，通过钻孔机构驱动钻头端的转动钻孔，从而完成钻孔掘进动作，结构简单有效；

（3）本发明的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，安装架上设置加强板对安装架纵向的结构强度提供强化，以在纵向驱动机构驱动掘进时确保安装架结构的稳定；

（4）本发明的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，通过安装架的竖板结构配合调节板滑动连接，限定了调节板升降运动的稳定轨迹，使得钻孔机构在工作时能稳定的进行掘进动作；

（5）本发明的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，在框型部的一边设置开口并配合活动连接的封边连接件，使得掘进过程中堆积的泥浆砂石等可通过活动封边连接件留出开口，将泥浆砂石定期排出，掘进时可通过安装封边连接件防止泥浆飞溅；

（6）本发明的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，通过卡槽配合嵌入挡泥侧板，使盖体盖合在框型部上方后更稳定，避免掘进过程中盖体脱离盖合导致泥浆溅出的情况发生；

（7）本发明的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，挡泥前侧板与挡泥顶板、其它挡泥侧板可以实现灵活的拆卸和安装，当需要排除盖体、框型部内堆积的泥浆时，可以方便的取下挡泥前侧板及封边连接件后进行操作；

（8）本发明的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，通过设置卡块，能进一步强化盖体的挡泥侧板与底座嵌合连接的稳定性，进一步避免掘进过程中盖体脱离盖合；

（9）本发明的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，挡泥顶板与挡泥侧板内部设置隔音层，掘进过程中可大大减小钻头产生的噪声，提高施工人员的舒适感；

（10）本发明的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置的使用方法，掘进过程中，泥浆均会被盖体遮挡不会飞溅出，掘进过程中积累在盖体、框型部内部的泥浆砂石可通过步骤四及时排出，掘进过程简单有序，解决了泥浆飞溅的问题，优化了施工环境，且掘进效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

图1示出了本发明的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置示意图；

图2示出了本发明的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置省去盖体后的示意图；

图3示出了本发明的底座示意图；

图4示出了本发明的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置的主视图；

图5示出了本发明的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置的侧视图；

图6示出了图5中A处的放大图；

附图标记：

1、底座；10、安装部；11、框型部；12、卡槽；

2、掘进单元；

20、安装架；200、横板；201、竖板；202、加强板；

21、纵向驱动机构；210、液压缸；211、伸缩杆；

22、调节板；

23、钻孔机构；230、驱动电机；231、钻头端；

3、盖体；30、挡泥顶板；300、套管；31、挡泥侧板；310、挡泥前侧板；3100、限位槽；311、磁片；

4、封边连接件；40、转杆；41、连接杆；42、卡环；

5、卡块；50、限位凸起。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一侧”、“一端”、“另一端”以及类似的词语并不表示任何顺序、或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。

实施例1

本实施例的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，包括：

底座1，其包括位于底座1一端的安装部10及位于底座1另一端开口的框型部11；

掘进单元2，其设于安装部10上，掘进单元2穿过框型部11开口处实现钻孔掘进动作；以及，

盖体3，其盖合于框型部11上方，闭合框型部11上方空间，掘进单元2穿过盖体3。

鉴于现有的掘进装置在进行钻孔掘进时，泥浆会四处飞溅的问题，本实施例设计了一种用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置。

本实施例的底座1结构如图3所示，底座1为平板结构，平板结构的一端为安装部10用于连接安装本装置的掘进单元2，平板结构的另一端进行开口，使得开口周围部分形成框型部11，掘进动作即在框型部11的开口部分对应的底面处进行，本实施例还设置了盖体3，框型部11划定了钻孔掘进动作的工作范围，盖体3则于框型部11的上方将上部空间封闭，如图1所示，由此，在进行钻孔掘进时，飞溅的泥浆均被盖体3所阻挡，进而避免了泥浆飞溅的现象出现。

实施例2

本实施例的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，在实施例1的基础上做进一步改进，所述掘进单元2包括：

安装架20，其固定连接于安装部10顶面；

纵向驱动机构21，其设于安装架20顶部，提供沿纵向升降的驱动力；

调节板22，其水平设置，与纵向驱动机构21传动连接，调节板22位于框型部11上方；

钻孔机构23，其包括驱动电机230和钻头端231，驱动电机230设于调节板22上，钻头端231穿过调节板22并延伸至框型部11开口处，钻头端231与驱动电机230传动连接，进行钻孔动作。

如图1、图2和图3所示，本实施例的纵向驱动机构21包括液压缸210和伸缩杆211，液压缸210置于安装架20顶部，伸缩杆211竖直穿过安装架20顶部并与调节板22传动连接，通过液压缸210驱动伸缩杆211来控制调节板22的升降，进而控制钻孔机构23的掘进深度，钻孔机构23的钻头端231包括转轴以及固定于转轴端部的钻头，在盖体3的顶部对应钻头端231的位置处设有通孔，转轴穿过通孔，钻头位于盖体3内的框型部11开口处。

本实施例的掘进单元2，通过安装架20上的纵向驱动机构21控制调节板22的升降，进而控制钻孔掘进的深度，通过钻孔机构23驱动钻头端231的转动钻孔，从而完成钻孔掘进动作，结构简单有效。

实施例3

本实施例的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，在实施例2的基础上做进一步改进，所述安装架20包括：

横板200，其横置于安装部10上方；

竖板201，其有两块，均竖直设置，竖板201一端与安装部10顶面固定连接，另一端与横板200端部固定连接；

加强板202，其一端与安装部10顶面固定连接，另一端与横板200远离框型部11的一侧面中部固定连接。

如图1、图2和图3所示，本实施例的安装架20由横板200和两竖板201构成框架将纵向驱动机构21支撑于底座1上方并留下伸缩杆211伸缩调节的空间，本实施例的加强板202固定于横板200的中部，更具体地说是固定在横板200远离框型部11的一侧面，避免干涉调节板22或钻孔机构23升降动作，加强板202对安装架20纵向的结构强度提供强化，以在纵向驱动机构21驱动掘进时确保安装架20结构的稳定。

实施例4

本实施例的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，在实施例3的基础上做进一步改进，所述调节板22置于两竖板201间且与两竖板201滑动连接。

如图4所示，本实施例中，在两竖板201上竖直开设滑槽，调节板22两侧对应滑槽处凸起形成滑块，通过此结构，调节板22能稳定在两竖板201间滑动，进而对钻孔机构23提供稳定的导向。

实施例5

本实施例的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，在实施例4的基础上做进一步改进，所述框型部11的一边开口，还包括封边连接件4，其活动连接在框型部11的开口边处。

在钻孔掘进过程中会在工作区域产生大量的泥浆、砂石等，由于本实施例的装置封闭了工作区域，在阻碍泥浆飞溅的同时，也使泥浆在封闭空间产生了堆积，因此在钻孔掘进过程中需要定期对盖体3、框型部11内部空间进行清理，由此，如图3、图4所示，本实施例使框型部11的一边开口，通过活动连接的封边连接件4形成框型部11的开口状态或框型状态，框型状态配合盖体3在掘进过程中放置泥浆飞溅，开口状态则在暂停或停止掘进时方便排出积累的泥浆。

进一步地，本实施例的封边连接件4包括转杆40、连接杆41和卡环42，在框型部11开口边对应的底座1两端处水平对称开设两处盲孔，两转杆40插入两处盲孔处并在盲孔外留置一段，连接杆41为两端开孔的杆状结构，开孔大小与转杆40端面大小匹配，由此，连接杆41可以套设在转杆40上，也可取下，卡环42的作用是连接杆41套设在转杆40上后套设在转杆40上对连接杆41进行限位，防止其脱落。

钻孔掘进时，连接杆41套设在转杆40上并通过卡环42限位，对框型部11的开口边进行封边，然后盖合盖体3，防止泥浆飞溅，掘进一段时间后，暂停掘进，取下卡环42与连接杆41，从开口边处排出积累的泥浆。

进一步地，还可设置连接杆41为中部断开的分段式结构，在排出泥浆时可以不必将连接杆41取下，而是旋开两段连接杆41露出开口边进行排出操作。

实施例6

本实施例的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，在实施例5的基础上做进一步改进，所述盖体3由一块挡泥顶板30与四块挡泥侧板31构成；所述框型部11顶面及封边连接件4顶面对应挡泥侧板31位置处均开设有卡槽12，卡槽12形状与挡泥侧板31底部形状相匹配；四块挡泥侧板31底部嵌入各卡槽12中。

如图1所示，本实施例的盖体3的挡泥顶板30与挡泥侧板31间通过螺栓固定连接。

如图2和图3所示，在底座1顶面对应位置处及封边连接件4顶面对应位置处开设卡槽12，盖体3的挡泥侧板31底部嵌入卡槽12中，增加盖体3盖合后的稳定性，防止掘进过程中盖体3脱离盖合导致泥浆溅出的情况发生。

进一步地，挡泥顶板30对应钻头端231位置处开设通孔，并与通孔处设置套管300，套管300内壁与钻头端231的转轴部分转动连接，对钻头端231的转轴提供辅助导向，进一步确保掘进轨迹的稳定。

实施例7

本实施例的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，在实施例6的基础上做进一步改进，对应嵌入封边连接件4顶部的挡泥侧板31为挡泥前侧板310，挡泥前侧板310与相邻的挡泥顶板30侧面及其它挡泥侧板31侧面通过磁片311可拆卸连接。

如图5所示，本实施例中，挡泥顶板30与挡泥前侧板310并不通过螺栓连接，挡泥前侧板310为可拆卸的灵活个体，挡泥前侧板310对应接触挡泥顶板30及其他挡泥侧板31的部分处设置有磁片311，相应的，挡泥顶板30与挡泥侧板31对应挡泥前侧板310的部分处也设置有磁片311。

通过磁片311结构，挡泥前侧板310与挡泥顶板30、其它挡泥侧板31可以实现灵活的拆卸和安装，当需要排除盖体3、框型部11内堆积的泥浆时，可以方便的取下挡泥前侧板310及封边连接件4后进行操作。

实施例8

本实施例的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，在实施例7的基础上做进一步改进，还包括卡块5，其设于卡槽12顶面一侧，卡块5通过螺栓与底座1表面可拆卸连接；

设于封边连接件4顶部的卡块5靠近挡泥前侧板310的面上形成有限位凸起50，挡泥前侧板310对应位置形成有限位槽3100。

如图1和图4所示，通过设置卡块5，能进一步强化盖体3的挡泥侧板31与底座1嵌合连接的稳定性，进一步避免掘进过程中盖体脱离盖合；同时，卡块5与卡槽12配合对盖体3形成更稳定的限位，使挡泥顶板30上的套管300对钻头端231转轴部分的导向更加可靠稳定。

实施例9

本实施例的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，在实施例8的基础上做进一步改进，所述挡泥顶板30与挡泥侧板31的内部均设有隔音层，隔音层中填充有隔音材料。

本实施例的挡泥顶板30与挡泥侧板31均为中空结构，中空结构中填充如隔音棉等隔音材料形成隔音层，掘进过程中，盖体3盖合后可大大减小钻头产生的噪声，提高施工人员的舒适感。

进一步地，本申请整个装置通过总控制按钮对其实现控制，由于控制按钮匹配的设备为常用设备，属于现有常识技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。

实施例10

本实施例的用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置的使用方法，步骤如下：

一、定位，取下盖体3，将用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置的底座1的框型部11开口处对应待钻孔位置设置；

二、钻孔准备，安装盖体3，将各挡泥侧板31嵌入对应的卡槽12中，并将卡块5通过螺栓连接在底座1顶面对应位置处；

三、钻孔，启动掘进单元2进行钻孔；

四、排浆，取下位于封边连接件4顶面上的卡块5并将挡泥前侧板310取下，取下封边连接件4，将盖体3及框型部11内的泥浆排出，然后将封边连接件4、挡泥前侧板310及卡块5安装复位；

五、重复步骤三和步骤四，直到钻孔掘进完成。

通过本实施例的方法，掘进过程中，泥浆均会被盖体3遮挡不会飞溅出，掘进过程中积累在盖体3、框型部11内部的泥浆砂石可通过步骤四及时排出，掘进过程简单有序，解决了泥浆飞溅的问题，优化了施工环境，且掘进效率高。

本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，其特征在于，包括：

底座，其包括位于底座一端的安装部及位于底座另一端开口的框型部；

掘进单元，其设于安装部上，掘进单元穿过框型部开口处实现钻孔掘进动作；以及，

盖体，其盖合于框型部上方，闭合框型部上方空间，掘进单元穿过盖体；

所述掘进单元包括：

安装架，其固定连接于安装部顶面；

纵向驱动机构，其设于安装架顶部，提供沿纵向升降的驱动力；

调节板，其水平设置，与纵向驱动机构传动连接，调节板位于框型部上方；

钻孔机构，其包括驱动电机和钻头端，驱动电机设于调节板上，钻头端穿过调节板并延伸至框型部开口处，钻头端与驱动电机传动连接，进行钻孔动作；

所述安装架包括：

横板，其横置于安装部上方；

竖板，其有两块，均竖直设置，竖板一端与安装部顶面固定连接，另一端与横板端部固定连接；

加强板，其一端与安装部顶面固定连接，另一端与横板远离框型部的一侧面中部固定连接；

所述调节板置于两竖板间且与两竖板滑动连接；

所述框型部的一边开口，还包括封边连接件，其活动连接在框型部的开口边处；

所述盖体由一块挡泥顶板与四块挡泥侧板构成；所述框型部顶面及封边连接件顶面对应挡泥侧板位置处均开设有卡槽，卡槽形状与挡泥侧板底部形状相匹配；四块挡泥侧板底部嵌入各卡槽中。

2.根据权利要求1所述的一种用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，其特征在于：对应嵌入封边连接件顶部的挡泥侧板为挡泥前侧板，挡泥前侧板与相邻的挡泥顶板侧面及其它挡泥侧板侧面通过磁片可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，其特征在于：还包括卡块，其设于卡槽顶面一侧，卡块通过螺栓与底座表面可拆卸连接；

设于封边连接件顶部的卡块靠近挡泥前侧板的面上形成有限位凸起，挡泥前侧板对应位置形成有限位槽。

4.根据权利要求3所述的一种用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，其特征在于：所述挡泥顶板与挡泥侧板的内部均设有隔音层，隔音层中填充有隔音材料。

5.一种用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置的使用方法，其特征在于，基于权利要求4的一种用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置，步骤如下：

一、定位，取下盖体，将用于钻孔灌注桩的桩坑掘进装置的底座的框型部开口处对应待钻孔位置设置；

二、钻孔准备，安装盖体，将各挡泥侧板嵌入对应的卡槽中，并将卡块通过螺栓连接在底座顶面对应位置处；

三、钻孔，启动掘进单元进行钻孔；

四、排浆，取下位于封边连接件顶面上的卡块并将挡泥前侧板取下，取下封边连接件，将盖体及框型部内的泥浆排出，然后将封边连接件、挡泥前侧板及卡块安装复位；

五、重复步骤三和步骤四，直到钻孔掘进完成。

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