CN113202100A - 一种路桥工程使用的扩桩设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种路桥工程使用的扩桩设备，包括外管和套接在外管内部的内管，内管一端连接有吸收扩孔泥土的锥形筒体锥形筒体与外管之间连接有对钻孔后空腔处扩孔的扩孔组件，且在外管和内管伸缩下进行扩孔，扩孔组件外侧连接有挡住扩孔后松土的收土组件，外管连接有将收土组件上收集的土壤抖散的传动件，此路桥工程使用的扩桩设备，通过外管与内管之间的伸缩性，使得所设的扩孔组件扩孔处理，同时扩孔过程中，扩孔空腔壁上松动土壤掉落在收土组件处，通过外管带动所设传动件，进而间隙性将收集的土壤抖落至孔底，减少在扩孔过程中，空腔处泥土对扩孔设备上部挤压，有利于减少在扩孔设备受到泥土挤压后，扩孔空腔下部的变形。

Description

一种路桥工程使用的扩桩设备

技术领域

本发明涉及路桥施工技术领域，具体为一种路桥工程使用的扩桩设备。

背景技术

路桥工程英文Road Bridge Engineering，原指公路和桥梁的勘察、设计、施工、养护、管理等工作，在路桥施工过程中，有些地方需要进行打孔灌浆处理，便于提高施工强度，在打孔灌浆过程中，为提高孔内强度，在打孔过程中在孔内部进行扩孔处理，提高孔桩的强度，扩孔灌浆柱分为传统的挤扩灌注桩和改进的钻扩灌注桩，钻扩灌注桩仅需要扩孔的一种工艺，无机械设备交替施工。

现有的钻扩灌注桩通过钻头钻动，在扩臂的扩张作用下进行扩孔处理，现有钻扩的具体操作过程如附图一所示，钻头将施工位置进行钻取，施工位置的土地被钻开，在钻开前，扩孔臂垂直分布在外管处，当钻取处相应深度后，此时外管和内管分离一定间距，扩孔臂呈铰接状打开，外管联通转动设备，在外界转动设备作用下，外管开始转动，从而使得呈铰接状的扩孔臂对钻出的孔处进行扩桩，扩孔臂的扩孔路线如图所示，由小逐渐变大，在钻孔和扩桩过程中，施工位置的土壤逐渐掉落在孔底处，此时在外管顶部位置联通有强力吸入设备，通过强力吸入设备的强力吸入作用下，使得扩桩和钻孔过程的土壤沿着如图所示的循环路径排出至泥浆池，确保扩大腔体内部沉渣，但由于扩孔臂进行扩孔过程中，扩孔的空腔处土壤松动，在扩孔后的空腔处于扩孔臂上部位置存在有悬空腔，空腔处松动的土壤集中掉落在扩孔臂上部位置后，此时扩孔设备同时受到外管对内管收缩，使得扩孔臂对土壤处进行扩孔，同时也受到扩孔臂上部积存土壤的压力，导致扩孔空腔处变形增大，造成灌浆的浪费，同时在积存在扩孔臂上部的土壤块集中掉落在孔底吸出时，容易造成孔底的堵塞，现有为解决扩孔变形，常采用在扩孔出口位置安装限位板，当由于底部受力导致限位板对扩孔出口位置挤压，导致扩孔出口处的变形，为此，我们提出了一种路桥工程使用的扩桩设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种路桥工程使用的扩桩设备，以解决上述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：一种路桥工程使用的扩桩设备，包括外管和套接在外管内部的内管，所述外管顶部连接有与外界设备连接的安装座，所述内管一端连接有吸收扩孔泥土的锥形筒体，且锥形筒体一端连接有钻孔用的钻头，所述锥形筒体与外管之间连接有对钻孔后空腔处扩孔的扩孔组件，且在所述外管和内管伸缩下进行扩孔，所述扩孔组件外侧连接有挡住扩孔后松土的收土组件，所述外管连接有将收土组件上收集的土壤抖散的传动件，便于在扩孔过程中将掉落在扩孔上部土壤进行抖落，减少扩孔变形。

优选的，所述扩孔组件包括连接在外管外侧的第一连接座，且第一连接座上连接对扩孔外壁上部扩孔的上扩孔臂，所述锥形筒体外侧连接有第二连接座，且第二连接座上连接有对扩孔底部进行扩孔的下扩孔臂，所述上扩孔臂与下扩孔臂铰接，所述上扩孔臂外侧连接有扩孔框，且收土组件在上扩孔臂处进行收土，扩孔框便于将钻孔后的内壁上部进行扩孔处理。

优选的，所述收土组件包括设置在上扩孔臂处的连接杆，且连接杆外侧连接有铰接呈外八分别的挡土板，所述挡土板底部连接有气撑杆，且气撑杆底部与上扩孔臂顶部连接，所述挡土板一端底部连接有拉动挡土板沿着气撑杆运动的拉动件，且拉动件在传动件的动力下拉动将挡土板上土壤抖散，气撑杆便于将挡土板撑开呈外八分布，便于扩孔后泥土的掉落。

优选的，所述拉动件包括连接在挡土板两侧的拉动钢绳，所述上扩孔臂内部设有安装腔，且安装腔内部连接有转动轴，所述转动轴两端穿过上扩孔臂，且转动轴穿过上扩孔臂的一端连接有套接拉动钢绳的第一收卷筒，所述转动轴外侧套接有位于安装腔内部的套板，且套板内设有复位用的簧片，所述套板一侧连接有与簧片连接的第一固定板，且转动轴外侧连接有与簧片另一端连接的第二固定板，所述转动轴与传动件连接，簧片便于转动轴的复位转动。

优选的，所述传动件包括连接在第一安装座顶部的安装框体，所述外管外侧连接有安装环，且安装环外侧对称设有齿板，所述安装框体内部连接有滚轴，且滚轴外侧连接有与齿板相互啮合的齿轮，所述滚轴一端穿过安装框体的一端连接有第二收卷筒，所述安装腔顶部设有进孔，且安装腔底部设有出孔，所述转动轴外侧连接有套筒，所述第二收卷筒外侧连接有收卷钢绳，且收卷钢绳以此穿过进孔套接在套筒外侧，出孔便于将进入安装腔处的泥土排出。

优选的，所述下扩孔臂外侧连接有合金块，合金块便于提高下扩孔臂对钻孔后的孔壁进行扩孔。

优选的，所述锥形筒体外侧设有底部的扩孔环，且扩孔环外侧等角度连接有多个与锥形筒体外侧连接的加强筋，扩孔环便于对打孔的底部进行扩孔处理。

优选的，所述锥形筒体外侧设有倒锥面，且倒锥面上连接有多个固定杆，所述固定杆一端连接有将土壤打撒的三角棱块，通过三角棱块便于将导入锥形筒体底部的泥土进行初步打散，便于将泥土强力吸出。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明，通过所设的钻头对扩孔土壤位置钻出相应孔后，此时通过外管与内管之间的伸缩性，使得所设的扩孔组件进行扩张，在钻好孔洞处进行扩孔处理，同时扩孔过程中，扩孔空腔壁上松动土壤掉落在收土组件处，通过外管带动所设传动件，进而间隙性将收集的土壤抖落至孔底，便于外界联通的强力吸出设备将位于孔底的泥土循环吸出，减少在扩孔过程中，空腔处泥土对扩孔设备上部挤压，有利于减少在扩孔设备受到泥土挤压后，扩孔空腔下部的变形。

2、本发明，通过在锥形筒体底部设计倒锥面，便于增大在锥形筒体处泥土的吸收面积，同时通过安装在倒锥面处的固定杆和三角棱块，便于在外界设备带动整个设备进行转动，从而便于将掉落孔底处的泥土进行打散，便于吸出。

附图说明

图1为现有扩孔施工示意图；

图2为本发明整体结构示意图；

图3为本发明整体另一个角度结构示意图；

图4为本发明局部剖切结构示意图；

图5为本发明中扩孔组件处结构示意图；

图6为图5的另一角度结构示意图。

图中：1-外管；2-内管；3-安装座；4-锥形筒体；5-钻头；6-扩孔组件；7-收土组件；8-传动件；41-扩孔环；42-加强筋；43-倒锥面；44-固定杆；45-三角棱块；61-第一连接座；62-上扩孔臂；63-第二连接座；64-下扩孔臂；65-扩孔框；71-连接杆；72-挡土板；73-气撑杆；74-拉动件；81-安装框；82-安装环；83-齿板；84-滚轴；85-齿轮；86-第二收卷筒；87-进孔；88-出孔；89-套筒；641-合金块；741-拉动钢绳；742-安装腔；743-转动轴；744-第一收卷筒；745-套板；746-簧片；747-第一固定板；748-第二固定板；861-收卷钢绳。

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2-6，本发明提供一种技术方案：一种路桥工程使用的扩桩设备，本方案中解决了通过现有设备对施工场地进行扩孔灌柱时，现有设备在扩孔过程中，因为扩出的空腔处于扩孔设备上部之间存在悬空空腔，导致空腔处的松动泥土容易掉落在扩孔设备上部位置，使得扩孔设备下部受压，造成扩孔的底部位置发生变形，在后续的灌柱过程中造成了泥浆的浪费，本方案中通过设计出改进型扩孔设备，实现在扩孔过程中将掉落在扩孔设备上部位置的松动泥土间隙性抖落在孔底位置，减少了对扩孔位置下部挤压变形的风险，本方案中设计的外管1通过固定连接在外管1一端的安装座3与坑口处的钻孔驱动设备，例如现有的驱动电机等，此驱动设备均为现有设备，具体为本方方案提供驱动动力，故此在本方案中不做过多介绍，在外管1顶部位置同时联通外界现有的抽取设备，例如抽压泵等，用以实现对坑底泥土循环抽取，此具体选用设备可参考现有的钻扩灌注桩选用的连接坑外相关设备，在本方案中外管1内部套接内管2，使得内管2可沿着外管1进行伸缩移动，同时也可通过选用螺纹套的套接方式，即能够首先外管1余内管2的伸缩调节即可，本方案中外管1和内管2的套接方式采用现有设计，在钻孔前，内管2和外管1呈拉伸状态，此时连接在外管1与锥形筒体4之间的扩孔组件6处于贴合外管1外壁处，此时钻头5外径远大于扩孔组件6处，当外界连通设备带动外管1进行转动过程中，此时钻头5同步进行转动，从而便于将施工场地处钻出相应孔洞，在钻出所需要的孔深后，此时通过内管2与外管1之间的收缩，实现扩孔组件6在钻好的孔洞处逐渐扩张，在钻动扩孔过程中，扩出的松动泥土掉落在所设的收土组件7处，通过外管1带动所设传动件8将收土组件7收集的松动泥土抖落至孔底，因为外界联通有强吸力设备，在外界设备启动作用下，强吸力将掉落在孔底处的泥土循环吸出，减少泥土集中堆积在孔底处。

在本方案中对钻孔后的孔洞处进行扩孔具体实施过程：钻头5在外界设备带动下，将施工场地进行相应的钻孔后，此时孔径宽度约大于钻头5外径，本方案中的钻头5设计采用固定连接在锥形筒体4底部呈三角形的钻块，主要为了使得锥形筒体4的入口位置与钻头5处留有一定间隙，便于钻出的土壤通过预留间隙在外界强吸力作用下抽出孔底位置，在钻出扩桩需要的孔深后，此时通过外界设备使得外管1开始向内管2收缩靠近，在钻孔前，上扩孔臂62和下扩孔臂64均通过铰接座铰接在外管1和锥形筒体4的外侧，上扩孔臂62和下扩孔臂64处于拉长贴合在外管1外侧位置，当外管1向内管2收缩靠近时，上扩孔臂62和下扩孔臂64逐渐沿着相应铰接位置折叠，折叠位置直径逐渐大于钻头5的外径，此时上扩孔臂62与下扩孔臂64对钻孔内壁的扩孔路线如附图一中所示路线，逐步将孔腔处进行扩孔处理，此处因为下扩孔臂64底部直接接触扩孔的土壤面，在扩孔过程中下扩孔臂64对土壤直接扩张，因为施工场地钻出的土壤中含有砂石等，为保护下扩孔臂64，通过在下扩孔臂64底部固定安装有合金块641，也可通过选用固定安装其他强度高的材质，本方案中优选合金块641，强度高使用寿命长，在下扩孔壁进行扩孔后，此时上扩孔臂62处的扩孔框65按照上扩孔臂62外形固定连接在顶部位置，在顶部位置开设敞口位置，便于扩孔后土壤的掉落，同时本方案中扩孔框65采用合金材质构成，强度足够，且两端的外侧面经过相应的导圆处理，便于将扩孔后的上臂位置进行扩孔处理，在钻出相应孔深后，此时利用外管1向内管2收缩靠近，实现上扩孔臂62与下扩孔臂64之间的呈三角形，便于在外界设备带动外管1进行转动时，使得形成折叠状的上扩孔臂62和下扩孔臂64对孔壁处进行扩孔处理。

在孔壁进行扩孔后，此时因为泥土松动，扩孔空腔下部分的泥土在下扩孔臂64刮动下，沿着下部位置掉落在孔底位置，通过外界强吸力设备将掉落在孔底处的泥土吸出，同时因为上扩孔臂62对扩孔上壁位置扩孔后，扩孔的空腔与上扩孔臂62之间存有一定的间隙，此时松动泥土开始掉落在孔底位置，同时部分泥土掉落在上扩孔臂62位置处，因为在上扩孔臂顶部位置通过气撑杆73固定连接两个呈外八分布的铰接的挡土板72，此处的挡土板72可设计为矩形、正方形或者其他相应形状，本方案中优选矩形同时在两端位置设置相应导圆处理，便于掉落在挡土板72处的泥土掉落，部分泥土沿着呈八字的挡土板72掉落在孔底处，剩余部分泥土位于挡土板72处，减少直接挤压上扩孔臂62位置，因为在外管1外侧固定连接有安装环82，同时在安装环82外侧对称固定连接有两个齿板83，在外界设备带动外管1进行转动同时，便于带动安装环82进行转动，当齿板83转动至与之相互啮合的齿轮85时，便于带动齿轮85进行转动，同时因为齿轮85固定连接在滚轴84外侧，从而使得滚轴84同步带动第二收卷筒86进行收卷滚动，因为第二收卷筒86上固定连接有收卷钢绳861，在第二收卷筒86收卷转动时，使得收卷钢绳861，开始收卷，同时因为收卷钢绳861另一端通过套筒89固定连接在转动轴743处，进而使得转动轴743开始滚动，因为转动轴743两端固定连接有第一收卷筒744，同时第一收卷筒744与呈八字分布的挡土板72底部之间挂连接拉动钢绳741，在转动轴743带动两个第一收卷筒744对拉动钢绳741进行收卷时，便于挡土板72挤压气撑杆73向下收缩，便于将位于挡土板72的泥土抖落在孔底处，在转动轴743进行转动过程中，固定连接在安装腔742处的套板745处的第一固定板747余簧片746固定连接，且簧片746另一端与固定连接在转动轴743处的第二固定板748固定连接，在转动轴743转过程中，使得簧片746开始收缩，当齿板83转离齿轮85后，此时在气撑杆73作用下，挡土板72开始复位，同时簧片746便于带动转动轴743开始反向转动，从而使得收卷钢绳861反向收卷，便于下次齿板83带动齿轮85转动时收卷钢绳861的正向收卷，本方案中通过外界驱动设备带动外管1转动钻孔过程中，同步间歇性驱动位于上扩孔臂62处的挡土板72进行抖动运动，便于将位于挡土板72处的泥土及时抖落在孔底位置处，减少泥土挤压在扩孔上臂62处，从而减少扩孔位置的变形，在本方案中收卷钢绳861通过进孔87和套筒89固定连接，此时为了防止扩孔过程泥土从进孔87进入安装腔742，在安装腔742底部开设便于进入泥土导出的出孔87。

本方案中在钻孔和扩孔时，泥土掉落在孔底处，因为本方案中锥形筒体4的底部通过设计为倒锥面43，增大了锥形筒体4底部的接触面积，同时因为本方案中钻头5和锥形筒体4底部之间存有间隙，便于掉落孔底的泥土进入倒锥面43处，同时因为在倒锥面43处固定安装有固定杆44，同时在固定杆44一端处固定连接有三角棱块45，当外界驱动设备依次带动外管1、内管2和锥形筒体4转动时，进入倒锥面43处的泥土和三角棱块45充分接触，便于将进入的泥土进行打散，便于外界强吸力设备将泥土循环吸出。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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)

1.一种路桥工程使用的扩桩设备，包括外管(1)和套接在外管(1)内部的内管(2)，所述外管(1)顶部连接有与外界设备连接的安装座(3)，所述内管(2)一端连接有吸收扩孔泥土的锥形筒体(4)，且锥形筒体(4)一端连接有钻孔用的钻头(5)，其特征在于：所述锥形筒体(4)与外管(1)之间连接有对钻孔后空腔处扩孔的扩孔组件(6)，且在所述外管(1)和内管(2)伸缩下进行扩孔，所述扩孔组件(6)外侧连接有挡住扩孔后松土的收土组件(7)，所述外管(1)连接有将收土组件(7)上收集的土壤抖散的传动件(8)。

2.根据权利要求1所述的一种路桥工程使用的扩桩设备，其特征在于：所述扩孔组件(6)包括连接在外管(1)外侧的第一连接座(61)，且第一连接座(61)上连接对扩孔外壁上部扩孔的上扩孔臂(62)，所述锥形筒体(4)外侧连接有第二连接座(63)，且第二连接座(63)上连接有对扩孔底部进行扩孔的下扩孔臂(64)，所述上扩孔臂(62)与下扩孔臂(64)铰接，所述上扩孔臂(62)外侧连接有扩孔框(65)，且收土组件(7)在上扩孔臂(62)处进行收土。

3.根据权利要求2所述的一种路桥工程使用的扩桩设备，其特征在于：所述收土组件(7)包括设置在上扩孔臂(62)处的连接杆(71)，且连接杆(71)外侧连接有铰接呈外八分别的挡土板(72)，所述挡土板(72)底部连接有气撑杆(73)，且气撑杆(73)底部与上扩孔臂(62)顶部连接，所述挡土板(72)一端底部连接有拉动挡土板(72)沿着气撑杆(73)运动的拉动件(74)，且拉动件(74)在传动件(8)的动力下拉动将挡土板(72)上土壤抖散。

4.根据权利要求3所述的一种路桥工程使用的扩桩设备，其特征在于：所述拉动件(74)包括连接在挡土板(72)两侧的拉动钢绳(741)，所述上扩孔臂(62)内部设有安装腔(742)，且安装腔(742)内部连接有转动轴(743)，所述转动轴(743)两端穿过上扩孔臂(62)，且转动轴(743)穿过上扩孔臂(62)的一端连接有套接拉动钢绳(741)的第一收卷筒(744)，所述转动轴(743)外侧套接有位于安装腔(742)内部的套板(745)，且套板(745)内设有复位用的簧片(746)，所述套板(745)一侧连接有与簧片(746)连接的第一固定板(747)，且转动轴(743)外侧连接有与簧片(746)另一端连接的第二固定板(748)，所述转动轴(743)与传动件(8)连接。

5.根据权利要求4所述的一种路桥工程使用的扩桩设备，其特征在于：所述传动件(8)包括连接在第一安装座(3)顶部的安装框体(81)，所述外管(1)外侧连接有安装环(82)，且安装环(82)外侧对称设有齿板(83)，所述安装框体(81)内部连接有滚轴(84)，且滚轴(84)外侧连接有与齿板(83)相互啮合的齿轮(85)，所述滚轴(84)一端穿过安装框体(81)的一端连接有第二收卷筒(86)，所述安装腔(742)顶部设有进孔(87)，且安装腔(742)底部设有出孔(88)，所述转动轴(743)外侧连接有套筒(89)，所述第二收卷筒(86)外侧连接有收卷钢绳(861)，且收卷钢绳(861)以此穿过进孔(87)套接在套筒(89)外侧。

6.根据权利要求2所述的一种路桥工程使用的扩桩设备，其特征在于：所述下扩孔臂(64)外侧连接有合金块(641)。

7.根据权利要求1所述的一种路桥工程使用的扩桩设备，其特征在于：所述锥形筒体(4)外侧设有底部的扩孔环(41)，且扩孔环(41)外侧等角度连接有多个与锥形筒体(4)外侧连接的加强筋(42)。

8.根据权利要求1所述的一种路桥工程使用的扩桩设备，其特征在于：所述锥形筒体(4)外侧设有倒锥面(43)，且倒锥面(43)上连接有多个固定杆(44)，所述固定杆(44)一端连接有将土壤打撒的三角棱块(45)。

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