CN113737801B - 一种扩大头施工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种扩大头施工装置，涉及一种施工设备，包括竖向管和多个钢丝绳，所述竖向管的底端连接有底端为水平状态的导向管，且在外力驱动的条件下设于所述导向管内的钢丝绳底端可由竖直向下的状态变为水平状态并被导出所述导向管，所述竖向管的上方还设置有底端与处于其内的钢丝绳顶端活动连接的驱动杆，所述驱动杆的顶端与可驱动其旋转下行的驱动装置连接，所述竖向管的长度不小于所述钢丝绳的长度；所述钢丝绳的外径不小于3cm；所述导向管底端外壁上还安装有与外部注浆装置连接的注浆嘴；本实施例中能够有效形状桩底横梁，多个横梁组合后形成抗拔扩大头结构，相比传统扩大头尺寸能显著增长，抗拔效果更佳。
Description
技术领域
本发明涉及一种施工设备，尤其涉及一种施工桩底扩大头的设备。
背景技术
传统桩底扩大头多用于抗拔，主要通过可伸缩的设备等在桩底进行括径，形成底端外径大于上部桩体外径的扩大头结构，从而形成抗拔效果。
但是传统的扩大头施工设备一方面尺寸较大，不利于小孔径的桩的施工，另一方面可伸缩设备处于桩底施工时多为旋转施工，对施工设备材料要求抗剪强度高，导致设备制造难度大；其次，形成的扩大头均呈圆柱形，同时形成的扩大头尺寸相比于桩体尺寸仅略大，抗拔效果差。
因此，提供一种制造成本低，能够适用小孔径且抗拔效果好的扩大头施工装置是急需解决的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种扩大头施工装置，以解决现有技术中扩大头施工成本高、不适用小孔径的技术问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种扩大头施工装置，包括竖向管和多个钢丝绳，所述竖向管的底端连接有底端为水平状态的导向管，且在外力驱动的条件下设于所述导向管内的钢丝绳底端可由竖直向下的状态变为水平状态并被导出所述导向管，所述竖向管的上方还设置有底端与处于其内的钢丝绳顶端活动连接的驱动杆，所述驱动杆的顶端与可驱动其旋转下行的驱动装置连接，所述竖向管的长度不小于所述钢丝绳的长度；所述钢丝绳的外径不小于3cm；所述导向管底端外壁上还安装有与外部注浆装置连接的注浆嘴。
进一步，将注浆嘴替换为套设在所述导向管底端外并与其同轴分布的注浆管，所述注浆管内设置有与外部注浆装置通过管道连接的环形注浆空间，所述注浆管临近导向管底端的侧壁上开设有绕其轴均匀分布且与注浆空间连通的多个注浆孔，每个所述注浆孔的出浆方向与导向管内钢丝绳导出方向相同。
进一步，还包括底端与钢丝绳顶端活动连接而顶端则与驱动杆底端活动连接且长度与导向管相同的多节驱动件，且竖向管的长度不小于钢丝绳与多节驱动件的长度之和。
进一步，所述钢丝绳上安装有多个长条状毛刺，每根所述毛刺的外端朝向对应钢丝绳的顶端倾斜。
进一步，所述竖向管的外壁上绕其轴均匀安装有多个伸缩撑壁装置。
进一步，所述伸缩撑壁装置具体由电动菱形伸缩架和撑板构成，所述电动菱形伸缩架的固定端与竖向管的外壁固定连接而伸缩端上则固定安装有竖直设置的撑板。
进一步，所述钢丝绳的顶端固定安装有顶端横截面为正方形的连接件，所述驱动杆的底部开设有供连接件顶端插入的嵌置槽，所述钢丝绳的底端固定安装有钻头。
进一步，所述导向管的底端倾斜向上。
进一步，所述驱动装置可令驱动杆正反转，所述竖向管由多节连接管拼接而成。
进一步，多个所述伸缩撑壁装置中的一个处于所述导向管底端正上方且其顶部安装有标识灯。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明提供的一种扩大头施工装置，能够有效实现小孔径的扩大头制备，同时设备制造成本低；避免了传统伸缩设备旋转形成扩大头的缺陷；可形成底部横梁结构，抗拔效果佳。
附图说明
图1为实施例1提供的一种扩大头施工装置结构示意图；
图2为实施例2提供的一种扩大头施工装置结构示意图。
图中：1、竖向管；2、钢丝绳；3、导向管；4、驱动杆；5、驱动装置；6、注浆嘴；7、外部注浆装置；8、注浆管；9、注浆空间；10、注浆孔；11、多节驱动件；12、毛刺；13、电动菱形伸缩架；14、撑板；15、连接件；16、嵌置槽；17、钻头；18、标识灯。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明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。
实施例
结合附图1，本实施例提供一种扩大头施工装置，包括竖向管1和多个钢丝绳2，在竖向管1的底部连接有底端为水平状态的导向管3，钢丝绳2可放入导向管3内，同时在外力驱动处于导向管3内的钢丝绳2时，钢丝绳2的底端可由竖直状态变为水平状态并由导向管3的底端被水平导出；结合附图，本实施例中，竖向管1和导向管3构成的整体呈底端为水平状的弧形结构，在钢丝绳2 较粗硬度较大时可令竖向管1和导向管3构成的整体呈底端为水平状的鱼钩形结构；其次，为了便于驱动处于竖向管1和导向管3构成整体内的钢丝绳2，在本实施例中，令钢丝绳2的顶端与处于其正上方的驱动杆4活动连接，驱动杆4 的顶端与可驱动其旋转下行的驱动装置5连接，同时驱动装置5能够实现对驱动杆4的正反转；为了便于安装和驱动竖向管1和导向管3构成整体内的钢丝绳2，令竖向管1的长度不小于钢丝绳2的长度，从而便于钢丝绳2的放置，避免人工放入导向管3内的缺陷，同时便于驱动杆4由竖向管1的顶部开使驱动钢丝绳2，为了便于钢丝绳2形成横梁桩结构，需要其具有一定的刚性，因此在本实施例中，令其外径不小于3cm；所述导向管3底端外壁上还安装有与外部注浆装置7连接的注浆嘴6。
具体的，本实施例中提供的一种扩大头施工装置其工作原理为：首先，将导向管3和竖向管1构成的整体可拆卸的固定安装在预制桩底部或预制孔底部，满足导向管3底端上沿处于预制桩底部下方或预制孔底部下方，并保持导向管3 底端的水平状态，固定安装完成后，布置驱动装置5和外部注浆装置7，将一根钢丝绳2放入竖向管1内，然后令与驱动装置5连接的驱动杆4底端插入竖向管1内与钢丝绳2顶端活动连接，之后启动驱动装置5，令驱动杆4正向旋转下行，即驱动杆4旋转方向与钢丝绳2拧紧方向相同，进而带动处于竖向管1内的钢丝绳2顶端旋转，驱动杆4下行时同步令钢丝绳2顶端下行，进而挤压钢丝绳2主体向下旋转扭动，并最终令钢丝绳2的底端由导向管3的底端导出，在此过程中钢丝绳2的底端由竖直向下状态变为水平状态，然后继续令钢丝绳2 顶端旋转下行，使得钢丝绳2底端向预制桩或预制孔底部径向外侧旋转前进，钢丝绳2底端旋钻其前方的土体至其旋钻长度达到目标长，而此时钢丝绳2的顶端和驱动杆4的底端均与导向管3的顶端持平；在此过程中，外部注浆装置7 持续向注浆嘴6供浆液，由注浆嘴6喷出的浆液辅助切割钢丝绳2旋钻前方的土体，从而便于钢丝绳2底端向前旋钻，钢丝绳2底端向前旋钻达到目标长度后，可令驱动杆4反转一段时间，即驱动杆4旋转方向与钢丝绳2拧紧方向相反，使得其伸出导向管3的部分变松散并旋拧，从而进行扩孔，反转完成后，再正转一段时间，使钢丝绳2旋拧后变为正常长度，之后注浆嘴6喷出的浆液凝固时，令竖向管1和导向管3构成的整体拆卸，使存留在导向管3内的钢丝绳2其留存部分导出，然后进行下一个钢丝绳2的施工，施工完成的钢丝绳及其外固结的混凝土可形成底部横梁结构；结合图1，图中右侧底部为钢丝绳2先正转后反转扩孔后再正转恢复正常时，形成的底部横梁结构。
其次，施工完成的钢丝绳2未延伸出预制桩或预制孔的部分待后期预制桩或预制孔底浇筑时埋入浇筑体内，从而可令钢丝绳2伸出预制桩或预制孔部分与注浆凝固后形成的横梁与预制桩或预制孔内的主体连接为一个整体，施工多个钢丝绳2后，可在预制桩或预制孔底部形成撑开的伞形结构，钢丝绳2及其外部的固结混凝土相当于伞骨，达到形成底部横向抗拔扩大头的目的，且钢丝绳2辐射长度大，避免了传统扩大头形成时尺寸有限的缺陷。
特别的，在施工时，也可令钢丝绳2底端向前旋转到目标长度并反转扩孔后，不再正转，即令反转扩孔后的钢丝绳2外露长度为真实目标长度，从而令凝固后的混凝土与松散的钢丝绳2充分连接，达到提高抗拔桩强度的目的。
特别的，为了便于进一步增强每根钢丝绳2形成抗拔桩的强度，在本实施例中，令每根钢丝绳2上还安装有多个长条状毛刺12，且每根毛刺12的外端朝向对应钢丝绳2的顶端方向倾斜，一方面其能够增强形成抗拔桩的强度，另一方面在旋转过程中能够辅助切割土体；每根毛刺12外端朝向对应钢丝绳2顶端倾斜的设置，便于其处于导向管3内时向下旋转而出。
特别的，为了便于进一步提高钢丝绳2底端向前旋转的效率和向前旋钻的稳定性，在本实施例中，令钢丝绳2的底端上安装有钻头17，钻头17旋进方向与对应钢丝绳2拧紧方向相同，从而在钢丝绳2正转向前旋钻时，钻头17能够有效旋进其前方的土体并对钢丝绳2底端进行导线，能够有效提高旋进效率和准确率。
特别的，为了便于令钢丝绳2整体正反转及下行，在本实施例中，令钢丝绳2顶端上安装有顶部横截面为正方形的连接件15，在驱动杆4的底端则开设一个可供连接件15顶端插入的嵌置槽16，从而驱动钢丝绳2时令连接件15顶端插入嵌置槽16并下行便可，从而便于驱动钢丝绳2的顶端。
实施例2
为了进一步扩大头的施工效率，在本实施例中，对实施例1提供的设备进一步改进，改进的技术特征包括：
A、将注浆嘴6替换为套设在导向管3底端外壁并与导向管3同轴分布的注浆管8，二者固定连接，同时在注浆管8内设置有与外部注浆装置7通过管道连接的环形注浆空间9，在注浆管8朝向导向管3外侧的侧壁上均匀开设多个绕注浆管8轴线分布并与注浆空间9连通的注浆孔10，从而避免单一注浆嘴6单独喷浆的缺陷，多个注浆孔10环绕导向管3和钢丝绳2，对钢丝绳2前方的土体进行均匀切割，进一步提高了钢丝绳2的前进效率。
B、为了避免需要全部拆装竖向管1和导向管3才能令钢丝绳2存留在其内的部分导出，在本实施例中，还设置有底端与钢丝绳2顶端活动连接而顶端则与驱动杆4活动连接且长度与导向管3相同并呈多节的多节驱动件11，具体的可为由多个驱动块构成，相邻的驱动块之间铰接连接，从而便于旋转驱动，铰接则可便于弯曲变形，进而多节驱动件11能够在导向管3内因导向管3形状而改变整体形状，从而从顶部下压多节驱动件11后可驱动钢丝绳2继续下行，下压多节驱动件11至其顶端与导向管3顶端齐平后多节驱动件11底端也与导向管3底端齐平，多节驱动件11在此过程中伴随下行而逐步改变自身整体形状，从而可挤压导向管3内的钢丝绳2并令其最终完全导出导向管3，达到排出留存钢丝绳2的目的，从而避免实施例1中需要拆装的缺陷；
特别的，为了便于驱动钢丝绳2和多节驱动件11旋转下行，本实施例中竖向管1的长度不小于钢丝绳2和多节驱动件11的长度之和，进而初始时，令钢丝绳2的底端处于导向管3顶端上，多节驱动件11处于钢丝绳2的上方，且多节驱动件11和钢丝绳2均处于竖向管1内，驱动杆4由竖向管1顶端内连接多节连接件15顶端后，在竖向管1的导向下，挤压多节驱动件11旋转下行，从而达到钢丝绳2的旋转下行，直至多节驱动件11的顶端与导向管3顶端齐平后，钢丝绳2能够完全排出导向管3。
C、为了便于后期旋转导向管3和竖向管1构成的整体从而施工其它钢丝绳 2，在本实施例中，令竖向管1的外侧绕轴均匀安装有多个伸缩撑壁装置，其能够通过伸缩而稳定的竖向管1，从而稳定扩大头的施工过程；
特别的，本实施例中，伸缩撑壁装置具体由电动菱形伸缩架13和撑板14 构成，电动菱形伸缩架13的固定端与竖向管1的外壁固定连接，伸缩端上固定安装有撑板14，从而电动菱形伸缩架13工作时可令撑板14伸出支撑在预制桩内壁或预制孔内壁上，多个撑板14配合后可有效固定的竖向管1，从而达到快速拆装的目的；
特别的，为了便于分辨导向管3底端的方向，在本实施例中，令多个伸缩撑壁装置中的一个处于导向管3底端正上方，且在该伸缩撑壁装置顶部安装一个标识灯18，从而便于操作人员辨识导向管3底端的方向。
D、为了进一步加强形成扩大头的抗拔强度，在本实施例中，导向管3底端设置为倾斜向上，从而最终形成倒伞形结构的扩大头，进而可提高最终形成的扩大头抗拔强度；
特别的，钢丝绳2的施工数量可根据需要施工，至少为两个，为两个时两根钢丝绳2的方向相反，从而可形成横梁抗拔结构；为至少三个时，可形成倒伞形结构。
特别的，为了避免竖向管1过长，本实施例中，令竖向管1由多节连接管拼接而成，从而便于设备的安装。
结合图2，图中右下角形成的底部横梁为钢丝绳2先正转后反转不再回正时形成的底部横梁结构，通过形成多个预制孔或预制桩径向的底部横梁结构，组成完整的扩大头，可有效提高成桩的抗拔效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种扩大头施工装置，其特征在于，包括竖向管(1)和多个钢丝绳(2)，所述竖向管(1)的底端连接有底端为水平状态的导向管(3)，且在外力驱动的条件下设于所述导向管(3)内的钢丝绳(2)底端可由竖直向下的状态变为水平状态并被导出所述导向管(3)，所述竖向管(1)的上方还设置有底端与处于其内的钢丝绳(2)顶端活动连接的驱动杆(4)，所述驱动杆(4)的顶端与可驱动其旋转下行的驱动装置(5)连接，所述竖向管(1)的长度不小于所述钢丝绳(2)的长度；所述钢丝绳(2)的外径不小于3cm；所述导向管(3)底端外壁上还安装有与外部注浆装置(7)连接的注浆嘴(6)。
2.根据权利要求1所述的一种扩大头施工装置，其特征在于，将注浆嘴(6)替换为套设在所述导向管(3)底端外并与其同轴分布的注浆管(8)，所述注浆管(8)内设置有与外部注浆装置(7)通过管道连接的环形注浆空间(9)，所述注浆管(8)临近导向管(3)底端的侧壁上开设有绕其轴均匀分布且与注浆空间(9)连通的多个注浆孔(10)，每个所述注浆孔(10)的出浆方向与导向管(3)内钢丝绳(2)导出方向相同。
3.根据权利要求1或2所述的一种扩大头施工装置，其特征在于，还包括底端与钢丝绳(2)顶端活动连接而顶端则与驱动杆(4)底端活动连接且长度与导向管(3)相同的多节驱动件(11)，且竖向管(1)的长度不小于钢丝绳(2)与多节驱动件(11)的长度之和。
4.根据权利要求3所述的一种扩大头施工装置，其特征在于，所述钢丝绳(2)上安装有多个长条状毛刺(12)，每根所述毛刺(12)的外端朝向对应钢丝绳(2)的顶端倾斜。
5.根据权利要求4所述的一种扩大头施工装置，其特征在于，所述竖向管(1)的外壁上绕其轴均匀安装有多个伸缩撑壁装置。
6.根据权利要求5所述的一种扩大头施工装置，其特征在于，所述伸缩撑壁装置具体由电动菱形伸缩架(13)和撑板(14)构成，所述电动菱形伸缩架(13)的固定端与竖向管(1)的外壁固定连接而伸缩端上则固定安装有竖直设置的撑板(14)。
7.根据权利要求6所述的一种扩大头施工装置，其特征在于，所述钢丝绳(2)的顶端固定安装有顶端横截面为正方形的连接件(15)，所述驱动杆(4)的底部开设有供连接件(15)顶端插入的嵌置槽(16)，所述钢丝绳(2)的底端固定安装有钻头(17)。
8.根据权利要求5-7任意所述的一种扩大头施工装置，其特征在于，所述导向管(3)的底端倾斜向上。
9.根据权利要求8所述的一种扩大头施工装置，其特征在于，所述驱动装置(5)可令驱动杆(4)正反转，所述竖向管(1)由多节连接管拼接而成。
10.根据权利要求9所述的一种扩大头施工装置，其特征在于，多个所述伸缩撑壁装置中的一个处于所述导向管(3)底端正上方且其顶部安装有标识灯(18)。
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