CN114108626A - 一种双钢护筒旋挖成孔灌注桩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双钢护筒旋挖成孔灌注桩，包括外护筒，外护筒的一侧设置有用于将外护筒竖直插入河床的打桩机，打桩机包括夹持装置，夹持装置包括弧形夹持杆，夹持装置还包括的安装板，弧形夹持杆摆动设置于安装板上，弧形夹持杆的内侧设置有弹力机构，弹力机构包括转动设置于连接轴上的滚轮，连接轴的两端均固定连接有推力弹簧，推力弹簧远离连接轴的一端固定连接于弧形夹持杆的内侧侧壁上，弹力机构位于弧形夹持杆内侧侧面上至少设置有两组，弧形夹持杆位于安装板上对称设置有两组，安装板上设置有用于使两个弧形夹持杆相互靠近或远离的驱动机构。本申请具有提高外护筒的定位精度，同时降低外护筒插入地下的阻力的效果。

Description

一种双钢护筒旋挖成孔灌注桩

技术领域

本发明涉及灌注桩建造工程的领域，尤其是涉及一种双钢护筒旋挖成孔灌注桩。

背景技术

随着我国城市化建设的发展，对于港口、桥梁和道路的建设也日益增加，在桩基的施工过程中，有时需要在河床或河漫滩等表层比松散的土质上进行挖钻，在旋转挖钻机向下挖钻时，为了降低挖钻过程中河床或河漫滩等比松散的土质发生坍塌，通常采用双钢护筒旋挖钻的方式进行钻挖。

在将双钢护筒中的外护筒插入地下的过程中，通常先将外护筒通过打桩机吊起，然后通过打桩机将外护筒夯至较为坚固的土层。但是在外护筒被吊起的过程中，外护筒的下端往往会发生摆动，往往需要对外护筒的底部进行夹持，在实际施工过程中，夹持装置对外护筒的夹持力度较难掌握，若夹持装置加持装置将外护筒夹持的过紧，会增加外护筒向下插入地下的阻力，若夹持装置对外护筒的夹持较松，会使外护筒的底部存在摆动空间，导致外护筒难以准确插入放样点。

发明内容

为了提高外护筒的定位精度，同时降低外护筒插入地下的阻力，本申请提供一种双钢护筒旋挖成孔灌注桩。

本申请提供的一种双钢护筒旋挖成孔灌注桩采用如下的技术方案：

一种双钢护筒旋挖成孔灌注桩，包括外护筒，所述外护筒的一侧设置有用于将所述外护筒竖直插入河床的打桩机，所述打桩机包括设置于桩架下部的夹持装置，所述夹持装置包括用于夹持所述外护筒的弧形夹持杆，所述夹持装置还包括的安装板，所述弧形夹持杆摆动设置于所述安装板上，所述弧形夹持杆的内侧设置有弹力机构，所述弹力机构包括转动设置于连接轴上的滚轮，所述滚轮的轴线与所述外护筒的轴线垂直，所述连接轴的两端均固定连接有推力弹簧，所述推力弹簧远离所述连接轴的一端固定连接于所述弧形夹持杆的内侧侧壁上，所述弹力机构位于所述弧形夹持杆内侧侧面上至少设置有两组，所述弧形夹持杆位于安装板上对称设置有两组，所述安装板上设置有用于使两个所述弧形夹持杆相互靠近或远离的驱动机构。

通过采用上述技术方案，当外护筒被打桩机吊起时，夹持装置中的两根弧形夹持杆相互靠近，在滚轮的外周面与外护筒的外周面相抵触时，随着两个弧形夹持杆的继续靠近，推力弹簧将被压缩并对外护筒施加径向的推力，从而将外护筒夹紧，同时，滚轮的轴线与外护筒垂直，滚轮转动设置在连接轴上，使外护筒被夹紧时仍然能够在夹持装置内轴向滑移，从而降低外护筒插入地下的阻力，同时提高外护筒的定位精度。

优选的，所述驱动机构包括两个穿设于所述安装板上的转轴和分别同轴固定连接于两个转轴上的传动齿轮，两个所述传动齿轮相啮合，其中一根所述转轴上还同轴固定连接有蜗轮，所述安装板上转动设置有蜗杆，所述蜗杆与所述蜗轮相啮合，所述驱动机构还包括用于带动所述蜗杆转动的传动组件。

通过采用上述技术方案，两个传动齿轮分别固定连接于两个转轴上，蜗轮固定连接于其中一根转轴上，蜗杆与蜗轮相啮合，电动机上固定的驱动齿轮能够带动蜗杆转动，从而使两根弧形夹持杆能够收拢或张开，并且当电动机停止驱动时，蜗轮和蜗杆能够形成自锁，阻碍两根弧形夹持杆收拢或张开，使两根弧形夹持杆能够保持在夹紧的状态，提高夹持装置的稳定性。

优选的，所述蜗杆上同轴固定连接有从动齿轮，所述传动组件包括滑动设置于所述安装板上的电动机，所述电动机上同轴固定连接有可与所述从动齿轮相啮合的驱动齿轮，夹持装置还包括用于所述推力弹簧受压过程中使所述驱动齿轮脱离所述从动齿轮的控制机构。

通过采用上述技术方案，当推力弹簧受到压力时，即为外护筒被夹紧的状态，此时控制机构使驱动齿轮脱离从动齿轮，使蜗杆失去动力，从而使弧形夹持杆能够在外护筒被夹紧时自动停止收缩，降低了弧形夹持杆持续收缩导致推力弹簧被过度压缩的可能性，同时增加了夹持装置对外护筒夹持的可控性。

优选的，所述安装板的固定连接有滑轨，所述滑轨的长度方向与所述蜗杆的轴线垂直，所述电动机上固定连接有滑块，所述滑块滑动设置于所述滑轨上，所述安装板的顶面上还固定连接有挡板，所述挡板位于所述电动机远离所述从动齿轮的一侧，所述控制机构包括电磁铁，所述电磁铁包括第一磁块、第二磁块、电池和开关，所述第一磁块固定连接于所述滑块靠近所述挡板的侧面上，所述第二磁块固定连接于所述挡板靠近所述滑块的侧面上，电池固定连接于安装板上，第二磁块与所述电池电连接，所述开关包括定片、动片、固定连接于所述弧形夹持杆内侧侧面上的套管和插设于所述套管内的插杆，所述套管内设置有顶出弹簧，所述插杆远离所述弧形夹持杆的一端抵触于所述滚轮的外周面上，所述定片嵌设于所述套管的内侧壁上，所述动片牵涉与所述插杆的侧面上，所述动片位于所述定片远离所述弧形夹持杆的一侧，所述第一磁块与所述动片电连接，所述电池与所述定片电连接。

通过采用上述技术方案，在顶出弹簧的弹力作用下，插杆的端面始终与滚轮的外周面抵触，在弧形夹持杆将外护筒夹紧的过程中，滚轮向靠近弧形夹持杆的方向移动，使插杆向套管内滑移，从而使动片能够与定片相接触，进而使电磁铁的电回路被导通，当电磁铁的电回路被导通时，第一磁块能够将第二磁块连同电动机向靠近第一磁块的方向滑移，使驱动齿轮在推力弹簧被压缩的过程中脱离从动齿轮。

优选的，所述挡板上固定连接有复位弹簧，所述复位弹簧远离所述挡板的一端固定连接于所述滑块上。

通过采用上述技术方案，复位弹簧的两端分别固定于滑块和挡板上，使加持装置中的两个弧形夹持杆需要被打开时，操作人员使电磁铁回路断路，复位弹簧能够将滑块向靠近从动齿轮的方向推动，从而使驱动齿轮与传动齿轮相啮合。

优选的，所述安装板上固定连接有两个固定块，所述蜗杆的两端分别穿过两个所述固定块，所述蜗杆转动设置于两个所述固定块上。

通过采用上述技术方案，蜗杆转动设置在两个固定块上，阻碍蜗杆在传动过程中发生摆动，提高了驱动机构的稳定性。

优选的，所述蜗杆上固定连接有两个挡块，两个所述挡块相互靠近的两侧面分别抵触于两个所述固定块相互远离的两个侧面上。

通过采用上述技术方案，蜗杆上固定连接有两个挡块，两个挡块相互靠近的侧面分别抵触于两个固定块上，阻碍蜗杆在传动过程中发生轴向窜动，使蜗杆停止转动时，蜗轮能够更加稳固的与蜗杆自锁，提高了驱动机构的稳定性。

优选的，所述推力弹簧内设置有伸缩杆，所述伸缩杆的一端固定连接于所述弧形夹持杆上，所述伸缩杆远离所述弧形夹持杆的一端固定连接于所述连接轴上。

通过采用上述技术方案，伸缩杆设置于推力弹簧内，阻碍推力弹簧过度摆动，使推力弹簧的弹力方向更加稳定，从而提高了弹力机构的稳定性。

综上所述，当外护筒被打桩机吊起时，夹持装置中的两根弧形夹持杆相互靠近，在滚轮的外周面与外护筒的外周面相抵触时，随着两个弧形夹持杆的继续靠近，推力弹簧将被压缩并对外护筒施加径向的推力，从而将外护筒固定，同时，滚轮的轴线与外护筒垂直，滚轮转动设置在连接轴上，使外护筒被夹紧时仍然能够在夹持装置内轴向滑移，从而降低外护筒插入地下的阻力，同时提高外护筒的定位精度。

附图说明

图1是本申请实施例中打桩机的结构示意图。

图2是图1中夹持装置的结构示意图。

图3是图2中A处的局部放大图。

图4是图2中弹力机构和开关的结构示意图。

图5是图4中A-A处的剖视图。

附图标记说明：

1、驱动机构；11、转轴；12、挡块；13、传动齿轮；14、蜗杆；15、蜗轮；16、固定块；17、从动齿轮；18、传动组件；181、电动机；182、驱动齿轮；183、滑轨；184、滑块；185、挡板；186、复位弹簧；2、弹力机构；21、滚轮；22、连接轴；221、轴体；222、连接板；23、推力弹簧；24、伸缩杆；3、控制机构；31、电磁铁；311、第一磁块；312、第二磁块；313、电池；314、开关；3141、套管；3142、插杆；3143、顶出弹簧；3144、定片；3145、动片；3146、限位槽；3147、限位块；4、安装板；5、弧形夹持杆；100、外护筒；200、打桩机；201、夹持装置；202、桩锤；203、桩架。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种双钢护筒旋挖成孔灌注桩。参照图1和图2所示，双钢护筒包括外护筒100，外护筒100的一侧设置有打桩机200。打桩机200包括桩锤202、桩架203和夹持装置201，所述夹持装置201包括安装板4、弧形夹持杆5、弹力机构2、驱动机构1以及控制机构3。

参照图2和图3所示，安装板4水平固定连接于桩架203靠近桩锤202的一侧下部，驱动机构1包括转轴11、挡块12、传动齿轮13、蜗杆14、蜗轮15、固定块16、从动齿轮17以及传动组件18。转轴11位于安装板4上竖直穿设有两根，两根转轴11均转动设置于安装板4上，两个传动齿轮13分别同轴固定连接于两个转轴11上，两个传动齿轮13均位于安装板4的顶面上，两个传动齿轮13相啮合，两个弧形夹持杆5分别固定连接于两个传动齿轮13的侧面上。

参照图2和图3所示，蜗轮15同轴固定连接于其中一根转轴11上，蜗轮15位于传动齿轮13的上方，两个固定块16均固定连接于安装板4的顶面上，蜗杆14的两端分别穿过两个固定块16，挡块12位于蜗杆14上固定连接有两个，两个挡块12相互靠近的侧面分别抵触于两个固定块16相互远离的侧面上，蜗杆14与蜗轮15相啮合，从动齿轮17同轴固定连接于蜗杆14的端部。

参照图2和图3所示，传动组件18包括电动机181、驱动齿轮182、滑轨183、滑块184、挡板185以及复位弹簧186。滑轨183固定连接于安装板4的顶面上，滑轨183的长度方向与蜗轮15的轴线垂直，滑块184固定连接于电动机181的侧面上，滑块184滑动设置于滑轨183上，驱动齿轮182同轴固定连接于电动机181的输出轴上，挡板185固定连接于安装板4上，挡板185位于电动机181远离从动齿轮17的一侧，复位弹簧186位于挡板185和滑块184之间对称设置有两个，复位弹簧186的一端固定连接于挡板185靠近滑块184的侧面上，复位弹簧186的另一端固定连接于滑块184靠近挡板185的侧面上。在复位弹簧186的弹力作用下，驱动齿轮182与从动齿轮17相啮合。

参照图2和图4所示，弹力机构2包括滚轮21、连接轴22、推力弹簧23以及伸缩杆24。连接轴22包括轴体221和连接板222，两个连接板222分别固定连接于轴体221的两端，滚轮21转动设置于轴线水平的轴体221上，两个推力弹簧23分别固定连接于连接轴22的两端，推力弹簧23远离连接轴22的一端固定连接于弧形夹持杆5的内侧侧面上，两个伸缩杆24分别设置于两个推力弹簧23内，伸缩杆24的一端固定连接于连接板222上，伸缩杆24的另一端固定连接于弧形夹持杆5的内侧侧面上。弹力机构2位于所述弧形夹持杆5内侧侧面上至少设置有两组，本实施例中可以为两组，两组弹力机构2位于弧形夹持杆5的内侧侧面上沿弧形夹持杆5的长度方向对称设置。

参照图2和图3所示，控制机构3包括电磁铁31，电磁铁31包括第一磁块311、第二磁块312、电池313以及开关314，第一磁块311固定连接于挡板185靠近电动机181的侧面中部，第二磁块312固定连接于滑块184靠近挡板185的侧面中部，第一磁块311和第二磁块312位于同一高度，第一磁块311和第二磁块312的排列方向与滑轨183的长度方向一致，电池313固定连接于安装板4的顶面上。

参照图3和图5所示，开关314设置于其中组弹力机构2的两个弹簧之间，开关314包括套管3141、插杆3142、顶出弹簧3143、定片3144以及动片3145。套管3141固定连接于弧形夹持杆5的内侧侧面上插杆3142插设于套管3141内，插杆3142与套管3141的内孔间隙配合，顶出弹簧3143设置于套管3141内，顶出弹簧3143的一端固定连接于弧形夹持杆5的内侧侧面上，顶出弹簧3143的另一端固定连接于插杆3142的端面上，插杆3142远离顶出弹簧3143的一端抵触于滚轮21的外周面上，定片3144嵌设于套管3141的内侧壁，动片3145嵌设于插杆3142的外周面，动片3145位于定片3144远离弧形夹持杆5的一侧。第二磁块312与电池313电连接，电池313与定片3144电连接，第一磁块311与定片3144电连接。

参照图2和图5所示，套管3141的内侧壁上开设有限位槽3146，限位槽3146的长度方向与套管3141的轴线方向一致，插杆3142的外周面上固定连接有限位块3147，限位块3147插设于限位槽3146并滑动设置于限位槽3146内。

本申请实施例一种双钢护筒旋挖成孔灌注桩的实施原理为：当外护筒100被打桩机200的桩锤202吊起时，复位弹簧186将电动机181向靠近从动齿轮17的方向推动，使驱动齿轮182能够和从动齿轮17相啮合，因此，当电动机181转动时，电动机181能够驱动蜗杆14转动，蜗杆14的转动带动两个传动齿轮13同步反向转动，从而使两个弧形夹持杆5能够同步收缩将外护筒100夹紧，随着外护筒100被不断夹紧，滚轮21向靠近弧形夹持杆5的方向移动，使插杆3142向套管3141内滑移，从而使动片3145能够与定片3144相接触，进而使电磁铁31的电回路被导通，当电磁铁31的电回路被导通时，第一磁块311能够将第二磁块312连同电动机181克服复位弹簧186的弹力，并向靠近第一磁块311的方向滑移，使驱动齿轮182在推力弹簧23被压缩的过程中脱离从动齿轮17，从而使弧形夹持杆5能够在外护筒100被夹紧时自动停止收缩，增加了夹持装置201对外护筒100夹持的可控性，同时，滚轮21的轴线与外护筒100垂直，滚轮21转动设置在连接轴22上，使外护筒100被夹紧时仍然能够在夹持装置201内轴向滑移，从而降低外护筒100插入地下的阻力，同时提高外护筒100的定位精度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种双钢护筒旋挖成孔灌注桩，包括外护筒(100)，所述外护筒(100)的一侧设置有用于将所述外护筒(100)竖直插入河床的打桩机(200)，所述打桩机(200)包括设置于桩架(203)下部的夹持装置(201)，所述夹持装置(201)包括用于夹持所述外护筒(100)的弧形夹持杆(5)，其特征在于：所述夹持装置(201)还包括的安装板(4)，所述弧形夹持杆(5)摆动设置于所述安装板(4)上，所述弧形夹持杆(5)的内侧设置有弹力机构(2)，所述弹力机构(2)包括转动设置于连接轴(22)上的滚轮(21)，所述滚轮(21)的轴线与所述外护筒(100)的轴线垂直，所述连接轴(22)的两端均固定连接有推力弹簧(23)，所述推力弹簧(23)远离所述连接轴(22)的一端固定连接于所述弧形夹持杆(5)的内侧侧壁上，所述弹力机构(2)位于所述弧形夹持杆(5)内侧侧面上至少设置有两组，所述弧形夹持杆(5)位于安装板(4)上对称设置有两组，所述安装板(4)上设置有用于使两个所述弧形夹持杆(5)相互靠近或远离的驱动机构(1)。

2.根据权利要求1所述的一种双钢护筒旋挖成孔灌注桩，其特征在于：所述驱动机构(1)包括两个穿设于所述安装板(4)上的转轴(11)和分别同轴固定连接于两个转轴(11)上的传动齿轮(13)，两个所述传动齿轮(13)相啮合，其中一根所述转轴(11)上还同轴固定连接有蜗轮(15)，所述安装板(4)上转动设置有蜗杆(14)，所述蜗杆(14)与所述蜗轮(15)相啮合，所述驱动机构(1)还包括用于带动所述蜗杆(14)转动的传动组件(18)。

3.根据权利要求2所述的一种双钢护筒旋挖成孔灌注桩，其特征在于：所述蜗杆(14)上同轴固定连接有从动齿轮(17)，所述传动组件(18)包括滑动设置于所述安装板(4)上的电动机(181)，所述电动机(181)上同轴固定连接有可与所述从动齿轮(17)相啮合的驱动齿轮(182)，夹持装置(201)还包括用于所述推力弹簧(23)受压过程中使所述驱动齿轮(182)脱离所述从动齿轮(17)的控制机构(3)。

4.根据权利要求3所述的一种双钢护筒旋挖成孔灌注桩，其特征在于：所述安装板(4)的固定连接有滑轨(183)，所述滑轨(183)的长度方向与所述蜗杆(14)的轴线垂直，所述电动机(181)上固定连接有滑块(184)，所述滑块(184)滑动设置于所述滑轨(183)上，所述安装板(4)的顶面上还固定连接有挡板(185)，所述挡板(185)位于所述电动机(181)远离所述从动齿轮(17)的一侧，所述控制机构(3)包括电磁铁(31)，所述电磁铁(31)包括第一磁块(311)、第二磁块(312)、电池(313)和开关(314)，所述第一磁块(311)固定连接于所述滑块(184)靠近所述挡板(185)的侧面上，所述第二磁块(312)固定连接于所述挡板(185)靠近所述滑块(184)的侧面上，电池(313)固定连接于安装板(4)上，第二磁块(312)与所述电池(313)电连接，所述开关(314)包括定片(3144)、动片(3145)、固定连接于所述弧形夹持杆(5)内侧侧面上的套管(3141)和插设于所述套管(3141)内的插杆(3142)，所述套管(3141)内设置有顶出弹簧(3143)，所述插杆(3142)远离所述弧形夹持杆(5)的一端抵触于所述滚轮(21)的外周面上，所述定片(3144)嵌设于所述套管(3141)的内侧壁上，所述动片(3145)牵涉与所述插杆(3142)的侧面上，所述动片(3145)位于所述定片(3144)远离所述弧形夹持杆(5)的一侧，所述第一磁块(311)与所述动片(3145)电连接，所述电池(313)与所述定片(3144)电连接。

5.根据权利要求4所述的一种双钢护筒旋挖成孔灌注桩，其特征在于：所述挡板(185)上固定连接有复位弹簧(186)，所述复位弹簧(186)远离所述挡板(185)的一端固定连接于所述滑块(184)上。

6.根据权利要求2所述的一种双钢护筒旋挖成孔灌注桩，其特征在于：所述安装板(4)上固定连接有两个固定块(16)，所述蜗杆(14)的两端分别穿过两个所述固定块(16)，所述蜗杆(14)转动设置于两个所述固定块(16)上。

7.根据权利要求6所述的一种双钢护筒旋挖成孔灌注桩，其特征在于：所述蜗杆(14)上固定连接有两个挡块(12)，两个所述挡块(12)相互靠近的两侧面分别抵触于两个所述固定块(16)相互远离的两个侧面上。

8.根据权利要求1所述的一种双钢护筒旋挖成孔灌注桩，其特征在于：所述推力弹簧(23)内设置有伸缩杆(24)，所述伸缩杆(24)的一端固定连接于所述弧形夹持杆(5)上，所述伸缩杆(24)远离所述弧形夹持杆(5)的一端固定连接于所述连接轴(22)上。

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