CN115012399B - 提高钻孔灌注桩成孔质量的孔壁处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高钻孔灌注桩成孔质量的孔壁处理装置，其属于钻孔灌注桩成孔技术领域。它解决了现有技术中传统钻孔灌注桩存在的成桩后桩体与土层咬合作用差的缺陷。其主体结构包括固定框，所述固定框内设有刮板机构，固定框的上端设有钻机，下端设有轴承，所述钻机的输出端安装固定有软轴，软轴的下端依次贯穿刮板机构、固定框和轴承设置，钻机的外壁与固定框之间设有支杆，固定框的外壁上还设有两处导线轮，导线轮上设有端部与轴承的外侧固定连接的钢丝绳。本发明主要用于钻孔灌注桩成孔。
Description
技术领域
本发明属于钻孔灌注桩成孔技术领域，具体地说，尤其涉及一种提高钻孔灌注桩成孔质量的孔壁处理装置。
背景技术
钻孔灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类，常见一般采用钻孔灌注桩，成孔质量的好坏最终直接影响成桩质量，对桩基承载力有重要影响。
在进行机械钻孔时，钻机就位后，对钻机及配套设备，应进行全面检查，如卷扬机、钢丝绳、滑车、钻头、泥浆泵、水泵及电气设备等，目前在进行钻孔后，成孔后的孔壁光滑且平直的桩孔，再后续浇筑混凝土桩体后，成桩后桩体与土层咬合作用差，桩土易发生剪切滑动，进而影响钻孔灌注桩的实际使用效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种提高钻孔灌注桩成孔质量的孔壁处理装置，其能够改善后续浇筑成型的桩体与孔壁土层之间的摩擦力，避免了桩体滑动。
为了实现上述目的，本发明是采用以下技术方案实现的：
一种提高钻孔灌注桩成孔质量的孔壁处理装置，包括固定框，所述固定框内设有刮板机构，固定框的上端设有钻机，下端设有轴承，所述钻机的输出端安装固定有软轴，软轴的下端依次贯穿刮板机构、固定框和轴承设置，钻机的外壁与固定框之间设有支杆，固定框的外壁上还设有两处导线轮，导线轮上设有端部与轴承的外侧固定连接的钢丝绳。
优选地，所述刮板机构包括转板和刮板，转板上转动安装有异形凸轮，异形凸轮的两侧分别设有一处弧形板，弧形板通过连接杆与刮板连接，连接杆上贯穿安装有限位板，限位板与弧形板之间设有伸缩弹簧。
优选地，所述异形凸轮的两侧分别安装固定有一处磁铁块，固定框的上端面设有两处支杆，支杆的端部设有与磁铁块相配合的电磁铁板，电磁铁板通过电源线与电源连接。
优选地，所述固定框的外壁上还安装固定有进水管和出浆管，且固定框与轴承之间设有固定机构。
优选地，所述固定框的内壁上设有环形槽，转板上安装固定有位于环形槽内滑动的钢珠。
优选地，所述刮板上设有一个以上的螺纹槽。
优选地，所述固定机构包括油泵和第一储液管，油泵与第一储液管连接，且第一储液管内填充有液压油，所述油泵安装固定在钻机的外壁上，第一储液管安装固定在固定框和轴承的外壁上。
优选地，所述固定机构包括第二储液管，所述第二储液管安装固定在固定框和轴承的外壁上，第二储液管的内部固定有电磁铁柱，第二储液管内还设有磁流变液，电磁铁柱通过导线与外部电源连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、当进行钻头角度的调节时，根据角度倾斜的方向选择对应的电机，电机带动绕线轮转动进行钢丝绳的收卷，钢丝绳的端部拉动轴承的一端往上倾斜带动软轴的端部往上倾斜，使拉动简便快捷，电磁铁板通电产生与磁铁块磁性相同的磁性，通过磁性斥力使异形凸轮进行转动，异形凸轮的端部挤压弧形板往外侧移动，将刮板顶出，进而带动刮板进行转动，刮板外壁上的螺纹槽在孔壁上形成多条螺纹槽，使孔壁呈现粗糙状，能改善后续浇筑成型的桩体与孔壁土层之间的摩擦力，避免了桩体滑动的现象；
2、进水泵将外部水源通过进水管导入至孔内与钻下的泥皮混合形成泥浆，通过出浆泵将泥浆通过出浆管吸出，保证后续钻头不受干扰能稳定旋入。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的右视图；
图3为本发明中刮板机构的结构示意图；
图4为本发明中刮板的结构示意图；
图5为本发明中轴承与进水管和出浆管连接时的结构示意图；
图6为本发明中实施例3的主视图；
图7为本发明中第二储液管的结构示意图。
图中：1、固定框；2、转板；3、钻机；4、软轴；5、导线轮；6、钢丝绳；7、支杆；8、轴承；9、第一储液管；10、油泵；11、进水管；12、出浆管；13、磁流变液；14、电磁铁柱； 15、异形凸轮；16、连接杆；17、弧形板；18、刮板；19、螺纹槽；20、磁铁块；21、支杆； 22、电磁铁板；23、电源线；24、伸缩弹簧；25、限位板；26、环形槽；27、第二储液管。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1：
如图1-2所示，一种提高钻孔灌注桩成孔质量的孔壁处理装置，包括固定框1，所述固定框1内设有可转动的刮板机构，固定框1的上端设有钻机3，下端设有轴承8，所述钻机3的输出端安装固定有软轴4，软轴4的下端依次贯穿刮板机构、固定框1和轴承8设置，软轴4的下端穿过轴承8内并与轴承8的内圈固定连接，软轴4转动时带动轴承8的内圈在外圈内进行转动，且软轴4的下端安装固定有钻头，钻机3带动软轴4和钻头进行转动，钻机3的外壁与固定框1的上侧壁之间设有支杆7，固定框1的外壁上还设有两处导线轮5，导线轮5 上设有端部与轴承8的外侧固定连接的钢丝绳6，固定框1的上端还设有两个电机，两个电机的驱动端均固定有绕线轮，钢丝绳6的两个上端绕设在其中一个绕线轮的外壁上，当进行钻头角度的调节时，根据角度倾斜的方向选择对应的电机，电机带动绕线轮进行转动进行钢丝绳6的收卷，钢丝绳6的端部拉动轴承8的一端往上倾斜带动软轴4的端部往上倾斜，通过调节钻头的位置，能在孔壁的多个位置钻孔，使浇筑的桩体与孔壁之间的连接更加紧密。
实施例2：
如图3所示，一种提高钻孔灌注桩成孔质量的孔壁处理装置，所述异形凸轮15的两侧分别安装固定有一处磁铁块20，固定框1的上端面设有两处支杆21，支杆21的端部设有与磁铁块20相配合的电磁铁板22，电磁铁板22通过电源线23与外部电源连接，电源线23上可安装开关，打打开关，使外部电源与电磁铁板22接通，电磁铁板22产生与磁铁块20磁性相同的磁性。
所述刮板机构包括转板2和刮板18，如图4所示，所述刮板18上设有一个以上的螺纹槽19，转板2上转动安装有异形凸轮15，异形凸轮15的两侧分别设有一处弧形板17，固定框1的上侧壁设有两个位于异形凸轮15外侧的滑槽，弧形板17在滑槽内滑动，弧形板17通过连接杆16与刮板18连接，连接杆16上贯穿安装有限位板25，限位板25与弧形板17之间设有伸缩弹簧24。转板2与软轴4的连接处设有转口，软轴4插设在转口内与转口的内壁固定连接。在伸缩弹簧24的弹力作用下，刮板18收纳在放置槽内，当钻头旋入孔壁，需要在孔壁上开设螺纹槽以增大后续桩体与孔壁之间的摩擦力时，电磁铁板22通电产生与磁铁块 20磁性相同的磁性，通过磁性斥力使异形凸轮15进行转动，异形凸轮15的端部挤压弧形板 17往外侧移动，通过连接杆16带动刮板18往外侧移动，通过转板2在固定框1内的转动实现刮板18的转动，当转板2转动时，带动刮板18进行转动，刮板18外壁上的螺纹槽19在孔壁上形成多条螺纹槽，使孔壁呈现粗糙状，能改善后续浇筑成型的桩体与孔壁土层之间的摩擦力，避免了桩体滑动的现象。
如图5所示，所述固定框1的外壁上还安装固定有进水管11和出浆管12，且固定框1与轴承8之间设有固定机构，进水管11和出浆管12的上端分别连接有进水泵和出浆泵，通过进水泵将外部水源通过进水管11导入至孔内与钻下的泥皮混合形成泥浆，通过出浆泵将泥浆通过出浆管12吸出，保证后续钻头不受干扰能稳定旋入。
所述固定框1的内壁上设有环形槽26，转板2上安装固定有位于环形槽26内滑动的钢珠，软轴4带动转板2进行转动，转板2通过钢珠在环形槽26内壁上的滑动实现在固定框1内进行运动，同时钢珠在环形槽26内运动起到了对转板2限位的作用。
所述固定机构包括油泵10和第一储液管9，油泵10与第一储液管9连接，且第一储液管9内填充有液压油，所述油泵10安装固定在钻机3的外壁上，第一储液管9安装固定在固定框1和轴承8的外壁上，当软轴4的端部角度调节后，通过油泵10将液压油导入至第一储液管9内，随着液压油的不断导入，第一储液管9在液压油的作用下撑起，在压力作用下第一储液管9向类固态转变，使轴承8与固定框1连接固定，使轴承8的位置固定。其他部分与实施例1相同。
实施例3：
如图6-7所示，一种提高钻孔灌注桩成孔质量的孔壁处理装置，所述固定机构包括第二储液管27，所述第二储液管27安装固定在固定框1和轴承8的外壁上，第二储液管27的内部固定有电磁铁柱14，第二储液管27内还设有磁流变液13，电磁铁柱14通过导线与外部电源连接。磁流变液13是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体，在零磁场条件下呈现出低粘度的牛顿流体特性，而在强磁场作用下，则呈现出高粘度、低流动性的特性，由于磁流变液13在磁场作用下的流变是瞬间的、可逆的，而且其流变后的剪切屈服强度与磁场强度具有稳定的对应关系，当软轴4的端部角度调节后，电磁铁柱 14通过导线与外部电源连接处后产生磁强，磁流变液13向类固态转变，使轴承8与固定框1 连接固定，使轴承8的位置固定。其他部分与实施例2相同。
本发明的工作原理为：
进行孔壁的处理时，钻头旋入孔壁中，当钻头旋入孔壁后根据需要调节两个刮板18之间的距离，通过电源线23与外部电源的连接实现电磁铁板22的通电，电磁铁板22通电产生与磁铁块20磁性相同的磁性，通过磁性斥力使异形凸轮15进行转动，异形凸轮15的端部挤压弧形板17往外侧移动，通过连接杆16带动刮板18往外侧移动，通过转板2在固定框1内的转动实现刮板18的转动，刮板18外壁上的螺纹槽19在孔壁的内壁上形成螺纹凹槽，使孔壁呈现粗糙状，能改善后续桩体与孔壁土层之间的摩擦力，避免了桩体滑动的现象，通过进水泵将外部水源通过进水管11导入至孔内与钻下的泥皮混合形成泥浆，通过出浆泵将泥浆通过出浆管12吸出，保证后续钻头不受干扰能稳定旋入，当进行钻头角度的调节时，根据角度倾斜的方向选择对应的电机，电机带动绕线轮转动进而带动钢丝绳6收卷，钢丝绳6的端部拉动轴承8的一端往上倾斜带动软轴4的端部往上倾斜，通过第一储液管9或第二储液管27对轴承8的位置进行固定，完成软轴4角度的固定。
Claims (8)
1.一种提高钻孔灌注桩成孔质量的孔壁处理装置，包括固定框(1)，其特征在于：所述固定框(1)内设有刮板机构，固定框(1)的上端设有钻机(3)，下端设有轴承(8)，所述钻机(3)的输出端安装固定有软轴(4)，软轴(4)的下端依次贯穿刮板机构、固定框(1)和轴承(8)设置，钻机(3)的外壁与固定框(1)之间设有支杆(7)，固定框(1)的外壁上还设有两处导线轮(5)，导线轮(5)上设有端部与轴承(8)的外侧固定连接的钢丝绳(6)。
2.根据权利要求1所述的提高钻孔灌注桩成孔质量的孔壁处理装置，其特征在于：所述刮板机构包括转板(2)和刮板(18)，转板(2)上转动安装有异形凸轮(15)，异形凸轮(15)的两侧分别设有一处弧形板(17)，弧形板(17)通过连接杆(16)与刮板(18)连接，连接杆(16)上贯穿安装有限位板(25)，限位板(25)与弧形板(17)之间设有伸缩弹簧(24)。
3.根据权利要求2所述的提高钻孔灌注桩成孔质量的孔壁处理装置，其特征在于：所述异形凸轮(15)的两侧分别安装固定有一处磁铁块(20)，固定框(1)的上端面设有两处支杆(21)，支杆(21)的端部设有与磁铁块(20)相配合的电磁铁板(22)，电磁铁板(22)通过电源线(23)与电源连接。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的提高钻孔灌注桩成孔质量的孔壁处理装置，其特征在于：所述固定框(1)的外壁上还安装固定有进水管(11)和出浆管(12)，且固定框(1)与轴承(8)之间设有固定机构。
5.根据权利要求2或3所述的提高钻孔灌注桩成孔质量的孔壁处理装置，其特征在于：所述固定框(1)的内壁上设有环形槽(26)，转板(2)上安装固定有位于环形槽(26)内滑动的钢珠。
6.根据权利要求2或3所述的提高钻孔灌注桩成孔质量的孔壁处理装置，其特征在于：所述刮板(18)上设有一个以上的螺纹槽(19)。
7.根据权利要求4所述的提高钻孔灌注桩成孔质量的孔壁处理装置，其特征在于：所述固定机构包括油泵(10)和第一储液管(9)，油泵(10)与第一储液管(9)连接，且第一储液管(9)内填充有液压油，所述油泵(10)安装固定在钻机(3)的外壁上，第一储液管(9)安装固定在固定框(1)和轴承(8)的外壁上。
8.根据权利要求4所述的提高钻孔灌注桩成孔质量的孔壁处理装置，其特征在于：所述固定机构包括第二储液管(27)，所述第二储液管(27)安装固定在固定框(1)和轴承(8)的外壁上，第二储液管(27)的内部固定有电磁铁柱(14)，第二储液管(27)内还设有磁流变液(13)，电磁铁柱(14)通过导线与外部电源连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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