CN115012827B - 一种桩基井扩孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种桩基井扩孔装置，包括升降主柱、导轨、滑块以及能够上下滑动的螺母座，在所述的升降主柱的顶端设有升降机构，在所述的升降主柱的外壁上靠近顶端处设有自动定心机构，在所述的升降主柱的底端安装有支撑机构，在所述的支撑机构与所述的自动定心机构之间设有能够沿所述升降主柱上下滑动的变径切割机构，所述的变径切割机构分别与所述的滑块和所述的螺母座连接。本发明的桩基井扩孔装置结构设计合理，采用变径切割机构能够对桩基井进行扩孔操作，能够自动控制，易于操作，施工速度快，精度可控，同时整体可快速拆装，便于搬运，适应丘陵和山地等复杂地形，使用方便，结构简单。

Description

一种桩基井扩孔装置

技术领域

本发明涉及一种桩基井扩孔装置。

背景技术

在各种建筑的地基施工中，为保证基础承载能力，有些桩基井底部设计为锥形扩大的结构，现有施工设备只能解决垂直桩井的掏挖作业，不能解决底部锥形及径向扩大部分的掏挖工作，只能使用人工下井手动作业，施工人员劳动强度大且效率低；更关键的是，施工人员进入基坑底部后存在塌方及有毒气体等危险因素。扩大部分的掏挖工作，一直是困扰建设作业的最大难题，也是安全风险最难防范的痛点。

发明内容

本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种桩基井扩孔装置，解决了工程机械无法径向掏挖以及人工手动作业带来的安全问题，能够径向掏挖桩基孔，提升了施工速度，全自动控制易于操作。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种桩基井扩孔装置，其特征在于，包括升降主柱、导轨、滑块以及能够上下滑动的螺母座，在所述的升降主柱的顶端设有升降机构，在所述的升降主柱的外壁上靠近顶端处设有自动定心机构，在所述的升降主柱的底端安装有支撑机构，在所述的支撑机构与所述的自动定心机构之间设有能够沿所述升降主柱上下滑动的变径切割机构，所述的变径切割机构分别与所述的滑块和所述的螺母座连接。

上述结构中，所述的升降机构包括设置在所述的升降主柱顶端的升降电机，在所述的升降电机的输出轴底端部连接有位于所述升降主柱内部的升降丝杠，在所述的升降丝杠的外壁上设有与所述的螺母座连接的升降螺母。

上述结构中，在所述的升降主柱的外壁上设有与所述螺母座相配合的竖直滑孔，所述的螺母座位于所述的竖直滑孔内部。

上述结构中，所述的自动定心机构包括固定在所述升降主柱外壁上的第一固定套，在所述的第一固定套的外壁上设有三个支撑臂，在所述的支撑臂的内部设有伸缩臂，在所述的伸缩臂的外端部均设有弧形支撑板，在所述的支撑臂的底端面上均设有与所述弧形支撑板固定连接的第一电动推力杆。

上述结构中，相邻两个所述的支撑臂之间的夹角为120度。

上述结构中，在所述的弧形支撑板的外端面上均设有第一固定针。

上述结构中，所述的支撑机构包括弃渣筒，在所述的弃渣筒内部的中间部位设有固定在所述升降主柱外壁上的第二固定套，在所述的第二固定套的外壁上设有四根与所述弃渣筒连接的固定杆，在所述的弃渣筒的底端设有弃渣挡板。

上述结构中，在所述的弃渣筒的底部设有若干呈圆周均匀分布的第二固定针。

上述结构中，所述的变径切割机构包括回转支承内圈以及设置在回转支承内圈外壁上的回转支承从动齿轮，所述的回转支承内圈分别与所述的滑块和所述的螺母座连接，在所述的回转支承内圈的上方设有与其固定连接的电机座，在所述的电机座上固定有驱动电机，所述的驱动电机的输出轴通过主动齿轮与所述的回转支承从动齿轮啮合，在所述的回转支承从动齿轮的下方设有与其固定连接的回转刀架，在所述的回转刀架的内部设有三个能够伸缩的伸缩刀杆，在所述的伸缩刀杆的外端部均设有刀头。

上述结构中，在所述的回转刀架的顶端面上设有三个与所述的伸缩刀杆连接的第二电动推力杆。

上述结构中，相邻两个所述的伸缩刀杆之间的夹角为120度。

与现有技术相比本发明的有益效果为：本发明的桩基井扩孔装置结构设计合理，采用变径切割机构能够对桩基井进行扩孔操作，能够自动控制，易于操作，施工速度快，精度可控，同时整体可快速拆装，便于搬运，适应丘陵和山地等复杂地形，使用方便，结构简单。

附图说明

图1是本发明实施例所述的一种桩基井扩孔装置的结构示意图；

图2是本发明实施例所述的一种桩基井扩孔装置中升降主柱的结构示意图之一；

图3是本发明实施例所述的一种桩基井扩孔装置中升降主柱的结构示意图之二；

图4是本发明实施例所述的一种桩基井扩孔装置中自动定心机构的结构示意图；

图5是本发明实施例所述的一种桩基井扩孔装置中支撑机构的结构示意图；

图6是本发明实施例所述的一种桩基井扩孔装置中变径切割机构与升降主柱的连接结构示意图；

图7是本发明实施例所述的一种桩基井扩孔装置中回转支承内圈与升降主柱的连接结构示意图；

图8是本发明实施例所述的一种桩基井扩孔装置中回转刀架的结构示意图；

图9是本发明实施例所述的一种桩基井扩孔装置的使用状态参考图。

图中：

1、升降主柱；2、导轨；3、滑块；4、螺母座；5、升降机构；6、自动定心机构；7、支撑机构；8、变径切割机构；9、升降电机；10、升降丝杠；11、升降螺母；12、竖直滑孔；13、第一固定套；14、支撑臂；15、伸缩臂；16、弧形支撑板；17、第一电动推力杆；18、第一固定针；19、弃渣筒；20、第二固定套；21、固定杆；22、弃渣挡板；23、第二固定针；24、回转支承内圈；25、回转支承从动齿轮；26、电机座；27、驱动电机；28、主动齿轮；29、回转刀架；30、伸缩刀杆；31、刀头；32、第二电动推力杆；33、竖井；34、龙门架；35、吊绳。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1-8所示，一种桩基井扩孔装置，其特征在于，包括升降主柱1、导轨2、滑块3以及能够上下滑动的螺母座4，四根导轨2设置在升降主柱1的四个侧壁上，每个导轨2上均设有滑块3，在所述的升降主柱1的顶端设有升降机构5，在所述的升降主柱1的外壁上靠近顶端处设有自动定心机构6，在所述的升降主柱1的底端安装有支撑机构7，在所述的支撑机构7与所述的自动定心机构6之间设有能够沿所述升降主柱1上下滑动的变径切割机构8，所述的变径切割机构8分别与所述的滑块3和所述的螺母座4连接。

上述结构中，所述的升降机构5包括设置在所述的升降主柱1顶端的升降电机9，在所述的升降电机9的输出轴底端部连接有位于所述升降主柱1内部的升降丝杠10，在所述的升降丝杠10的外壁上设有与所述的螺母座4连接的升降螺母11。

上述结构中，在所述的升降主柱1的外壁上设有与所述螺母座4相配合的竖直滑孔12，所述的螺母座4位于所述的竖直滑孔12内部。

上述结构中，所述的自动定心机构6包括固定在所述升降主柱1外壁上的第一固定套13，在所述的第一固定套13的外壁上设有三个支撑臂14，在所述的支撑臂14的内部设有伸缩臂15，在所述的伸缩臂15的外端部均设有弧形支撑板16，在所述的支撑臂14的底端面上均设有与所述弧形支撑板16固定连接的第一电动推力杆17。

上述结构中，相邻两个所述的支撑臂14之间的夹角为120度。

上述结构中，在所述的弧形支撑板16的外端面上均设有第一固定针18。

上述结构中，所述的支撑机构7包括弃渣筒19，在所述的弃渣筒19内部的中间部位设有固定在所述升降主柱1外壁上的第二固定套20，在所述的第二固定套20的外壁上设有四根与所述弃渣筒19连接的固定杆21，在所述的弃渣筒19的底端设有弃渣挡板22；在所述的弃渣筒19的底部设有若干呈圆周均匀分布的第二固定针23。

上述结构中，所述的变径切割机构8包括回转支承内圈24以及设置在回转支承内圈24外壁上的回转支承从动齿轮25，回转支承从动齿轮25围绕回转支承内圈24转动，所述的回转支承内圈24分别与所述的滑块3和所述的螺母座4连接，在所述的回转支承内圈24的上方设有与其固定连接的电机座26，在所述的电机座26上固定有驱动电机27，所述的驱动电机27的输出轴通过主动齿轮28与所述的回转支承从动齿轮25啮合，在所述的回转支承从动齿轮25的下方设有与其固定连接的回转刀架29，在所述的回转刀架29的内部设有三个能够伸缩的伸缩刀杆30，在所述的伸缩刀杆30的外端部均设有刀头31。

上述结构中，在所述的回转刀架29的顶端面上设有三个与所述的伸缩刀杆30连接的第二电动推力杆32。

上述结构中，相邻两个所述的伸缩刀杆30之间的夹角为120度。

本发明的桩基井扩孔装置在具体工作时，如图9所示，先在已完成的垂直竖井33上架设龙门架34，使用绞盘和吊绳35将本发明的桩基井扩孔装置吊放入竖井33中使之自然接触井底，支撑机构的第二固定针能为设备提供足够的径向固定力。操作员在地面连接供电装置，确认无误后启动装置开始自动工作。详细工作过程如下：首先自动定心机构的三个伸缩臂会同步向井壁伸出，之后驱动电机启动并带动回转刀架旋转到预设转速，升降电机通过升降丝杠带动回转刀架向预设的垂直位置运动，抵达位置后三个伸缩刀杆开始同步受控向外伸出进行切削，弃渣会落入弃渣筒中。当刀头抵达预定深度后，伸缩刀杆回缩至起点，升降螺母会通过螺母座带动回转刀架下降至第二层切削面，重复上述动作，直至扩孔完毕。施工过程中，井下情况可通过桩基井下的监控探头进行监控，显示在地面控制屏上，当操作员观察到弃渣量达标时暂停装置，通过龙门架将本发明的桩基井扩孔装置提升至地面排渣，然后继续上述施工流程。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种桩基井扩孔装置，其特征在于，包括升降主柱(1)、导轨(2)、滑块(3)以及能够上下滑动的螺母座(4)，在所述的升降主柱(1)的顶端设有升降机构(5)，在所述的升降主柱(1)的外壁上靠近顶端处设有自动定心机构(6)，在所述的升降主柱(1)的底端安装有支撑机构(7)，在所述的支撑机构(7)与所述的自动定心机构(6)之间设有能够沿所述升降主柱(1)上下滑动的变径切割机构(8)，所述的变径切割机构(8)分别与所述的滑块(3)和所述的螺母座(4)连接；所述的变径切割机构(8)包括回转支承内圈(24)以及设置在回转支承内圈(24)外壁上的回转支承从动齿轮(25)，所述的回转支承内圈(24)分别与所述的滑块(3)和所述的螺母座(4)连接，在所述的回转支承内圈(24)的上方设有与其固定连接的电机座(26)，在所述的电机座(26)上固定有驱动电机(27)，所述的驱动电机(27)的输出轴通过主动齿轮(28)与所述的回转支承从动齿轮(25)啮合，在所述的回转支承从动齿轮(25)的下方设有与其固定连接的回转刀架(29)，在所述的回转刀架(29)的内部设有三个能够伸缩的伸缩刀杆(30)，在所述的伸缩刀杆(30)的外端部均设有刀头(31)。

2.根据权利要求1所述的桩基井扩孔装置，其特征在于：所述的升降机构(5)包括设置在所述的升降主柱(1)顶端的升降电机(9)，在所述的升降电机(9)的输出轴底端部连接有位于所述升降主柱(1)内部的升降丝杠(10)，在所述的升降丝杠(10)的外壁上设有与所述的螺母座(4)连接的升降螺母(11)。

3.根据权利要求1所述的桩基井扩孔装置，其特征在于：在所述的升降主柱(1)的外壁上设有与所述螺母座(4)相配合的竖直滑孔(12)，所述的螺母座(4)位于所述的竖直滑孔(12)内部。

4.根据权利要求1所述的桩基井扩孔装置，其特征在于：所述的自动定心机构(6)包括固定在所述升降主柱(1)外壁上的第一固定套(13)，在所述的第一固定套(13)的外壁上设有三个支撑臂(14)，在所述的支撑臂(14)的内部设有伸缩臂(15)，在所述的伸缩臂(15)的外端部均设有弧形支撑板(16)，在所述的支撑臂(14)的底端面上均设有与所述弧形支撑板(16)固定连接的第一电动推力杆(17)。

5.根据权利要求4所述的桩基井扩孔装置，其特征在于：相邻两个所述的支撑臂(14)之间的夹角为120度。

6.根据权利要求4所述的桩基井扩孔装置，其特征在于：在所述的弧形支撑板(16)的外端面上均设有第一固定针(18)。

7.根据权利要求1所述的桩基井扩孔装置，其特征在于：所述的支撑机构(7)包括弃渣筒(19)，在所述的弃渣筒(19)内部的中间部位设有固定在所述升降主柱(1)外壁上的第二固定套(20)，在所述的第二固定套(20)的外壁上设有四根与所述弃渣筒(19)连接的固定杆(21)，在所述的弃渣筒(19)的底端设有弃渣挡板(22)；在所述的弃渣筒(19)的底部设有若干呈圆周均匀分布的第二固定针(23)。

8.根据权利要求1所述的桩基井扩孔装置，其特征在于：在所述的回转刀架(29)的顶端面上设有三个与所述的伸缩刀杆(30)连接的第二电动推力杆(32)。

9.根据权利要求1所述的桩基井扩孔装置，其特征在于：相邻两个所述的伸缩刀杆(30)之间的夹角为120度。

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