CN117803316B - 一种可多级扩孔的旋挖钻扩孔设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桩基扩孔施工技术领域，其公开了一种可多级扩孔的旋挖钻扩孔设备，其包括，立柱、钻筒设置于钻机上，钻筒处于立柱的一侧，钻筒的上端部与立柱滑动导向配合，钻机驱动钻筒上下移动、转动，钻筒的顶部设置有扩孔机构，扩孔机构包括压环、扩孔组件一、扩孔组件二、扩孔组件三、扩孔组件四，所述的压环处于钻筒的上方，压环套设于钻筒顶部的传动轴上，对土层进行扩孔钻孔时，钻机驱动钻筒上移，接着触发板与压杆的底部抵触，从而使触发板偏转，接着带动转轴转动，转轴转动过程中，触发柱的锥形面与压板的边沿抵触，从而驱使压板、压环下移，从而驱使扩孔组件一、扩孔组件二、扩孔组件三、扩孔组件四上的扩孔器伸展。

Description

一种可多级扩孔的旋挖钻扩孔设备

技术领域

本发明涉及桩基扩孔施工技术领域，具体涉及一种可多级扩孔的旋挖钻扩孔设备。

背景技术

大直径钻孔灌注桩因承载大，能够满足单桩单柱的需要，日益得到广泛推广应用，常规地质条件下的钻孔灌注桩施工工艺也得到长足发展，但高强度岩层大直径桩基一次成孔困难，分级扩孔技术为采用不同直径的筒钻对小孔进行多次扩孔，由于在扩孔时，筒钻的轴线容易与小孔的轴线产生偏移，因此在进尺过程中钻头容易产生倾斜，导致整体桩基垂直度偏差较大，并且二次扩孔偏位后易因受力不均导致钻杆断裂。现有的扩孔设备通常是在钻筒上通过螺栓固定安装一个扩孔器，单个扩孔器工作时受力不均，而且进行多级扩孔时，需要将扩孔器拆除并重新对其进行螺栓固定，较为麻烦，为此，需要一种可多级扩孔的旋挖钻扩孔设备。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的提供一种可多级扩孔的旋挖钻扩孔设备。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。

一种可多级扩孔的旋挖钻扩孔设备，其包括：

立柱、钻筒设置于钻机上，钻筒处于立柱的一侧，立柱呈竖直布置，钻筒的上端部与立柱滑动导向配合，钻机驱动钻筒上下移动、转动，钻筒的顶部设置有扩孔机构，扩孔机构包括压环、扩孔组件一、扩孔组件二、扩孔组件三、扩孔组件四，所述压环处于钻筒的上方，压环套设于钻筒顶部的传动轴上，扩孔组件一、扩孔组件二、扩孔组件三、扩孔组件四设置于压环的底部，扩孔组件一、扩孔组件二、扩孔组件三、扩孔组件四的结构相同且均匀环绕于传动轴的圆周，钻筒的顶部设置有触发机构，触发机构能够触发扩孔组件一、扩孔组件二、扩孔组件三、扩孔组件四伸展，从而调节扩孔孔径。

作为本技术方案的进一步改进，所述扩孔组件一包括固定块、连接柱一、连接套一、扩孔器、支撑板一、支撑板二、连杆、连接柱二、连接套二，压环的环面边沿水平固定有压板，固定块固定于钻筒的顶部，固定块处于压板的正下方，连接柱一竖直固定于压板的底部，连接柱一设置有两个且呈平行布置，连接套一的底部与固定块固定连接，连接套一的顶部竖直向上延伸并且套设于连接柱一上，连接柱一、连接套一上套设有弹簧一，所述扩孔器处于固定块的一侧，连接柱二的一端与固定块的侧壁处固定连接，连接柱二的另一端水平延伸，连接柱二设置有两个且呈平行布置，连接套二的一端与扩孔器的端部固定连接，连接套二的另一端水平延伸并且套设于连接柱二上，连接柱二、连接套二上套设有弹簧二，弹簧二的一端与固定块的侧壁固定连接，弹簧二的另一端与扩孔器的端部固定连接，支撑板一固定于压板的底部，支撑板二固定于扩孔器的顶部板面上，支撑板一、支撑板二之间通过连杆连接，连杆呈倾斜布置。

作为本技术方案的进一步改进，所述触发机构包括支撑柱一、滑移杆一、支撑柱二、滑移杆二、触发组件，支撑柱一、支撑柱二竖直固定于钻筒的顶部，支撑柱一、支撑柱二的侧壁处竖直固定设置有导轨，滑移杆一通过导轨与支撑柱一滑动配合，滑移杆二通过导轨与支撑柱二滑动配合，所述触发组件包括转轴、触发板、磁吸轮、触发柱、安装座，所述转轴转动连接于滑移杆一与滑移杆二之间，转轴呈水平布置，转轴的两端部分别穿过滑移杆一、滑移杆二的壁部，所述磁吸轮同轴固定于转轴上，磁吸轮设置有两个且呈平行布置，磁吸轮处于压板的顶部且与压板磁性吸附，触发板固定于转轴的端部且靠近滑移杆二，初始状态时，触发板处于水平状态，安装座固定设置于转轴的中间位置，触发柱与安装座之间通过连接组件连接。

作为本技术方案的进一步改进，立柱的壁部水平固定有压杆，压杆的端部处于触发板的正上方，所述触发柱为锥形柱体，触发柱呈倾斜布置，触发柱的锥形面靠近压板的边沿，所述连接组件包括连接轴、齿轮二、支板三、支板四、导向杆二、齿条二，安装座的端部固定设置有连接板一，触发柱的端部固定设置有连接板二，连接轴垂直转动设置于连接板一的板面上，连接板二固定套设于连接轴上，齿轮二同轴固定套设于连接轴的端部，支板三、支板四固定于连接板一的板面上，导向杆二垂直固定于支板三、支板四之间，导向杆二设置有两个且呈平行布置，导向杆二与触发柱的中心轴线垂直，齿条二通过滑套一套设于导向杆二上，齿条二与齿轮二啮合，导向杆二上套设有弹簧三，弹簧三的一端与支板三接触，弹簧三的另一端与滑套一接触，初始状态时，齿条二的端部与支板四的板面接触。

作为本技术方案的进一步改进，滑移杆一的壁部设置有复位组件，复位组件包括齿轮一、支板一、支板二、导向杆一、齿条一，齿轮一同轴固定套设于转轴的端部，支板一、支板二固定于滑移杆一的壁部，导向杆一水平固定于支板一、支板二之间，导向杆一设置有两个且呈平行布置，齿条一通过滑套二套设于导向杆一上，齿条一与齿轮一啮合，导向杆一上套设有弹簧四，弹簧四的一端与支板一接触，弹簧四的另一端与滑套二接触，初始状态时，齿条一的端部与支板二接触。

作为本技术方案的进一步改进，支撑柱一上设置有限位组件，限位组件包括安装板、齿块，支撑柱一的上段开设有容置腔室，容置腔室的顶部开设有容置口，容置腔室的侧壁处开设有避让口，安装板竖直设置于容置腔室内，安装板与容置腔室的内壁之间通过弹性件连接，安装板靠近容置腔室的避让口，齿块固定于安装板的板面上，齿块设置有多个并且沿着安装板的长度方向均匀间隔布置，齿块的上端面呈倾斜布置，齿块穿过容置腔室的避让口，压板的侧边靠近安装板。

本发明与现有技术相比，取得的进步以及优点在于本发明使用过程中，对土层进行扩孔钻孔时，钻机驱动钻筒上移，接着触发板与压杆的底部抵触，从而驱使压板、压环下移，压环下移过程中，连杆推动扩孔器向远离固定块的方向移动，从而驱使扩孔组件一、扩孔组件二、扩孔组件三、扩孔组件四上的扩孔器伸展，压板下移后，压板稳定卡于相邻的两齿块之间，从而避免压环复位，从而避免扩孔器复位；

通过触发柱能够单向偏转，能够避免因工作人员提升钻筒的距离过大，造成触发柱复位时对扩孔器造成干扰；

通过设置扩孔组件一、扩孔组件二、扩孔组件三、扩孔组件四，能够使四个扩孔器受力均匀，从而避免钻筒受力不均造成钻筒倾斜，从而保证桩基的垂直度；

通过提升钻筒进扩孔器的扩孔调节较为方便，提高了钻孔效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的钻筒与立柱配合示意图。

图3为本发明的压杆与扩孔机构配合示意图。

图4为本发明的扩孔组件一、扩孔组件二、扩孔组件三、扩孔组件四配合示意图。

图5为本发明的扩孔组件一与触发机构配合示意图。

图6为本发明的扩孔组件一安装示意图。

图7为本发明的扩孔器安装示意图。

图8为本发明的触发机构示意图。

图9为本发明的触发柱与压板配合示意图。

图10为本发明的触发柱安装示意图。

图11为本发明的触发柱与安装座连接示意图。

图12为本发明的连接组件示意图。

图13为本发明的复位组件示意图。

图14为本发明的压板与齿块配合示意图。

图15为本发明的安装板与容置腔室配合示意图。

图中标示为：

10、立柱；110、压杆；

20、钻筒；

30、扩孔机构；310、压环；311、压板；320、扩孔组件一；321、固定块；322、连接柱一；323、连接套一；324、扩孔器；325、支撑板一；326、支撑板二；327、连杆；328、连接柱二；329、连接套二；330、扩孔组件二；340、扩孔组件三；350、扩孔组件四；

40、触发机构；410、支撑柱一；411、滑移杆一；412、容置腔室；413、避让口；414、安装板；415、齿块；420、支撑柱二；421、滑移杆二；430、触发组件；431、转轴；432、触发板；433、磁吸轮；434、触发柱；435、安装座；436、连接板一；437、连接板二；440、复位组件；441、齿轮一；442、支板一；443、支板二；444、导向杆一；445、齿条一；450、连接组件；451、连接轴；452、齿轮二；453、支板三；454、支板四；455、导向杆二；456、齿条二。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-图15所示，一种可多级扩孔的旋挖钻扩孔设备，其包括：

立柱10、钻筒20设置于钻机上，钻筒20处于立柱10的一侧，立柱10呈竖直布置，钻筒20的上端部与立柱10滑动导向配合，钻机驱动钻筒20上下移动、转动，钻筒20的顶部设置有扩孔机构30，扩孔机构30包括压环310、扩孔组件一320、扩孔组件二330、扩孔组件三340、扩孔组件四350，压环310处于钻筒20的上方，压环310套设于钻筒20顶部的传动轴上，扩孔组件一320、扩孔组件二330、扩孔组件三340、扩孔组件四350设置于压环310的底部，扩孔组件一320、扩孔组件二330、扩孔组件三340、扩孔组件四350的结构相同且均匀环绕于传动轴的圆周，钻筒20的顶部设置有触发机构40，触发机构40能够触发扩孔组件一320、扩孔组件二330、扩孔组件三340、扩孔组件四350伸展，从而调节扩孔孔径。

更为具体的，扩孔组件一320包括固定块321、连接柱一322、连接套一323、扩孔器324、支撑板一325、支撑板二326、连杆327、连接柱二328、连接套二329，压环310的环面边沿水平固定有压板311，固定块321固定于钻筒20的顶部，固定块321处于压板311的正下方，连接柱一322竖直固定于压板311的底部，连接柱一322设置有两个且呈平行布置，连接套一323的底部与固定块321固定连接，连接套一323的顶部竖直向上延伸并且套设于连接柱一322上，连接柱一322、连接套一323上套设有弹簧一，扩孔器324处于固定块321的一侧，连接柱二328的一端与固定块321的侧壁处固定连接，连接柱二328的另一端水平延伸，连接柱二328设置有两个且呈平行布置，连接套二329的一端与扩孔器324的端部固定连接，连接套二329的另一端水平延伸并且套设于连接柱二328上，连接柱二328、连接套二329上套设有弹簧二，弹簧二的一端与固定块321的侧壁固定连接，弹簧二的另一端与扩孔器324的端部固定连接，支撑板一325固定于压板311的底部，支撑板二326固定于扩孔器324的顶部板面上，支撑板一325、支撑板二326之间通过连杆327连接，连杆327呈倾斜布置。

如图7-图11所示，触发机构40包括支撑柱一410、滑移杆一411、支撑柱二420、滑移杆二421、触发组件430，支撑柱一410、支撑柱二420竖直固定于钻筒20的顶部，支撑柱一410、支撑柱二420的侧壁处竖直固定设置有导轨，滑移杆一411通过导轨与支撑柱一410滑动配合，滑移杆二421通过导轨与支撑柱二420滑动配合，触发组件430包括转轴431、触发板432、磁吸轮433、触发柱434、安装座435，转轴431转动连接于滑移杆一411与滑移杆二421之间，转轴431呈水平布置，转轴431的两端部分别穿过滑移杆一411、滑移杆二421的壁部，磁吸轮433同轴固定于转轴431上，磁吸轮433设置有两个且呈平行布置，磁吸轮433处于压板311的顶部且与压板311磁性吸附，触发板432固定于转轴431的端部且靠近滑移杆二421，初始状态时，触发板432处于水平状态，安装座435固定设置于转轴431的中间位置，触发柱434与安装座435之间通过连接组件450连接。

更为具体的，立柱10的壁部水平固定有压杆110，压杆110的端部处于触发板432的正上方，触发柱434为锥形柱体，触发柱434呈倾斜布置，触发柱434的锥形面靠近压板311的边沿，连接组件450包括连接轴451、齿轮二452、支板三453、支板四454、导向杆二455、齿条二456，安装座435的端部固定设置有连接板一436，触发柱434的端部固定设置有连接板二437，连接轴451垂直转动设置于连接板一436的板面上，连接板二437固定套设于连接轴451上，齿轮二452同轴固定套设于连接轴451的端部，支板三453、支板四454固定于连接板一436的板面上，导向杆二455垂直固定于支板三453、支板四454之间，导向杆二455设置有两个且呈平行布置，导向杆二455与触发柱434的中心轴线垂直，齿条二456通过滑套一套设于导向杆二455上，齿条二456与齿轮二452啮合，导向杆二455上套设有弹簧三，弹簧三的一端与支板三453接触，弹簧三的另一端与滑套一接触，初始状态时，齿条二456的端部与支板四454的板面接触。

更为具体的，滑移杆一411的壁部设置有复位组件440，复位组件440包括齿轮一441、支板一442、支板二443、导向杆一444、齿条一445，齿轮一441同轴固定套设于转轴431的端部，支板一442、支板二443固定于滑移杆一411的壁部，导向杆一444水平固定于支板一442、支板二443之间，导向杆一444设置有两个且呈平行布置，齿条一445通过滑套二套设于导向杆一444上，齿条一445与齿轮一441啮合，导向杆一444上套设有弹簧四，弹簧四的一端与支板一442接触，弹簧四的另一端与滑套二接触，初始状态时，齿条一445的端部与支板二443接触。

更为具体的，支撑柱一410上设置有限位组件，限位组件包括安装板414、齿块415，支撑柱一410的上段开设有容置腔室412，容置腔室412的顶部开设有容置口，容置腔室412的侧壁处开设有避让口413，安装板414竖直设置于容置腔室412内，安装板414与容置腔室412的内壁之间通过弹性件连接，安装板414靠近容置腔室412的避让口413，齿块415固定于安装板414的板面上，齿块415设置有多个并且沿着安装板414的长度方向均匀间隔布置，齿块415的上端面呈倾斜布置，齿块415穿过容置腔室412的避让口413，压板311的侧边靠近安装板414。

工作原理：

本发明在使用过程中，对土层进行扩孔钻孔时，钻机驱动钻筒20上移，接着触发板432与压杆110的底部抵触，从而使触发板432偏转，接着带动转轴431转动，转轴431转动过程中，触发柱434的锥形面与压板311的边沿抵触，从而驱使压板311、压环310下移，压环310下移过程中，连杆327推动扩孔器324向远离固定块321的方向移动，从而驱使扩孔组件一320、扩孔组件二330、扩孔组件三340、扩孔组件四350上的扩孔器324伸展，压板311下移后，压板311与齿块415的顶部斜面抵触，接着安装板414与容置腔室412之间的弹性件推动安装板414移动，从而使压板311稳定卡于相邻的两齿块415之间，从而避免压环310复位，从而避免扩孔器324复位，扩孔器324伸展伸展完成后，钻机驱动钻筒20下移，弹簧四的弹力推动转轴431复位，转轴431复位过程中，触发柱434的端部与压板311的板面接触，从而使触发柱434逆时针转动，接着触发柱434越过压板311的边沿，接着弹簧三的弹力推动触发柱434复位，压板311下移的过程中，由于磁吸轮433与压板311磁性吸附，从而使滑移杆一411、滑移杆二421沿着支撑柱一410、支撑柱二420下移，对土层进行多级扩孔钻孔时，重复上述操作使触发板432与压杆110的底部抵触，触发柱434抵触压板311下移，从而驱使扩孔器324伸展，从而进行二次扩孔，通过设置扩孔组件一320、扩孔组件二330、扩孔组件三340、扩孔组件四350，能够使四个扩孔器324受力均匀，从而避免钻筒20受力不均造成钻筒20倾斜，从而保证桩基的垂直度。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (3)

1.一种能够多级扩孔的旋挖钻扩孔设备，其特征在于，其包括：

立柱、钻筒设置于钻机上，钻筒处于立柱的一侧，立柱呈竖直布置，钻筒的上端部与立柱滑动导向配合，钻机驱动钻筒上下移动、转动，钻筒的顶部设置有扩孔机构，扩孔机构包括压环、扩孔组件一、扩孔组件二、扩孔组件三、扩孔组件四，所述压环处于钻筒的上方，压环套设于钻筒顶部的传动轴上，扩孔组件一、扩孔组件二、扩孔组件三、扩孔组件四设置于压环的底部，扩孔组件一、扩孔组件二、扩孔组件三、扩孔组件四的结构相同且均匀环绕于传动轴的圆周，钻筒的顶部设置有触发机构，触发机构能够触发扩孔组件一、扩孔组件二、扩孔组件三、扩孔组件四伸展，从而调节扩孔孔径；

所述扩孔组件一包括固定块、连接柱一、连接套一、扩孔器、支撑板一、支撑板二、连杆、连接柱二、连接套二，压环的环面边沿水平固定有压板，固定块固定于钻筒的顶部，固定块处于压板的正下方，连接柱一竖直固定于压板的底部，连接柱一设置有两个且呈平行布置，连接套一的底部与固定块固定连接，连接套一的顶部竖直向上延伸并且套设于连接柱一上，连接柱一、连接套一上套设有弹簧一，所述扩孔器处于固定块的一侧，连接柱二的一端与固定块的侧壁处固定连接，连接柱二的另一端水平延伸，连接柱二设置有两个且呈平行布置，连接套二的一端与扩孔器的端部固定连接，连接套二的另一端水平延伸并且套设于连接柱二上，连接柱二、连接套二上套设有弹簧二，弹簧二的一端与固定块的侧壁固定连接，弹簧二的另一端与扩孔器的端部固定连接，支撑板一固定于压板的底部，支撑板二固定于扩孔器的顶部板面上，支撑板一、支撑板二之间通过连杆连接，连杆呈倾斜布置；

所述触发机构包括支撑柱一、滑移杆一、支撑柱二、滑移杆二、触发组件，支撑柱一、支撑柱二竖直固定于钻筒的顶部，支撑柱一、支撑柱二的侧壁处竖直固定设置有导轨，滑移杆一通过导轨与支撑柱一滑动配合，滑移杆二通过导轨与支撑柱二滑动配合；

所述触发组件包括转轴、触发板、磁吸轮、触发柱、安装座，所述转轴转动连接于滑移杆一与滑移杆二之间，转轴呈水平布置，转轴的两端部分别穿过滑移杆一、滑移杆二的壁部，所述磁吸轮同轴固定于转轴上，磁吸轮设置有两个且呈平行布置，磁吸轮处于压板的顶部且与压板磁性吸附，触发板固定于转轴的端部且靠近滑移杆二，初始状态时，触发板处于水平状态，安装座固定设置于转轴的中间位置，触发柱与安装座之间通过连接组件连接；

立柱的壁部水平固定有压杆，压杆的端部处于触发板的正上方，所述的触发柱为锥形柱体，触发柱呈倾斜布置，触发柱的锥形面靠近压板的边沿，所述的连接组件包括连接轴、齿轮二、支板三、支板四、导向杆二、齿条二，安装座的端部固定设置有连接板一，触发柱的端部固定设置有连接板二，连接轴垂直转动设置于连接板一的板面上，连接板二固定套设于连接轴上，齿轮二同轴固定套设于连接轴的端部，支板三、支板四固定于连接板一的板面上，导向杆二垂直固定于支板三、支板四之间，导向杆二设置有两个且呈平行布置；

导向杆二与触发柱的中心轴线垂直，齿条二通过滑套一套设于导向杆二上，齿条二与齿轮二啮合，导向杆二上套设有弹簧三，弹簧三的一端与支板三接触，弹簧三的另一端与滑套一接触，初始状态时，齿条二的端部与支板四的板面接触。

2.根据权利要求1所述的一种能够多级扩孔的旋挖钻扩孔设备，其特征在于，滑移杆一的壁部设置有复位组件，复位组件包括齿轮一、支板一、支板二、导向杆一、齿条一，齿轮一同轴固定套设于转轴的端部，支板一、支板二固定于滑移杆一的壁部，导向杆一水平固定于支板一、支板二之间，导向杆一设置有两个且呈平行布置，齿条一通过滑套二套设于导向杆一上，齿条一与齿轮一啮合，导向杆一上套设有弹簧四，弹簧四的一端与支板一接触，弹簧四的另一端与滑套二接触，初始状态时，齿条一的端部与支板二接触。

3.根据权利要求1所述的一种能够多级扩孔的旋挖钻扩孔设备，其特征在于，支撑柱一上设置有限位组件，限位组件包括安装板、齿块，支撑柱一的上段开设有容置腔室，容置腔室的顶部开设有容置口，容置腔室的侧壁处开设有避让口，安装板竖直设置于容置腔室内，安装板与容置腔室的内壁之间通过弹性件连接，安装板靠近容置腔室的避让口，齿块固定于安装板的板面上，齿块设置有多个并且沿着安装板的长度方向均匀间隔布置，齿块的上端面呈倾斜布置，齿块穿过容置腔室的避让口，压板的侧边靠近安装板。