CN204238267U - 一种扩底桩扩底部位桩端水泥土取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种扩底桩扩底部位桩端水泥土取样装置，该装置包括一端铰链安装在钻杆上的扩大叶片以及固定在扩大叶片上的上取土盒和固定在钻杆上的下取土盒，上取土盒和下取土盒均为一端为敞开端的盒体，扩大叶片收拢时，上取土盒恰与下取土盒相盖合构成一封闭的取土盒，下取土盒下端面制有水泥土样品出口，水泥土样品出口配有封堵螺栓。其取样方法为通过液压系统控制扩大叶片的收拢和扩张，在扩大叶片扩张时，利用扩大叶片完成桩端扩底操作及对扩底部位水泥土的搅拌；在扩大叶片收拢时，利用上取土盒和下取土盒相配咬合，完成桩端水泥土样品的取样。本实用新型解决了水泥土柔性扩底桩扩底部位水泥土取样的问题，具有操作简单，取样质量可靠的优点。

Description

一种扩底桩扩底部位桩端水泥土取样装置

技术领域

本实用新型涉及桩基施工技术领域，特别是涉及一种扩底桩施工技术，具体的说是一种扩底桩扩底部位桩端水泥土取样装置。

背景技术

随着我国城市化建设的发展，城市空间越来越紧张，因此要求建筑物不断向高层化演变，以提高空间的利用效率。高层建筑物荷载大，一般采用桩基础，为了达到要求的承载能力，往往需要提高单桩承载能力或增加桩数。一般情况下，单枚桩能提供较高的承载力时，对降低工程的总造价有利。对具体某一项目而言，提高单桩承载力一般可通过增大桩径的形式实现，亦可通过增加桩长，将桩端置于更好的持力层来实现，但这两种方法亦较大幅度的提高了造价。

当场地分布有土性较好的持力层时，采用扩底的措施可以在不增大桩径和桩长的情况下较大幅度的提高单桩承载力，同时可以减小桩间距，减少因荷载大而使得桩满布仍难以满足承载能力要求的情况，并缩小承台尺寸，较大幅度的节约造价。

扩底部位对承载力的贡献建立在其自身具有一定强度的基础上，同时，对扩底部位施工质量的稳定性也需要进行有效的监控。因而，需要寻求一种简便的方法对扩底部位形成的水泥土进行取样，通过无侧限抗压强度试验等获取相应数据，从而对扩底部位的施工质量进行评价。

目前通常采用在水泥土达到要求的养护龄期后，利用钻机钻探取样的方式获取桩端水泥土试样。该种方法取样效率低，造价高，同时，当桩较长时，普通钻机钻进的垂直度较难保证，该方法难以有效的取出具有代表性的试样。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供成本低廉、操作简单、取样精确且无需后续额外劳动即可有效解决扩底部位桩端水泥土取样难题的一种扩底桩扩底部位桩端水泥土取样装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种扩底桩扩底部位桩端水泥土取样装置，该装置包括一端铰链安装在钻杆上受液压系统控制能扩张和收拢的扩大叶片以及固定安装在该扩大叶片上的上取土盒和固定安装在钻杆上的下取土盒，上取土盒和下取土盒均为一端为敞开端的盒体，并且扩大叶片收拢时，上取土盒恰与下取土盒相盖合构成一封闭的取土盒，下取土盒下端面制有水泥土样品出口，该水泥土样品出口配设有封堵螺栓。

为优化上述技术方案，采取的措施还包括：

上述的钻杆上铰链安装两个扩大叶片，两扩大叶片在钻杆上相距180度分布，每一扩大叶片上均安装有上取土盒，相应地每一上取土盒均对应有一下取土盒。

上述的上取土盒和下取土盒均具有由钢板材料围成的四周面，上取土盒的底面由扩大叶片的部分表面构成，下取土盒的底面由钻杆的部分表面构成。

上述的钢板材料的钢板厚度为0.3cm到3cm。

上述的上取土盒的敞开端制有内环定位凸出，相应地下取土盒的敞开端制有与该内环定位凸出相配合的内环定位凹入；内环定位凸出的长度为1cm到5cm，相应地内环定位凹入的深度为1cm到5cm。

上述的上取土盒的敞开端制有外环定位凸出，相应地下取土盒的敞开端制有与该外环定位凸出相配合的外环定位凹入；外环定位凸出的长度为1cm到5cm，相应地外环定位凹入的深度为1cm到5cm。

上述的下取土盒的水泥土样品出口的直径为2cm到10cm。

上述的下取土盒设置在钻杆上相对靠近钻头的位置处，扩大叶片的铰链端位于下取土盒的上方。

上述的扩大叶片的扩张角度小于90度。

与现有技术相比，本实用新型一端铰链安装在钻杆上受液压系统控制能扩张和收拢的扩大叶片以及固定安装在该扩大叶片上的上取土盒和固定安装在钻杆上的下取土盒，上取土盒和下取土盒均为一端为敞开端的盒体，并且扩大叶片收拢时，上取土盒恰与下取土盒相盖合构成一封闭的取土盒，下取土盒下端面制有水泥土样品出口，该水泥土样品出口配设有封堵螺栓。本实用新型在施工过程中即可通过取土盒完成取样操作，无需额外劳动，取样便利，取出的水泥土样品具有代表性，不发生额外的取样费用，具有成本低廉、操作简单的特点，能有效地解决现有技术中扩底部位桩端水泥土取样困难的难题。

附图说明

图1是本实用新型扩大叶片扩张未取样状态时的整体结构示意图；

图2是本实用新型扩大叶片收拢处采样状态时的整体结构示意图；

图3是本实用新型下取土盒的正视结构示意图；

图4是本实用新型上取土盒的正视结构示意图；

图5是本实用新型上取土盒和下取土盒咬合状态时的横向剖视结构图；

图6是图5中K处的局部放大示意图；

图7是本实用新型上取土盒和下取土盒的咬合状态图；

图8为安装有封堵螺栓的下取土盒的侧视图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。

图1至图8为本实用新型的结构示意图。

其中的附图标记为：钻杆1、扩大叶片2、上取土盒3、内环定位凸出31、下取土盒4、水泥土样品出口4a、内环定位凹入41、封堵螺栓5。

如图1至图8所示，本实用新型的一种扩底桩扩底部位桩端水泥土取样装置，该装置包括一端铰链安装在钻杆1上受液压系统控制能扩张和收拢的扩大叶片2以及固定安装在该扩大叶片2上的上取土盒3和固定安装在钻杆1上的下取土盒4，上取土盒3和下取土盒4均为一端为敞开端的盒体，并且扩大叶片2收拢时，上取土盒3恰与下取土盒4相盖咬合构成一封闭的取土盒，下取土盒4下端面制有水泥土样品出口4a，该水泥土样品出口4a配设有封堵螺栓5。现有技术中对于桩端水泥土的采样，通常是在水泥土达到要求的养护龄期后，利用钻机钻探取样的方式获取桩端水泥土样品。该种方法取样效率低，造价高，同时，当桩较长时，普通钻机钻进的垂直度较难保证，因此该方法难以有效的取出具有代表性的试样。本实用新型通过安装在扩大叶片2上的上取土盒3与安装在钻杆1上的下取土盒4的相互配合，在扩底桩施工的过程中即可通过取土盒完成桩端水泥土样品的取样操作，因而取出的水泥土样品具有很强的代表性。本实用新型结构简单，成本低廉、取样便利，无需产生额外的取样费用即可有效解决扩底部位桩端水泥土样品取样困难的难题。

为进一步优化本产品的结构，实施例中如图1和图2所示，本实用新型的钻杆1上铰链安装两个扩大叶片2，两扩大叶片2在钻杆1上相距180度分布，每一扩大叶片2上均安装有上取土盒3，相应地每一上取土盒3均对应有一下取土盒4。当然根据需要也可以设置三个或四个扩大叶片2，相应地也增加取土盒。

实施例中，上取土盒3和下取土盒4均具有由钢板材料围成的四周面，上取土盒3的底面由扩大叶片2的部分表面构成，下取土盒4的底面由钻杆1的部分表面构成。

上述的钢板材料的钢板厚度优选为0.3cm到3cm。

实施例中，如图3至图6所示，上取土盒3的敞开端制有内环定位凸出31，相应地下取土盒4的敞开端制有与该内环定位凸出31相配合的内环定位凹入41；内环定位凸出31的长度为1cm到5cm，相应地内环定位凹入41的深度为1cm到5cm。内环定位凸出31宽度与内环定位凹入41的宽度也是相同的

当然在实际制作中也可以使用另一种技术方案，即上取土盒3的敞开端制有外环定位凸出，此时下取土盒4的敞开端则制有与该外环定位凸出相配合的外环定位凹入；外环定位凸出的长度为1cm到5cm，相应地外环定位凹入的深度为1cm到5cm。同理外环定位凸出的宽度也与外环定位凹入的宽度相同。

实施例中，本实用新型的下取土盒4的水泥土样品出口4a的直径为2cm到10cm。

实施例中，从图1和图2可以看到，下取土盒4设置在钻杆1上相对靠近钻头的位置处，扩大叶片2的铰链端位于下取土盒4的上方。

扩大叶片2的扩张角度小于90度。

本实用新型的一种扩底桩扩底部位桩端水泥土取样装置的取样方法，该方法包括以下步骤：

a)、通过液压系统控制钻杆1上的扩大叶片2，使扩大叶片2在液压的作用下扩张并按照设计的要求完成扩底操作；

b)、旋转并上下升降钻杆1，通过扩张的扩大叶片2对扩底部位的水泥土进行搅拌；

c)、通过液压系统控制扩大叶片2收拢，利用安装在扩大叶片2上的上取土盒3和安装在钻杆1上的下取土盒4相配咬合，使取土盒中充满水泥土，完成桩端水泥土样品的采集；

d)、拔出钻杆1带动取土盒使取土盒至地面以上位置，再螺旋取下封堵在水泥土样品出口4a的封堵螺栓5，采用容器收集取得的桩端水泥土样品。

本实用新型通过液压系统控制扩大叶片的收拢和扩张，在扩大叶片扩张时，利用扩大叶片随着钻杆的旋转完成桩端扩底操作及对扩底部位水泥土的搅拌；在扩大叶片收拢时，利用安装在扩大叶片上的上取土盒和安装在钻杆上的下取土盒相配咬合，完成桩端水泥土样品的取样；在取土盒随钻杆拔出地面以上位置后，螺旋取下封堵在水泥土样品出口的封堵螺栓，即可采用容器收集取得的桩端水泥土样品。本实用新型由于直接在扩底桩扩底部位取样，因而取出的水泥土样品具有很强的代表性，并且本实用新型的取样方法，无需产生额外的取样费用即可有效地解决扩底部位桩端水泥土样品取样困难的难题。

Claims (9)

1.一种扩底桩扩底部位桩端水泥土取样装置，其特征是：所述的装置包括一端铰链安装在钻杆(1)上受液压系统控制能扩张和收拢的扩大叶片(2)以及固定安装在该扩大叶片(2)上的上取土盒(3)和固定安装在钻杆(1)上的下取土盒(4)，所述的上取土盒(3)和下取土盒(4)均为一端为敞开端的盒体，并且所述的扩大叶片(2)收拢时，所述的上取土盒(3)恰与所述的下取土盒(4)相盖合构成一封闭的取土盒，所述的下取土盒(4)下端面制有水泥土样品出口(4a)，该水泥土样品出口(4a)配设有封堵螺栓(5)。

2.根据权利要求1所述的一种扩底桩扩底部位桩端水泥土取样装置，其特征是：所述的钻杆(1)上铰链安装两个扩大叶片(2)，两所述的扩大叶片(2)在钻杆(1)上相距180度分布，每一所述的扩大叶片(2)上均安装有上取土盒(3)，相应地每一上取土盒(3)均对应有一下取土盒(4)。

3.根据权利要求2所述的一种扩底桩扩底部位桩端水泥土取样装置，其特征是：所述的上取土盒(3)和下取土盒(4)均具有由钢板材料围成的四周面，所述的上取土盒(3)的底面由扩大叶片(2)的部分表面构成，所述的下取土盒(4)的底面由钻杆(1)的部分表面构成。

4.根据权利要求3所述的一种扩底桩扩底部位桩端水泥土取样装置，其特征是：所述的钢板材料的钢板厚度为0.3cm到3cm。

5.根据权利要求4所述的一种扩底桩扩底部位桩端水泥土取样装置，其特征是：所述的上取土盒(3)的敞开端制有内环定位凸出(31)，相应地所述的下取土盒(4)的敞开端制有与该内环定位凸出(31)相配合的内环定位凹入(41)；所述的内环定位凸出(31)的长度为1cm到5cm，相应地所述的内环定位凹入(41)的深度为1cm到5cm。

6.根据权利要求4所述的一种扩底桩扩底部位桩端水泥土取样装置，其特征是：所述的上取土盒(3)的敞开端制有外环定位凸出，相应地所述的下取土盒(4)的敞开端制有与该外环定位凸出相配合的外环定位凹入；所述的外环定位凸出的长度为1cm到5cm，相应地所述的外环定位凹入的深度为1cm到5cm。

7.根据权利要求5或6所述的一种扩底桩扩底部位桩端水泥土取样装置，其特征是：所述的下取土盒(4)的水泥土样品出口(4a)的直径为2cm到10cm。

8.根据权利要求7所述的一种扩底桩扩底部位桩端水泥土取样装置，其特征是：所述的下取土盒(4)设置在钻杆(1)上相对靠近钻头的位置处，所述的扩大叶片(2)的铰链端位于下取土盒(4)的上方。

9.根据权利要求8所述的一种扩底桩扩底部位桩端水泥土取样装置，其特征是：所述的扩大叶片(2)的扩张角度小于90度。