CN208885191U - 一种桩孔扩孔装置 - Google Patents

Abstract

一种桩孔扩孔装置，包括：钻杆、钻筒、扩孔机构，钻筒为中空的筒体，在筒壁上沿圆周向均布有开口，各开口之间连接有竖立的连接杆，扩孔机构包括多个刀片和轴承，轴承内圈固定在连接杆上，每一刀片为曲率与钻筒相同的曲面片状，刀片固定在轴承的外圈外侧，刀片的初始状态是嵌入在开口内，使得刀片的曲面与筒壁的曲面接合一致，而在轴承的外圈内侧，则设置有多个水平的第一齿，在钻杆内还设置有调节盘，调节盘的外圆周上设置有水平的与所述第一齿啮和的第二齿，在调节盘的中心设置有竖立的多边形通孔，在调节盘内插入有调节杆，调节杆的下端具有与多边形通孔相配合的外形。该桩孔扩孔装置可以根据不同孔径的需求来调节刀片的伸出钻筒的角度。

Description

一种桩孔扩孔装置

技术领域

本实用新型涉及建筑工程机械设备，具体涉及桩基工程施工中的一种桩孔扩孔装置。

背景技术

在桩基础工程中，随着建筑物高度的不断增加，迫使桩基不断往更深、更大的方向发展，相应的也要求桩基机械向钻进深度更深、钻进断面面积更大和钻进动力更强的方向发展，然而，桩基机械由于动力原因，机械设备高度限制，往往使得桩工机械要实现更深钻孔难度很大。采用扩孔器在桩端进行扩孔，可以显著提高桩基础端阻力，既可以极大降低桩基础入土深度，又可以减少混凝土及钢筋等建筑材料，经济效果显著。然而，目前的扩孔装置针对多种孔径扩孔需求，需要对应的有多种规格的扩孔器。因此，有必要研发一种既能够满足多种孔径扩孔需求，又简便实用的扩孔装置。

实用新型内容

一种桩孔扩孔装置，包括：钻杆、钻筒、扩孔机构，其中，钻筒为中空的筒体，并且，在筒壁上沿圆周向均布有多个开口，各开口之间连接有竖立的连接杆，扩孔机构包括沿圆周方向设置的多个刀片和对应的轴承，轴承内圈固定在连接杆上，每一刀片为曲率与钻筒相同的曲面片状，刀片固定在轴承的外圈沿钻筒径向方向的外侧，刀片的初始状态是嵌入在开口内，使得刀片的曲面与筒壁的曲面接合一致，而在轴承的外圈沿钻筒径向方向的内侧，则设置有多个水平的第一齿，在钻杆内还设置有调节盘，调节盘的外圆周上设置有水平的与所述第一齿啮和的第二齿，在调节盘的中心设置有竖立的多边形通孔，在调节盘内插入有调节杆，调节杆的下端具有与多边形通孔相配合的外形，在钻杆不转动的情况下，通过调节杆的转动使得固定在轴承外圈上的刀片转动一定的角度后，动力头驱动钻杆与调节杆同步转动，从而进行扩孔。

优选地，刀片旋转出钻筒的部分具有尖端。

优选地，轴承的外圈上的所述第一齿的齿宽沿竖直方向逐渐减小，对应地，调节盘上的第二齿的齿宽沿竖直方向逐渐增大，通过第一齿的倾斜的齿面将调节盘托住，使第一齿和第二齿始终处于啮合状态，并且所述调节盘的第二齿上方的外圆周上还设置有外螺纹，在钻筒上的对应位置还设置有内螺纹，使得调节盘旋合在钻筒内，在调节刀片的角度并将调节杆取出后，还向钻筒内投入限位套筒，限位套筒通过螺纹旋合在调节盘上方的钻筒内，通过限位套筒限制调节盘的上移，通过第一齿的倾斜的齿面限制调节盘的下移，从而保证刀片以调节后角度旋转切割土体。

优选地，刀片的表面上设置有多个漏土孔，以防止刀片在旋转切割土体时产生土体堆积。

优选地，在钻筒内侧对应每个刀片，都设置有限制刀片最大旋转角度的限位块。

本实用新型的桩孔扩孔装置可以根据不同孔径的需求来调节刀片的伸出钻筒的角度，适用于多种孔径的扩孔需要，刀片的表面上设置有多个漏土孔以使得刀片旋转切割土体的时候，能够使得破碎的土体从漏土孔穿过，从而防止土体堆积。通过倾斜的齿面支撑调节盘，并与限位套筒共同限制调节盘的上下位移，保证刀片平稳切割土体，切割孔径一致。

附图说明

通过结合下面附图对其实施例进行描述，本实用新型的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1是表示本实用新型实施例的桩孔扩孔装置的正视图；

图2是表示本实用新型实施例的桩孔扩孔装置的俯视图；

图3是表示本实用新型实施例的第一齿和第二齿的示意图；

图4是表示本实用新型实施例的投入有限位套筒的钻筒的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图来描述本实用新型所述的桩孔扩孔装置的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。

如图1所示，桩孔扩孔装置包括钻杆1、钻筒2、扩孔机构3。其中，钻筒2上端具有内螺纹，与钻杆1下端的外螺纹相连，由钻杆1带动旋转。钻筒2为中空的筒体，并且，在筒壁上沿圆周向均布有多个开口，各开口之间的筒壁部分在下文中都称为连接杆6。扩孔机构3包括刀片31，刀片31通过轴承32可转动地安装在连接杆6上。该刀片31为曲面片状，其曲率与钻筒2相同。轴承32的内圈321与连接杆6固定连接，刀片31固定在轴承32的外圈322沿钻筒径向方向的外侧，可以采用焊接的方式。刀片31可以沿圆周向设置多个，刀片31的数量可以与连接杆6的数量相同。刀片31的初始状态是嵌入在开口内，使得刀片31的曲面与筒壁的曲面接合一致。下面以图2中的4个刀片为例进行说明。如图2所示，第一开口21和第二开口22以连接杆6分隔开，图中2仅显示第一开口21和第二开口22的一部分。刀片31的一部分嵌入在第一开口21内，另一部分嵌入在第二开口22内。同样地，其他刀片31也以相同的形式嵌入在刀片31两侧的开口内。

而在轴承32的外圈322沿钻筒径向方向的内侧，则设置有多个水平的第一齿3221，在钻杆1内还设置有调节盘11，调节盘11的外圆周上设置有水平的与外圈322上的第一齿3221啮和的第二齿111。在调节盘11的中心设置有竖立的多边形通孔112。例如，可以是四方形或六方形。在调节盘11内插入有调节杆12，调节杆12的下端具有与多边形通孔相配合的外形，通过调节杆12的转动，可以经调节盘11带动轴承的外圈322转动一定的角度，从而使得固定在轴承外圈322上的刀片31转动一定的角度。为避免干涉，齿啮合的平面应避开刀片31转动的区域。该扩孔装置在使用时，先将该扩孔装置下入到桩孔内，此时，刀片31还未张开，其曲面与筒壁的曲面接合一致，使得扩孔装置可以顺利下入到桩孔内。可以通过向钻杆1内下入调节杆12，将调节杆12插入到调节盘11的多边形通孔112中，在地面转动调节杆12，即可调节刀片31的角度，将刀片31张开到将要扩孔后的孔径大小。驱动钻杆1转动的动力头通常通过螺纹连接与钻杆1连接，在动力头与钻杆1连接的区域设置与调节杆12对应的多边形形状，也就是限制调节杆12相对于钻杆1的转动，使得钻杆1与调节杆12同步转动。对于横截面是四方的钻杆1，则可以设置动力头具有内外两个四方，分别夹持钻杆1和调节杆12，使得其同步转动。为方便泥浆循环，可以将调节杆12设置为中空的形式，泥浆可以从调节杆12经调节盘11进入孔底，并从钻杆1与孔壁的环形空间返出。当扩孔完成后，直接上提钻杆即可将钻筒和刀片上提到地面。当然，也可以将调节杆12先取出，以防止上提过程中刀片与孔壁接触碰撞，造成卡滞。

对于不需要泥浆循环的情况，也可以直接将调节杆12和钻杆1通过连接销连接为一体。

通过以上的桩孔扩孔装置可以根据需要调节刀片张开的程度，使其适用于多种尺寸桩孔的扩孔需求。

在一个可选实施例中，刀片31旋转出钻筒2的部分具有尖端311，当刀片31旋转到合适角度后，通过刀片31的尖端来切削土体。

在一个可选实施例中，刀片31的表面上设置有多个漏土孔(未示出)，以使得刀片31旋转切割土体的时候，能够使得破碎的土体从漏土孔穿过，防止土体堆积。

另外，调节杆12在调节完刀片角度后并不一定要留在钻杆内。在钻筒2内对应每个刀片31，都设置有限位块，该限位块固定在钻筒2的内侧，刀片31一侧旋转出钻筒，另一侧则旋转入钻筒内，该另一侧被限位块限制，使得刀片31最大仅能旋转大概90度，即刀片31达到最大的切削直径。由于该限位块的作用，使得刀片31不能再绕连接杆6转动。此时，即使将调节杆12取出，也可以进行钻进。当扩孔完成后，可以直接上提将钻杆取出。或者，限位块也可以根据孔径需求在地面先行焊接在钻筒上。

在一个可选实施例中，如图3所示，轴承32的外圈上的第一齿的齿宽沿竖直方向逐渐减小，对应地，调节盘11上的第二齿111的齿宽沿竖直方向逐渐增大，第一齿3221和第二齿111交替布置，通过第一齿3221的倾斜的齿面将调节盘11托住，限制调节盘的下移，并使第一齿3221和第二齿111始终处于啮合状态。

进一步地，所述调节盘11的第二齿上方的外圆周上还设置有外螺纹，在钻筒2上的对应位置还设置有内螺纹，使得调节盘11可以旋合在钻筒2内。在使用调节杆12插入调节盘11的多边形通孔内调节完刀片31的角度后，具体说，可以旋转调节盘11，使调节盘11上移，在上移的同时，第一齿和第二齿还处于啮合状态，使得刀片31伸出钻筒2，形成切削尖端。调节好刀片31的角度后，可以将调节杆12取出。并向钻筒内投入限位套筒23，如图4所示，限位套筒23通过螺纹旋合在调节盘11上方的钻筒内，限制调节盘11的上移。钻杆1转动来驱动钻筒2旋转，虽然刀片31受到反方向的反力，但调节盘11向上移动的趋势被限位套筒23限制，从而保证刀片31可以以调节后角度旋转切割土体。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种桩孔扩孔装置，其特征在于，包括：

钻杆、钻筒、扩孔机构，其中，钻筒为中空的筒体，并且，在筒壁上沿圆周向均布有多个开口，各开口之间连接有竖立的连接杆，

扩孔机构包括沿圆周方向设置的多个刀片和对应的轴承，轴承内圈固定在连接杆上，每一刀片为曲率与钻筒相同的曲面片状，刀片固定在轴承的外圈沿钻筒径向方向的外侧，刀片的初始状态是嵌入在开口内，使得刀片的曲面与筒壁的曲面接合一致，而在轴承的外圈沿钻筒径向方向的内侧，则设置有多个水平的第一齿，在钻杆内还设置有调节盘，调节盘的外圆周上设置有水平的与所述第一齿啮和的第二齿，在调节盘的中心设置有竖立的多边形通孔，在调节盘内插入有调节杆，调节杆的下端具有与多边形通孔相配合的外形，在钻杆不转动的情况下，通过调节杆的转动使得固定在轴承外圈上的刀片转动一定的角度后，动力头驱动钻杆与调节杆同步转动，从而进行扩孔。

2.根据权利要求1所述的桩孔扩孔装置，其特征在于，

刀片旋转出钻筒的部分具有尖端。

3.根据权利要求1所述的桩孔扩孔装置，其特征在于，

轴承的外圈上的所述第一齿的齿宽沿竖直方向逐渐减小，对应地，调节盘上的第二齿的齿宽沿竖直方向逐渐增大，通过第一齿的倾斜的齿面将调节盘托住，使第一齿和第二齿始终处于啮合状态，并且

所述调节盘的第二齿上方的外圆周上还设置有外螺纹，在钻筒上的对应位置还设置有内螺纹，使得调节盘旋合在钻筒内，在调节刀片的角度并将调节杆取出后，还向钻筒内投入限位套筒，限位套筒通过螺纹旋合在调节盘上方的钻筒内，通过限位套筒限制调节盘的上移，保证刀片以调节后角度旋转切割土体。

4.根据权利要求1所述的桩孔扩孔装置，其特征在于，刀片的表面上设置有多个漏土孔，以防止刀片在旋转切割土体时产生土体堆积。

5.根据权利要求1所述的桩孔扩孔装置，其特征在于，在钻筒内侧对应每个刀片，都设置有限制刀片最大旋转角度的限位块。