CN210343237U - 用于钻孔灌注桩的变径式钻具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于钻孔灌注桩的变径式钻具，包括立柱、设置在立柱顶壁上且与其长度方向反向的横柱、设置在立柱底部呈锥形的钻头、套设在立柱外壁上的滑移环块、铰接设置在滑移环块底壁上的若干调节杆以及均布设置在调节杆外壁上的钻刀，所述立柱内设有空腔，所述空腔内设有驱动调节杆相互靠近或相互远离的调节组件，所述横柱的下表面设有驱动滑移环块沿立柱高度方向滑移的升降组件，所述调节杆的相对侧壁之间形成截面为圆形的钻土空间；该钻具的直径可调，可改变桩孔不同深度的直径尺寸，适用范围广，不需要更换钻头，省时省力，节省了工程费用。

Description

用于钻孔灌注桩的变径式钻具

技术领域

本实用新型涉及桩孔灌注桩的技术领域，特别涉及一种用于钻孔灌注桩的变径式钻具。

背景技术

灌注桩是指在工程现场通过机械桩孔、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、桩孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类，灌注桩强度高，承载力强，且施工中对周围环境的影响较小，没有振动和污染，在对灌注桩的施工过程中一般需要钻机进行桩孔。

现有的在桩孔施工中存在以下使用缺陷：桩孔灌注桩一般为等直径的，当需要改变桩孔中部或底部的直径时，现有钻机的钻头直径不可调，就必须工作人员将钻头提出地面，换上所需的钻头，由于钻机的重量较重，大大增加了工作人员的劳动强度，耗时费力，增加了工程费用，不能广泛的推广。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于钻孔灌注桩的变径式钻具，其优点是：在施工过程中，该钻具的直径可调，以便适配不同直径的桩孔，不需要更换钻头，省时省力，适用范围广，节省了工程费用。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于钻孔灌注桩的变径式钻具，包括立柱、设置在立柱顶壁上且与其长度方向反向的横柱、设置在立柱底部呈锥形的钻头、套设在立柱外壁上的滑移环块、铰接设置在滑移环块底壁上的若干调节杆以及均布设置在调节杆外壁上的钻刀，所述立柱内设有空腔，所述空腔内设有驱动调节杆相互靠近或相互远离的调节组件，所述横柱的下表面设有驱动滑移环块沿立柱高度方向滑移的升降组件，所述调节杆的相对侧壁之间形成截面为圆形的钻土空间。

通过上述技术方案， 当需要对桩孔的不同深度进行扩大直径时，工作人员手握横柱的两端，首先利用升降组件驱动滑移环块沿立柱的高度方向上下移动至合适位置，以便钻刀对不同深度的桩孔进行钻孔；其次利用调节组件驱动远离铰接的一端相互靠近或相互远离至合适位置，进而调整了钻土空间的直径尺寸，可改变桩孔不同深度的直径尺寸；采用上述结构构成的钻具，可改变不同深度桩孔的直径尺寸，适用范围广，不需要工作人员另外更换钻头，省时省力，节省了工程费用。

本实用新型进一步设置为：所述调节组件包括设置在立柱位于空腔内壁上的电机、与电机的驱动轴连接的齿盘、与齿盘啮合的且与立柱高度方向同向的齿条、设置在齿条底端的固定块以及铰接设置在固定块外壁上的驱动杆，所述驱动杆远离固定块的一端延伸出立柱的侧壁外并与调节杆侧壁相铰接，所述立柱的外壁沿其高度方向设有供驱动杆滑移的开口，所述空腔内设有与齿条固定连接的限移组件。

通过上述技术方案，首先利用电机驱动齿盘转动，由于限移组件对齿条起到限位作用，进而带动齿条沿立柱的高度方向上下移动，进而带动固定块上下移动；当固定块上移时，由于开口对驱动杆的移动起到限位作用，同时调节杆的顶端与滑移环块铰接，且驱动杆的两端分别于调节杆和固定块相铰接， 进而驱动杆的上表面与固定块侧壁之间的角度逐渐减小，进而调节杆远离铰接的一端相互靠近，从而钻土空间的直径尺寸逐渐减小；反之，固定块下移，调节杆远离铰接的一端相互远离，进而钻土空间的直径尺寸逐渐增大；该驱动方式，结构简单，方便操作，可通过改变钻土空间的直径尺寸，可改变桩孔不同深度的直径尺寸，适用范围广，不需要工作人员更换钻头，省时省力，节省了工程费用。

本实用新型进一步设置为：所述立柱位于空腔的内壁沿其高度方向设有滑槽，所述限移组件包括设置在齿条侧壁上且与其长度方向反向的支撑杆、设置在支撑杆远离齿条一端的滑块以及两相对设置在滑块侧壁上的弹性凸块，所述滑槽与其槽口相邻的槽壁上沿其长度方向均布设有若干与弹性凸块相配合的限位槽。

通过上述技术方案，当齿条上下滑移时，滑块沿滑槽的长度方向滑移，使得齿条能够稳定滑移，当齿条停止移动时，弹性凸块卡嵌在限位槽内；弹性凸块和限位槽的配合，对齿条起到稳定支撑的作用，进而提高了驱动杆的稳定性，使得钻刀能够稳定钻土。

本实用新型进一步设置为：所述升降组件包括两相对设置在横柱下表面的气缸以及与气缸的活塞杆连接的连接杆，所述连接杆远离气缸的一端与滑移环块的顶壁固定连接，所述立柱内设有用于放置电机和齿盘的支撑盘，所述支撑盘的外壁沿其圆周方向设有若干连接块，所述连接块远离支撑盘的一端与滑移环块的内环壁固定连接，所述立柱的外壁沿其高度方向设有供连接杆滑移的滑移口，所述支撑盘的侧壁设有供齿条滑移的导向槽。

通过上述技术方案，利用气缸驱动连接杆上下移动，进而带动滑移环块上下移动至合适位置，最终实现了将滑移环块调整至合适位置，可对桩孔的不同深度进行钻孔，支撑盘的设置，实现了电机和齿盘与滑移环块同步移动；该升降方式，结构简单，方便操作，可改变桩孔不同深度的直径尺寸，适用范围广。

本实用新型进一步设置为：所述开口和滑移口的侧壁上均设有记忆海绵环，两所述记忆海绵环的内环分别与驱动杆和连接块的外壁贴合，所述记忆海绵环沿开口的宽度方向伸缩。

通过上述技术方案，由于在钻土过程中，会有泥土四处飞溅，为避免泥土进入空腔内影响电机的正常工作，可利用具有良好恢复性的记忆海绵环，在驱动杆移动过程中，记忆海绵环的内环紧密贴合在驱动杆和连接块的外壁上，且能够填补驱动杆外壁与开口、连接块与滑移口内壁之间的缝隙，可防止泥土进入空腔内，提高了电机工作过程中的稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述滑移环块的底壁设有位移传感器，所述位移传感器与气缸电性连接。

通过上述技术方案，首先在PLC电路中设定相邻两个驱动杆之间的距离数值，通过位移传感器可检测钻头与滑移环块底壁之间的距离数值，当距离数值达到设定值时，立即传送信号值PLC控制电路，气缸停止工作，此时滑移环块停止移动，实现了自动化工作，可对桩孔的不同深度进行钻孔，提高了钻孔效率。

本实用新型进一步设置为：所述驱动杆的相对侧壁之间设有距离传感器，所述距离传感器与电机电性连接。

通过上述技术方案，首先在PLC电路中设定相邻两个驱动杆之间的距离数值，利用距离传感器检测相邻两个驱动杆之间的距离数值，当距离数值达到设定值时，立即传送信号至PLC控制电路，此时电机停止工作，驱动杆停止移动，最终可改变桩孔不同深度的直径，实现了自动化工作，提高了钻孔效率。

本实用新型进一步设置为：所述横柱的两端外壁上均设有橡胶垫。

通过上述技术方案，橡胶垫的设置，增强了人手握住横柱的舒适度。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、当需要改变桩孔的不同深度直径尺寸时，首先利用升降组件驱动滑移环块沿立柱的高度方向上下移动至合适位置，以便钻刀对不同深度的桩孔进行钻孔；其次利用调节组件驱动远离铰接的一端相互靠近或相互远离至合适位置，进而调整了钻土空间的直径尺寸，可改变桩孔不同深度的直径尺寸；采用上述结构构成的钻具，可改变不同深度桩孔的直径尺寸，适用范围广，不需要工作人员另外更换钻头，省时省力，节省了工程费用；

2、首先利用电机驱动齿盘转动，由于限移组件对齿条起到限位作用，进而带动齿条沿立柱的高度方向上下移动，进而带动固定块上下移动；当固定块上移时，由于开口对驱动杆的移动起到限位作用，同时调节杆的顶端与滑移环块铰接，且驱动杆的两端分别于调节杆和固定块相铰接， 进而驱动杆的上表面与固定块侧壁之间的角度逐渐减小，进而调节杆远离铰接的一端相互靠近，从而钻土空间的直径尺寸逐渐减小；反之同理，固定块下移，调节杆远离铰接的一端相互远离，进而钻土空间的直径尺寸逐渐增大；该驱动方式，结构简单，方便操作，可通过改变钻土空间的直径尺寸，可改变桩孔不同深度的直径尺寸，适用范围广，不需要工作人员更换钻头，省时省力，节省了工程费用；

3、首先在PLC电路中设定相邻两个驱动杆之间的距离数值，通过位移传感器可检测钻头与滑移环块底壁之间的距离数值，当距离数值达到设定值时，立即传送信号值PLC控制电路，气缸停止工作，此时滑移环块停止移动，实现了自动化工作，可对桩孔的不同深度进行钻孔，提高了钻孔效率。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图。

图2是用于体现本实施例中升降组件的结构示意图。

图3是用于体现本实施例中调节组件的结构示意图。

图4是用于体现本实施例中限移组件的结构示意图。

附图标记：1、立柱；2、横柱；3、钻头；4、滑移环块；5、调节杆；6、钻刀；7、空腔；8、调节组件；81、电机；82、齿盘；83、齿条；84；固定块；85、驱动杆；9、升降组件；91、气缸；92、连接杆；10、钻土空间；11、开口；12、限移组件；121、支撑杆；122、滑块；123、弹性凸块；13、滑槽；14、限位槽；15、橡胶垫；16、支撑盘；17、连接块；18、滑移口；19、导向槽；20、记忆海绵环；21、位移传感器；22、距离传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

一种用于钻孔灌注桩的变径式钻具，参照图1，包括立柱1，立柱1的顶壁上设有与其长度方向反向的横柱2，立柱1的底部设有呈锥形的钻头3，横柱2的两端外壁上包覆有橡胶垫15；利用橡胶垫15，方便工作人员手握横柱2进行钻土，同时橡胶垫15的设置，提高了人手握住横柱2的舒适度。

参照图1和图2，立柱1的外壁上套设有滑移环块4，立柱1的外壁上铰接设有若干调节杆5（优选数量为3个），调节杆5的外壁上沿其长度方向均布设有若干钻刀6，立柱1内设有空腔7，空腔7内设有驱动3个调节杆5相互靠近或相互远离的调节组件8，横柱2的下表面设有驱动滑移环块4沿立柱1高度方向滑移的升降组件9，3个调节杆5的相对侧壁之间形成有截面为圆形的钻土空间10；当需要改变桩孔中部的孔径时，首先利用升降组件9驱动滑移环块4沿立柱1的高度方向滑移至合适高度，可对桩孔的不同深度进行钻孔；其次利用调节组件8驱动3个调节杆5相互靠近或相互远离至合适位置，进而调整了钻土空间10的尺寸，从而可改变桩孔不同深度的直径；采用上述结构构成的钻具，可改变桩孔不同深度的孔径，适用范围广，不需要更换钻头3，省时省力，节省了工程费用。

参照图3和图4，调节组件8包括设置在立柱1位于空腔7内壁上的电机81、与电机81的驱动轴连接的齿盘82、与齿盘82啮合的齿条83、设置在齿条83底端的固定块84以及铰接设置在固定块84外壁上的驱动杆85，齿条83的长度方向与立柱1的高度方向同向，驱动杆85远离固定块84的一端延伸出立柱1的侧壁外分别于3个调节杆5的相对侧壁相铰接，立柱1的外壁沿其高度方向设有供驱动杆85滑移的开口11，空腔7内设有与齿条83固定连接的限移组件12；当需要调整3个调节杆5之间的距离尺寸时，首先利用电机81驱动齿盘82转动，进而带动齿条83沿立柱1的高度方向上下移动，从而带动固定块84上下移动；当固定块84上移时，由于开口11对驱动杆85的移动起到限位作用，同时驱动杆85的两端分别于调节杆5和固定块84相铰接，且调节杆5的顶端与滑移环块4的底壁铰接，进而驱动杆85的下表面与调节杆5之间的角度逐渐增大，进而驱动杆85的下表面与固定块84侧壁之间的角度逐渐减小，从而3个调节杆5相互靠近，钻土空间10的直径尺寸逐渐减小；反之，固定块84下移时，3个调节杆5相互远离，钻土空间10的直径尺寸逐渐增大，最终实现了对钻土空间10的调节，可改变桩孔不同深度的直径，适用范围广，不需要工作人员更换不同尺寸的钻头3，省时省力，节省了工程费用。

参照图3，驱动杆85的相对侧壁之间设有距离传感器22，距离传感器22与电机81电性连接；首先在PLC电路中设定相邻两个驱动杆85之间的距离数值，利用距离传感器22检测相邻两个驱动杆85之间的距离数值，当距离数值达到设定值时，立即传送信号至PLC控制电路，此时电机81停止工作，驱动杆85停止移动，最终可改变桩孔不同深度的直径，实现了自动化工作，提高了钻孔效率。

参照图4，立柱1位于空腔7的内壁沿其高度方向设有滑槽13，限移组件12包括设置在齿条83背离其锯齿的侧壁上的支撑杆121、设置在支撑杆121远离齿条83一端的滑块122以及分别设置在滑块122左右侧壁上的弹性凸块123，支撑杆121的长度方向与齿条83的长度方向反向，滑槽13与其槽口相邻的草比上沿其长度方向均布设有若干限位槽14，弹性凸块123卡嵌在限位槽14内；在齿条83上下移动的过程中，滑块122沿滑槽13的长度方向滑移；当调整好3个调节杆5之间的距离尺寸时，进而弹性凸块123卡嵌在限位槽14内，使得齿条83停止移动；弹性凸块123和限位槽14的配合，实现了对齿条83稳定支撑的作用，提高了齿条83上下移动过程中的稳定性，进而提高了钻刀6钻土过程中的稳定性。

参照图2和图3，升降组件9包括两相对设置在横柱2位于第二空腔7内顶壁上的气缸91以及固定在气缸91的活塞杆上的连接杆92，连接杆92远离气缸91的一端与滑移环块4顶壁固定连接，立柱1内设有用于放置电机81和齿盘82的支撑盘16，支撑盘16的外壁沿其圆周方向等间距设有三个呈水平态的连接块17，连接块17远离支撑盘16的一端延伸出立柱1的侧壁外，并与滑移环块4的内环壁固定连接，立柱1的外壁沿其高度方向设有供连接杆92滑移的滑移口18，支撑盘16的侧壁设有供齿条83上下滑移的导向槽19（图4）；当需要桩孔时，利用气缸91驱动滑移环块4沿立柱1的高度方向上下移动至合适位置，以便改变桩孔不同深度的直径，支撑盘16的设置，使得电机81、齿盘82与滑移环块4同步移动，导向槽19（图4）的设置，提高了齿条83滑移的稳定性，提高了钻孔效率。

参照图4，开口11和滑移口18的侧壁上均设有记忆海绵环20，两个记忆海绵环20的内环分别与驱动杆85和连接块17的外壁贴合，记忆海绵环20分别沿开口11和滑移口18短边的长度方向伸缩；由于钻刀6在钻土过程中会产生土，为避免泥土通过开口11和滑移口18进入空腔7内影响电机81的正常工作，可利用具有良好的恢复性记忆海绵环20，实现了驱动杆85在上下移动过程中，记忆海绵环20的内环能够紧密贴合在驱动杆85的外壁上，且能够自动填充驱动杆85外壁与开口11、连接块17与滑移口18之间的缝隙，提高了电机81工作过程中的稳定性。

参照图2和图4，滑移环块4的底壁设有位移传感器21，位移传感器21与气缸91电性连接；利用位移传感器21可检测钻头3与滑移环块4底壁之间的距离数值，当距离数值达到设定值时，立即传送信号值PLC控制电路，气缸91停止工作，此时滑移环块4停止移动，实现了自动化工作，可对桩孔的不同深度进行钻孔，提高了钻孔效率。

本实用新型的工作原理为：首先利用气缸91驱动滑移环块4上下移动，同时位移传感器21实时检测滑移环块4底壁与钻头3之间的距离数值，当数值达到设定值时，立即传送信号值PLC控制电路，气缸91停止工作，进而可对桩孔的不同深度进行钻孔；其次利用电机81驱动齿盘82转动，带动齿条83上下移动，同时滑块122在滑槽13内滑移，当齿条83上移时，驱动杆85的上表面与固定块84之间的角度逐渐减小，进而3个调节杆5相互靠近，此时钻土空间10的直径尺寸减小；反之，齿条83下移，钻土空间10的直径尺寸增大；然后利用距离传感器22，实时检测相邻两个驱动杆85之间的距离数值，当距离数值达到设定值时，立即传送信号值PLC控制电路，电机81停止工作，进而齿条83停止移动，弹性凸块123卡嵌在限位槽14内，最终实现了对桩孔的不同深度进行钻孔。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种用于钻孔灌注桩的变径式钻具，其特征在于：包括立柱(1)、设置在立柱(1)顶壁上且与其长度方向反向的横柱(2)、设置在立柱(1)底部呈锥形的钻头(3)、套设在立柱(1)外壁上的滑移环块(4)、铰接设置在滑移环块(4)底壁上的若干调节杆(5)以及均布设置在调节杆(5)外壁上的钻刀(6)，所述立柱(1)内设有空腔(7)，所述空腔(7)内设有驱动调节杆(5)相互靠近或相互远离的调节组件(8)，所述横柱(2)的下表面设有驱动滑移环块(4)沿立柱(1)高度方向滑移的升降组件(9)，所述调节杆(5)的相对侧壁之间形成截面为圆形的钻土空间(10)。

2.根据权利要求1所述的用于钻孔灌注桩的变径式钻具，其特征在于：所述调节组件(8)包括设置在立柱(1)位于空腔(7)内壁上的电机(81)、与电机(81)的驱动轴连接的齿盘(82)、与齿盘(82)啮合的且与立柱(1)高度方向同向的齿条(83)、设置在齿条(83)底端的固定块(84)以及铰接设置在固定块(84)外壁上的驱动杆(85)，所述驱动杆(85)远离固定块(84)的一端延伸出立柱(1)的侧壁外并与调节杆(5)侧壁相铰接，所述立柱(1)的外壁沿其高度方向设有供驱动杆(85)滑移的开口(11)，所述空腔(7)内设有与齿条(83)固定连接的限移组件(12)。

3.根据权利要求2所述的用于钻孔灌注桩的变径式钻具，其特征在于：所述立柱(1)位于空腔(7)的内壁沿其高度方向设有滑槽(13)，所述限移组件(12)包括设置在齿条(83)侧壁上且与其长度方向反向的支撑杆(121)、设置在支撑杆(121)远离齿条(83)一端的滑块(122)以及两相对设置在滑块(122)侧壁上的弹性凸块(123)，所述滑槽(13)与其槽口相邻的槽壁上沿其长度方向均布设有若干与弹性凸块(123)相配合的限位槽(14)。

4.根据权利要求2所述的用于钻孔灌注桩的变径式钻具，其特征在于：所述升降组件(9)包括两相对设置在横柱(2)下表面的气缸(91)以及与气缸(91)的活塞杆连接的连接杆(92)，所述连接杆(92)远离气缸(91)的一端与滑移环块(4)的顶壁固定连接，所述立柱(1)内设有用于放置电机(81)和齿盘(82)的支撑盘(16)，所述支撑盘(16)的外壁沿其圆周方向设有若干连接块(17)，所述连接块(17)远离支撑盘(16)的一端与滑移环块(4)的内环壁固定连接，所述立柱(1)的外壁沿其高度方向设有供连接杆(92)滑移的滑移口(18)，所述支撑盘(16)的侧壁设有供齿条(83)滑移的导向槽(19)。

5.根据权利要求4所述的用于钻孔灌注桩的变径式钻具，其特征在于：所述开口(11)和滑移口(18)的侧壁上均设有记忆海绵环(20)，两所述记忆海绵环(20)的内环分别与驱动杆(85)和连接块(17)的外壁贴合，所述记忆海绵环(20)沿开口(11)的宽度方向伸缩。

6.根据权利要求4所述的用于钻孔灌注桩的变径式钻具，其特征在于：所述滑移环块(4)的底壁设有位移传感器(21)，所述位移传感器(21)与气缸(91)电性连接。

7.根据权利要求2所述的用于钻孔灌注桩的变径式钻具，其特征在于：所述驱动杆(85)的相对侧壁之间设有距离传感器(22)，所述距离传感器(22)与电机(81)电性连接。

8.根据权利要求1所述的用于钻孔灌注桩的变径式钻具，其特征在于：所述横柱(2)的两端外壁上均设有橡胶垫(15)。

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