CN217810998U - 一种利用沉渣提高嵌岩桩承载力的施工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用沉渣提高嵌岩桩承载力的施工装置，包括竖向液压杆、扩底机构、成坑器，竖向液压杆顶端与钻杆的底端连接且二者共轴。扩底机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆，第一连杆水平设置，套设安装在竖向液压杆的顶部外壁上；第二连杆顶端通过螺栓与第一连杆的一端铰接；第三连杆顶端通过螺栓与第二连杆的底端铰接，底端与竖向液压杆的底部外壁铰接。成坑器呈圆锥状，竖直设置且尖端向下，共轴安装在竖向液压杆的底端。本实用新型通过底端的成坑器在坑底挖出集渣坑，集渣坑可以将细石碎砾集中收集，再结合强度等级较高的水泥浆，在桩端形成了细石混凝土材料，相当于一种复合地基，有效提高了桩的承载力并减小了桩的沉降。

Description

一种利用沉渣提高嵌岩桩承载力的施工装置

技术领域

本实用新型属于建筑施工技术领域，具体地说，涉及一种利用沉渣提高嵌岩桩承载力的施工装置。

背景技术

嵌岩桩是指桩的下部有相当一段长度浇筑于坚硬岩层中的钻孔灌注桩。不论岩体的风化程度如何，只要桩端嵌入岩体中均可称为嵌岩桩，嵌入不同特性的岩体中的嵌岩桩其特性的差异是由岩体特性的差异所引起的。

嵌岩桩对桩端承载力的要求较高，当嵌岩桩清渣不干净时，会极大的影响桩的承载力，易造成成桩上荷后桩陡沉的工程事故。嵌岩桩清渣成为了困扰人们的一大难题，现阶段的二次清孔方法主要是抽浆清孔、换浆清孔，不仅需要使用到专业器具，还会受到场地限制，且施工难度大、施工成本高。

有鉴于此特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种利用沉渣提高嵌岩桩承载力的施工装置。为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：

一种利用沉渣提高嵌岩桩承载力的施工装置，包括竖向液压杆、扩底机构、成坑器，竖向液压杆竖直设置，顶端与钻杆的底端连接，且二者共轴。扩底机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆，第一连杆水平设置，套设安装在竖向液压杆上半部分的顶部外壁上；第二连杆竖向设置，顶端通过螺栓与第一连杆的一端铰接；第三连杆竖向设置，顶端通过螺栓与第二连杆的底端铰接，底端与竖向液压杆下半部分的底部外壁铰接。成坑器呈圆锥状，成坑器竖直设置，且尖端向下，共轴安装在竖向液压杆的底端。

在本实用新型的一些实施例中，还包括防渣金属板，防渣金属板水平安装在竖向液压杆的底端，竖向液压杆通过防渣金属板与成坑器连接，第三连杆的底端通过螺栓与防渣金属板的侧壁铰接。

在本实用新型的一些实施例中，第二连杆和第三连杆的远离钻杆的侧壁上设有若干螺纹齿。

在本实用新型的一些实施例中，扩底机构包括两组第二连杆和第三连杆，两组第二连杆和第三连杆沿竖向液压杆的轴线对称分布。

在本实用新型的一些实施例中，还设有横向液压杆，横向液压杆水平设置，一端与竖直液压杆下半部分底部的侧壁连接，另一端与第二连杆的底端侧壁连接。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。

本实用新型通过底端随钻杆转动的成坑器在坑底挖出集渣坑，集渣坑可以将粒径小于100mm的细石碎砾集中收集，再结合强度等级较高的水泥浆，在桩端形成了细石混凝土材料，相当于一种复合地基，有效提高了桩的承载力并减小了桩的沉降；通过竖向液压杆与扩底机构的结合，在底部形成了具有一定坡度的扩孔，不仅便于集渣坑对细石碎砾的收集，还增加了桩底的直径，有效提高了桩的承载力。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本申请的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的扩底机构示意图；

图3是本实用新型的成坑器示意图。

图中：1、钻杆；2、第二连杆；3、竖向液压杆；4、第三连杆；5、成坑器；6、螺栓；7、横向液压杆；8、螺纹齿；9、第一连杆；10、防渣金属板。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“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实用新型和简化描述，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。

实施例一

如图1-3所示，本实施例所述的一种利用沉渣提高嵌岩桩承载力的施工装置，包括竖向液压杆3、成坑器5、扩底机构，竖向液压杆3竖直设置，共轴安装在钻杆1的底端，竖向液压杆3包括上下两部分，竖向液压杆3的顶端与钻杆1的底端连接。成坑器5呈圆锥状，竖直设置且尖端向下，共轴安装在竖向液压杆3的底端，参见附图1示出，成坑器5通过竖直液压杆随钻杆1旋转，可以向下挖出宽度不大于40mm、深度为一倍桩径的集渣坑，集渣坑可以收集掉落的碎石粒。为了防止在集渣坑的开挖过程中，上部泥渣掉落进集渣坑中，优选地，竖向液压杆3的底端设有防渣金属板10，防渣金属板10为水平设置的方板，其边长大于竖向液压杆3的直径，防渣金属板10的顶面与竖向液压杆3的底面连接，防渣金属板10的底面与成坑器5的顶面连接，竖向液压杆3通过防渣金属板10与成坑器5连接，参见附图3示出。

扩底机构包括第一连杆9、第二连杆2、第三连杆4，第一连杆9为水平设置的方杆，套设固定安装在竖向液压杆3上半部分的顶部外壁上，第二连杆2竖向设置，顶端通过螺栓6与第一连杆9的一端铰接，第三连杆4竖向设置，顶端通过螺栓6与第一连杆9的底端铰接，底端通过螺栓6与防渣金属板10的侧壁铰接，参见附图1、2示出。当竖向液压杆3逐渐收缩时，第二连接杆与第三连接杆之间的夹角不断变小，从而使第二连接杆与第三连接杆的连接处逐渐远离竖向连接杆，实现向外扩张；反之，则向内闭合。本扩底机构的扩底宽度在1倍桩径到1.5倍桩径之间，扩底后形成的扩底部分坡度x向和y向的比值在1：3到2：5之间。优选地，第二连杆2与第三连杆4设有两组，两个第二连杆2的顶端分别与第一连杆9的两端连接，两组第二连杆2和第三连杆4沿竖向液压杆3的轴线对称分布。为了提高第二连杆2与第三连杆4连接处向外扩张时的稳定性，进一步的优选，还设有横向液压杆7，横向液压杆7设有两个，沿竖向液压杆3的轴线对称分布，横向液压杆7水平设置，一端与竖直液压杆下半部分底部的侧壁连接，另一端与第二连杆2的底端侧壁连接，参见附图1示出。横向液压杆7配合竖向液压杆3反向伸缩，即当竖向液压杆3逐渐收缩时，横向液压杆7逐渐伸长，二者共同驱动使扩底机构向外扩张。为了提高扩底效率，第二连杆2和第三连杆4的远离钻杆1的侧壁上设有若干螺纹齿8，螺纹齿8为金属材质的圆柱，若干螺纹齿8沿第二连杆2和第三连杆4的外壁均匀分布，参见附图1、2示出。

具体使用方式如下，第一步旋挖嵌岩桩孔：根据设计要求进行嵌岩桩的开挖，开挖到一定程度后加入钢护筒护壁，再往下进行开挖到达设计深度后，使用成坑器5挖出集渣坑。第二步扩底:利用竖向液压杆3和横向液压杆7控制扩底装置开合进行扩底，再采用钻具无泥浆循环清渣把大块碎石由清渣器直接清除，粒径小于100mm的细石粒可以沿扩底的斜坡滚入集渣坑。第三步浇筑：通过注浆装置向集渣坑中浇入比桩设计混凝土强度等级高一个等级的水泥浆，并在水泥浆中加入速凝剂，膨胀剂使其快速凝固不会影响后续桩混凝土的浇筑。注浆过程中加入的压力不能小于2.5-3.5MPa，注浆结束后形成细石混凝土材料，完成后按传统嵌岩桩的施工流程进行浇筑混凝土。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (5)

1.一种利用沉渣提高嵌岩桩承载力的施工装置，其特征在于：包括竖向液压杆(3)、扩底机构、成坑器(5)，所述竖向液压杆(3)竖直设置，顶端与钻杆(1)的底端连接，且二者共轴，所述扩底机构包括第一连杆(9)、第二连杆(2)、第三连杆(4)，所述第一连杆(9)水平设置，套设安装在所述竖向液压杆(3)上半部分的顶部外壁上，所述第二连杆(2)竖向设置，顶端通过螺栓(6)与第一连杆(9)的一端铰接，所述第三连杆(4)竖向设置，顶端通过螺栓(6)与第二连杆(2)的底端铰接，底端与所述竖向液压杆(3)下半部分的底部外壁铰接，所述成坑器(5)呈圆锥状，成坑器(5)竖直设置，且尖端向下，共轴安装在所述竖向液压杆(3)的底端。

2.根据权利要求1所述的一种利用沉渣提高嵌岩桩承载力的施工装置，其特征在于：还包括防渣金属板(10)，所述防渣金属板(10)水平安装在所述竖向液压杆(3)的底端，所述竖向液压杆(3)通过防渣金属板(10)与所述成坑器(5)连接，所述第三连杆(4)的底端通过螺栓(6)与防渣金属板(10)的侧壁铰接。

3.根据权利要求1所述的一种利用沉渣提高嵌岩桩承载力的施工装置，其特征在于：所述第二连杆(2)和所述第三连杆(4)的远离钻杆(1)的侧壁上设有若干螺纹齿(8)。

4.根据权利要求1所述的一种利用沉渣提高嵌岩桩承载力的施工装置，其特征在于：所述扩底机构包括两组第二连杆(2)和第三连杆(4)，两组第二连杆(2)和第三连杆(4)沿所述竖向液压杆(3)的轴线对称分布。

5.根据权利要求1所述的一种利用沉渣提高嵌岩桩承载力的施工装置，其特征在于：还设有横向液压杆(7)，所述横向液压杆(7)水平设置，一端与竖直液压杆下半部分底部的侧壁连接，另一端与第二连杆(2)的底端侧壁连接。

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