CN220302065U - 可变径钻扩一体桩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于工程机械技术领域，涉及可变径钻扩一体桩机，解决了现有钻扩一体桩机不可变径的问题，在主动管的外壁上靠下的位置设置有档位键，上翼板座通过限位块与挡圈的配合实现在档位键上的上下限位，在主动管的下部从动管上设置有截止键，在从动管的下部外壁上设有上下间隔设置的限位块，在两限位块之间安装有下翼板座；所述的旋扩臂由上翼板、下翼板以及翼板链节构成，在所述的上翼板座上安装有上翼板，在下翼板座上安装有下翼板，在上翼板与下翼板之间连接有翼板链节。本实用新型结构设计科学合理，具有方便操作、提高施工进度、降低施工成本、保证施工质量、易于实现等优点，是一种具有较高创新性的可变径钻扩一体桩机。

Description

可变径钻扩一体桩机

技术领域

本实用新型属于工程机械技术领域，特别是一种可变径钻扩一体桩机。

背景技术

带有一个或若干个盘体的钻孔灌注桩，称为扩盘(或支盘)灌注桩。因为盘体增加了桩与地基土体的端侧面积，使桩的承载力大幅度提高。扩盘灌注桩具有适用土层范围广泛、节省原材料、缩短工期、大量减少污染物排放、经济效益显著等优势。

目前，扩盘灌注桩应用现状是：

a、液压挤扩支盘灌注桩

它是通过常规钻机先钻成桩孔，再使用起重吊车将液压挤扩装置放入桩孔中需要扩盘的深度位置，利用液压做功，每挤扩出、收回一次后，都需要人工转动角度一次，每个盘腔的成型需要如此反复10多次。该工艺很容易产生大量沉渣落至桩孔底部，还容易产生桩孔的局部缩径和塌孔，给后续工序增加施工难度。并且该工艺方法人工操控成分过大、质量控制难度较高、多种施工机械穿插作业、施工成本居高不下。

b、旋挖钻机施工扩盘灌注桩

旋挖钻机施工扩盘灌注桩，每当钻孔至需扩盘深度位置时，需要换上专用的扩盘装置，由于该装置不具有排渣功能，扩盘产生的渣土充满盘腔及以上的桩孔中，还需旋挖钻机再换上捞渣筒反复清除渣土，捞渣施加的压力又很容易把渣土压回盘腔中。盘腔内渣土严重影响了扩盘灌注桩的正常承载力发挥。

c、钻、扩、清一体式反循环旋转挤扩支盘桩机

该桩机因其需要泥浆循环施工，具有边作业边排渣、对土体扰动小、盘腔成型规整等出色性能，是目前扩盘灌注桩比较理想的施工机具。但是，因其自身机械结构的原因，扩盘直径固定不可调整。无法满足不同桩径和盘径的扩盘灌注桩施工需要。

综上所述，现有技术中的桩机均不具有对扩盘直径进行调整的功能，鉴于此，为了方便操作、提高施工进度、降低施工成本、保证施工质量，设计一种可变径钻扩一体桩机是十分有必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构设计科学合理，方便操作、提高施工进度、降低施工成本、保证施工质量、易于实现的可变径钻扩一体桩机。

本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

可变径钻扩一体桩机，包括主动管、从动管及旋扩臂，在所述的从动管上套接有可在其上伸缩移动的主动管，在主动管的外壁上安装有上翼板座，在从动管的下部外壁上安装有下翼板座，所述旋扩臂的两端分别连接在上翼板座及下翼板座上，在所述主动管的外壁上靠下的位置设置有档位键，上翼板座通过限位块与挡圈的配合实现在档位键上的上下限位，在主动管的下部从动管上设置有截止键，在从动管的下部外壁上设有上下间隔设置的限位块，在两限位块之间安装有下翼板座；

所述的旋扩臂由上翼板、下翼板、上翼板链节以及下翼板链节构成，在所述的上翼板座上安装有上翼板，在上翼板上连接有上翼板链节，在下翼板座上安装有下翼板，在下翼板上连接有下翼板链节，上翼板链节与下翼板链节之间相铰装。

而且，所述的档位键由在主动管上从上至下依次设置的高档位键组及低档位键组构成，所述高档位键组由在主动管外壁呈周向间隔均布的上档块键以及在各上档块键正下方间隔设置的高档键构成；所述的低档位键组由在各高档键的正下方间隔设置的低档键以及在各低档键正下方间隔设置的下挡块键构成；

在所述上档块键、高档键、低档键及下档块键上均设置有限位块连接孔，所述的限位块通过螺钉固定在限位块连接孔上；

所述上档块键、高档键、低档键及下档块键之间的空隙形成挡圈槽。

而且，所述的挡圈包括圈体以及在圈体内壁上设置的内槽，各内槽的位置与主动管上档位键的位置相对应，在圈体上内槽与内槽之间的位置上设有用于连接限位块的内螺纹孔。

而且，所述的限位块由水平板体及竖直板体构成，水平板体的内侧垂直设置有竖直板体，水平板体及竖直板体的内侧面均为弧面，在水平板体上设有与挡圈连接的挡圈连接孔，在竖直板体上设有与档位键连接的档位键连接孔。

而且，所述的上翼板座及下翼板座均为在内壁上间隔设置内键块的结构，上翼板座上内键块与内键块之间的空间形成档位键滑动长槽，下翼板座内键块与内键块之间的空间形成从动管外部键升降槽，所述的从动管为在其外壁上间隔均布外部键的结构，该外部键与从动管外部键升降槽相适配，所述的主动管在上翼板座上转动安装，所述的从动管在下翼板座上上下滑动安装。

而且，所述的截止键设置在从动管外部键上。

而且，所述的上翼板链节及下翼板链节均包括安装块，

该安装块由块体、在块体上端中部设置的中部销孔头以及在块体下端两侧对称设置的侧端销孔头构成，在上翼板链节的中部销孔头端部设置有上翼板连接片，在下翼板链节的两侧端销孔头端部设置有下翼板连接片；

在所述的上翼板连接片及下翼板连接片上均设有翼板连接孔，

上翼板链节通过上翼板连接片上的翼板连接孔与上翼板螺钉连接，并通过上翼板链节上的中部销孔头与上翼板销接，下翼板链节的中部销孔头插入到上翼板链节的两侧端销孔头之间，并通过销轴连接，下翼板链节通过下翼板连接片上的翼板连接孔与下翼板螺钉连接，并通过下翼板链节上的侧端销孔头与下翼板销接。

而且，所述上翼板链节及下翼板链节的长度为0.3-0.9米。

本实用新型的优点和有益效果为：

1.本可变径钻扩一体桩机，为在现有钻扩一体桩机的基础上进行的改进，在使用时，通过调整上翼板座在档位键上的位置以及下翼板座在从动管上的位置来确定要连接旋扩臂的长度，然后适应性调整翼板链节的连接数量，通过各部件之间的协同配合实现对不同桩径、不同角度和尺寸的扩盘施工操作。

2.本可变径钻扩一体桩机，钻孔时，旋转的旋扩臂能够对渣土颗粒进行细化，在离心力以及静电电荷的作用下，使被细化的渣土吸附在桩孔孔壁上，起到强化扩盘灌注桩泥浆护壁效果的目的。

3.本实用新型结构设计科学合理，具有方便操作、提高施工进度、降低施工成本、保证施工质量、易于实现等优点，是一种具有较高创新性的可变径钻扩一体桩机。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型主动管的结构示意图；

图3为本实用新型上翼板座与主动管装配的结构示意图；

图4为本实用新型挡圈的结构示意图；

图5为本实用新型主动管及挡圈装配的结构示意图；

图6为本实用新型限位块的结构示意图；

图7为本实用新型下翼板座与从动管装配的结构示意图；

图8为本实用新型旋扩臂的结构示意图；

图9为本实用新型上翼板链节及下翼板链节的分解结构示意图；

图10为本实用新型所扩抗压抗拔性能均等桩型的结构示意图；

图11为本实用新型所扩抗压为主抗拔为辅桩型的结构示意图；

图12为本实用新型所扩抗拔为主抗压为辅桩型的结构示意图。

附图标记

1-主动管、2-限位块、3-挡圈、4-上翼板座、5-低档键、6-下挡块键、7-从动管、8-外部键、9-截止键、10-旋扩臂、11-下翼板座、12-上档块键、13-高档键、14-螺钉、15-限位块连接孔、16-挡圈槽、17-档位键、18-档位键滑动长槽、19-内键块、20-内槽、21-内螺纹孔、22-竖直板体、23-档位键连接孔、24-水平板体、25-挡圈连接孔、26-上翼板、27-上翼板链节、28-下翼板链节、29-下翼板、30-上翼板连接片、31-中部销孔头、32-块体、33-侧端销孔头、34-翼板连接孔、35-下翼板连接片。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

本申请人已于本实用新型申请之前申请了专利名称为钻扩一体桩机专利，申请号为2023102147885。其内容如下：

钻扩一体桩机，包括钻杆、钻扩转换部、翼板及钻头，在所述钻扩转换部的上下两端分别连接有钻杆及钻头，在钻扩转换部的外周延其长度方向间隔设置有翼板，其特征在于：所述的翼板为螺旋翼板，该螺旋翼板包括上翼板及下翼板，上翼板的上端通过翼板座连接在翼板套上，翼板套设置在钻扩转换部的主动管上，上翼板的下端与下翼板的上端相铰装，下翼板的下端通过翼板座固装在钻扩转换部的离合器上，螺旋翼板与上部翼板座的连接点形成上部固定点，螺旋翼板与下部翼板座的连接点形成下部固定点。通过钻扩转换部的设置，实现了对钻孔及扩盘功能的转换。将现有的一侧上下固定点的直线型翼板结构设计为上下固定点为180度的螺旋型翼板结构，实现了对桩孔壁土体有角度的挤压切削，从而减小了对桩孔壁土体的扰动；螺旋翼板形成三角形的稳定结构，延长了钻扩一体桩机的使用寿命。

本可变径钻扩一体桩机为在现有钻扩一体桩机的基础上进行的改进，

可变径钻扩一体桩机，包括主动管1、从动管7及旋扩臂10，在所述的从动管上套接有可在其上伸缩移动的主动管，在主动管的外壁上安装有上翼板座4，在从动管的下部外壁上安装有下翼板座11，所述旋扩臂的两端分别连接在上翼板座及下翼板座上，其创新之处在于：在所述主动管的外壁上靠下的位置设置有档位键，上翼板座通过限位块2与挡圈3的配合实现在档位键上的上下限位，在主动管的下部从动管上设置有截止键9，在从动管的下部外壁上设有上下间隔设置的限位块，在两限位块之间安装有下翼板座；

所述的旋扩臂由上翼板26、下翼板29、上翼板链节27以及下翼板链节28构成，在所述的上翼板座上安装有上翼板，在上翼板上连接有上翼板链节，在下翼板座上安装有下翼板，在下翼板上连接有下翼板链节，上翼板链节与下翼板链节之间相铰装。

通过将现有上下翼板座位置不可调节、旋扩臂长度固定的结构，设计为翼板座位置可调、旋扩臂长度可调的结构，实现了一台桩机即可完成对不同盘径的扩盘目的。

上翼板座为在主动管上上下位置可调的结构，确定位置后，通过上下设置的限位块来限位；下翼板座固定在从动管上，通过上下设置的限位块来限位。具体为：

所述的档位键17由在主动管上从上至下依次设置的高档位键组及低档位键组构成，所述高档位键组由在主动管外壁呈周向间隔均布的上档块键12以及在各上档块键正下方间隔设置的高档键13构成；所述的低档位键组由在各高档键的正下方间隔设置的低档键5以及在各低档键正下方间隔设置的下挡块键6构成；

在所述上档块键、高档键、低档键及下档块键上均设置有限位块连接孔15，所述的限位块通过螺钉14固定在限位块连接孔上；

所述上档块键、高档键、低档键及下档块键之间的空隙形成挡圈槽16。

所述的挡圈包括圈体以及在圈体内壁上设置的内槽20，各内槽的位置与主动管上档位键的位置相对应，在圈体上内槽与内槽之间的位置上设有用于连接限位块的内螺纹孔21。

所述的限位块由水平板体24及竖直板体22构成，水平板体的内侧垂直设置有竖直板体，水平板体及竖直板体的内侧面均为弧面，在水平板体上设有与挡圈连接的挡圈连接孔25，在竖直板体上设有与档位键连接的档位键连接孔23。

所述的上翼板座及下翼板座均为在内壁上间隔设置内键块19的结构，上翼板座上内键块与内键块之间的空间形成档位键滑动长槽18，下翼板座内键块与内键块之间的空间形成从动管外部键升降槽，所述的从动管为在其外壁上间隔均布外部键8的结构，该外部键与从动管外部键升降槽相适配，所述的主动管在上翼板座上转动安装，所述的从动管在下翼板座上上下滑动安装。

所述的截止键设置在从动管的外部键上，用来限位主动管的伸缩量。

旋扩臂通过上下翼板链节的数量增减实现旋扩臂整体长度的调整。

所述的上翼板链节及下翼板链节均包括安装块，

该安装块由块体32、在块体上端中部设置的中部销孔头31以及在块体下端两侧对称设置的侧端销孔头33构成，在上翼板链节的中部销孔头端部设置有上翼板连接片30，在下翼板链节的两侧端销孔头端部设置有下翼板连接片35；

在所述的上翼板连接片及下翼板连接片上均设有翼板连接孔34，

上翼板链节通过上翼板连接片上的翼板连接孔与上翼板螺钉连接，并通过连接母头上的中部销孔头与上翼板销接，下翼板链节的中部销孔头插入到上翼板链节的两侧端销孔头之间，并通过销轴连接，下翼板链节通过下翼板连接片上的翼板连接孔与下翼板螺钉连接，并通过下翼板链节上的侧端销孔头与下翼板销接。在主动管的旋转伸缩下，实现旋扩臂的旋转及扩臂动作。

所述上翼板链节及下翼板链节的长度为0.3-0.9米。

扩盘灌注桩，扩盘后，盘腔上、下边缘的不同角度，赋予了扩盘灌注桩抗压、抗拔等不同的受力特征。可变径钻扩一体桩机，通过调整上翼板座高、低档位及下翼板座在从动管上位置的固定、上翼板或下翼板增减适当长度的翼板链节，包括上、下翼板的位置调换，可以进行如下扩盘灌注桩的成型：如图10所示的抗压和抗拔性能均等的桩型、图11所示的以抗压为主抗拔为辅的桩型、图12所示的以抗拔为主抗压为辅的桩型，从而实现不同外形角度、尺寸和受力特征的扩盘灌注桩施工。

本实用新型在不更改、更换主要零部件的前提下，通过自身结构的调整和附加小型附件可以实现：

a、对不同桩径、盘径的扩盘灌注桩的施工成型；

b、对不同形状、不同受力特征的扩盘灌注桩的作业；

c、对泥浆正、反循环工艺方法均可适用。

所述不同角度和尺寸，是指在一定范围内调整出的不同角度和尺寸。

扩盘灌注桩的钻孔、扩盘完成后，后续的：一次清孔、下放钢筋笼、安放导管、二次清孔、水下灌注混凝土成桩等工序，均属于国家规范规定的公知技术，本文对此未做赘述。

尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (8)

1.可变径钻扩一体桩机，包括主动管、从动管及旋扩臂，在所述的从动管上套接有可在其上伸缩移动的主动管，在主动管的外壁上安装有上翼板座，在从动管的下部外壁上安装有下翼板座，所述旋扩臂的两端分别连接在上翼板座及下翼板座上，其特征在于：在所述主动管的外壁上靠下的位置设置有档位键，上翼板座通过限位块与挡圈的配合实现在档位键上的上下限位，在主动管的下部从动管上设置有截止键，在从动管的下部外壁上设有上下间隔设置的限位块，在两限位块之间安装有下翼板座；

所述的旋扩臂由上翼板、下翼板、上翼板链节以及下翼板链节构成，在所述的上翼板座上安装有上翼板，在上翼板上连接有上翼板链节，在下翼板座上安装有下翼板，在下翼板上连接有下翼板链节，上翼板链节与下翼板链节之间相铰装。

2.根据权利要求1所述的可变径钻扩一体桩机，其特征在于：所述的档位键由在主动管上从上至下依次设置的高档位键组及低档位键组构成，所述高档位键组由在主动管外壁呈周向间隔均布的上档块键以及在各上档块键正下方间隔设置的高档键构成；所述的低档位键组由在各高档键的正下方间隔设置的低档键以及在各低档键正下方间隔设置的下挡块键构成；

在所述上档块键、高档键、低档键及下档块键上均设置有限位块连接孔，所述的限位块通过螺钉固定在限位块连接孔上；

所述上档块键、高档键、低档键及下档块键之间的空隙形成挡圈槽。

3.根据权利要求1所述的可变径钻扩一体桩机，其特征在于：所述的挡圈包括圈体以及在圈体内壁上设置的内槽，各内槽的位置与主动管上档位键的位置相对应，在圈体上内槽与内槽之间的位置上设有用于连接限位块的内螺纹孔。

4.根据权利要求1所述的可变径钻扩一体桩机，其特征在于：所述的限位块由水平板体及竖直板体构成，水平板体的内侧垂直设置有竖直板体，水平板体及竖直板体的内侧面均为弧面，在水平板体上设有与挡圈连接的挡圈连接孔，在竖直板体上设有与档位键连接的档位键连接孔。

5.根据权利要求1所述的可变径钻扩一体桩机，其特征在于：所述的上翼板座及下翼板座均为在内壁上间隔设置内键块的结构，上翼板座上内键块与内键块之间的空间形成档位键滑动长槽，下翼板座内键块与内键块之间的空间形成从动管外部键升降槽，所述的从动管为在其外壁上间隔均布外部键的结构，该外部键与从动管外部键升降槽相适配，所述的主动管在上翼板座上转动安装，所述的从动管在下翼板座上上下滑动安装。

6.根据权利要求5所述的可变径钻扩一体桩机，其特征在于：所述的截止键设置在从动管外部键上。

7.根据权利要求1所述的可变径钻扩一体桩机，其特征在于：所述的上翼板链节及下翼板链节均包括安装块，

该安装块由块体、在块体上端中部设置的中部销孔头以及在块体下端两侧对称设置的侧端销孔头构成，在上翼板链节的中部销孔头端部设置有上翼板连接片，在下翼板链节的两侧端销孔头端部设置有下翼板连接片；

在所述的上翼板连接片及下翼板连接片上均设有翼板连接孔，

上翼板链节通过上翼板连接片上的翼板连接孔与上翼板螺钉连接，并通过上翼板链节上的中部销孔头与上翼板销接，下翼板链节的中部销孔头插入到上翼板链节的两侧端销孔头之间，并通过销轴连接，下翼板链节通过下翼板连接片上的翼板连接孔与下翼板螺钉连接，并通过下翼板链节上的侧端销孔头与下翼板销接。

8.根据权利要求1所述的可变径钻扩一体桩机，其特征在于：所述上翼板链节及下翼板链节的长度为0.3-0.9米。