CN220551064U - 一种挤扩支盘变径桩成孔施工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于建筑施工技术领域，公开了一种挤扩支盘变径桩成孔施工装置，由钻杆、驱动装置、钻头以及挤扩支臂机构组成。上挤扩臂和下挤扩臂在驱动装置中驱动杆的带动下可对钻孔进行挤扩，驱动杆下移到位时，多根下挤扩臂恰好处于与钻孔径向同向的水平面上，上挤扩臂和下挤扩臂形成稳定的三角形结构，大幅提高了挤扩支臂机构的稳定性，对孔壁的支撑性更好，可达到预设的旋扩盘径。浇注混凝土后所形成的承力盘面积较大，承力效果更佳，有利于减少桩基变形量。此外，挤扩支臂机构下端的钻头可进行土体切碎和深层钻进，提高下钻效率，加快施工进程。

Description

一种挤扩支盘变径桩成孔施工设备

技术领域

本实用新型涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种挤扩支盘变径桩成孔施工设备。

背景技术

目前，在建筑施工中，不少高层建筑、工业厂房、重点工程、桥梁和码头都采用桩基。传统的普通桩基施工方法较为简单，但承载力有限，甚至有可能出现桩身颈缩的现象。挤扩支盘桩是一种在原普通桩基础上沿桩身不同部位增加设置承力盘而形成的一种新型桩基。相较于普通桩基，挤扩支盘桩基周围土层密度上升，土层荷载分担率和应力扩散率均有所提高，具有抗震性能优良，沉降变形小的优点。

而现有技术中已有多种挤扩支盘变径桩成孔的挤扩装置，大部分的挤扩支臂机构的上挤扩臂和下挤扩臂的长度一致，在进行挤扩时，下挤扩臂与钻孔径向呈一定角度的夹角设置，上下挤扩臂均受到周围土层的挤压力，使得挤扩支臂机构的支撑稳定性较差、容易变形，进而达不到预设的旋扩盘径。严重时，孔壁坍塌将影响施工质量和施工进度，进而影响灌注混凝土后的支盘桩基的成型质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种挤扩支盘变径桩成孔施工装置，该装置的支臂机构支撑稳定性较好、不易变形，有利于达到预设旋扩盘径，进而保证施工的顺利进行。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种挤扩支盘变径桩成孔施工设备，包括：

钻杆；

驱动装置，安装于所述钻杆下端；所述驱动装置包括机体，以及能够相对于机体上下往复运动的驱动杆；所述驱动杆的输出端向下伸出所述机体；所述驱动杆输出端能够在最高位置和最低位置之间往复运动；

钻头，所述驱动杆的输出端与所述钻头固定连接；

挤扩支臂机构，包括转动连接于所述机体和所述钻头间的支臂组，所述支臂组包括转动连接的上挤扩臂和下挤扩臂，所述上挤扩臂与所述机体转动连接，所述下挤扩臂与所述钻头转动连接，所述驱动杆的输出端上移到最高位置时，多根所述下挤扩臂处于同一水平面。

作为优选，所述上挤扩臂长度尺寸与所述下挤扩臂长度尺寸的比值为2或2。

作为优选，所述支臂组设置有多组，多组所述支臂组间隔均匀连接于所述机体和所述钻头间。

作为优选，所述上挤扩臂和/或所述下挤扩臂上设有切削齿。

作为优选，所述钻头上固定连接有下支座，所述钻头背离所述下支座的一端设置有尖端。

作为优选，所述钻头外周设置有切削螺纹。

作为优选，所述钻头与所述下支座通过第一紧固件拆卸连接。

作为优选，所述驱动装置为气压驱动装置、液压驱动装置或电驱装置中的任一种。

作为优选，所述挤扩支盘变径桩成孔施工设备还包括有旋转机构，所述旋转机构用于带动所述钻杆转动。

作为优选，所述钻杆朝向所述机体的一端设置有第一法兰，所述机体上设置有第二法兰，所述第一法兰与所述第二法兰通过多个第二紧固件可拆卸连接。

有益效果：

该挤扩支盘变径桩成孔施工设备的上挤扩臂和下挤扩臂在驱动杆的带动下能够对钻孔径向挤扩，挤扩支臂机构下端的钻头可进行土体切碎和深层钻进，提高下钻效率，加快施工进程，且待驱动杆下移到位时，多根下挤扩臂可恰好处于同一水平面，下挤扩臂与钻孔径向同向，对孔壁的支撑性更好，同时上挤扩臂和下挤扩臂能形成稳定的三角形结构，可大幅提高挤扩支臂机构的稳定性，达到预设的旋扩盘径，以使浇注混凝土后所形成的承力盘面积较大，承力效果更好，有利于减少桩基变形，提高桩体的承载力。

附图说明

图1是本实用新型所提出的挤扩支盘变径桩成孔施工设备的整体结构示意图；

图2是图1中挤扩支盘变径桩成孔施工设备的支臂组的结构示意图。

图中：

1、钻杆；

2、驱动装置；21、机体；22、驱动杆；23、上支座；

3、钻头；31、下支座；

4、挤扩支臂机构；41、支臂组；411、上挤扩臂；412、下挤扩臂；413、切削齿。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种挤扩支盘变径桩成孔施工设备，其包括钻杆1、驱动装置2、钻头3和挤扩支臂机构4。驱动装置2设置于钻杆1下端。驱动装置2包括机体21以及能够相对于机体21上下往复运动的驱动杆22。驱动杆22的输出端向下伸出机体，在机体21的驱动作用下能在最高位置和最低位置之间往复运动。驱动杆22的输出端与钻头3固定连接，当驱动杆22进行往复运动时，钻头3也随之运动。在机体21和钻头3间设置有若干个转动连接的支臂组41，支臂组41包括转动连接的上挤扩臂411和下挤扩臂412，上挤扩臂411与机体21转动连接，下挤扩臂412对应与钻头3转动连接。初始状态下，如图1所示，上挤扩臂411和下挤扩臂412可以呈夹角设置也可近似呈一条直线设置。当驱动杆22向上移动时，驱动杆22带动钻头3上移，上挤扩臂411和下挤扩臂412逐渐朝外扩张，当驱动杆22上移到最高位置时，下挤扩臂412恰好处在与钻孔径向同向的水平面，下挤扩臂412的延伸方向与钻孔径向同向，对孔壁的支撑性更好，同时上挤扩臂411和下挤扩臂412能形成稳定的三角形结构，可大幅提高挤扩支臂机构4的稳定性，达到预设的旋扩盘径。

在本实施例中，机体21上固定连接有上支座23，钻头3上固定连接有下支座31，便于挤扩支臂机构的连接及拆卸。

可选地，如图1所示，本实施例中的挤扩支臂机构4包括有三组支臂组41，三组支臂组41间隔均匀连接于上支座23和下支座31间，以使上支座23和下支座31间受力均匀。此外，支臂组41也可设置有两组或四组，包括但不限于本实施例附图所示数量，依据实际需求设计选取，本实施例对此不做具体限定。

进一步地，所述上挤扩臂411的长度尺寸大于所述下挤扩臂412的长度尺寸，且其比值为2或当所述驱动杆22上移到最高位置时，示例性地，长度比值为2时，所述上挤扩臂411与所述下挤扩臂412间夹角为60°；长度比值为/>时，所述上挤扩臂411与所述下挤扩臂412间夹角为45°。上述两种方式均能使驱动杆22上移到最高位置时，下挤扩臂412与孔洞径向同向，使其具有良好的稳定性，有利于达到预设盘径。

进一步地，如图2所示，所述上挤扩臂411和所述下挤扩臂412上均设有切削齿413。在挤扩过程中，切削齿413可对土层进行切削，达到辅助挤扩的作用。

优选地，所述钻头3在背离所述下支座31的一端设置有尖端，便于对土体的钻进。进一步地，所述钻头3外周设置有切削螺纹，便于对土体的旋转切削。

进一步地，所述下支座31通过第一紧固件可拆卸地固定设置在所述钻头3上，示例性地，第一紧固件可以为螺栓等领域内常用紧固件，以便于钻头3的更换与维修。

优选地，驱动装置2可以为气压驱动装置、液压驱动装置或电驱装置，本实施例优选液压驱动装置，具备运动惯性小，响应速度快的优点，在运行过程中可实现大范围的无级调速。驱动装置2的具体类型包括但不限于本实施例所示装置，能够达到上述目的的任意类型的驱动装置均落入本实用新型的保护范围内。

进一步地，所述的挤扩支盘变径桩成孔施工设备还包括有旋转机构，在旋转机构的带动下，可带动钻杆1进行转动，进而带动整个挤扩支盘变径桩成孔施工设备的旋转，使得挤扩支臂机构4和钻头3进行旋转，对周围土体进行旋转挤压切削。旋转机构为本领域内现有装置，其主要作用是带动钻杆1转动，其具体结构及原理参考现有技术，本实施例对此不做具体限定。

可选地，钻杆1朝向所述机体21的一端设置有第一法兰，所述机体21上设置有第二法兰，所述第一法兰与所述第二法兰通过第二紧固件可拆卸连接，示例性地，机体21的一端焊接有第一法兰，所述机体21上焊接有第二法兰，第二紧固件可为领域内常用的螺栓螺母紧固件，以实现钻杆1和机体21间的快速拆装，便于施工设备的拆卸与安装。

示例性地，本实用新型所述的挤扩支盘变径桩成孔施工设备的作业流程如下：初始状态下，驱动杆22位于最低位置，上挤扩臂411和下挤扩臂412几乎成一条竖向的直线。挤扩施工时，旋转机构驱动设置于钻杆1上的该设备整体进行旋转运动，钻头对土体进行不断地冲击破碎，行进到预设支盘的位置。驱动装置2带动驱动杆22上移，使挤扩支臂机构4撑开。当驱动杆22上移到最高位置时，所述挤扩支臂机构4的多根下挤扩臂412恰好处于钻孔径向的水平面上，达到预设旋扩盘径。旋转机构再次驱动该设备进行周向运动，挤扩支臂机构4中的多根上挤扩臂411和多根下挤扩臂412对周围桩孔壁进行旋转切削挤压，形成凹槽。当凹槽形成后，驱动杆22回复到初始状态，带动挤扩支臂机构4复位，挤扩成孔完成。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种挤扩支盘变径桩成孔施工设备，其特征在于，包括：

钻杆(1)；

驱动装置(2)，安装于所述钻杆(1)下端；所述驱动装置(2)包括机体(21)，以及能够相对于机体(21)上下往复运动的驱动杆(22)；所述驱动杆(22)的输出端向下伸出所述机体；所述驱动杆(22)输出端能够在最高位置和最低位置之间往复运动；

钻头(3)，所述驱动杆(22)的输出端与所述钻头(3)固定连接；

挤扩支臂机构(4)，包括转动连接于所述机体(21)和所述钻头(3)间的支臂组(41)，所述支臂组(41)包括转动连接的上挤扩臂(411)和下挤扩臂(412)，所述上挤扩臂(411)与所述机体(21)转动连接，所述下挤扩臂(412)与所述钻头(3)转动连接，所述驱动杆(22)的输出端上移到最高位置时，多根所述下挤扩臂(412)处于同一水平面。

2.根据权利要求1所述的挤扩支盘变径桩成孔施工设备，其特征在于，所述上挤扩臂(411)长度尺寸与所述下挤扩臂(412)长度尺寸的比值为2或2。

3.根据权利要求1所述的挤扩支盘变径桩成孔施工设备，其特征在于，所述支臂组(41)设置有多组，多组所述支臂组(41)间隔均匀连接于所述机体(21)和所述钻头(3)间。

4.根据权利要求1所述的挤扩支盘变径桩成孔施工设备，其特征在于，所述上挤扩臂(411)和/或所述下挤扩臂(412)上设有切削齿(413)。

5.根据权利要求1所述的挤扩支盘变径桩成孔施工设备，其特征在于，所述钻头(3)上固定连接有下支座(31)，所述钻头(3)背离所述下支座(31)的一端设置有尖端。

6.根据权利要求1所述的挤扩支盘变径桩成孔施工设备，其特征在于，所述钻头(3)外周设置有切削螺纹。

7.根据权利要求5所述的挤扩支盘变径桩成孔施工设备，其特征在于，所述钻头(3)与所述下支座(31)通过第一紧固件拆卸连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的挤扩支盘变径桩成孔施工设备，其特征在于，所述驱动装置(2)为气压驱动装置、液压驱动装置或电驱装置中的任一种。

9.根据权利要求1-7任一项所述的挤扩支盘变径桩成孔施工设备，其特征在于，所述挤扩支盘变径桩成孔施工设备还包括有旋转机构，所述旋转机构用于带动所述钻杆(1)转动。

10.根据权利要求1-7任一项所述的挤扩支盘变径桩成孔施工设备，其特征在于，所述钻杆(1)朝向所述机体(21)的一端设置有第一法兰，所述机体(21)上设置有第二法兰，所述第一法兰与所述第二法兰通过多个第二紧固件可拆卸连接。