CN2821161Y - 扩孔器 - Google Patents

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刘波
杨松
胡建林
柳建国
程民奎
张培文
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Abstract

本实用新型涉及对岩土工程施行锚固技术的一种扩孔器。它包括滑动套装的中心筒和空心的中心轴，且中心筒上端通过与其固定连接的接头和旋转动力头连接，三个均匀安置的由长臂和短臂相互铰接组成的伸缩臂的两端分别与中心筒上端和中心轴下端外径上相对应的上、下连接座铰接，在中心筒内装有压缩弹簧；其中在中心筒内筒壁上、沿轴线方向至少设有一根与中心轴外径上的导向槽滑动配装的导向键，中心轴的下端与底法兰、转盘和转盘座连接。本实用新型设计一种以机械铰刀原理的扩孔器，在锚固段长度上既有圆柱型段，又有圆锥型扩孔段，且相互连为一整体，从而提高锚杆与岩土体的接触面积，承载能力成倍提高；在相同的承载力下，缩短了锚杆的长度。

Description

扩孔器
技术领域
本实用新型涉及一种扩孔器，具体说是对土层或岩石等基础工程施行锚固技术中制作锚杆的一种钻孔扩孔设备。
背景技术
在岩土工程中，如深基坑支护、岩土边坡锚固、滑坡整治、坝体加固和结构抗浮、抗倾覆等工程，利用钻进设备打桩孔，再通过压力灌浆等技术向桩孔中灌注混凝土，形成混凝土桩柱，即锚杆。锚杆技术在岩土工程中是最具生命力的新技术，在工程中正得到广泛的应用，并取得一定的效益。但目前国内工程界普遍使用的直孔圆柱型土层锚杆，它具有承载力较低(300-400kN)，承载能力提高受到限制的致命弱点。圆锥型扩孔器增加锚杆与土层的接触面积，能提高锚杆的承载力，但这类扩孔器设计上存在下述不足之处：1.导向键设在中心轴外径上，与其滑动配装的导向槽设在中心筒内，这样不但加工制造困难，同时转动扭矩小；2.扩孔切削用的长、短臂较细，且断面为圆角切削效果差；3.底部出水孔位置不利于下铰接端的活动连接，以及底部转动部分润滑不佳。总之这类扩孔器强度不高，扩孔效率低，使用寿命短，只适用于一般软质土层。特别是多段扩孔预应力锚杆技术，在我国尚处于待开发研究阶段，缺乏相应的扩孔器等设备。
实用新型内容
本实用新型为了克服现有技术的缺陷，提供一种强度大，扩孔效率高，使用寿命长，从而提高锚杆承载力的扩孔器。
本实用新型扩孔器，包括滑动套装的中心筒和空心的中心轴，且中心筒上端通过与其固定连接的接头和旋转动力头连接，三个均匀安置的由长臂和短臂相互铰接组成的伸缩臂的两端分别与中心筒上端和中心轴下端外径上相对应的上、下连接座铰接，在中心筒内装有压缩弹簧；其中在中心筒内筒壁上、沿轴线方向至少设有一根与中心轴外径上的导向槽滑动配装的导向键，中心轴的下端与底法兰固定连接，底法兰与转盘固定连接，且转盘中心与底法兰之间设有密封件，转盘座通过中心的定位轴与转盘转动连接，在定位轴上方设有限位挡圈。
本实用新型扩孔器，在中心筒的筒臂上，与长臂对准的方位上分别设有第一出水孔；下连接座为三个连为一体的凹槽式结构，且下端面又与底法兰固定连接；第二出水孔穿过中心轴管壁和与其连为一体的下连接座。
本实用新型扩孔器，其中转盘和转盘座之间设有垫圈，垫圈为尼龙或聚四氟乙烯或铜合金材料制成。
本实用新型扩孔器，其中在定位轴的圆柱面上设有储油槽。
本实用新型扩孔器，其中长臂和短臂沿长度方向固定有若干个硬质合金块；且长臂和短臂的外侧面为多棱面。
本实用新型扩孔器，其中弹簧的上端通过小轴与中心筒连接。
本实用新型设计一种以机械铰刀原理的扩孔器，在锚固段长度上既有圆柱型段，又有圆锥型扩孔段，且相互连为一整体，从而提高锚杆与岩土体的接触面积，承载能力成倍提高；在相同的承载力下，缩短了锚杆的长度。本实用新型扩孔直径达300mm，且空心的中心筒和中心轴直径大，导向键固定在中心筒上，转动扭矩大，使扩孔器整体强度加大，使用寿命提高。同时，中心轴下端的出水孔设在下连接座之中，从上部引入的高压水可直接冲洗铰接部件，以免泥沙渗入而引发卡轴故障；而中心筒上也设有出水孔，分别对准冲洗三个长臂。底部转动部位上方设有密封件，水不能直接进入转动部位，且转动部件的定位轴上设有储油槽，以利于润滑。
附图说明
图1为本实用新型扩孔器结构原理示意图；
图2为图1的A-A剖面示意图；
图3为图1的B-B剖面示意图；
图4为本实用新型扩孔状态结构示意图。
具体实施方式
由图1～图3可见，本实用新型包括滑动套装的中心筒5和空心的中心轴9，且中心筒5上端通过与其固定连接的接头1和旋转动力头连接，三个均匀安置的由长臂4和短臂10相互铰接组成的伸缩臂的两端分别与中心筒5上端和中心轴9下端外径上相对应的上、下连接座3、6铰接；在中心筒5内装有压缩弹簧7，它的上端通过小轴2与中心筒5连接，下部与中心轴9上端面接触。其中在中心筒5内筒壁上、沿轴线方向设有一根与中心轴9外径上的导向槽滑动配装的导向键8，中心轴9的下端与底法兰15固定连接，底法兰15与转盘14固定连接，且转盘14中心与底法兰15之间设有密封件16，转盘座13通过中心的定位轴17与转盘14转动连接，在定位轴17上方设有限位挡圈18，定位轴17的圆柱面上设有储油槽20，转盘14和转盘座13之间设有尼龙垫圈19，也可用聚四氟乙烯或铜合金材料制成。
使用时，由长臂4和短臂10相互铰接组成的伸缩臂在弹簧7作用下拉直，进入已钻进的圆柱型桩孔内，设有锥尖的转盘座13定位在桩孔底部上，由动力头带动中心筒5和中心轴9绕转盘座13旋转，并逐渐向下加压，中心筒5向下滑动，使长、短臂4、10高速旋转向外扩张，切削岩土，见图4，直至切削扩大为圆锥型桩柱孔。随后施行其它工艺步骤，完成锚杆的制作等整个锚固技术。
在扩孔过程中，从上部引入的高压水可直接冲洗铰接部件，以免泥沙渗入而引发卡轴故障，以提高扩孔效益。在中心筒5的筒臂上，与长臂4对准的方位上分别设有第一出水孔11；下连接座6是三个连为一体的凹槽式结构，且下端面又与底法兰15固定连接；第二出水孔12穿过中心轴9管壁和与其连为一体的下连接座6，即第二出水孔12对准下连接座6的铰轴。同时在长臂4和短臂10沿长度方向固定有若干个硬质合金块21；且它们的外侧面为多棱面，也有利于提高切削效果。

Claims (6)

1、一种扩孔器，包括滑动套装的中心筒(5)和空心的中心轴(9)，且中心筒(5)上端通过与其固定连接的接头(1)和旋转动力头连接，三个均匀安置的由长臂(4)和短臂(10)相互铰接组成的伸缩臂的两端分别与中心筒(5)上端和中心轴(9)下端外径上相对应的上、下连接座(3、6)铰接，在中心筒(5)内装有压缩弹簧(7)；其特征是在所述中心筒(5)内筒壁上、沿轴线方向至少设有一根与所述中心轴(9)外径上的导向槽滑动配装的导向键(8)，所述中心轴(9)的下端与所述底法兰(15)固定连接，所述底法兰(15)与转盘(14)固定连接，且所述转盘(14)中心与所述底法兰(15)之间设有密封件(16)，转盘座(13)通过中心的定位轴(17)与所述转盘(14)转动连接，在所述定位轴(17)上方设有限位挡圈(18)。
2、根据权利要求1所述的扩孔器，其特征是在所述中心筒(5)的筒臂上，与所述长臂(4)对准的方位上分别设有第一出水孔(11)；所述下连接座(6)为三个连为一体的凹槽式结构，且下端面又与所述底法兰(15)固定连接；第二出水孔(12)穿过所述中心轴(9)管壁和与其连为一体的所述下连接座(6)。
3、根据权利要求1或2所述的扩孔器，其特征在于所述转盘(14)和所述转盘座(13)之间设有垫圈(19)，所述垫圈(19)为尼龙或聚四氟乙烯或铜合金材料制成。
4、根据权利要求3所述的扩孔器，其特征在于在所述定位轴(22)的圆柱面上设有储油槽(20)。
5、根据权利要求4所述的扩孔器，其特征在于所述长臂(4)和短臂(10)沿长度方向固定有若干个硬质合金块(21)；且所述长臂(4)和短臂(10)的外侧面为多棱面。
6、根据权利要求5所述的扩孔器，其特征在于所述弹簧(7)的上端通过小轴(2)与所述中心筒(5)连接。
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