WO2000003113A1 - Dispositif de pression-expansion hydraulique - Google Patents

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WO2000003113A1
WO2000003113A1 PCT/CN1998/000206 CN9800206W WO0003113A1 WO 2000003113 A1 WO2000003113 A1 WO 2000003113A1 CN 9800206 W CN9800206 W CN 9800206W WO 0003113 A1 WO0003113 A1 WO 0003113A1
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hydraulic
cylinder
block
positioning
oil
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PCT/CN1998/000206
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English (en)
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Dexin He
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Dexin He
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/54—Piles with prefabricated supports or anchoring parts; Anchoring piles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
    • E21B4/18—Anchoring or feeding in the borehole
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D13/00—Accessories for placing or removing piles or bulkheads, e.g. noise attenuating chambers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/74—Means for anchoring structural elements or bulkheads

Definitions

  • the invention relates to a device for reinforced concrete cast-in-situ piles of buildings, bridges or various foundations, in particular to a hydraulic extrusion device for bridge piles, building piles, slope protection piles, high-pressure anchor rods and the like. Background technique
  • Extruders such as CN2218768Y hydraulic multi-point support force disc pile cutting hole forming machine is a multi-branch disc pile machine, which is a new type of cast-in-place pile designed to improve the bearing capacity and anti-pushing force of the pile. It is accomplished through drilling, extrusion, and pouring.
  • the extruder support machine is a special equipment for completing the side cavity of the cast-in-place pile. This equipment is not only suitable for cast-in-place piles but also for anchor rods. Practice has proved that this pile can greatly increase the bearing capacity and reduce the amount of concrete.
  • this type of extruder is rigidly connected, and the extension pipes are also connected one by one with steel pipes.
  • the above device does not have a special depth measuring device, and only measures the depth of the tube according to the descending length of the tube. This is because the depth position is not accurate and cannot be touched. Clearing the location of underground faults will cause errors in bearing capacity. This will affect the quality of the pile.
  • the purpose of the present invention is to overcome the shortcomings of the rigid connection of the above device by using a flexible steel wire for connection, to complete the transmission and pulling force, and to use a hydraulic automatic rotation device to complete the transmission of torque.
  • the invention is also described as follows:
  • the computer is used for full automatic control in order to measure the pressure value and identify the soil layer in the process of expansion in time.
  • a displacement sensor is installed in order to understand the pressure value on each arm, the angle value of extrusion, and the angle of rotation of the machine head. In this way, the inspection problems during construction are well solved.
  • the fully intelligent multifunctional compression and expansion device includes a hydraulic expansion and expansion machine part, an automatic control hydraulic center part, and a measurement hole depth part, wherein the expansion and expansion machine part is a hydraulic positioning part, a hydraulic rotating part, and a bidirectional oil cylinder
  • the unidirectional pull-type oil cylinder part is composed of an extruded arm part, and the above four parts are rigidly connected in sequence.
  • the hydraulic positioning part connects the shaft pin with the connecting body, the wire rope connects the shaft pin, and the connecting body is connected with the outer positioning pipe wall.
  • the rotary positioning part is positioned by the hydraulic positioning block of the outer tube wall, fixed with the central positioning block under the bottom of the rotary positioning, the three hydraulic oil cylinders are respectively fixed on the three positioning blocks, and the horseshoe block is connected with the piston rod of the oil cylinder.
  • the block is closely attached to the outer pipe wall.
  • the outer pipe wall has three outward holes for three piston rods to move back and forth.
  • a total of six inlet and outlet oil pipes of the three oil cylinders are connected in parallel to the two main oil pipes.
  • the steering outer tube is connected to the bottom surface of the positioning outer tube
  • the central positioning block is connected to the steam spring
  • the spring is positioned by a nut
  • the steam spring is connected to the outer wall of the cylinder of the rotating part through a shaft pin
  • the cylinder passes
  • the rotation pin is connected with the pressure stop
  • the piston rod of the oil cylinder is connected to the ejection rotation block through a pin
  • a displacement sensor and an oil inlet and outlet pipe are fixed on the oil cylinder
  • the oil pipe is led out through two holes on the outer wall.
  • the connecting shaft locks the pressure stop and the pressure bearing by a nut, and completes the rotation by the expansion and contraction of the oil cylinder.
  • the hydraulic rotating part can also be rigidly connected to the outer tube and the positioning part in the following way.
  • the cylinder positioning block is connected to the outer tube wall.
  • the cylinder is also connected to the outer tube and the cylinder positioning block.
  • the piston rod of the cylinder is connected to the rack and the spur gear.
  • the gear and the bevel gear are fixed on the outer tube wall and the shaft support block through a shaft, and the bevel gear connected to the central shaft is engaged with the pressure bearing, and the pressure bearing completes the rotation.
  • the part of the two-way oil cylinder is a two-way oil cylinder connected to the central shaft by the upper cover of the two-way oil cylinder.
  • the two-way oil cylinder is composed of the cylinder wall, the piston rod, the piston ejector sleeve and the oil pipe.
  • the inner wall of the hole moves downward, and the piston ejection sleeve moves up and down along the inner wall of the cylinder hole and the outer wall of the draw rod. Control the extrusion and retraction through the inlet and outlet tubing.
  • the piston ejector sleeve is connected to the dobby connection block through a rotating pin.
  • the dobby connection block is connected to 3 to 4 bow pressure arms through a shaft pin, and the bow pressure arm and the base are connected through a shaft pin.
  • the base is rigidly connected with the piston rod.
  • Each pressure sensor is fixed on each upper bow pressure arm, the displacement sensor is fixed on the dobby connection block and the piston rod, the pressure sensor is connected with the displacement sensor and the single chip computer, and the single chip computer is also fixed on the dobby connection block.
  • the extruder is connected to the crane by a wire rope.
  • the extruder is connected to the automatic control hydraulic center section through multiple oil pipes and control lines.
  • the hydraulic center section includes the hydraulic piston pump and the control keyboard, printing section, instrument display, and central processing display section. Laptop etc. connected.
  • the control hydraulic center is installed on the truck.
  • the truck is equipped with a diesel piston pump. The electric piston pump and the diesel piston pump can be switched with each other.
  • the depth measuring part is connected with two shafts by a support plate, and the two shafts are fixed on two wheels, the two wheels are connected with the wire rope of the crane, and the bracket of the depth measuring part is fixed on the ground.
  • One of the two pump wheels is slidable. The wheel slides along the groove of the support plate, and the shaft controls the lateral movement of the shaft.
  • the spring is connected to the support plate and the shaft. Then, a light block is installed on the other wheel, and the light interrupter is fixed on the baffle.
  • the light interrupter When the wheel makes one turn, the light interrupter is blocked once by the light block, and the light interrupter counts once, so that the depth of the extruder can be measured.
  • the above-mentioned crane extruder and truck It can be integrated to install the crane's squeeze-expansion depth measurement part and automatic control hydraulic center part on a truck. This makes it easy to move. Industrial applicability
  • the three-cylinder hydraulic device is used to complete the steering's own positioning, because the three hydraulic cylinders are placed on the same horizontal plane, and the angle of each two cylinders is equal to 120. .
  • the hydraulic cylinder was extruded, the horseshoe block was squeezed into the soil. Because the three cylinders worked at the same time, the positioning of the horseshoe was completed, and it also played a role of centering the body.
  • I YA I I YC I is equal in size and opposite in direction. Because the B axis only has displacement in the X direction, that is, the expansion and expansion direction, such equipment uses B as the positioning to complete the expansion and expansion, so that the equipment neither floats nor sinks, thereby greatly reducing the sediment at the bottom of the hole. Since the piston sleeve and the piston rod are extruded simultaneously under the same oil pressure, and the areas of the piston rod and the piston sleeve are the same, the extrusion forces are equal. When retracted, the upper and lower cylinders are connected, the pressure is equal, but the areas are not the same. There was a slight difference in speed when coming back.
  • the pull-type cylinder extruder is specially designed so that the movement trajectories of the three axes connected to the bow pressure arm are
  • the overall expansion of the extruder Due to the displacement of point B in the Y direction, the overall expansion of the extruder has a displacement of Yi. If a 400-cylinder cylinder is used for expansion, a 200-300 ton expansion force is obtained. The compaction and expansion are carried out below, and the body moves downwards in the soil by 30-40 cm, so that the sediment at the bottom of the hole is compacted and compacted. Practice has proved that the compacted soil is about 30% larger than the original land bearing capacity. Therefore, the problem of sedimentation was solved during the process of supporting and expanding the plate.
  • a pressure sensor is installed at a position of 0.618 on each bow pressing arm of the extruder. In this way, the pressure value at each moment can be obtained during the expansion and expansion process.
  • the pressure change value with time is amplified by the single-chip AD converter into a digital signal, and the three curves are printed out by the integrator and the value of ⁇ F is displayed.
  • the pressure situation of each arm can be well grasped, which can reflect not only the component force but also the combined force, in order to fully understand the soil layer and perform quality monitoring during construction.
  • the main body model can be established in the microcomputer during the construction process, and the pressure value, the pressing angle value, the rotation angle value and the equipment on each arm can be known at any time.
  • the depth value in the hole so that the bearing capacity of the pile can be known before pouring, which is an inspection of the survey, and it also solves the problem of difficult inspection of branch and pile piles, such as completion of expansion and expansion, but I do n’t know
  • the quality of the completion can be expanded again at the same position. If there is no change in the pressure gauge, it means that the extrusion is completed well. If there is a change in the angle, then the hole collapse phenomenon will occur. Because of the neural brain, since the laptop computer is used for data processing when the power supply is insufficient, this can well control the construction quality and establish a data file for each pile, and obtain a better basis for future design.
  • FIG. 1 Schematic diagram of the extruder Figure 2 Working connection diagram of the expansion device
  • FIG. 3 Schematic sectional view of the rotary positioning part of the extruder
  • Figure 4-1 Sectional view of the automatic rotation of the gear of the extruder
  • FIG. 5 Schematic diagram of the ejector rotating part of the cylinder of the extruder
  • FIG. 7 Schematic diagram of automatic control hydraulic center of extruder
  • FIG. 8-1 Schematic diagram of electronic hole depth test of 1 expansion device
  • FIG. 8-2 Top view of the electronic hole depth test part of the extrusion device The best way to implement the present invention
  • the extruder part of the fully intelligent multifunctional hydraulic extrusion device is composed of four parts from top to bottom.
  • the hydraulic positioning part includes a shaft pin 3, a connecting body 2, an outer tube 4, and a horseshoe.
  • Block 5 hydraulic oil pipe 6, hydraulic cylinder 7, positioning block 8, center positioning block 9.
  • the wire rope hook lifts the shaft pin 3 by a crane, so that the head of the entire extruder 1 can be raised or lowered.
  • the hydraulic cylinder ⁇ squeezes out the horseshoe block 5 to make the horseshoe block 5 enter the soil to complete the positioning.
  • the horseshoe block is finished close to the outer tube wall 4 (see the C-C part in FIG. 1 or FIG. 3).
  • the automatic hydraulic rotating part is shown in Fig. 5 (ie, parts B-B in Fig. 1). It consists of an outer tube 24, a nut 25, a rotation pin 26, a steam spring 27, a connecting shaft 28, an ejection rotation block 29, and a pin 30. , Oil pipe 31, hydraulic oil cylinder 32, pressure stop 33, nut 34, displacement sensor 49.
  • the rotating block 29 rotates the outer tube wall 24.
  • the steam spring 27 presses the oil cylinder 32 outward to move the rotating block 29 backward along the outer tube wall 24.
  • the turning block 29 enters the slot.
  • the automatic hydraulic rotating part can also be used in another way, as shown in Figure 4-1, 4-2: It is composed of the outer tube wall 10, the pressure bearing 11, the connection pressure stop 12, the bearing support 13, the bearing 14, the tooth Article 15, cylinder positioning block 16, hydraulic cylinder 17, The oil pipe 18, the gear shaft 19, the spur gear 20, the bevel gear 21, 22 are connected to the shaft 23.
  • the rack 15 moves up and down.
  • the rack 15 drives the spur gear 20 and the bevel gear 21 rotates.
  • the bevel gear 22 drives the shaft 23 to rotate, the linear motion of the hydraulic cylinder 17 becomes vertical. The rotation is complete.
  • the unidirectional pull cylinder and bidirectional cylinder of the extruder are composed of oil pipes 35, 36, piston rod 37, cylinder wall 38, and piston sleeve 39.
  • oil pipe 35 fills the cylinder with oil
  • the piston 37 and the piston sleeve 39 are respectively squeezed out to perform work, and the areas of the fixed piston rod 37 and the piston magnet 39 in the cylinder are equal. Therefore, when moving up and down, the displacement of the piston rod 37 and the piston sleeve 39 are equal, the directions are opposite, and the sizes are equal.
  • the one-way oil cylinder is composed of oil pipes 35 and 36, piston rod 37 and cylinder wall 38 without piston sleeve 39.
  • the cylinder wall cooperates with the piston rod.
  • the extruder arm of the extruder is composed of a dobby connection block 40, a bow pressing arm 41, a shaft pin 42, a bottom rest 43, a pressure sensor 46, a displacement sensor 47, and a single board machine 48.
  • a dobby connection block 40 drives the connection block 40
  • the piston rod 37 moves downward to drive the bottom bracket 43 to move upward
  • the bow pressing arm 41 is pushed out to squeeze out, otherwise it is retracted.
  • the displacement sensor 47 determines the extrusion angle of the bow pressing arm 41 through the displacement of the piston rod 37, and at the same time sends a signal to the single board machine 48 for amplification and upward transmission.
  • the sensor 46 is connected to the bow pressing Above the arm 41, when the bow pressing arm 41 is working, the pressure value of the soil on the bow pressing arm can be measured at any time to be transmitted through the single board machine to be enlarged.
  • the multi-arm connecting block 40 on the outside of the piston rod 37 of the three-arm extruded portion is connected to the three-arm bow pressing arm 44 and is connected to the base 43.
  • FIG 6--2 shown as four arms of squeezed portion, the outer rod 37 is connected to the multi-arm block 40 and the four-arm arch internal pressure arm 45 connected in turn connected to the shoe 43.
  • the hydraulic center part is composed of oil pipes 35, 36, hydraulic plunger pump 58, control keyboard 59, printer 60, instrument display 61, central processing and display part 62, notebook computer 63, etc., which Some 4 bar single chip microcomputers and pressure sensors, angular displacement sensors, pressure values and depth sensor data of plunger pumps process data through the central processing unit 62, operate the extruder and record the data of each work process, That is, the three-dimensional main body space map of the mobile phone is displayed on the central processing unit 62.
  • FIG. 2 it is the connection diagram of the extrusion and expansion device when it is working.
  • the crane 65 lifts the head of the extrusion T machine 1 and lowers it into the hole. At this time, the depth of the hole is measured. It is partially reinforced on the wire rope and the oil pipe clamp 67 is caught on the wire rope 66 and slowly lowered.
  • the central control portion 64 is operated to cause the extrusion head of the extrusion machine to perform the expansion work, that is, the bow pressure arm extrusion. Retract ⁇ Rotate ⁇ Extrude. After a few times, a disk-shaped cave is completed, and then the extruder head is lowered to a depth. Work as above.
  • the bow pressing arm is retracted, and the crane lifts the head of the extruder 1 to complete the extrusion and expansion task.
  • the following work can be used to cast steel and concrete.
  • a multi-disc concrete pouring pile was completed.
  • the diesel plunger pump 68 can be started to perform work to greatly relax the working conditions of the extruder.

Description

全智能多功能液压挤扩装置 技术领域
本发明涉及一种建筑、 桥梁或各种基础的钢筋混凝土灌注 桩的装置，尤其涉及一种液压挤扩装置以用于桥梁桩、楼房桩、 护坡桩、 高压锚杆等。 背景技术
现在的挤扩机如 CN2218768Y 液压式多分支承力盘截桩孔 成型机， 是一种多支盘桩机， 是为了提高桩的承载力及抗拨力 而设计的新型灌注桩。 它是通过钻孔、 挤扩、 浇注几方面来完 成的。 而挤扩支盘机是完成灌注桩侧面型腔的专用设备， 此设 备不但适用于灌注桩， 而且适用于锚杆。 实践证明此桩能大大 提高了承载力， 减少了混凝土的数量。 但是这种挤扩机是采用 刚性连接的， 接长管也是一节一节的钢管连接起来的。 要用吊 车吊起接长管连接挤扩机往孔里放入一定深度进行挤扩。 完成 一次挤扩后收回弓压臂进行旋转， 旋转时用钢管臂上的孔穿过 细钢管进行转动， 转动后再进行挤扩， 这样挤扩一个盘需要转 动 8 - 9 次。 为什么要刚性连接呢？ 因为刚性连接可以完成三 方面工作。 即： 传递扭矩， 传递拉力和测量机械进孔深度。 试 想要完成一个 40m - 50m深的桩底部挤扩时， 就得将臂厚 14mm Φ 280 长 40m - 50m 的钢管连接机头一起进入孔里， 这几十米 长的钢管重量达十几吨， 往孔进放入或向上提升时， 要一节一 节的拉上， 费工费时， 当一根钢管进入几十米深孔， 在垂直方 向上就会出现误差， 这个误差会使钢管放不下或提不出来， 尤 其在挤扩时， 几百吨的压力向两侧压出时，若压力角稍有偏差， 就会使钢管向一方向倾斜， 几十米的杠杆使侧向力几十倍的增 加， 导致连接螺栓， 轴销折断， 机头掉入孔中常有发生。 为此， 造成极大的经济损失。 由此可看出刚性连接是有很大缺点的。
另外， 上述装置没有专门深度测量装置仅仅是依管的下降 长度多少来大致测量其深度， 这样因深度位置不准确， 无法摸 清地下断层的位置， 会造成承载力的误差。 因而会影响桩的质 量。
还有上述装置弓压臂外面有外管， 不仅增加了设备的重 量， 还使得弓压臂复位时将土带入外管内， 尤其在沙土层或卵 石层时， 因带回沙土或卵石到内管中使弓压臂回不去， 因臂在 外没回到原位而在外支撑着， 使设备无法提取， 从而使设备容 易掉入孔中， 造成事故和经济上的重大损失。
还有上述装置无法及时了解土层的挤扩情况和完成了挤扩 无法进行检验， 因此， 一旦造成塌孔现象就完不成浇铸， 因而 影响施工质量， 也就限制了此技术的推广。 发明的公开
本发明目的在于： 克服上述装置刚性连接的缺点采用柔性 钢丝绳进行连接， 完成传递， 拉力的作用， 另外用液压自动旋 转装置来完成传递扭矩。 设计安装测量深度的装置， 和安装油 缸孔底清渣装置以解决沉渣问题以及在采用同一圆截面内多臂 挤扩装置以提高施工稳定性和中心定位。
本发明曰的还在于： 采用电脑全自动控制以便及时测定挤 扩过程中的压力值和识别土层。 同时还安装位移传感器以便及 时了解每个臂上的压力值， 压出角度值， 机头旋转角度值。 这 样就很好的解决施工中的检验问题。
本发明是这样实现的： 全智能多功能压挤扩装置包括液压 挤扩机部分， 自动控制液压中心部分， 测量孔深部分， 其中挤 扩机部分是由液压定位部分， 液压旋转部分， 双向油缸单向拉 式油缸部分， 挤扩臂部分组成， 上述四个部分均是依次刚性连 接的。 液压定位部分为轴销与连接体连接， 钢丝绳连接轴销， 连接体与外定位管壁连接。 旋转定位部分由定位外管壁液压定 位块， 与中心定位块固定在旋转定位的底面下， 三个液压油缸 分别固定在三个定位块上， 马蹄块与油缸活塞杆连接， 当油缸 收回时马蹄块紧贴在外管壁上， 外管壁有向外的三个孔， 供三 个活塞杆来回运动， 三个油缸共 6根进出油管并联在两根主油 管上。 自动液压旋转部分有两种方式： 其中之一为， 转向外管与 定位外管底面连接， 中心定位块连接汽弹簧， 通过螺母定位， 汽弹簧通过轴销与旋转部分的油缸外壁连接， 油缸通过转动销 与压力挡块进行联接， 油缸活塞杆与顶出转动块通过销子连 接， 油缸上固定有位移传感器和进出油管， 油管通过外壁的两 个孔引出。 连接轴通过螺母锁紧压力挡块及压力轴承， 通过油 缸的伸缩来完成转动。
液压旋转部分也可以用如下方式转向外管与定位部分刚性 连接， 油缸定位块连接在外管壁上， 油缸也连接在外管及油缸 定位块上， 油缸活塞杆连接齿条与直齿轮互相啮合， 直齿轮与 伞齿轮通过一根轴固定在外管壁与轴支承块上， 与中心轴连接 的伞齿轮进行啮合， 通过压力挡块， 压力轴承完成转动。
双向油缸单向拉式油缸部分为双向油缸上盖与中心轴进行 连接， 双向油缸是由缸壁， 活塞拉杆， 活塞顶出套与油管组成， 双向油缸上盖与中心轴连接， 油缸拉杆沿缸孔内壁进行下移 动， 活塞顶出套沿缸孔内壁及拉杆外壁上下移动。 通过进出油 管控制挤出与收回， 活塞顶出套与多臂连接块通过转动销进行 连接， 多臂连接块通过轴销连接 3 - 4 个弓压臂， 弓压臂与底 托通过轴销连接底托与活塞拉杆进行刚性连接。 各压力传感器 分别固定在各个上弓压臂上， 位移传感器分别固定在多臂连接 块与活塞拉杆上， 压力传感器与位移传感器和单片机相连， 单 片机也固定在多臂连接块上。
挤扩机通过钢丝绳连接吊车， 挤扩机通过多路油管和控制 线路与自动控制液压中心部分相连， 液压中心部分包括液压柱 塞泵分别与控制键盘， 打印部分， 仪表显示器， 中心处理显示 部分， 笔记本电脑等相连。 控制液压中心安装在卡车上， 卡车 上装有柴油机柱塞泵， 电动柱塞泵与柴油机柱塞泵可以互相切 换。
深度测量部分由支撑板连接两个轴， 而两个轴固定在两个 轮子上， 两个轮子与吊车的钢丝绳连接， 深度测量部分的支架 固定在地面上。 上述两泵轮子中的一个是可滑动的。 此轮沿支 撑板的槽滑动， 由弹簧控制轴横向运动， 弹簧与支撑板与轴连 接， 在另一个轮子装有一个挡光块， 光断续器固定在挡板上， 当连接钢丝绳时， 将其中一个轮子往后拉， 可将吊车钢丝绳夹 在两轮之间， 使钢丝绳上下运动转换为轮子的转动， 当轮子转 一圈时， 光断续器被挡光块遮挡一次， 光断续器计数一次， 从 而能测出挤扩机的深度， 上述的吊车挤扩机和卡车可以组成一 体即可将吊车挤扩深度测量部分及自动控制液压中心部分等部 分装置在一个卡车上。 这样便于行动。 工业应用性
本发明的积极效果在于：
1、 由于采用了柔性钢丝绳进行连接完成传递， 拉力的作 用， 这样解除了刚性连接的杠杆力度作用， 减少了接长用的钢 管大大减少了重量， 从而使挤扩机进入孔内的深度不爱限制或 少受限制， 使该装置的适用范围更广泛。
2、 由于用了液压自动旋转部分来完成传递扭矩工作， 用 三缸液压装置完成转向的自身定位， 因三个液压缸分别安置在 同一个水平面上， 且等分圆周每两缸的角度为 120。 ， 当液压 缸挤出时， 马蹄块被挤入土中， 因三缸同时工作使自身定位得 以完成的同时也起到了机体定中心的作用。
3、 由于采用了双向油缸挤扩部分使在完成挤扩定位时使 设备不上浮也不下沉从而大大减少了孔底沉渣 , 因为原来的挤 扩机弓压臂三个连接轴三点是这样工作的： （见图 1 ) (下面 X、 Y 分别表示力的水平和垂直方向。 X、 Y 后面表示运动的方 向）
Figure imgf000006_0001
因这样的运动造成了很多的孔底沉渣， 当 B点在刚接触土 体时， 由于设备挤入土体很少， 孔臂不能承载多大力， B 点 Y 方位移使设备的重量全部集中在 B点上， 土体下滑造成沉渣， 当挤扩设备进入土体较深时， 由于 B点有向下的位移， 所以设 备主体向上浮， 如 φ 600mm设备每挤出一次， 上浮 30 - 40 公 分。 如果当左右两点在挤扩过程当中， 发生不平衡时， 设备在 上浮过程中有偏移， 接触孔壁造成事故。 现设计的装置三个连 接轴轨迹为：
A点
Figure imgf000007_0001
†
I YA I = I YC I 即大小相等， 方向相反。 因 B轴只有 X方 向即挤扩方向的位移， 这样的设备以 B点为定位完成挤扩， 使 设备即不上浮也不下沉， 从而大大减少了孔底沉渣。 活塞套与 活塞杆由于在同一个油压下同时挤出， 且活塞杆、 活塞套的面 积相同故挤出的力是相等的， 收回时， 上下油缸连通， 压强相 等， 但面积不等。 回来时速度略有差异。 但回收时， 并不作功， 即问题不大。 所以能完成挤扩。 这种装置改变了以前油缸长杆 压 （即活塞杆在作功时是受压状态） 变为长杆拉 （即活塞杆在 作功时是受拉状态） 大大改善了活塞杆受侧向力的影响。 确保 了运动轨迹即 B点只有 X方向位移， 从而保证在挤才广过程中少 掉土或不掉土。
4、 由于设计为单向拉式油缸挤扩机， 能清除沉渣， 所以 大大提高打桩的效率。 困清除底沉渣问题是钻孔灌注桩最难解 决的问题之一。 解决不好会大大减少端面承载力， 为解决这一 问题专门设计拉式油缸挤扩机使连接弓压臂的三个轴的运动轨 迹为
Figure imgf000007_0002
由于 B点在 Y方向有位移， 使挤扩机整体有 Y i的位移， 若用 400的油缸挤扩得到了 200 - 300吨的挤扩力， 挤扩机在 完成两侧挤扩的同时向下进行挤扩， 机体向下的土内位移 30 - 40 公分， 从而使孔底的沉渣被压密压实， 实践证明： 压密 的土体比原来土地承载力增大 30 %左右。 因而在完成支盘挤 扩过程中， 解决了沉渣问题。
5、 由于去掉现有技术的挤扩装置的外管。 这就使得在同 5、 由于去掉现有技术的挤扩装置的外管。 这就使得在同 一圆截面内多臂挤扩机免受外管的限制， 改外定位导向为内定 位导向。 大大节约了空间， 减少了机械重量， 使得在同一圆截 面内一次可多臂挤压， 即在同一平面内三个臂、 四个臂、 六个 臂、 八个臂、 十二个臂都可一次完成， 大大提高了施工效率， 且提高了施工稳定性及中心定位法。
6、 由于本发明为电脑全自动控制， 在挤扩机的每个弓压 臂上的 0. 618部位， 安装了压力传感器。 这样就能在挤扩过程 中得到每一时刻的压力值，压力随着时间变化值通过单片机 AD 转换器放大成数字信号， 由积分仪把三条曲线打印出来并显示 出∑F 的值， 这样每个臂的压力情况都能很好地掌握， 不但能 反映分力而且也能反映合力， 以充分认识土层， 对施工中很好 地进行质量监测。
7、 由于在弓压臂上安装了位移传感器和单片机， 所以就 能在施工过程中在微机里建立主体模型， 能随时了解每个臂上 的压力值， 压出角度值， 旋转角度值及设备在孔中的深度值， 这样就可以在进行浇注前就知道此桩的承载力， 也就是对勘察 的一个检验， 同时也解决了支盘桩检验难的问题， 例如已完成 挤扩， 但不知完成的质量， 可在同一位置再进一次挤扩， 若压 力表无变化， 说明挤 完成较好， 若在哪个角度出现变化了， 那么哪里就出现塌孔现象等， 这样就使挤扩设备有了神经脑 子， 由于在电源不足时使用笔记本电脑进行数据处理， 这样就 能很好地控制施工质量并建立每根桩的数据档案， 为将来设计 取得更好的依据。
8、 由于本机采用柴油车上安装自动控制液压中心， 并安 装柴油液压站。 当在野外施工， 电力不足时可使用柴油液压站， 电力足时可使用电力液压站， 使挤扩机适应各种条件下的施 工， 行动方便， 尤其在修路修桥时更为重要。 附图的简要说明
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详述：
图 1挤扩机剖示示意图 图 2挤扩装置工作连接图
图 3挤扩机的旋转定位部分剖面示意图
图 4 - 1挤扩机齿轮自动旋转部分剖面示意图
图 4 - 2挤扩机齿轮自动旋转部分俯视示意图
图 5挤扩机油缸顶出旋转部分剖示示意图
图 6 - 1挤扩机三支挤扩弓压臂部分剖示示意图
图 6 - 2挤扩机四支挤扩弓压臂部分剖示示意图
图 7挤扩机自动控制液压中心部分示意图
图 8 - 1挤扩装置电子孔深测试部分示意图
图 8 - 2挤扩装置电子孔深测试部分俯视示意图 实现本发明的最佳方式
如图 1、 图 3 所示， 全智能多功能液压挤扩装置的挤扩机 部分， 从上到下由四部分组成， 液压定位部分它包括轴销 3、 连接体 2、 外管 4、 马蹄块 5、 液压油管 6、 液压油缸 7、 定位 块 8、 中心定位块 9组成。 钢丝绳吊勾通过吊车吊起轴销 3 , 使整个挤扩机 1机头能提起或放下， 在工作时液压油缸 Ί挤出 马蹄块 5使马蹄块 5进入土体完成定位， 油缸 7收回时， 马蹄 块紧贴外管壁 4完成 （参见图 1中的 C - C部分即图 3 )。
自动液压旋转部分如图 5所示 （即图 1 中的 B - B部分）， 由外管 24、 螺母 25、 转动销 26、 汽弹簧 27、 连接轴 28、 顶 出转动块 29、 销子 30、 油管 31、 液压油缸 32、 压力挡块 33、 螺母 34、 位移传感器 49组成。 当油缸 32顶出时转动块 29使 外管壁 24发生旋转， 当油缸 32收回时， 汽弹簧 27向外压油 缸 32使转动块 29沿外管壁 24向后移动， 当移动到外管壁 24 下一个槽时， 转动块 29进入槽内， 这时油缸 32再次顶出， 周 而复始， 每转一个格为 30度， 从而完成角度转向， 传感器 49 , 当油虹每完成一次运动时， 向上发射一个信号即完成转向 30 度， 使自动控制得以实施。
自动液压旋转部分还可用另一种方式即如图 4 - 1、 4 - 2 所示： 它是由外管壁 10、 压力轴承 11、 连接压力挡块 12、 轴 承支块 13、 轴承 14、 齿条 15、 油缸定位块 16、 液压油缸 17、 油管 18、 齿轮轴 19、 直齿轮 20、 伞齿轮 21、 22连接轴 23组 成。 液压油缸 17往下挤出运动时带动齿条 15上下移动， 齿条 15带动直齿轮 20, 伞齿轮 21转动， 在通过伞齿轮 22带动轴 23转动， 使液压油缸 17的直线运动变为垂直的转动完成的。 挤扩机的单向拉式油缸和双向油缸部分由油管 35、 36、 活塞 杆 37、 缸壁 38、 活塞套 39组成。 当油管 35向油缸里注油时， 活塞 37、 活塞套 39分别向外挤出做功， 固活塞杆 37 与活塞 磁 39在缸内的面积相等。 所以， 上下运动时活塞杆 37和活塞 套 39 位移是相等的， 方向相反， 大小相等。 油缸活塞杆、 活 塞套收回时， 油管 35 注油， 且缸的上顶端与下端连通， 使活 塞套、 活塞杆依次回收完成一个工作循环， 即双向油缸工作完 成。
单向油缸是油管 35、 36与活塞杆 37、 缸壁 38去掉活塞套 39组成的。 油缸壁与活塞杆配合， 当油管 36向缸内注油时活 塞杆 37向上移动， 当油管 35向缸内注油时活塞杆 37向下移 动。
挤扩机的挤扩臂部分由多臂连接块 40、 弓压臂 41、 轴销 42、 底托 43、 压力传感器 46、 位移传感器 47、 单板机 48 组 成， 当活塞套 39带动连接块 40向下移动， 活塞杆 37带动底 托 43向上移动时， 带动弓压臂 41向外挤出， 反之收回。 当连 接头 40向下移动时， 位移传感器 47通过活塞杆 37的位移大 小来测定弓压臂 41的挤出角， 同时把信号给单板机 48进行放 大向上传输， 传感器 46， 连接在弓压臂 41之上， 当弓压臂 41 进行工作时， 随时可测出土体对弓压臂的压力值通过单板机向 上放大传输。
如图 6 - 1所示， 为三臂挤扩部分活塞杆 37的外面的多臂 连接块 40和三臂弓压臂 44相连又与底托 43连接。
如图 6 - 2所示， 为四臂挤扩部分， 活塞杆 37的外面的多 臂连接块 40和四臂弓压臂 45相连又与底托 43连接。
如图 8 - 1和 8 - 2所示， 为测量孔深部分， 它是由电子光 断续器 50, 挡光块 51、 传动轮 52、 支撑板 53、 弹簧 54、 轮 子 55和轴 56组成。 当工作时把轮子 55向后拉起卡住钢丝绳 66、 当钢丝绳 66向上下移动时， 带动轮子 52、 55转动， 当挡 块 51转到光断续器 .50, 此时光断续器被挡住， 即轮子转动一 周， 光断续器 50发出一个脉冲信号即钢丝绳 66走了一个周长 的 巨离， 用这种方法测量孔的深度。
如图 7所示， 为自动控制液压中心部分， 由油管 35、 36、 液压柱塞泵 58、 控制键盘 59、 打印机 60、 仪表显示器 61、 中 央处理及显示部分 62、 笔记本电脑 63等组成， 该部分 4巴单片 机及压力传感器， 角度位移传感器及柱塞泵的压力值和深度传 感器数据等通过中心处理单元 62 进行数据处理， 对挤扩机进 行操作， 并把每项工作过程的数据进行记录， 即在中央处理器 62上显示出挤才广机的三维主体空间图。
如图 2所示， 是本挤扩装置工作时时与各部分连接图， 当 钻孔机钻完孔后， 吊车 65 吊起挤 T机 1 的机头向孔中放下， 此时测量孔深的部分加固在钢丝绳上并^油管卡子 67 卡在钢 丝绳 66上徐徐放下， 当放到一定深度时， 对中心控制部分 64 进行操作， 使挤扩机机头进行挤扩工作即弓压臂挤出―收回 →旋转→挤出， 经几次后一个盘状洞穴完成， 再把挤扩机机 头下放一个深度。按同上程序工作。 工作完毕后将弓压臂收回， 吊车吊起挤扩机 1的机头即完成挤扩任务。 下面的工作可进行 钢筋及混凝土的浇注。 从而完成了一根多支盘的混凝土灌注 桩。 当电源不足时， 可启动柴油柱塞泵 68 , 进行工作使挤扩 机的工作条件大大放宽。

Claims

权利要求
1、 一种全智能、 多功能液压挤扩装置包括液压挤扩机部分 其特征在于 还包括自动控制液压中心部分， 测量孔深 部分， 液压挤扩机依次由液压定位部分， 自动液压旋转部分， 双向油缸单向拉式油缸部分， 挤扩臂部分刚性连接。
2、 如权利要求 1所述的装置
其特征在于 所述的液压定位部分由轴销与连接体连 接， 钢丝绳连接轴销， 连接体与定位外管壁连接， 旋转定位 部分由定位外管壁液压定位块， 与中心定位块固定在旋转定 位的底面上， 三个液压油缸分别固定在三个定位块上， 马蹄 块与油缸活塞杆连接， 油缸收回时马蹄块紧贴在外壁上， 外 壁管有向外的三个孔， 有三个活塞杆运动在三孔中， 三个油 缸共 6根进出油管并联在两根主油管上。
3、 根据权利要求 1所述的装置
其特征在于 所述的自动液压旋转部分由转向外管与定 位外管底面连接， 中心定位块连接汽弹簧， 通过螺母定位， 汽弹簧通过轴销与旋转部分的油缸外壁连接， 油缸通过转动 销与压力挡块连接 , 油缸活塞与顶出转动块通过销子连接， 油缸上固定有位移传感器和进出油管， 油管通过外壁的两个 孔引出， 连接轴通过螺母锁紧压力挡块及压力轴承。
4、 根据权利要求 1所述的装置
其特征在于 所述的自动液压旋转部分由转向外管与定 位部分刚性连接， 油缸定位块连接在外管壁上， 油缸也连接 在外管及油缸定位块上， 油缸活塞杆连接齿条与直齿轮互相 啮合， 直齿轮与伞齿轮通过一轴固定在外管壁与轴支承块上， 与中心轴连接的伞齿轮啮合通过压力挡块， 压力轴承完成转 动。 00/03113 -I I-
5、 根据权利要求 1所述的装置
其特征在于 所述的双向油缸单向拉式油缸部分由双向 油缸上盖与中心轴连接， 油缸拉杆沿缸孔内壁上下移动， 活 塞顶出套沿缸孔内壁及拉杆外壁下移动， 通过进出油管控制 挤出与收回， 活塞顶出套与多臂连接块通过转动销连接， 多 臂连接块连接 3 - 4个弓压臂， 弓压臂与底托通过轴销相连， 底托与活塞杆刚性连接， 各压力传感器分别固定在各个上弓 压臂上， 各位移传感器分别固定在多臂连接块与活塞杆上， 压力传感器与位移传感器又和固定在多臂连接块上的单片机 相连。
6、 根据权利要求 1所述的装置
其特征在于 所述自动控制液压中心部分的液压柱塞泵 分别与控制键盘打印部分， 仪表显示器， 中心处理显示器， 笔记本电脑相连接， 控制液压中心安装在卡车上， 卡车上装 有柴油柱塞泵， 电动柱塞泵， 柴油柱塞泵与电动柱塞泵可随 时互相切换。
7、 根据权利要求 1所述的装置
其特征在于 所述测量孔深部分由支撑板连接两个轴， 而两个轴固定在两个轮子上， 两轮子与吊车钢丝绳连接， 深 度测量部分支架固定在地面上， 上述两轮中一个轮子是可滑 动的， 其沿支撑板的槽滑动， 由弹簧控制轴横向运动， 弹簧 与支撑板与轴相连， 在另一个轮子上装有一个挡光块， 而光 断续器固定在挡板上， 当连接钢丝绳时， 将其中一轮往后拉 可将钢丝夹在两轮之间， 使钢丝绳运动转换为轮子运动， 当 轮子一圏时， 光断续器被挡块摭挡一次， 光断续器计数一次 即可测出挤扩机深度。
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