擠擴成孔施工裝備及施工工藝的製作方法

2023-12-10 20:44:02 1

專利名稱：擠擴成孔施工裝備及施工工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及打樁設備領域，尤其涉及擠擴成孔施工裝備及施工工藝。
背景技術：
目前的打樁領域主要採用樁頂施壓的方式進行打樁，而樁頂施壓又主要分為靜壓 式與落錘式兩種，採用樁頂靜壓式打樁的方法需要的能量大，而且這樣的打樁方法容易造 成鋼管樁的屈曲；而落錘式打樁的方法，其不僅需要的能量大，同時還產生非常大的噪音汙 染，因此很難在市區或者人多的地方進行施工。還有一種就是採用鑽孔灌注樁裝工藝，主要的步驟為先挖一個坑，然後放入護筒， 接著通過鑽頭邊鑽邊加水，同時注入清水並將進渾水及泥水抽出管樁，抽出泥水的同時通 入粘土，利用粘土起到對鑽孔壁的保護作用，最後進行清孔，即將管樁內的泥土清出，並利 用水的壓力護孔，放入鋼導管並填入混凝土，同時將水壓出。採用這樣鑽孔方法由於本工程 屬於隱蔽工程，因此工程的質量很難檢測，其過程多而複雜，導致了施工進度慢、不利於環 保，而採用粘土護壁，不僅造價高而且導致了管樁與孔壁的摩擦力減小，使得管樁的承重大 大降低。

發明內容
本發明針對現有技術中打樁機需要能量大，工作時噪音大，而且由於樁頂施壓從 而導致鋼管樁容易屈曲，提供了一種採用液壓擠擴成孔，耗能小，成本低，進度快且進程可 控，由於樁間圖密實度大大提升，樁的摩擦力大大提升的擠擴成孔施工裝備及施工工藝。為了解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決
擠擴成孔施工裝備，包括鋼管樁、鑽頭與壓力裝置，所述的鑽頭包括護套與圓弧狀挖 爪。圓弧狀挖爪套接在護套上，並且拆裝方便，可以互換。作為優選，還包括注水管路與泥漿泵，鑽頭的直徑小於鋼管樁的內徑，鑽頭與擋圈 連接，壓力裝置與擋圈連接。鑽頭和壓力裝置之間設置擋圈，擋圈承載著所有的壓力裝置所 傳遞的力，並將壓力傳遞給鑽頭，這樣的設計大大保護了鑽頭，提高了鑽頭的使用壽命。作為優選，所述的圓弧狀挖爪為四個或四個以上，圓弧狀挖爪設置在護套上。作為優選，所述的圓弧狀挖爪與壓力裝置連接。壓力裝置可以通過供油和回油控 制圓弧狀挖爪的打開與收合，當圓弧狀挖爪閉合時，可以方便的從鋼管樁內放入管底，等鑽 孔完成後，圓弧狀挖爪收合以後可以與鑽頭一起從鋼管樁內取出，鑽頭可以進行多次的循 環重複使用，非常便捷實用。作為優選，所述的壓力裝置為氣壓裝置。工作介質是空氣，來源方便，取之不盡，使 用後直接排入大氣而無汙染，不需要設置專門的回氣之裝置，
空氣的粘度很小，所以流動時壓力損失較小，節能、高效，適用於集中供應和遠距離輸 送。動作迅速，反應快，維護簡單，調節方便，特別適合於一般設備的控制。作為優選，所述的壓力裝置為液壓裝置，所述的液壓裝置還包括液壓杆，液壓杆與圓弧狀挖抓相連，圓弧狀挖抓與護套鉸接。採用電液聯合控制後，不僅可實現更高程度的自 動控制過程，而且可以實現遙控，並且液壓傳動具有震動小，運動穩定，傳動平穩，噪聲小等 優點。擠擴成孔施工工藝，包括以下步驟
a.首先將鋼管樁放入預先打好的淺孔中，然後將擋圈以及圓弧狀挖爪處於收合狀態的 鑽頭放入鋼管樁內，鑽頭到達樁孔的底部；
b.通過壓力裝置控制鑽頭上的圓弧狀挖爪打開；
c.通過壓力裝置控制擋圈做往復運動，同時在鋼管樁內注入水；
d.當擋圈受壓，從而將鑽頭向下推，此時圓弧狀挖爪處於張開的趨勢，圓弧狀挖爪在向 下運動的同時將四周的土向周圍擠壓，當擋圈受拉時，同時帶動鑽頭回縮，此時的圓弧狀挖 爪向回收攏，因為鋼管樁已經進行了注水，所以圓弧狀挖爪內的土遇水後多變成泥漿，泥漿 再通過泥漿泵抽出鋼管樁，這樣便完成了一個回合的鑽孔；
e.當樁孔的深度達到要求時，取出擋圈以及鑽頭，鋼管樁的底部進行封底。作為優選，所述的步驟b中，壓力裝置為液壓裝置，供油時液壓杆推出，圓弧狀挖 爪打開，回油時液壓杆收回，圓弧狀挖爪收合。作為優選，所述的步驟e中，鑽頭取出後，在鋼管樁底部放置鋼筋並灌入混凝土進 行封底，從而防止底部的泥漿湧出。本發明採用液壓擠擴成孔，耗能小，成本低，進度快且進程可控，由於樁間圖密實 度大大提升，樁的摩擦力大大提升，樁的承載力也有了大幅度的提高，工程建築的使用壽命 也得到了延長。


圖1為本發明結構示意圖。圖2為本發明實施例1中鑽頭的主視圖。圖3為圖2的俯視圖。圖4為本發明實施例2中鑽頭的主視圖。圖5為本圖4的俯視圖。其中1 一鑽頭、2—壓力裝置、3—鋼管樁、4 一擋圈、11 一圓弧狀挖爪、12 —護套、 21—液壓杆。
具體實施例方式
下面結合附圖1至附圖5與具體實施方式
對本發明作進一步詳細描述 實施例1
擠擴成孔施工裝備，如圖1、2、3所示，包括鋼管樁3、鑽頭1與壓力裝置2，所述的鑽頭 1包括護套12與圓弧狀挖爪11。圓弧狀挖爪11套接在護套12上，並且拆裝方便，可以互換。還包括注水管路與泥漿泵，鑽頭1的直徑小於鋼管樁3的內徑，鑽頭1與擋圈4連 接，壓力裝置2與擋圈4連接。鑽頭1和壓力裝置2之間設置擋圈4，擋圈4承載著所有的 壓力裝置2所傳遞的力，並將壓力傳遞給鑽頭1，這樣的設計大大保護了鑽頭1，提高了鑽頭 1的使用壽命。
圓弧狀挖爪11為四個，圓弧狀挖爪11設置在護套12上。圓弧狀挖爪11與壓力裝置2連接。壓力裝置2可以通過供油和回油控制圓弧狀 挖爪12的打開與收合，當圓弧狀挖爪12閉合時，可以方便的從鋼管樁3內放入管底，等鑽 孔完成後，圓弧狀挖爪12收合以後可以與鑽頭3 —起從鋼管樁3內取出，鑽頭3可以進行 多次的循環重複使用，非常便捷實用。壓力裝置2為氣壓裝置。氣壓裝置還包括氣壓杆，氣壓杆與圓弧狀挖抓11相連， 圓弧狀挖抓11與護套12鉸接。工作介質是空氣，來源方便，取之不盡，使用後直接排入大 氣而無汙染，不需要設置專門的回氣之裝置，空氣的粘度很小，所以流動時壓力損失較小， 節能、高效，適用於集中供應和遠距離輸送。動作迅速，反應快，維護簡單，調節方便，特別適 合於一般設備的控制。擠擴成孔施工工藝，包括以下步驟
a.首先將鋼管樁3放入預先打好的淺孔中，然後將擋圈4以及圓弧狀挖爪11處於收合 狀態的鑽頭1放入鋼管樁3內，鑽頭1到達樁孔的底部；
b.通過壓力裝置2控制鑽頭1上的圓弧狀挖爪11打開；
c.通過壓力裝置2控制擋圈4做往復運動，同時在鋼管樁3內注入水；
d.當擋圈4受壓，從而將鑽頭1向下推，此時圓弧狀挖爪11處於張開的趨勢，圓弧狀挖 爪11在向下運動的同時將四周的土向周圍擠壓，當擋圈4受拉時，同時帶動鑽頭3回縮，此 時的圓弧狀挖爪11向回收攏，因為鋼管樁3已經進行了注水，所以圓弧狀挖爪11內的土遇 水後多變成泥漿，泥漿再通過泥漿泵抽出鋼管樁3，這樣便完成了一個回合的鑽孔；
e.當樁孔的深度達到要求時，取出擋圈4以及鑽頭1，鋼管樁3的底部進行封底。步驟b中，壓力裝置2為液壓裝置，供油時液壓杆21推出，圓弧狀挖爪11打開，回 油時液壓杆21收回，圓弧狀挖爪收合。步驟e中，鑽頭1取出後，在鋼管樁3底部放置鋼筋 並灌入混凝土進行封底，從而防止底部的泥漿湧出。實施例2
擠擴成孔施工裝備，如圖1、4、5所示，包括鋼管樁3、鑽頭1與壓力裝置2，所述的鑽頭 1包括護套12與圓弧狀挖爪11。圓弧狀挖爪11套接在護套12上，並且拆裝方便，可以互換。作為優選，還包括注水管路與泥漿泵，鑽頭1的直徑小於鋼管樁3的內徑，鑽頭1 與擋圈4連接，壓力裝置2與擋圈4連接。鑽頭1和壓力裝置2之間設置擋圈4，擋圈4承 載著所有的壓力裝置2所傳遞的力，並將壓力傳遞給鑽頭1，這樣的設計大大保護了鑽頭1， 提高了鑽頭1的使用壽命。圓弧狀挖爪11為六個，圓弧狀挖爪11設置在護套12上。圓弧狀挖爪11與壓力裝置2連接。壓力裝置2可以通過供油和回油控制圓弧狀 挖爪12的打開與收合，當圓弧狀挖爪12閉合時，可以方便的從鋼管樁3內放入管底，等鑽 孔完成後，圓弧狀挖爪12收合以後可以與鑽頭3 —起從鋼管樁3內取出，鑽頭3可以進行 多次的循環重複使用，非常便捷實用。壓力裝置2為液壓裝置，所述的液壓裝置還包括液壓杆21，液壓杆21與圓弧狀挖 抓11相連，圓弧狀挖抓11與護套12鉸接。採用電液聯合控制後，不僅可實現更高程度的 自動控制過程，而且可以實現遙控，並且液壓傳動具有震動小，運動穩定，傳動平穩，噪聲小等優點。擠擴成孔施工工藝，包括以下步驟
a.首先將鋼管樁3放入預先打好的淺孔中，然後將擋圈4以及圓弧狀挖爪11處於收合 狀態的鑽頭1放入鋼管樁3內，鑽頭1到達樁孔的底部；
b.通過壓力裝置2控制鑽頭1上的圓弧狀挖爪11打開；
c.通過壓力裝置2控制擋圈4做往復運動，同時在鋼管樁3內注入水；
d.當擋圈4受壓，從而將鑽頭1向下推，此時圓弧狀挖爪11處於張開的趨勢，圓弧狀挖 爪11在向下運動的同時將四周的土向周圍擠壓，當擋圈4受拉時，同時帶動鑽頭3回縮，此 時的圓弧狀挖爪11向回收攏，因為鋼管樁3已經進行了注水，所以圓弧狀挖爪11內的土遇 水後多變成泥漿，泥漿再通過泥漿泵抽出鋼管樁3，這樣便完成了一個回合的鑽孔；
e.當樁孔的深度達到要求時，取出擋圈4以及鑽頭1，鋼管樁3的底部進行封底。步驟b中，壓力裝置2為液壓裝置，供油時液壓杆21推出，圓弧狀挖爪11打開，回 油時液壓杆21收回，圓弧狀挖爪11收合。步驟e中，鑽頭1取出後，在鋼管樁3底部放置 鋼筋並灌入混凝土進行封底，從而防止底部的泥漿湧出。總之，以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所作的均等 變化與修飾，皆應屬本發明專利的涵蓋範圍。
權利要求
擠擴成孔施工裝備，包括鋼管樁(3)、鑽頭(1)與壓力裝置(2)，其特徵在於所述的鑽頭(1)包括護套(12)與圓弧狀挖爪(11)。
2.根據權利要求1所述的擠擴成孔施工裝備，其特徵在於所述的鑽頭(1)的直徑小於 鋼管樁(3)的內徑，鑽頭(1)與擋圈(4)連接，壓力裝置(2)與擋圈(4)連接。
3.根據權利要求1或2所述的擠擴成孔施工裝備，其特徵在於所述的圓弧狀挖爪 (11)為四個或四個以上，圓弧狀挖爪(11)設置在護套(12)上。
4.根據權利要求3所述的擠擴成孔施工裝備，其特徵在於所述的圓弧狀挖爪(11)與 壓力裝置(2)連接。
5.根據權利要求1所述的擠擴成孔施工裝備，其特徵在於所述的壓力裝置(2)為氣壓 裝置。
6.根據權利要求1所述的擠擴成孔施工裝備，其特徵在於所述的壓力裝置(2)為液壓 裝置，所述的液壓裝置還包括液壓杆(21)，液壓杆(21)與圓弧狀挖抓(11)相連，圓弧狀挖 抓(11)與護套(12)鉸接。
7.擠擴成孔施工工藝，其特徵在於包括以下步驟a.首先將鋼管樁(3)放入預先打好的淺孔中，然後將擋圈(4)以及圓弧狀挖爪(11)處 於收合狀態的鑽頭(1)放入鋼管樁(3)內，鑽頭(1)到達樁孔的底部；b.通過壓力裝置(2)控制鑽頭(1)上的圓弧狀挖爪(11)打開；c.通過壓力裝置(2)控制擋圈(4)下壓，同時在鋼管樁(3)內注入水；d.當擋圈(4)受壓，從而將鑽頭(1)向下推，圓弧狀挖爪(11)處於張開的趨勢，圓弧狀 挖爪(11)在向下運動的同時將四周的土向周圍擠壓，當擋圈(4)受拉時，同時帶動鑽頭(3) 回縮，圓弧狀挖爪(11)向回收攏，對鋼管樁(3 )進行了注水，圓弧狀挖爪(11)內的土遇水後 變成泥漿，泥漿再通過泥漿泵抽出鋼管樁(3)，完成一個回合的鑽孔；e.當樁孔的深度達到要求時，取出擋圈(4)以及鑽頭(1)，鋼管樁(3)的底部進行封底。
8.根據權利要求7所述的擠擴成孔施工工藝，其特徵在於所述的步驟b中，壓力裝置 (2)為液壓裝置，供油時液壓杆(21)推出，圓弧狀挖爪(11)打開，回油時收回，液壓杆(21) 收合，圓弧狀挖爪(11)收合。
9.根據權利要求7所述的擠擴成孔施工工藝，其特徵在於所述的步驟e中，鑽頭(1) 取出後，在鋼管樁(3)底部放置鋼筋並灌入混凝土進行封底，防止底部的泥漿湧出。
全文摘要
本發明涉及打樁設備領域，公開了擠擴成孔施工裝備及施工工藝，包括鋼管樁(3)、鑽頭(1)與壓力裝置(2)，所述的鑽頭(1)包括護套(12)與圓弧狀挖爪(11)。施工工藝主要包括放入鑽頭(1)，打開花瓣狀挖爪(11)，通過液壓裝置驅動鑽頭(1)進行鑽孔，當鑽孔完成後，可以將鑽頭(1)從鋼管樁(3)內取出。採用液壓擠擴成孔，耗能小，成本低，進度快且進程可控，由於樁間圖密實度大大提升，樁的摩擦力大大提升，提高了樁的承載力，同時增加了工程建築的使用壽命。
文檔編號E02D7/26GK101876173SQ20101021384
公開日2010年11月3日 申請日期2010年6月30日 優先權日2010年6月30日
發明者孫天明, 李淑琴, 逯彥秋 申請人:浙江中隧橋波形鋼腹板有限公司