專利名稱:底部擴(kuò)孔用的樁孔挖斗及其挖掘方法
本發(fā)明一般涉及一種底部擴(kuò)孔用的樁孔挖斗及挖掘樁孔的底部擴(kuò)孔部分的方法，更具體地說是涉及一種挖斗，它能挖掘樁孔的底部擴(kuò)孔部分，并能進(jìn)一步將挖好的泥土裝進(jìn)斗內(nèi)，出土方便。挖斗具體包括多個可滑動的翼形鉆頭，它裝在挖斗內(nèi)并在已挖好的直樁孔的底部沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動，并伸到斗外。
在建筑施工的挖樁基礎(chǔ)中，通常采用鉆土法。此法是用可旋轉(zhuǎn)的挖斗挖掘直樁孔，并將從挖好的孔內(nèi)將挖出的泥土運(yùn)出來。挖斗裝在傳動鉆桿的最下部，該傳動鉆桿可旋轉(zhuǎn)地吊在起重機(jī)上。挖斗包括帶許多鉆頭的底板。當(dāng)挖斗由傳動鉆桿帶動旋轉(zhuǎn)時，將鉆頭挖出的泥土裝進(jìn)挖斗內(nèi)。裝上挖出的土的挖斗由起重機(jī)提升，打開挖斗的底板，將挖斗中的泥土卸掉。
同時，作為一種做樁的基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)方法，底部擴(kuò)孔的基礎(chǔ)是眾所周知的，此時在直樁孔底部挖出較大直徑的孔，以增大樁末端對于加在樁上的垂直負(fù)荷的承受能力。
然而，在使用挖斗的鉆土法中，是很難實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單的底部擴(kuò)孔的樁孔挖斗及步驟簡單的挖同樣的孔的方法的。
對已有技術(shù)的樁孔挖斗的更詳細(xì)的描述將在后面參照附圖對發(fā)明作詳細(xì)描述時進(jìn)行。
因而記住這些問題后，本發(fā)明的主要目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單的底部擴(kuò)孔用的樁孔挖斗及使用該斗以簡單的步驟挖出樁孔的底部擴(kuò)孔部分的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的底部擴(kuò)孔用的樁孔挖斗包括(a)在其下部附近形成有側(cè)孔的挖斗體;(b)裝在挖斗體底部的挖斗底板，以便使挖斗底部打開或閉合，并形成有可打開的底孔，將挖出的泥土取入挖斗體;(c)固定在挖斗體上并位于挖斗體中央的外管;(d)可伸縮地與外管相嚙合的驅(qū)動軸，當(dāng)加上挖掘力矩時使挖斗體旋轉(zhuǎn)，當(dāng)在一個方向上旋轉(zhuǎn)時驅(qū)動軸向下滑動，當(dāng)在另一方向上旋轉(zhuǎn)時則向上滑動;(e)與驅(qū)動軸嚙合并裝在挖斗體上的挖斗蓋，用來當(dāng)有驅(qū)動軸帶動在一個方向上旋轉(zhuǎn)時打開挖斗體的側(cè)孔，當(dāng)在另一個方向上旋轉(zhuǎn)時關(guān)閉側(cè)孔;(f)多個固定在上述外管上并與外管軸線成傾角的導(dǎo)軌;(g)多根連桿，每個連桿的一端都分別可旋轉(zhuǎn)地與驅(qū)動軸相連;及(h)多個可滑動的翼形鉆頭，分別與每根連桿的另一端可旋轉(zhuǎn)地相連，且以適當(dāng)?shù)你@頭角可滑動地裝在導(dǎo)軌上，以挖掘樁孔的底部擴(kuò)孔部分。
在上述結(jié)構(gòu)的挖斗中，當(dāng)驅(qū)動軸在一個方向上被驅(qū)動時，首先打開挖斗體的側(cè)孔，然后翼形鉆頭與挖斗體一起在同一方向上轉(zhuǎn)動且進(jìn)一步沿導(dǎo)軌向下及向外運(yùn)動穿出側(cè)孔，此刻由加于其上的重力打開，以挖掘樁孔的底部擴(kuò)孔部分，通過打開的側(cè)孔及可打開的底孔取進(jìn)挖出的泥土;并且當(dāng)驅(qū)動軸在另一個方向上被驅(qū)動時，翼形鉆頭由于與驅(qū)動軸相接觸的一舌狀物的作用，沿導(dǎo)軌通過側(cè)孔向上及向內(nèi)運(yùn)動，且最后關(guān)閉挖斗體的側(cè)孔，將裝土的挖斗提升。
再者，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的挖掘樁孔的底部擴(kuò)孔部分的方法包括以下步驟(a)挖直樁孔;(b)將挖斗下放到直樁孔的底部;(c)當(dāng)挖斗到達(dá)直樁孔的底部時，關(guān)上挖斗底板;(d)正向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸首先打開挖斗側(cè)孔，然后驅(qū)動翼形鉆頭與挖斗體一起旋轉(zhuǎn)，并使旋轉(zhuǎn)的翼形鉆頭沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動且外伸，通過打開的側(cè)孔，來挖掘樁孔的底部擴(kuò)孔部分，同時通過挖斗體的側(cè)孔及挖斗底板的可打開的底孔將挖出的土取入挖斗體;(e)如果翼形鉆頭到達(dá)其最低位置，則反向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸使翼形鉆頭沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動，并通過打開的側(cè)孔向內(nèi)收縮，再將鉆頭放進(jìn)挖斗體內(nèi)，同時將挖出的土運(yùn)動到斗下，并且通過可打開的底孔將運(yùn)來的泥土取進(jìn)挖斗;(f)用挖斗蓋關(guān)閉側(cè)孔;(g)將挖斗提升到地面上;及(h)打開可打開的挖斗底板將挖斗體內(nèi)的泥土卸出斗外。
本發(fā)明的底部擴(kuò)孔用的樁孔挖斗的特征及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合附圖在下列說明部分中更清楚地加以評述，在附圖中所有各圖都以同樣的參考數(shù)碼表示相同的或相似的元件或部件，其中圖1為總圖，表示驅(qū)動樁孔挖斗的起重機(jī)，藉以說明建筑施工中所采用的鉆土法;
圖2(A)為本發(fā)明的底部擴(kuò)孔用的樁孔挖斗的第一實(shí)施例的水平剖視圖，部分為頂視圖，其中兩個翼形鉆頭向外伸出挖斗;
圖2(B)為本發(fā)明的樁孔挖斗的第一實(shí)施例的沿圖2(A)所示的Ⅱ(B)-Ⅱ(B)線所取的縱向剖視圖，部分為側(cè)視圖，其中兩個翼形鉆頭從挖斗中向外伸出;
圖3(A)為本發(fā)明的樁孔挖斗的第一實(shí)施例的水平剖視圖，部分為頂視圖，其中兩個翼形鉆頭裝在挖斗內(nèi);
圖3(B)為本發(fā)明的樁孔挖斗的第一實(shí)施例的沿圖3(A)所示的Ⅲ(B)-Ⅲ(B)線所取的縱向剖視圖，部分為側(cè)視圖，其中兩翼形鉆頭裝在挖斗內(nèi);
圖4(A)為表示本發(fā)明的挖斗的第一實(shí)施例所采用的挖斗體的頂視圖;
圖4(B)為表示本發(fā)明挖斗的第一實(shí)施例所采用的挖斗體的沿圖4(A)所示的Ⅳ(B)-Ⅳ(B)線所取的第一縱向剖視圖，部分為側(cè)視圖;
圖4(C)為表示本發(fā)明挖斗的第一實(shí)施例所采用的挖斗體的沿圖4(A)所示的Ⅳ(C)-Ⅳ(C)線所取的第二縱向剖視圖，部分為側(cè)視圖;
圖4(D)為表示本發(fā)明挖斗的第一實(shí)施例所采用的挖斗底板的底視圖;
圖5(A)為表示本發(fā)明挖斗的第一實(shí)施例所采用的帶花鍵的驅(qū)動軸的頂視圖;
圖5(B)為表示本發(fā)明挖斗的第一實(shí)施例所采用的具有多個外螺旋花鍵舌的帶花鍵驅(qū)動軸的側(cè)視圖;
圖5(C)為外管及驅(qū)動軸的展開圖，其中外管具有多根在其內(nèi)周面上形成的螺旋花鍵舌及槽(以實(shí)線表示);驅(qū)動軸具有多根在其外周面上形成的螺旋花鍵舌(以虛線表示);
圖5(D)為表示驅(qū)動軸的外螺旋舌與外管的內(nèi)螺旋舌之間的花鍵嚙合關(guān)系的水平剖視圖;
圖6(A)為表示本發(fā)明挖斗的第一實(shí)施例所采用的挖斗蓋的頂視圖;
圖6(B)為表示本發(fā)明挖斗的第一實(shí)施例所采用的挖斗蓋的側(cè)視圖;
圖7(A)為本發(fā)明的底部擴(kuò)孔用樁孔挖斗的第二實(shí)施例的水平剖視圖，部分為頂視圖，其中兩個翼形鉆頭從挖斗向外伸出;
圖7(B)為表示本發(fā)明的挖斗的第二實(shí)施例所采用的裝在翼形鉆頭上的可繞旋軸旋轉(zhuǎn)的刮板的沿圖7(A)所示的Ⅶ(B)-Ⅶ(B)線所取的側(cè)剖視圖，部分為側(cè)視圖;
圖7(C)為表示本發(fā)明的挖斗的第二實(shí)施例所采用的裝在挖斗底板上的固定刮片的底視圖;
圖8(A)為本發(fā)明的挖斗的第二實(shí)施例的沿圖7(A)所示的Ⅷ(A)-Ⅷ(A)線所取的縱向剖視圖，部分為側(cè)視圖，其中兩個翼形鉆頭從挖斗體中伸出來;
圖8(B)為本發(fā)明的挖斗的第二實(shí)施例的側(cè)視圖其中兩個翼形鉆頭位于挖斗體內(nèi);
圖8(C)為本發(fā)明的挖斗的第二實(shí)施例的沿圖7(A)所示的Ⅷ(C)-Ⅷ(C)線所取的縱向剖視圖，部分為側(cè)視圖，其中兩個翼形鉆頭從挖斗內(nèi)外伸;
圖9為本發(fā)明的挖斗的第二實(shí)施例的局部縱向剖視圖，部分為側(cè)視圖，其上裝有本發(fā)明的可潛水的位置敏感裝置;
圖10(A)為表示裝在本發(fā)明的挖斗的第二實(shí)施例上的可潛水的位置敏感裝置的放大側(cè)視圖，部分為剖視圖;及圖10(B)為圖10(A)所示的可潛水的位置敏感裝置的放大頂視圖。
以下為對最佳實(shí)施例的詳細(xì)描述為了便于理解本發(fā)明，將對以挖樁為基礎(chǔ)的建筑施工中挖樁孔的已知方法即所謂鉆土法作扼要的說明。
在圖1中，挖斗〔A〕由起重機(jī)〔B〕所支持。挖斗〔A〕裝在傳動鉆桿〔C〕的最下端。此傳動鉆桿〔C〕與由起重機(jī)〔B〕的起重臂〔E〕所支持的鋼繩〔D〕相連。而且，由起重機(jī)〔B〕通過臂〔G〕所支持的驅(qū)動裝置〔F〕使傳動鉆桿〔C〕轉(zhuǎn)動。挖斗〔A〕上有許多挖掘鉆頭安排在其錐形底板上。在挖掘時通過在底板上所形成的可打開的底孔將在位于斗下的挖出的土取入旋轉(zhuǎn)的挖斗。利用適當(dāng)?shù)膾鞓?gòu)機(jī)構(gòu)使底板打開或關(guān)閉，以便將挖斗中的土卸出。
在操作中，當(dāng)傳動鉆桿〔C〕使挖斗〔A〕旋轉(zhuǎn)時，傳動鉆桿〔C〕同時將轉(zhuǎn)動力及推力加給挖斗〔A〕，因而鉆頭挖出直孔〔H〕并通過在底板上所形成可打開的底孔將挖出的土運(yùn)入挖斗。當(dāng)挖斗〔A〕裝滿挖出的土?xí)r，將挖斗提升，并用起重機(jī)〔B〕將挖斗〔A〕運(yùn)到自卸卡車上，打開挖斗〔A〕的底板，將挖出的土卸入自卸卡車內(nèi)。
而且，為了增大樁末端對于加在樁上的垂直負(fù)荷的承載能力，最好使用底部擴(kuò)孔的樁孔基礎(chǔ)，其中在直樁孔的底部挖有較大直徑的孔。
使用上述的常規(guī)的挖斗〔A〕是不可能挖出底部擴(kuò)大的樁孔的。
鑒于以上說明，現(xiàn)在參照附圖對本發(fā)明的底部擴(kuò)孔用的樁孔挖斗的第一實(shí)施例加以說明。圖2(A)及2(B)表示的狀態(tài)為許多翼形鉆頭向外伸出挖掘樁孔的底部擴(kuò)孔部分的狀態(tài);圖3(A)及3(B)表示的狀態(tài)為許多翼形鉆頭向內(nèi)收入挖斗內(nèi)的狀態(tài);圖4(A)4(B)，4(C)及4(D)表示本發(fā)明的挖斗的主要部件。
挖斗大體上由園柱形挖斗體〔10〕，帶花鍵的驅(qū)動軸〔30〕，可繞軸旋轉(zhuǎn)的挖斗蓋〔40〕，園錐形挖斗底板〔50〕及兩個可以滑動的鉆頭〔70〕所組成。
在園柱形挖斗體〔10〕的園柱形表面上加工有兩個矩形的側(cè)孔〔12〕，在圖4(B)中可以很清楚地看出來，兩側(cè)孔的位置關(guān)系是相對于挖斗體〔10〕的中心位于其直徑的兩端。兩個可滑動的翼形鉆頭〔60〕通過兩個打開的側(cè)孔〔12〕向外伸出，更詳細(xì)的情況將在以后敘述。
在靠近園柱形挖斗體〔10〕的最上部的地方，通過焊接將具有矩形截面的翼形鉆頭支持部件〔13〕固定在挖斗體〔10〕的內(nèi)周面上，并在挖斗體〔10〕內(nèi)沿半徑伸展著，這在圖4(A)中可以很清楚地看出來。在圖4(A)中還可以很清楚地看出，在此支持部件〔13〕內(nèi)加工有中心孔及一對槽〔13a〕。在支持部件〔1〕的中心孔內(nèi)，通過焊接將具有如圖5(D)所示的螺旋花鍵舌〔14a〕及槽〔14b〕的外管〔14〕固定在支持部件〔13〕上，并沿軸線伸進(jìn)挖斗體〔10〕內(nèi)。
在園柱形挖斗體〔10〕內(nèi)的外管〔14〕的中段，外部焊有方管〔15〕。在方管〔15〕的兩個外表面上，通過焊接分別固定有兩個具有T形截面的導(dǎo)軌〔16〕，且與外管〔14〕成適當(dāng)?shù)男苯唤铅?，并向下及向外伸展，以×形的式樣與園柱形挖斗體〔10〕的軸線交叉，如圖3(B)所示兩個可滑動的翼形鉆頭〔70〕(以后說明)沿著這兩個導(dǎo)軌上下運(yùn)動或向下伸出或向上收回。
帶花鍵的驅(qū)動軸〔30〕在其軸線方向上可旋轉(zhuǎn)地及可以滑動地并可伸縮地被嚙合進(jìn)入上述外管〔14〕內(nèi)。如圖5(B)所描繪的，帶花鍵的驅(qū)動軸〔30〕上加工有兩個相互隔開的凸緣〔31〕。在這兩個凸緣〔31〕中間，可旋轉(zhuǎn)地配置有環(huán)形套管〔32〕。在環(huán)形套管〔32〕的外表面上沿直徑的相反方向?qū)蓚€連桿銷〔33〕通過焊接加以固定或嵌入，在圖5(A)中可明顯看出。帶花鍵的驅(qū)動軸〔30〕有兩個螺旋外舌〔30a〕及兩個螺旋內(nèi)槽〔30b〕而且，驅(qū)動軸〔30〕的頂部〔30a〕與傳動鉆桿〔C〕相連。
可繞軸轉(zhuǎn)動的挖斗蓋〔40〕由挖斗蓋支持框架〔41〕及一對弧形園柱部件〔42〕所組成，兩個弧形部件〔42〕通過支持框架〔41〕在其最上部相連。而且，在支持框架〔41〕的中心提供有帶花鍵〔43a〕的中央套管〔43〕，以便能與帶花鍵的驅(qū)動軸〔30〕相嚙合，在圖6(A)中可明顯看出。上述可繞軸轉(zhuǎn)動的挖斗蓋〔40〕從上面插入挖斗體的內(nèi)周邊，而挖斗蓋支持框架〔41〕則放到鉆頭支持部件〔13〕上，如圖2(B)及3(B)所示。而且，在挖斗蓋支持框架〔41〕被放到鉆頭支持部件〔13〕的上面后，由一對園弧部件〔18〕卡住挖斗蓋支持框架〔41〕，此園弧部件〔18〕用螺栓螺帽裝在挖斗體〔10〕頂部的內(nèi)周面上(如圖2(B)及3(B)所示)，以防止裝配好的挖斗蓋〔40〕從挖斗體〔10〕內(nèi)跑出來。挖斗蓋〔40〕在一個方向(順時針方向)上繞軸轉(zhuǎn)動時，將挖斗體〔10〕的兩個側(cè)孔打開，但當(dāng)以另一方向(反時針方向)繞軸轉(zhuǎn)動時即將兩個側(cè)孔關(guān)閉。換句話說，部件〔42〕的園柱形弧寬與挖斗體〔10〕的側(cè)孔的寬度大致相對應(yīng)。
錐形挖斗底板〔50〕裝在挖斗體〔10〕的底部可以打開或閉合，這在圖4(D)中可清楚看出。底板〔50〕在一方面由鏈鏈〔53〕所支持，而在另一方面則由掛鉤機(jī)構(gòu)所支持。詳細(xì)地說，如圖4(C)所示的第一絞鏈板〔51〕通過焊接固定在底板〔50〕的周圍。第二絞鏈板〔52〕則通過焊接固定在挖斗體〔10〕靠近最下面位置的內(nèi)周邊上。絞鏈銷〔53〕被插在第一及第二絞鏈板〔51〕及〔52〕內(nèi)。因而，底板〔50〕能以此絞鏈銷〔53〕為軸打開或關(guān)閉。
在絞鏈銷〔53〕沿直徑的對面位置上裝有掛鉤機(jī)構(gòu)。掛鉤機(jī)構(gòu)由在最下部有嚙合板狀部件〔56〕的操縱桿〔55〕，嚙合爪部件〔57〕及回復(fù)彈簧〔58〕所組成，如圖4(C)所描繪。操縱桿〔55〕被可旋轉(zhuǎn)地支持在靠近挖斗體〔10〕的內(nèi)周邊處，以便可從外部操縱，并由回復(fù)彈簧〔58〕的彈性力拉向一個方向。嚙合爪部件〔57〕通過焊接固定在底板〔50〕上。
當(dāng)挖斗體〔10〕下到樁孔內(nèi)，因而底板〔50〕與樁孔的底部相接觸，底板〔50〕開始逐步關(guān)閉。用此種連接方式時，當(dāng)挖斗體〔10〕適當(dāng)繞軸轉(zhuǎn)動或旋轉(zhuǎn)時，底板〔50〕可非常容易地關(guān)閉。當(dāng)?shù)装濉?0〕接近關(guān)閉時，嚙合爪部件〔57〕克服回復(fù)彈簧〔58〕的彈性力在一個方向上推動嚙合板部件〔56〕到嚙合位置，即板部件〔56〕返回的位置。在此位置上，爪部件〔57〕與板部件〔56〕相嚙合，將底板〔50〕鎖在挖斗體〔10〕上。而且，在打開底板〔50〕卸土?xí)r，操縱桿〔55〕繞軸克服回復(fù)彈簧〔58〕的力而旋轉(zhuǎn)，使板部件〔56〕與爪部件〔57〕脫開，因而底板〔50〕可用自重向下打開。
而且，從圖4(D)中可清楚地看出在底板〔50〕上加工有一對底孔〔59〕。這些底孔〔59〕分別由絞鏈〔61〕所支持的蓋板〔60〕從挖斗體〔10〕的內(nèi)部關(guān)閉。因?yàn)樯w板〔60〕放在挖斗體〔10〕的內(nèi)部，通常這些孔〔59〕是關(guān)閉的;然而當(dāng)挖斗體〔10〕以與挖掘的方向相反的方向旋轉(zhuǎn)時有可能將這些孔打開將留在樁孔底部的泥土裝進(jìn)挖斗體〔10〕內(nèi)。
具有許多鉆齒74a，74b，74c的兩個可滑動的翼形鉆頭〔70〕通過焊接分別固定在兩個滑塊〔71〕上，該滑塊〔71〕與T形導(dǎo)軌〔16〕相嚙合，并可滑動。而且，通過連桿〔72〕將翼形鉆頭〔70〕連接到帶花鍵的驅(qū)動軸〔30〕。連桿〔72〕的一端由裝在環(huán)形套筒〔32〕上的銷子〔33〕可旋轉(zhuǎn)地支持，連桿〔72〕的另一端則也分別由裝在翼形鉆頭〔70〕上的銷子〔74〕可旋轉(zhuǎn)地支持。而且，因?yàn)樵谝硇毋@頭支持部件〔13〕內(nèi)加工有一對槽〔13a〕，且每根連桿〔72〕的上端插在槽〔13a〕內(nèi)，故當(dāng)帶花鍵的驅(qū)動軸〔30〕使連桿上下運(yùn)動或向內(nèi)及向外運(yùn)動時連桿〔72〕可在槽〔13a〕內(nèi)運(yùn)動。
而且，如圖2(B)及圖3(B)所示，因?yàn)閷?dǎo)軌〔16〕在挖斗體〔10〕內(nèi)安排成×形的式樣，就有可能有效地將翼形鉆頭裝進(jìn)挖斗體〔10〕內(nèi)，并使其伸出到挖斗體〔10〕外。
在本第一實(shí)施例中，多個底鉆齒〔74a，74b，74c〕通過焊接固定在平的翼形鉆板〔75〕上以挖掘樁孔的底部，且各個側(cè)鉆齒〔74d，74e〕也通過焊接固定在平的翼形鉆板〔75〕上以挖掘樁孔的底部擴(kuò)孔部分，如圖2(B)所描繪。
參見圖5(B)，(C)及(D)，帶花鍵的驅(qū)動軸〔30〕及外管〔14〕之間的花鍵嚙合將在下面作進(jìn)一步說明。
帶花鍵的驅(qū)動軸〔30〕上加工有兩個螺旋外舌〔30a〕及兩個螺旋外槽〔30b〕。外舌〔30a〕的角度寬為圍繞軸〔30〕約75度而外槽〔30b〕的角度寬約為105度。故舌及槽的角度比為75比105或5比7。
外管〔14〕上加工有兩個螺旋形內(nèi)舌〔14a〕及兩個螺旋形內(nèi)槽〔14b〕。內(nèi)舌〔14a〕的角度寬圍繞外管〔14〕約為60度而內(nèi)槽〔14b〕的角度寬約為120度。故舌和槽的角度比為60比120或1比2。而且，如圖5(C)的展開圖所示，在靠近外管〔14〕的頂部加工有兩個水平的臺階形切口部分〔14A〕，其角度寬約為45度。因?yàn)閹ЩㄦI的驅(qū)動軸〔30〕以花鍵嚙合方式與外管〔14〕相嚙合，故當(dāng)傳動鉆桿C(如圖1所示)帶動帶花鍵的驅(qū)動軸〔30〕順時針旋轉(zhuǎn)時，外管〔14〕(挖斗體)也作順時針旋轉(zhuǎn)。而且驅(qū)動軸〔30〕可伸縮地插入到外管〔14〕內(nèi)。
花鍵設(shè)計(jì)成與驅(qū)動軸〔30〕或外管〔14〕的軸線方向成共同的斜交角。
斜交角γ可用下列的簡單公式中得出;以便在將力矩從帶花鍵的驅(qū)動軸〔30〕傳送到外管〔14〕的同時，向下的力將抵消驅(qū)動軸〔30〕與外管〔14〕之間所產(chǎn)生的摩擦力R＝μQ 或 μ＝R/Q＝tanγ式中Q為轉(zhuǎn)動力P的法向分量，R為切向分量，及μ為摩擦系數(shù)。
而且，如果此斜交角過大則挖斗體〔10〕在轉(zhuǎn)動的同時將可向上運(yùn)動;如果過小，就不可能有效地沒有摩擦地使驅(qū)動軸〔30〕滑入到外管〔14〕或挖斗體〔10〕內(nèi)。故需要有適當(dāng)?shù)慕嵌?14到16度)。在此種連接時，花鍵由碳鋼或銅合金制造。籍助于傳動鉆桿C的重量或加給傳動鉆桿的推力使驅(qū)動軸〔30〕向下運(yùn)動。
因?yàn)榛ㄦI嚙合是按上述方式安排的，故當(dāng)帶花鍵的驅(qū)動軸〔30〕正向旋轉(zhuǎn)(當(dāng)在圖2(B)，3(B)或5(B)中從頂部向下看時為順時針方向)以挖掘樁孔的底部擴(kuò)孔部分時，外螺旋舌〔30a〕與內(nèi)螺旋槽〔14b〕相嚙合(這在圖5(C)的展開圖中可清楚地看出)，因而使外管〔14〕也正向旋轉(zhuǎn)而且進(jìn)一步驅(qū)動驅(qū)動軸〔30〕向下運(yùn)動。
更詳細(xì)地說，在正方向旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動軸〔30〕的外舌〔30a〕的傾斜側(cè)面〔30a-1〕與內(nèi)舌〔14a〕的傾斜側(cè)面〔14a-1〕相接觸。因而，旋轉(zhuǎn)力P可分解為使外管〔14〕順時針轉(zhuǎn)動的法向分量Q及使驅(qū)動軸〔30〕本身平穩(wěn)地向下運(yùn)動的切向分量R。因?yàn)橥夤堋?4〕被固定在挖斗體〔10〕上，故翼形鉆頭〔70〕順時針旋轉(zhuǎn)挖土。當(dāng)切向分量R大致與兩者之間的摩擦力相等時，因?yàn)轵?qū)動軸〔30〕經(jīng)由連桿〔72〕與翼形鉆頭〔70〕相連故翼形鉆頭〔70〕平穩(wěn)地沿導(dǎo)軌〔16〕向下及向外運(yùn)動以增大樁孔的底部擴(kuò)孔部分的直徑。
在另一方面，當(dāng)帶花鍵的驅(qū)動軸〔30〕反向(從圖2(B)，3(B)或5(B)的頂部向下看時為反時針方向)旋轉(zhuǎn)以便將翼形鉆頭〔70〕提起時，外螺旋舌〔30a〕與內(nèi)螺旋槽〔14b〕相嚙合(在圖5(C)的展開圖中可清楚地看出)使外管〔14〕也反向旋轉(zhuǎn)并進(jìn)一步驅(qū)動驅(qū)動軸〔30〕向上運(yùn)動。
更詳細(xì)地說，在反向旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動軸〔30〕的外舌〔30a〕的傾斜側(cè)面〔30a-2〕與內(nèi)舌〔14a〕的傾斜側(cè)面〔14a-2〕相接觸。因而，轉(zhuǎn)動力P′分解為使外管〔14〕反時針方向旋轉(zhuǎn)的法向分量Q′及使驅(qū)動軸〔30〕本身平穩(wěn)地向上運(yùn)動的切向分量R′。因?yàn)橥夤堋?4〕固定在挖斗體〔10〕上，故翼形鉆頭〔70〕反反時針方向轉(zhuǎn)動不挖土。因?yàn)轵?qū)動軸〔30〕經(jīng)由連桿〔72〕與翼形鉆頭〔70〕相連，故翼形鉆頭〔70〕沿導(dǎo)軌〔16〕平穩(wěn)地向上及向內(nèi)運(yùn)動進(jìn)入挖斗體〔10〕。
而且，當(dāng)驅(qū)動軸〔30〕的外舌〔30a〕到達(dá)接近頂部位置時驅(qū)動軸〔30〕的外舌〔30a〕的下端面〔30a-3〕與外管〔14〕的內(nèi)舌〔14a〕的臺階形切口部分〔14a-4〕相嚙合使側(cè)孔〔12〕關(guān)閉。此后，外舌〔30a〕的傾斜側(cè)面〔30a-2〕與內(nèi)舌〔14a〕的傾斜側(cè)面〔14a-3〕相接觸。然而，當(dāng)傾斜的側(cè)面〔30a-2〕與傾斜的側(cè)面〔14a-3〕相接觸時，固定在矩形截面的翼形支持部件〔13〕的適當(dāng)位置上的適當(dāng)止擋部件(圖中未畫出)使可滑動的翼形鉆頭〔70〕停止運(yùn)動。
而且，當(dāng)驅(qū)動軸的外舌〔30a〕與外管〔14〕的內(nèi)舌〔14a〕的水平臺階形切口部分〔14a-4〕相嚙合時挖斗體〔10〕的側(cè)孔〔12〕被關(guān)閉。更精確地說，因?yàn)閭?cè)孔〔12〕的角度寬約為45度，故當(dāng)外舌〔30a〕到達(dá)切口部分〔14a-4〕的邊緣或到達(dá)在最上端位置的內(nèi)舌〔14a〕的邊緣面〔14a-2〕時孔〔12〕開始關(guān)閉。
挖斗蓋〔40〕的開閉操作將在下面說明。因?yàn)樵谕诙飞w支持框架〔41〕的中央套筒〔43〕的內(nèi)周面上加工有兩個內(nèi)舌〔43a〕，(在圖6(A)中可清楚地看出)且此內(nèi)舌與驅(qū)動軸〔30〕的外槽〔30b〕相嚙合，故當(dāng)驅(qū)動軸〔30〕轉(zhuǎn)動時，挖斗蓋〔40〕也與之一起轉(zhuǎn)動。而且，挖斗蓋〔40〕放在支持框架〔13〕上并由裝在挖斗體〔10〕最上部的兩個園弧部件〔18〕所卡住(如圖2(B)或3(B)所示)。故即使轉(zhuǎn)動，挖斗蓋〔40〕既不能上升也不能下降，只有與驅(qū)動軸〔30〕一起在任一方向上轉(zhuǎn)動一個預(yù)定角度。
此處，應(yīng)指出因?yàn)橥诙飞w〔40〕的兩個弧形園柱部件〔42〕是從挖斗體〔10〕的頂部插入到由挖斗體〔10〕的內(nèi)周邊及翼形鉆頭支持部件〔13〕的直端面所包圍的兩個弓形空間內(nèi)，挖斗蓋只能在上述弓形空間內(nèi)轉(zhuǎn)動，如圖4(A)中的點(diǎn)-點(diǎn)劃線所示。而且如圖2(A)或2(B)所示，挖斗體〔10〕的側(cè)孔〔12〕的角度寬約為45度。
再參見圖5(C)，當(dāng)驅(qū)動軸〔30〕的外舌〔30a〕與外管〔14〕的內(nèi)舌〔14a〕相嚙合(如圖5(C)虛線所示)時，挖斗蓋〔40〕開始關(guān)閉挖斗體〔10〕的側(cè)孔〔12〕。然而，當(dāng)驅(qū)動軸〔30〕正向旋轉(zhuǎn)(圖4A中為順時針方向)挖掘樁孔時，側(cè)孔〔12〕首先打開，然后驅(qū)動軸〔30〕的外舌〔30a〕的傾斜邊緣面〔30a-1〕與外管〔14〕的內(nèi)舌〔14a〕的傾斜邊緣面〔14a-1〕相接觸，將轉(zhuǎn)動能量由驅(qū)動軸〔30〕傳給外管〔14〕，即傳給挖斗體〔10〕。而且，外舌〔30a〕(75度)及內(nèi)槽〔14b〕(120度)之間的角寬差(45度)為驅(qū)動軸〔14〕驅(qū)動外管〔14〕的空轉(zhuǎn)角度空隙。
本發(fā)明的使用挖斗挖底部擴(kuò)孔的樁孔的方法及操作說明如下。
參見圖1，首先用底部帶有許多固定鉆頭的普通挖斗式挖掘器將直樁孔〔H〕挖到預(yù)定深度。此時，普通挖斗式挖掘器由傳動鉆桿〔C〕吊住，鉆桿〔C〕由起重機(jī)使其上下運(yùn)動，并由裝在起重機(jī)〔B〕上的臂〔G〕所支持的驅(qū)動裝置帶動其轉(zhuǎn)動。如直樁孔〔H〕已挖到預(yù)定深度，則將普通的挖斗式挖掘器提升到外面，并換成本發(fā)明的挖斗。此時帶花鍵的驅(qū)動軸升到其最高位置，故挖斗蓋〔40〕關(guān)閉，兩個翼形鉆頭〔70〕裝在挖斗〔10〕內(nèi)，如圖3(A)及3(B)所示。帶花鍵的驅(qū)動軸〔30〕的頂部〔30A〕與傳動鉆桿〔C〕的下端相連。由起重機(jī)將挖斗吊入直樁孔的底部。此時，即使錐形挖斗板〔50〕是打開的，但當(dāng)挖斗放下后，底板〔50〕就自動關(guān)閉，這是由于在挖斗體〔10〕的底部裝有掛鉤機(jī)構(gòu)〔56〕及〔57〕。
當(dāng)帶花鍵的驅(qū)動軸〔30〕從圖3(A)中看順時針方向(正向)轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動軸〔30〕的外舌〔30a〕的底端面〔30a-3〕滑到外管〔14〕的內(nèi)舌〔14a〕的水平臺階形切口部分〔14a-4〕上，打開挖斗體〔10〕的側(cè)孔〔12〕，且驅(qū)動軸〔30〕的傾斜側(cè)端面〔30a-1〕與外管〔14〕的內(nèi)舌〔14a〕的傾斜側(cè)端面〔14a-1〕相接觸(如圖5(C)所示)。在此操作期間，因?yàn)轵?qū)動軸〔30〕同時順時針方向轉(zhuǎn)動挖斗蓋〔40〕直到弧形園柱部件〔42〕的側(cè)邊緣與支持框架〔13〕的一個端面相接觸(見圖4(A))，故被挖斗蓋〔40〕關(guān)閉的側(cè)孔〔12〕打開。
當(dāng)驅(qū)動軸〔30〕進(jìn)一步轉(zhuǎn)動時，因?yàn)閺尿?qū)動軸〔30〕經(jīng)花鍵嚙合將法向分量Q加到外管〔14〕，故驅(qū)動軸〔30〕使外管〔40〕及挖斗體〔10〕轉(zhuǎn)動。同時，因?yàn)槌隍?qū)動軸〔30〕及外管〔14〕之間產(chǎn)生的摩擦力之外還產(chǎn)生切向分量R，故驅(qū)動軸本身向下滑入外管〔14〕。換句話說，在轉(zhuǎn)動挖斗體〔10〕的同時，帶花鍵的驅(qū)動軸〔30〕可伸縮地進(jìn)入外管〔14〕。
當(dāng)驅(qū)動軸〔30〕向下運(yùn)動時，兩個可滑動的翼形鉆頭〔70〕沿導(dǎo)軌〔16〕逐漸向外及向下及以挖掘樁孔的底部擴(kuò)孔部分。挖出的土進(jìn)入挖斗體〔10〕內(nèi)是直接通過挖斗體〔10〕的側(cè)孔〔12〕進(jìn)入，或者迫使用絞鏈裝在底板〔50〕上的蓋板〔16〕從內(nèi)部打開，通過錐形底板〔50〕的底孔〔59〕進(jìn)入。當(dāng)翼形鉆頭〔70〕一直滑到其最下端位置時，除直樁孔外底部擴(kuò)孔部分已完全挖好。
在挖完后，帶花鍵的驅(qū)動軸〔30〕反時針方向轉(zhuǎn)動(反向轉(zhuǎn)動)，使可滑動的翼形鉆頭〔70〕向上及向內(nèi)運(yùn)動。參見圖5(C)，驅(qū)動軸〔30〕的外舌〔30a〕的帶花鍵的側(cè)端面〔30a-2〕與外管〔14〕的內(nèi)舌〔14a〕的帶花鍵的側(cè)端面〔14a-2〕相接觸。在此操作期間，驅(qū)動軸〔30〕是空轉(zhuǎn)。
當(dāng)驅(qū)動軸〔30〕進(jìn)一步反時針方向轉(zhuǎn)動，并由傳動鉆桿使其向上運(yùn)動時，驅(qū)動軸〔30〕立即從外管〔14〕中抽回。故兩個可滑動的翼形鉆頭〔70〕沿導(dǎo)軌〔16〕逐漸向內(nèi)及向上運(yùn)動，進(jìn)入到挖斗體〔10〕內(nèi)。在運(yùn)行終了時，驅(qū)動軸〔30〕的外舌〔30a〕的下端面〔30a-3〕與外管〔14〕的內(nèi)舌〔14a〕的水平臺階形切口部分〔14a-4〕相嚙合，且驅(qū)動軸〔30〕進(jìn)一步反時針方向轉(zhuǎn)動直到外舌〔30a〕的傾斜側(cè)端面〔30a-2〕與內(nèi)舌〔14a〕的傾斜側(cè)端面〔14a-3〕相接觸，將挖斗體〔10〕的側(cè)孔〔12〕關(guān)閉。驅(qū)動軸〔30〕同時反時針方向轉(zhuǎn)動挖斗蓋〔40〕直到弧形園柱部件〔42〕的側(cè)邊緣與支持框架〔13〕相接觸為止(見圖4(A))。
此后，將包含挖出泥土的挖斗體〔10〕從樁孔內(nèi)吊上來并運(yùn)到自卸卡車上。操縱圖4(C)中所示的操縱桿，松開掛鉤機(jī)構(gòu)，將錐形底板〔50〕打開，使泥土從挖斗體〔10〕內(nèi)卸到車廂內(nèi)。
參見圖7(A)，(B)，(C)及圖8(A)，(B)，(C)，本發(fā)明的底部擴(kuò)孔用樁孔挖斗的第二實(shí)施例將在下面說明。第二實(shí)施例的特征為提供兩個分別帶有可繞軸轉(zhuǎn)動的刮板的犁形可滑動的翼形鉆頭，并且進(jìn)一步在挖斗底板上裝上固定刮板，以便容易刮動和收集挖出的泥土。
在圖8(A)中可清楚地看出，可滑動的翼形鉆頭〔100〕包括有一個犁形鉆頭板〔101〕固定在滑塊〔71〕上，滑塊〔71〕與T形導(dǎo)軌〔16〕相嚙合并可滑動。鉆頭板〔101〕上有一大致平的背面〔101a〕，一個拱形的外側(cè)面〔101b〕及一個拱形的底面〔101c〕。故當(dāng)挖斗體〔10〕放下去挖樁孔的底部擴(kuò)孔部分時有可能有效地抓住挖出的泥土并且進(jìn)一步通過打開的孔〔12〕裝入挖斗體〔10〕內(nèi)。
多個底部鉆齒〔74a〕，〔74b〕，〔74c〕，〔74d〕通過焊接固定在拱形底面〔101c〕上，以便挖樁孔的底部。多個側(cè)鉆齒〔74d〕，〔74e〕也通過焊接固定在拱形外側(cè)面〔101b〕上，以便挖樁孔的底部擴(kuò)孔部分。
當(dāng)可滑動的翼形鉆頭〔100〕下到其最低位置時，底面〔101c〕的最低邊緣與挖斗底板〔50〕的錐面的延長線對準(zhǔn)。
雖然在圖8(A)中看得很不清楚，但如圖7(B)及8(C)所示，在底面〔101c〕及犁形鉆頭板〔101〕的背面〔101a〕之間，裝有可繞軸轉(zhuǎn)動的刮板〔102〕。刮板〔102〕由固定在刮板〔104〕上的銷子〔103〕可旋轉(zhuǎn)地支持。再者，在圖7(B)中的參考號〔105〕為刮板擋板。
當(dāng)翼形鉆頭〔100〕順時針方向轉(zhuǎn)動挖樁孔時，刮板〔102〕繞軸向上轉(zhuǎn)動，如圖7(B)的點(diǎn)一點(diǎn)劃線所示，不妨礙鉆齒〔74a〕，〔74b〕的挖土。然而，當(dāng)翼形鉆頭〔100〕開始反時針方向旋轉(zhuǎn)，提升挖斗體〔10〕時，刮板〔102〕向下繞軸旋轉(zhuǎn)，如實(shí)線所示，并與刮板擋板〔105〕相接觸，將當(dāng)時挖掘的樁孔內(nèi)在挖斗體的最低位置上挖出的泥土或淤泥刮上來。刮出的泥土通過在挖斗底板〔50〕內(nèi)的底孔〔59〕進(jìn)入挖斗體〔10〕。
在此第二實(shí)施例中，在挖斗底板〔50〕的外表面上裝有附加的固定刮板〔110〕，如圖7(C)所示。固定刮板沿底孔〔59〕張開的邊緣在徑向伸展著。因而，可活動的刮板〔102〕向下將挖出的土刮到底板〔50〕的中心，且藉助于固定刮板〔110〕通過底孔〔59〕進(jìn)一步使刮出的泥土進(jìn)入挖斗體〔10〕。
再者，在此第二實(shí)施例中，如圖8(B)所示，在挖斗體〔10〕的園柱面上加工有許多園形窗口以便將通過該處的水或泥漿弄走。而且，僅僅在最低的窗口〔20a〕上裝有金屬網(wǎng)〔21〕，因?yàn)樵撎幙拷诙敷w〔10〕的底部可能存在泥沙。
除去上述情況外此第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)特征及動能作用都基本上和前面敘述的第一實(shí)施例相同，相信沒有必要再加詳細(xì)說明。對于有相同功能的相同部件保留參考號。
此外，在建筑施工中本發(fā)明的底部擴(kuò)孔用的樁孔挖斗既可用于干鉆土法也可用于濕鉆土法。
在濕鉆土法中，挖出的樁孔內(nèi)充有水或泥漿，即挖斗是在水下轉(zhuǎn)動的。故不可能確定可滑動的翼形鉆頭是否已下到最低位置。換句話說，即不可能判明所需要的樁孔的底部擴(kuò)孔部分是否已完全挖好。為了克服上述缺點(diǎn)，通常使用可潛入水中的限制開關(guān)或位置傳感器以便檢測挖掘器將樁孔挖到所需深度的情況。開關(guān)或傳感器所檢測的信號送到裝備在地面上的檢測裝置以便指示出挖掘器是否應(yīng)提升。
在以前用來檢測水下挖掘器的位置的可潛入水中的開關(guān)或傳感器方面，因?yàn)檫@些開關(guān)或傳感器是在水下工作的，故用作開關(guān)或傳感器的電氣零件及開關(guān)與地面檢測裝置之間的連接導(dǎo)線，特別是機(jī)械連接部分需要能防水、防壓、經(jīng)久耐用。
為了克服上述缺點(diǎn)，在本發(fā)明的挖斗中，在挖斗上裝有使用浮子的簡單機(jī)械式位置敏感裝置。在此裝置中，當(dāng)挖斗已將樁孔的底部擴(kuò)孔部分完全挖好后從敏感裝置中將浮子放到水面，以便使操作者能判明挖掘已完成。
參見圖9及圖10(A)，(B)，本發(fā)明的浮子式位置敏感裝置將在下面加以說明。位置敏感裝置裝在可滑動的翼形鉆頭支持部件〔13〕上，并由嵌入到連桿銷〔33〕的浮子釋放銷〔33A〕所操縱，如圖9所示。
敏感裝置〔150〕大致由其中裝有浮子的浮子艙〔151〕，浮子保持板〔153〕及保持板釋放部件〔154〕所組成。此機(jī)構(gòu)參見圖10(A)加以進(jìn)一步說明。
浮子〔152〕為園柱形火箭式，包括有三個垂直翼〔152a〕。此浮子〔152〕在地面上被封裝在浮子艙〔151〕內(nèi)。浮子艙〔151〕包括三個側(cè)孔〔151a〕以便將水或泥漿引進(jìn)艙內(nèi)。在水中或泥漿中一直受到向上浮力作用的浮子〔152〕由浮子保持板〔153〕迫使其停留在艙內(nèi)。保持板〔153〕由固定在浮子艙〔151〕的最上部外表面上的二個第一垂直板〔155〕所支持的第一軸〔153a〕可旋轉(zhuǎn)地支持。第一彈簧〔153b〕順時針方向加力于此保持板〔153〕。而且在浮子艙〔151〕的外表面上固定有第二垂直板〔156〕，該板與第一垂直板〔155〕平行。在第二垂直板〔156〕上加工有園弧形的多個彈簧孔〔156a〕，因而通過適當(dāng)選擇裝有第一彈簧〔153b〕一端的彈簧孔，就能調(diào)整加在保持板〔153〕上的彈性彈簧力。如圖所示保持板〔153〕的一端伸到浮子〔152〕的頂部，當(dāng)浮子浮上來時壓住浮子。
保持板釋放部件〔154〕也由靠近第一軸的兩塊第一垂直板〔155〕所支持的第二軸〔154a〕可旋轉(zhuǎn)地支持。第二彈簧154b〕反時針方向加力于保持板釋放部件〔154〕。此釋放部件〔154〕包括與浮子保持板〔153〕的另一端相嚙合的鎖定端部〔154c〕及與嵌在連桿銷〔33〕內(nèi)的浮子釋放銷〔33A〕相嚙合的臂部〔154d〕。再者，第二彈簧〔154b〕的一端鉤在釋放部件〔154〕的一端部位上。再者，第二彈簧〔154b〕的另一端固定在裝在浮子艙〔151〕的外表面上的彈簧件〔157〕上。在圖10(A)中所示的參考號〔154e〕系指擋住受第二彈簧〔154b〕反時針方向的力作用的釋放部件〔154〕的擋銷。
位置敏感裝置〔150〕的工作將在下面說明。當(dāng)挖斗在地面上時沒有浮力產(chǎn)生。故浮子〔152〕能預(yù)先放入浮子艙〔151〕。在將浮子放入浮子艙〔151〕后，操縱者用手克服第一彈簧〔156a〕的彈性力反時針方向轉(zhuǎn)動浮子保持板〔153〕以便使保持板〔153〕壓住浮子艙〔151〕的頂部。此時，因?yàn)獒尫挪考?54〕受到第二彈簧〔154b〕反時針方向的作用力，故釋放部件〔154〕自動將保持板〔153〕鎖住，如圖10(A)的實(shí)線所示。此時釋放部件〔154〕被擋銷〔154e〕所止擋。
然后，將挖斗下放到直樁孔內(nèi)，以挖掘樁孔的底部擴(kuò)孔部分。如兩個翼形鉆頭〔70〕滑到最低處，因?yàn)榍度脒B桿銷〔33〕內(nèi)的浮子釋放銷〔33A〕與釋放部件〔154〕相接觸，并進(jìn)一步克服第二彈簧〔154b〕的彈性力，順時針方向轉(zhuǎn)動釋放部件〔154〕，故保持部件〔153〕放開。因而第一彈簧〔153b〕的彈性力使保持部件〔153〕順時針方向轉(zhuǎn)動，如圖10(A)中的點(diǎn)-點(diǎn)劃線所示，由于浮力作用使浮子浮到水面上來。在水面上看到浮子后，操縱者就可知道翼形鉆頭〔70〕已到達(dá)底部，即可將挖斗提升到地面上。
在上述說明中，位置敏感裝置可以安排成當(dāng)兩個翼形鉆頭到達(dá)其最低位置時，即可放出浮子。而且也有可能測定兩翼形鉆頭到達(dá)下擴(kuò)孔行程的中間位置。此時可使用比較深的浮子艙。再者，為了檢測出翼形鉆頭的多個行程，為挖斗提供多個位置敏感裝置也是可能的。
如上所述，在本發(fā)明的底部擴(kuò)孔用的樁孔挖斗中因?yàn)榭苫瑒拥囊硇毋@頭裝在挖斗體內(nèi)，并安排成能沿導(dǎo)軌向下及向外運(yùn)動，以挖掘樁孔的底部擴(kuò)孔部分，及因?yàn)樵谕诙敷w內(nèi)加工有側(cè)邊孔并能與鉆頭的滑動同步地打開或關(guān)閉，故有可能使用此挖斗挖掘樁孔的底部的擴(kuò)孔部分。
再者，因?yàn)樵阢@頭下面提供有可繞軸轉(zhuǎn)動的刮板，當(dāng)鉆頭反向轉(zhuǎn)動時，可以起作用，并且因?yàn)樵谕诙返装迳线€進(jìn)一步提供有固定刮板，以便有效地將挖出的泥土通過可打開的底孔裝進(jìn)挖斗體，故有可能有效地將挖出的泥土裝進(jìn)挖斗體，以便從挖好的樁孔中取出泥土。
再者，因?yàn)樵谕诙飞涎b有浮子式的機(jī)械位置敏感器以測定鉆頭的最低位置，故有可能改進(jìn)敏感裝置的可靠性及耐用性。
前面的說明是通過對本發(fā)明的最佳實(shí)施例，使那些本專業(yè)的普通專業(yè)人員將會明白本發(fā)明，其中在不偏離發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以作各種變化或改變，如附屬的諸權(quán)利要求
所述的那樣。
權(quán)利要求
1.一種底部擴(kuò)孔用的樁孔挖斗，包括(a)一在其下部附近形成有側(cè)孔[12]的挖斗體[10]；(b)一塊裝在上述挖斗體底部上的挖斗底板[50]，以便將底部打開或關(guān)閉，并形成有可打開的底孔[59]，當(dāng)上述挖斗體旋轉(zhuǎn)時，將挖出的泥土取入上述挖斗體內(nèi)；(c)一固定在上述挖斗體上并位于上述挖斗體中央的外管[14]；(d)一可伸縮地與上述外管相嚙合的驅(qū)動軸[30]，當(dāng)在驅(qū)動軸上加有挖掘力矩時，通過上述外管使上述挖斗體旋轉(zhuǎn)，當(dāng)驅(qū)動軸向一個方向旋轉(zhuǎn)時，上述驅(qū)動軸向下滑動，而當(dāng)向另一個方向旋轉(zhuǎn)時，則向上滑動；(e)一與上述驅(qū)動軸嚙合并裝在上述挖斗體上的挖斗蓋，用來當(dāng)由驅(qū)動軸帶動在一個方向上旋轉(zhuǎn)時，打開上述挖斗體的側(cè)孔，而當(dāng)在另一個方向上旋轉(zhuǎn)時，關(guān)閉其側(cè)孔；(f)一固定在上述外管上并與上述外管的軸線成傾斜角的多根導(dǎo)軌[16]；；(g)多根連桿[72]，每根上述連桿的一端分別可旋轉(zhuǎn)地與上述驅(qū)動軸相連；及(h)多個可滑動的翼形鉆頭[70]分別與每根上述連桿的另一端可旋轉(zhuǎn)地相連，且以適當(dāng)?shù)你@頭角可滑動地裝在上述導(dǎo)軌上，以便挖掘樁孔的底部擴(kuò)孔部分。從而當(dāng)上述驅(qū)動軸在一個方向上被驅(qū)動時，上述挖斗體的側(cè)孔首先打開，然后上述翼形鉆頭與挖斗體一起在同一方向上旋轉(zhuǎn)，且進(jìn)一步沿上述導(dǎo)軌向下及向外運(yùn)動穿出側(cè)孔，此刻由加于其上的重力作用打開，以便挖掘樁孔的底部擴(kuò)孔部分，通過上述挖斗體上打開的側(cè)孔及上述挖斗底板上的可打開的底孔將挖出的泥土取進(jìn)上述挖斗體，當(dāng)上述驅(qū)動軸在另一個方向上驅(qū)動時，翼形鉆頭由于與上述驅(qū)動軸相接觸的一舌狀物的作用而沿上述導(dǎo)軌通過打開的側(cè)孔向上及向內(nèi)運(yùn)動，最后將上述挖斗體的側(cè)孔關(guān)閉。
2.如權(quán)利要求
1所述的底部擴(kuò)孔用的樁孔挖斗，其中上述驅(qū)動軸〔30〕與上述外管〔14〕為花鍵嚙合，上述驅(qū)動軸的外表面上加工有多個螺旋外舌〔30a〕及多個螺旋外槽〔30b〕，且上述外管的內(nèi)表面上加工有多個螺旋內(nèi)舌〔14a〕及多個螺旋內(nèi)槽〔14b〕，以便相互嚙合，花鍵舌與花鍵槽相對于上述驅(qū)動軸或上述外管的軸線傾斜一個適當(dāng)?shù)男苯唤恰?br>3.如權(quán)利要求
2所述的底部擴(kuò)孔用的樁孔挖斗，其中在上述外管靠近其上部的內(nèi)舌〔14a〕內(nèi)加工有水平的臺階形切口部分〔14a-4〕。
4.如權(quán)利要求
2所述的底部擴(kuò)孔用的樁孔挖斗，其中上述驅(qū)動軸〔30〕的螺旋外舌〔30a〕的角度寬為上述驅(qū)動軸〔30〕的螺旋外槽〔30b〕的角度寬的七分之五，且外管〔14〕的螺旋內(nèi)舌的角度寬為上述外管〔14〕的螺旋內(nèi)槽〔14b〕的角度寬的一半。
5.如權(quán)利要求
3所述的底部擴(kuò)孔用的樁孔挖斗，其中水平臺階形切口部分〔14a-4〕的角度寬為上述外管的內(nèi)舌〔14a〕的角度寬的一半。
6.如權(quán)利要求
2所述的底部擴(kuò)孔用的樁孔挖斗，其中上述驅(qū)動軸及上述外管的螺旋舌〔30a，14a〕及螺旋槽〔30b，14b〕相對于上述驅(qū)動軸或上述外管的軸線的斜交角約為14到16度。
7.如權(quán)利要求
2所述的底部擴(kuò)孔用的樁孔挖斗，其中上述挖斗蓋〔40〕加工有可與上述驅(qū)動軸相嚙合的中央花鍵孔〔43a〕
8.如權(quán)利要求
1所述的底部擴(kuò)孔用的樁孔挖斗，其中上述可滑動的翼形鉆頭包括具有大致上平的背面〔10a〕，拱形外側(cè)面〔101b〕及拱形底面〔101c〕，以便做到將挖出的土抓住且進(jìn)一步通過挖斗體的側(cè)孔運(yùn)入挖斗體內(nèi)，固定在拱形底面上的多個底部鉆齒〔74a，74b，74c〕，用以挖掘樁孔的底部，及固定在拱形外側(cè)面上的多個側(cè)鉆齒〔74d，74e〕，用以挖掘樁孔的底部擴(kuò)孔部分。
9.如權(quán)利要求
1所述的底部擴(kuò)孔用的樁孔挖斗，其中上述可滑動翼形鉆頭〔70〕上裝有可繞軸旋轉(zhuǎn)的刮板〔102〕，當(dāng)上述挖斗體以另一方向旋轉(zhuǎn)而不挖掘樁孔的底部擴(kuò)孔部分時，用以將挖出的泥土刮到上述挖斗體的下方。
10.如權(quán)利要求
1所述的底部擴(kuò)孔用的樁孔挖斗，其中上述挖斗底板〔50〕上裝有在上述底板的徑向上延伸著的固定刮板〔110〕，以便將上述挖斗體下方的挖出泥土通過可打開的底孔運(yùn)進(jìn)挖斗體內(nèi)。
11.如權(quán)利要求
1所述的底部擴(kuò)孔用的樁孔挖斗，其中上述挖斗體〔10〕的園柱形表面上加工有多個小側(cè)窗孔〔20〕，以便將挖斗體內(nèi)的水或泥漿排出體外。
12.如權(quán)利要求
11所述的底部擴(kuò)孔用的樁孔挖斗，其中靠近挖斗體底端形成的最低小側(cè)窗孔〔20a〕上蓋有一網(wǎng)〔21〕。
13.如權(quán)利要求
1所述的底部擴(kuò)孔用的樁孔挖斗，其中進(jìn)一步包括位置敏感裝置〔150〕用以檢測兩個翼形鉆頭〔70〕到達(dá)其最低位置時的位置。
14.如權(quán)利要求
13所述的底部擴(kuò)孔用的樁孔挖斗，其中上述位置敏感裝置〔150〕包括(a)一裝在上述挖斗體頂部的浮子艙〔151〕;(b)一放進(jìn)上述浮子艙的浮子〔152〕;(c)一浮子保持部件〔153〕，配置成當(dāng)用手克服裝于其上的第一彈簧的彈性力進(jìn)行推動后能蓋住上述浮子艙的頂口，以便當(dāng)在水下時壓住上述浮子艙內(nèi)的浮子;(d)一與上述浮子保持部件相嚙合的浮子釋放部件〔154〕，當(dāng)受到裝于其上的第二彈簧的彈性力作用時，能將上述保持部件保持在將上述浮子放置在上述浮子艙內(nèi)的位置上;(e)一裝在上述驅(qū)動軸〔30〕上的釋放銷〔33A〕，用來當(dāng)上述翼形鉆頭到達(dá)其最低位置時，使上述浮子釋放部分克服第二彈簧的彈性力而動作，動作后第一彈簧的彈性力使上述浮子保持部件動作允許上述浮子浮到水面。
15.一種使用挖斗挖掘樁孔的底部擴(kuò)孔部分的方法，該挖斗具有帶側(cè)孔的挖斗體，帶可打開的底孔的可打開的挖斗底板，驅(qū)動軸，挖斗蓋及當(dāng)驅(qū)動軸正向旋轉(zhuǎn)時由驅(qū)動軸使其沿導(dǎo)軌向下及向外運(yùn)動并可滑動的翼形鉆頭，本方法所包括的下列步驟為(a)挖一個直樁孔;(b)將挖斗下放到直樁孔的底部;(c)當(dāng)挖斗到達(dá)直樁孔的底部時關(guān)閉挖斗底板;(d)正向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸，首先打開側(cè)孔，然后驅(qū)動翼形鉆頭與挖斗體一起旋轉(zhuǎn)，并使旋轉(zhuǎn)的翼形鉆頭沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動，并向外伸展，穿出打開的側(cè)孔，以挖掘樁孔的底部擴(kuò)孔部分，同時通過挖斗體的側(cè)孔及挖斗底板的可打開的底孔，將挖出的泥土取進(jìn)挖斗體;(e)如翼形鉆頭到達(dá)其最低位置時，反向轉(zhuǎn)動驅(qū)動軸，使翼形鉆頭沿導(dǎo)軌通過打開的側(cè)孔向上運(yùn)動，并向內(nèi)收縮，重新將鉆頭放在挖斗體內(nèi)，同時使挖出的泥土運(yùn)到挖斗體的下方，并通過可打開的底孔將運(yùn)來的泥土取入挖斗體內(nèi);(f)用挖斗蓋關(guān)閉側(cè)孔;(g)將挖斗提升到地面上;及(h)打開可打開的挖斗底板將挖斗體內(nèi)的挖出泥土卸到外面。
16.如權(quán)利要求
15所述的用挖斗挖掘樁孔的底部擴(kuò)孔部分的方法，其中進(jìn)一步包括的步驟為當(dāng)可滑動的翼形鉆頭到達(dá)其最低位置時，將放在浮子艙內(nèi)的浮子釋放到灌進(jìn)樁孔內(nèi)的水或泥漿表面。
專利摘要
一種底部擴(kuò)孔用的樁孔挖斗，用來挖掘樁孔的底部擴(kuò)孔部分，并將挖出的泥土運(yùn)入挖斗以便于取走泥土。用時，將挖斗下放到已經(jīng)挖好的直樁孔底部；打開挖斗的側(cè)孔；使可滑動的翼形鉆頭轉(zhuǎn)動，并沿導(dǎo)軌向下及向外運(yùn)動，以便挖掘底部擴(kuò)孔部分。通過側(cè)孔及可打開的底孔將挖出的土取進(jìn)挖斗。當(dāng)鉆頭到達(dá)其最低位置時，鉆頭反向轉(zhuǎn)動重新將鉆頭放進(jìn)挖斗內(nèi)，最后關(guān)閉側(cè)孔。將挖斗內(nèi)的土從挖好的樁孔內(nèi)提升。特別是，驅(qū)動軸與固定在挖斗體中央的外管作花鍵嚙合，以便使可滑動的鉆頭轉(zhuǎn)動并進(jìn)一步向下或向外運(yùn)動。
文檔編號E02D17/06GK85106187SQ85106187
公開日1987年2月18日 申請日期1985年8月5日
發(fā)明者井上八郎 申請人:東京制作所(株式會社)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan