專利名稱：變剛度樁鉆孔擴(kuò)盤機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及建筑領(lǐng)域，尤其是一種適用于制作各種基礎(chǔ)變剛度樁的鉆孔擴(kuò)盤機(jī)。
目前，我國建筑行業(yè)打樁普遍采用等截面圓直桿鉆孔灌注樁，這種樁樁基靠摩擦力，承載力低，穩(wěn)定性差，存在著打樁根數(shù)多，費(fèi)錢費(fèi)料費(fèi)工期的不足，尤其對復(fù)雜的軟基層，易造成基礎(chǔ)整體下沉或不均勻下沉，在技術(shù)上給設(shè)計(jì)和施工帶來困難。通過檢索，中國發(fā)明專利(專利號為89107846.0)公開了一種“多分支、承力盤基礎(chǔ)加固砼承載樁”，開創(chuàng)了變剛度樁的新紀(jì)元。但該專利技術(shù)也有一定的缺點(diǎn)該專利技術(shù)應(yīng)用時(shí)，需在鉆孔完成鉆機(jī)退出后方可工作，而且一個(gè)盤要擠6-8次，時(shí)間長，樁孔沉渣多，兩次導(dǎo)管清孔且效果不佳，影響成樁質(zhì)量；在粘土層成盤不理想，出現(xiàn)此消彼長、揉面團(tuán)似的不良效果，掉渣掉塊，有時(shí)甚至不能成盤；因使用液壓擴(kuò)盤，對于不同的土質(zhì)，難于掌握準(zhǔn)確的成盤尺寸；成盤多次擠擴(kuò)，易擠出離散土塊，清孔時(shí)不易排出，易裹進(jìn)樁砼內(nèi)，影響樁身砼密實(shí)度和樁身強(qiáng)度。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，準(zhǔn)確成盤，樁身質(zhì)量好，鉆孔擴(kuò)盤整機(jī)一體化的變剛度樁鉆孔擴(kuò)盤機(jī)。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的在鉆桿上同軸裝有一轉(zhuǎn)筒，在轉(zhuǎn)筒內(nèi)的鉆桿上分別通過鉆桿上制的棘輪驅(qū)動(dòng)嚙合轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁制的齒條的齒輪，驅(qū)動(dòng)蝸桿嚙合蝸輪旋轉(zhuǎn)并通過錐齒輪向轉(zhuǎn)筒外與鉆桿軸線平行輸出傳動(dòng)軸，該傳動(dòng)軸端裝有成型刀。
轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁制的齒條與齒輪之間有對稱嚙合的兩個(gè)行星齒輪，蝸桿對稱嚙合兩個(gè)蝸輪，該兩個(gè)蝸輪的一端均制有錐齒輪，并分別嚙合另外兩個(gè)錐齒輪輸出兩個(gè)傳動(dòng)軸。傳動(dòng)軸上制有棘輪以實(shí)現(xiàn)成型刀的擺動(dòng)，傳動(dòng)軸上裝有成型刀的復(fù)位彈簧。鉆桿正轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)鉆桿端部固裝的鉆頭進(jìn)行鉆孔，反轉(zhuǎn)時(shí)通過棘輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)筒、傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)成型刀擺動(dòng)。成型刀擺動(dòng)最大角度為180度，并在該位置時(shí)復(fù)位彈簧使成型刀復(fù)位。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是1．結(jié)構(gòu)簡單，鉆孔、擴(kuò)盤整機(jī)一體化，一種設(shè)備，一支施工隊(duì)伍，一次完成鉆孔、擴(kuò)盤成型，一次清孔，施工簡單，確保質(zhì)量；2．適應(yīng)各種土層，高速旋轉(zhuǎn)，兩片成型刀，邊擠邊擴(kuò)以避免掉渣掉塊，成盤精良；3．成型刀擺動(dòng)180度，自動(dòng)停機(jī)，科學(xué)計(jì)量成型尺寸，滿足設(shè)計(jì)要求；4．正轉(zhuǎn)鉆孔，反轉(zhuǎn)擴(kuò)盤，操作簡便。鉆孔進(jìn)尺時(shí)，可在地面增加能反映土層軟硬與進(jìn)尺深度相關(guān)的裝置，繪出曲線，核對檢驗(yàn)地質(zhì)勘察報(bào)告提供的土層是否符合實(shí)際，有效控制盤位確實(shí)成盤在較硬土層上，確保工程質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。


圖1為正面結(jié)構(gòu)剖視圖；圖2為圖1的A-A向俯視圖；圖3為側(cè)面結(jié)構(gòu)剖視圖；圖4為圖3的B-B向俯視圖。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步詳述在鉆桿4上同軸裝有由上筒1和下筒15組成的轉(zhuǎn)筒，該轉(zhuǎn)筒通過鉆桿上制的軸肩套裝在鉆桿上并通過軸肩上的滾珠6實(shí)現(xiàn)相對轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)筒內(nèi)的鉆桿上制有棘輪，分為上棘輪5和下棘輪9，上棘輪上裝有一齒輪3，該齒輪通過棘爪7與上棘輪制動(dòng)。上筒內(nèi)壁制有齒條，該齒條與齒輪間嚙合有兩個(gè)對稱運(yùn)行的行星齒輪10，該行星齒輪裝在上筒內(nèi)壁和下筒內(nèi)壁制的隔板14上(參見圖3)。下棘輪裝有蝸桿11，該蝸桿通過棘爪8與下棘輪制動(dòng)。為加大制動(dòng)力，本實(shí)施例有兩組棘爪制動(dòng)下棘輪。蝸桿對稱嚙合有其軸裝在下筒內(nèi)壁的隔板上且其上壓有壓板24并用螺釘23緊固的兩個(gè)蝸輪12，兩個(gè)蝸輪一端均制有主動(dòng)錐齒輪，分別與兩個(gè)被動(dòng)錐齒輪22相嚙合，被動(dòng)錐齒輪下端裝有傳動(dòng)軸20，該傳動(dòng)軸穿過下筒并與鉆桿的軸線平行，上筒與下筒通過螺釘13緊固。兩個(gè)傳動(dòng)軸的端部均通過棘輪19裝有成型刀16，該成型刀通過裝在傳動(dòng)軸上的復(fù)位彈簧21復(fù)位。成型刀在棘爪18作用下可以向外擺動(dòng)，其擺動(dòng)的最大角度為180度，并在該角度下復(fù)位彈簧使成型刀復(fù)位。
鉆桿端部固裝有一鉆頭17，鉆桿與鉆機(jī)上的鉆桿通過聯(lián)軸器2相連接。為使整個(gè)機(jī)構(gòu)不受鉆孔內(nèi)泥漿侵?jǐn)_，在上筒與下筒之間、轉(zhuǎn)筒與鉆桿相連部位，均裝有密封(本實(shí)施例中未示出)。兩個(gè)成型刀處于復(fù)位狀態(tài)時(shí)，其外徑及轉(zhuǎn)筒的外徑均小于鉆頭的外徑。
本實(shí)用新型的工作原理為鉆機(jī)帶動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，鉆機(jī)的鉆桿通過聯(lián)軸器帶動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)。正轉(zhuǎn)時(shí)，鉆桿僅帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)鉆孔；反轉(zhuǎn)時(shí)，在上棘輪作用下，齒輪與鉆桿同步旋轉(zhuǎn)，齒輪通過行星齒輪驅(qū)動(dòng)上筒的齒條使轉(zhuǎn)筒低速旋轉(zhuǎn)，與此同時(shí)，下棘輪驅(qū)動(dòng)蝸桿嚙合蝸輪旋轉(zhuǎn)，并通過主動(dòng)錐齒輪驅(qū)動(dòng)被動(dòng)錐齒輪，改變傳動(dòng)方向，被動(dòng)錐齒輪帶動(dòng)與鉆桿軸線平行的傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，在傳動(dòng)軸棘輪的作用下，實(shí)現(xiàn)成型刀向外擺動(dòng)，在成型刀擺到最大角度180度時(shí)(附圖4虛線所示)，鉆機(jī)停轉(zhuǎn)，成型刀在復(fù)位彈簧作用下復(fù)位。
本實(shí)用新型為正轉(zhuǎn)向下鉆孔；反轉(zhuǎn)時(shí)在指定位置擴(kuò)盤，一次成盤，鉆孔擴(kuò)盤整機(jī)一體化。
權(quán)利要求1．一種變剛度樁鉆孔擴(kuò)盤機(jī)，由鉆桿、鉆頭構(gòu)成，其特征在于在鉆桿上同軸裝有一轉(zhuǎn)筒，在轉(zhuǎn)筒內(nèi)的鉆桿上分別通過鉆桿上制的棘輪驅(qū)動(dòng)嚙合轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁制的齒條的齒輪，驅(qū)動(dòng)蝸桿嚙合蝸輪旋轉(zhuǎn)并通過錐齒輪向轉(zhuǎn)筒外與鉆桿軸線平行輸出傳動(dòng)軸，該傳動(dòng)軸端裝有成型刀。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的變剛度樁鉆孔擴(kuò)盤機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁制的齒條與齒輪之間有對稱嚙合的兩個(gè)行星齒輪，蝸桿對稱嚙合兩個(gè)蝸輪，該兩個(gè)蝸輪的一端均制有錐齒輪，并分別嚙合另外兩個(gè)錐齒輪輸出兩個(gè)傳動(dòng)軸。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變剛度樁鉆孔擴(kuò)盤機(jī)，其特征在于傳動(dòng)軸上制有棘輪以實(shí)現(xiàn)成型刀的擺動(dòng)，傳動(dòng)軸上裝有成型刀的復(fù)位彈簧。
4．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變剛度樁鉆孔擴(kuò)盤機(jī)，其特征在于鉆桿正轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)鉆桿端部固裝的鉆頭鉆孔，反轉(zhuǎn)時(shí)通過棘輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)筒、傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)成型刀擺動(dòng)。
5．根據(jù)權(quán)利要求3所述的交剛度樁鉆孔擴(kuò)盤機(jī)，其特征在于成型刀擺動(dòng)最大角度為180度，并在該位置時(shí)復(fù)位彈簧使成型刀復(fù)位。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于制作各種基礎(chǔ)變剛度樁的鉆孔擴(kuò)盤機(jī)。其主要結(jié)構(gòu)為,在鉆桿上同軸裝有一轉(zhuǎn)筒,在轉(zhuǎn)筒內(nèi)的鉆桿上分別通過鉆桿上制的棘輪驅(qū)動(dòng)嚙合轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁制的齒條的齒輪,驅(qū)動(dòng)蝸桿嚙合蝸輪旋轉(zhuǎn)并通過錐齒輪向轉(zhuǎn)筒外與鉆桿同軸輸出傳動(dòng)軸,該傳動(dòng)軸端裝有成型刀。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單,鉆孔、擴(kuò)盤成型整機(jī)一體化,成盤精良且位置準(zhǔn)確,是制備變剛度樁的理想設(shè)備。
文檔編號E21B7/00GK2314084SQ9723112
公開日1999年4月14日 申請日期1997年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月30日
發(fā)明者張佩生 申請人:張佩生