一種多翅異型樁滾壓成型裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種多翅異型樁滾壓成型裝置，其包括注漿器、動力頭、鉆桿、滾壓傳動軸、限位導(dǎo)向殼體、行星滾壓輪等，所述滾壓傳動軸通過軸承與限位導(dǎo)向殼體連接，限位導(dǎo)向殼體外部設(shè)有若干個導(dǎo)向翅，內(nèi)部圓周上設(shè)有內(nèi)齒；所述行星滾壓輪通過軸承安裝在滾壓傳動軸的偏心部分上，其外部設(shè)有若干個滾壓翅；行星滾壓輪上設(shè)有與內(nèi)齒嚙合的外齒；滾壓傳動軸轉(zhuǎn)動帶動行星滾壓輪公轉(zhuǎn)，同時行星滾壓輪圍繞著滾壓傳動軸的偏心部分自轉(zhuǎn)，加工出多翅異型樁樁孔，加注混凝土，實(shí)現(xiàn)多翅異型樁的灌注成型。其構(gòu)造合理，成樁的側(cè)表面積與截面積比大，擠土負(fù)面效應(yīng)降低，承載力大幅提高，施工效率高。
【專利說明】
一種多翅異型樁滾壓成型裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種粧基礎(chǔ)施工設(shè)備，具體地說是一種多翅異型粧滾壓成型裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在基礎(chǔ)施工領(lǐng)域里鉆孔灌注粧施工是較為普遍的一種成粧方法，它是由履帶或步履粧架為主機(jī)，掛上動力頭及長螺旋鉆具構(gòu)成鉆孔機(jī)。施工時進(jìn)行的是置換作業(yè)即鉆孔取土、壓灌混凝土后插鋼筋籠一種工法，由于具有投資較少，施工高效，成粧質(zhì)量高、適應(yīng)性廣及操作簡單無污染等優(yōu)點(diǎn)，很受施工單位很受歡迎。這種工法不僅適用于粘土、沙土，也適用于含水量較高的泥沙土層甚至全風(fēng)化巖層。所以在我國的城市建筑，甚至部分橋梁基礎(chǔ)及高鐵工程中得到了廣泛的應(yīng)用，但隨著城市的發(fā)展樓越蓋越高基礎(chǔ)也越來越大，這種施工方法的弊病也逐漸顯現(xiàn)出來?？椎滋撏恋奶幚?，入巖能力差等問題影響粧的承載力。所以當(dāng)要求大承載力時這種工法和現(xiàn)有設(shè)備就很難完成。隨著基礎(chǔ)工程對于粧承載力要求和環(huán)保的不斷提高，擠土粧逐漸得到了行業(yè)內(nèi)的重視和發(fā)展，尤其是它具有承載力高，成粧質(zhì)量好及無排土等優(yōu)點(diǎn)得到了一定的發(fā)展應(yīng)用。但由于此種工法有擠土效應(yīng)，如果布局不當(dāng)易產(chǎn)生浮粧或使臨近粧體擠斷等負(fù)面效果，所以粧徑不能做大，大多在500毫米以內(nèi)。當(dāng)要做到摩阻更大的大直徑摩擦粧就很難，施工設(shè)備也很龐大、復(fù)雜且昂貴。那么如何能夠在有限的截面積內(nèi)，也就是相同的混凝土用量情況下使粧截面周長做的更長，側(cè)表面積更大，混凝土強(qiáng)度的利用率更高便成為新的課題。目前，粧在做靜載時粧身沒有達(dá)到破壞強(qiáng)度的情況下粧體就已經(jīng)開始下沉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種構(gòu)造合理，工作可靠，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，成粧的側(cè)表面積與截面積比大，擠土負(fù)面效應(yīng)降低，承載力大幅提高，成粧質(zhì)量好，施工效率高的多翅異型粧滾壓成型裝置。
[0004]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:一種多翅異型粧滾壓成型裝置，其包括注漿器、動力頭、鉆桿、滾壓機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述滾壓機(jī)構(gòu)由滾壓傳動軸、限位導(dǎo)向殼體、行星滾壓輪組成，所述滾壓傳動軸上部與鉆桿連接固定，下部通過軸承與限位導(dǎo)向殼體連接，所述限位導(dǎo)向殼體外部設(shè)有若干個導(dǎo)向翅，內(nèi)部上下圓周上設(shè)有內(nèi)齒;所述滾壓傳動軸上設(shè)有偏心部分，所述行星滾壓輪通過軸承安裝在滾壓傳動軸的偏心部分上，其外部設(shè)有若干個滾壓翅;所述行星滾壓輪上設(shè)有與限位導(dǎo)向殼體同軸連接的凸出插入部分，該凸出插入部分上相應(yīng)地設(shè)有與限位導(dǎo)向殼體的內(nèi)齒嗤合的外齒;所述滾壓傳動軸轉(zhuǎn)動帶動行星滾壓輪公轉(zhuǎn)，同時所述行星滾壓輪圍繞著滾壓傳動軸的偏心部分自轉(zhuǎn)，限位導(dǎo)向殼體通過內(nèi)齒與外齒配合，限制行星滾壓輪與其的相對位置及行星滾壓運(yùn)行軌跡。
[0005]所述滾壓傳動軸上的偏心部分為兩段，位于該軸與限位導(dǎo)向殼體的連接部分的上下，且偏心部分回轉(zhuǎn)中心與限位導(dǎo)向殼體中心軸線平行設(shè)置。
[0006]所述限位導(dǎo)向殼體外部設(shè)有四個導(dǎo)向翅，其截面形狀為與粧的截面形狀相同的四角星型;所述行星滾壓輪相應(yīng)的設(shè)有三個滾壓翅，其橫截面為近似三角星型。
[0007]所述限位導(dǎo)向殼體外部設(shè)有八個導(dǎo)向翅，其截面形狀為與粧的截面形狀相同的八角星型;所述行星滾壓輪相應(yīng)的設(shè)有五個滾壓翅，其橫截面為近似五角星型。
[0008]所述限位導(dǎo)向殼體內(nèi)部圓周上的內(nèi)齒為漸開線或擺線內(nèi)齒。
[0009]所述限位導(dǎo)向殼體外部還設(shè)有限制其轉(zhuǎn)動的殼體鎖止器。
[0010]所述行星滾壓輪在滾壓傳動軸軸向上通過壓板固定。
[0011]所述滾壓傳動軸回轉(zhuǎn)中心設(shè)有混凝土通道，所述滾壓傳動軸下端的鉆頭上上通過門軸連接兩個門，門兩側(cè)設(shè)有切削齒用于切削土?；炷两?jīng)過門實(shí)現(xiàn)混凝土灌注。
[0012]本實(shí)用新型利用現(xiàn)有的長螺旋鉆孔機(jī)為主機(jī)，使用時，主機(jī)鋼絲繩通過動力頭為鉆進(jìn)提供軸壓力。鉆桿頂端設(shè)有注漿器，用于提鉆時灌注混凝土。本實(shí)用新型采用偏心滾壓原理，通過行星滾壓輪的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)，在固定限位導(dǎo)向殼體的情況下，滾壓形成截面不同的多翅異型粧。根據(jù)數(shù)學(xué)原理同周長圍成的圖形圓形面積最大，所以異形粧相比同面積的圓形粧周長更長，也就是成粧側(cè)表面積更大，所以與土的接觸面積可以大幅增加，這使同樣的混凝土用量卻可獲得更大的承載力。對照現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型構(gòu)造合理，工作可靠，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，成粧的側(cè)表面積與截面積比大，擠土負(fù)面效應(yīng)降低，承載力大幅提高，成粧質(zhì)量好，施工效率高。得到的粧型不僅提高了側(cè)摩阻，相比取土粧還由于不排土的特點(diǎn)使得承載力得到提高。相同承載力情況下，擠土效應(yīng)也大幅降低，施工過程也減少了對土壤的擾動和對土壤結(jié)構(gòu)的破壞。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0014]圖1是本實(shí)用新型裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖圖。
[0015]圖2是圖1中A-A向的一種剖視示意圖。
[0016]圖3是圖1中A-A向的另一種剖視示意圖。
[0017]圖4是本實(shí)用新型中滾壓傳動軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖5是圖4中B-B向的剖視圖。
[0019]圖6是本實(shí)用新型中滾壓傳動軸的俯視圖。
[°02°]圖中的標(biāo)號是:1.門軸，2.注楽器，3.動力頭，4.鉆桿，5.殼體鎖止器，6.銷子，7.滾壓傳動軸，8.上壓板，9.軸承，10.軸承，11.限位導(dǎo)向殼體，11-1.內(nèi)齒，12.行星滾壓輪，13.下壓板，14.門。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1所示，一種多翅異型粧滾壓成型裝置，其包括注漿器2、動力頭3、鉆桿4、滾壓機(jī)構(gòu)等。主機(jī)鋼絲繩通過動力頭3對鉆桿4有下壓功能，鉆桿頂端的動力頭3安裝有注漿器2，用于提鉆時灌注混凝土。粧機(jī)底部裝有可以上下滑動限制限位導(dǎo)向殼體11轉(zhuǎn)動的殼體鎖止器5。
[0022]本實(shí)用新型所述滾壓機(jī)構(gòu)由滾壓傳動軸7、限位導(dǎo)向殼體11、行星滾壓輪12組成。所述滾壓傳動軸7上部通過銷子6與鉆桿4連接，下部通過軸承10與限位導(dǎo)向殼體11連接。所述限位導(dǎo)向殼體11外部設(shè)有若干個導(dǎo)向翅，內(nèi)部上下圓周上設(shè)有內(nèi)齒11-1;所述滾壓傳動軸7上設(shè)有偏心部分，所述行星滾壓輪12通過軸承9安裝在滾壓傳動軸7的偏心部分上，其外部設(shè)有若干個滾壓翅。
[0023]所述行星滾壓輪12上設(shè)有與限位導(dǎo)向殼體11同軸連接的凸出插入部分，該凸出插入部分上相應(yīng)地設(shè)有與限位導(dǎo)向殼體11的內(nèi)齒11-1嚙合的外齒;所述滾壓傳動軸7轉(zhuǎn)動帶動行星滾壓輪12公轉(zhuǎn)，同時所述行星滾壓輪12圍繞著滾壓傳動軸7的偏心部分自轉(zhuǎn)，限位導(dǎo)向殼體11通過內(nèi)齒與外齒配合，限制行星滾壓輪12與其的相對位置及行星滾壓運(yùn)行軌跡。具體是:上下兩個行星滾壓輪12通過軸承9分別裝在滾壓傳動軸7兩端的偏心部分上，滾壓傳動軸7中間部分通過軸承10裝在限位導(dǎo)向殼體11內(nèi)，行星滾壓輪12—側(cè)與限位導(dǎo)向殼體11內(nèi)齒嚙合并可以以b為圓心自傳，行星滾壓輪中心可以以限位導(dǎo)向殼體的中心軸線a為圓心公轉(zhuǎn)并對土壤形成滾壓。
[0024]進(jìn)一步，所述滾壓傳動軸7上的偏心部分為兩段，位于該軸與限位導(dǎo)向殼體11的連接部分的上下，且偏心部分回轉(zhuǎn)中心b與限位導(dǎo)向殼體中心軸線a平行設(shè)置。如圖2、圖3、圖
4、圖5、圖6所示。
[0025]本實(shí)用新型所述滾壓傳動軸7上可設(shè)有一個或多個行星滾壓輪12通過軸承裝在滾壓傳動軸7上，且滾壓傳動軸7的回轉(zhuǎn)中心與限位導(dǎo)向殼體中心同軸布局。在滾壓傳動軸7全長上分成中部支撐部分和兩端偏心部分是同心布局。兩端偏心部分裝行星滾壓輪12。所述限位導(dǎo)向殼體11外部設(shè)有三個到五十個導(dǎo)向翅，其截面形狀為與粧的截面形狀相同的多邊型。所述滾壓機(jī)構(gòu)中設(shè)有一個或多個行星滾壓輪，每一個所述行星滾壓輪上設(shè)有三個到三十個滾壓翅。例如:所述限位導(dǎo)向殼體外部11設(shè)有四個導(dǎo)向翅，其截面形狀為與粧的截面形狀相同的四角星型;所述行星滾壓輪12相應(yīng)的設(shè)有三個滾壓翅，其橫截面為近似三角星型。如圖3所示。又例如:所述限位導(dǎo)向殼體外11部設(shè)有八個導(dǎo)向翅，其截面形狀為與粧的截面形狀相同的八角星型；所述行星滾壓輪12相應(yīng)的設(shè)有五個滾壓翅，其橫截面為近似五角星型。如圖2所示。
[0026]所述限位導(dǎo)向殼體11內(nèi)部圓周上的內(nèi)齒為漸開線或擺線內(nèi)齒。通過外齒與內(nèi)齒配合，限制行星滾壓輪12與限位導(dǎo)向殼體11的相對位置及行星滾壓運(yùn)行軌跡。
[0027]所述限位導(dǎo)向殼體11外部還設(shè)有限制其轉(zhuǎn)動的殼體鎖止器5。
[0028]所述行星滾壓輪12在滾壓傳動軸7軸向上通過壓板固定。上壓板8、下壓板13卡在滾壓傳動軸7上用于軸向固定行星滾壓輪12和限位導(dǎo)向殼體11，防止脫出。
[0029]所述滾壓傳動軸回轉(zhuǎn)中心設(shè)有混凝土通道，所述滾壓傳動軸下端的鉆頭上上通過門軸I連接兩個門14，門14兩側(cè)設(shè)有切削齒用于切削土。該混凝土通道上端與鉆桿相連通，下端通往門14，混凝土經(jīng)過門14實(shí)現(xiàn)混凝土灌注。
[0030]本實(shí)用新型施工時，其步驟是:(I)將所述滾壓成型裝置的鉆桿、滾壓機(jī)構(gòu)對準(zhǔn)粧位并落鉆加壓，直至鉆桿和滾壓機(jī)構(gòu)不再繼續(xù)下沉為止。(2)開啟動力頭進(jìn)行鉆進(jìn)并持續(xù)加壓，通過入土的限位導(dǎo)向殼體限位導(dǎo)向，行星滾壓輪開始滾壓運(yùn)動直至預(yù)定深度，實(shí)現(xiàn)多翅異型粧粧孔一次下鉆成型;該步驟中在開啟動力頭進(jìn)行鉆進(jìn)并持續(xù)加壓之前還可以通過一殼體鎖止器對限位導(dǎo)向殼體進(jìn)行固定，限制其轉(zhuǎn)動。(3)提升鉆桿和滾壓機(jī)構(gòu)0.4-0.7米，使位于粧孔底部的滾壓傳動軸下端的鉆頭門打開，同時打開注漿器的混凝土栗，通過注漿器加注混凝土。(4)邊提升邊旋轉(zhuǎn)鉆桿和滾壓機(jī)構(gòu)，對多翅異型粧粧孔進(jìn)行二次滾壓成型的同時，繼續(xù)通過注漿器加注混凝土，直至到達(dá)地面標(biāo)高位置，實(shí)現(xiàn)多翅異型粧的混凝土灌注成型。(5)停止鉆桿和滾壓機(jī)構(gòu)的提升、混凝土加注及鉆桿和滾壓機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)。(6)移位粧機(jī)，做粧完成。
[0031]本實(shí)用新型利用現(xiàn)有的長螺旋鉆孔機(jī)為主機(jī)，使用時，主機(jī)鋼絲繩通過動力頭3為鉆進(jìn)提供軸壓力。鉆桿4頂端設(shè)有注漿器2，用于提鉆時灌注混凝土。本實(shí)用新型采用偏心滾壓原理，使得現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)的摩擦擠壓成型只能是以圓形為主要特征變成了更換不同的行星滾壓輪在固定限位導(dǎo)向殼體的情況下就可以形成截面不同的多翅異型粧。所述行星滾壓輪的滾壓頭部分做成最少三翅到最多十幾翅的多邊形(或多翅型)就可以滾出最少三邊到最多幾十邊型多翅粧，如果行星滾壓輪做成圓形也可以滾出圓形孔。根據(jù)數(shù)學(xué)原理同周長圍成的圖形圓形面積最大，所以異形粧相比同面積的圓形粧周長更長，也就是成粧側(cè)表面積更大，所以與土的接觸面積可以大幅增加，這使同樣的混凝土用量卻可獲得更大的承載力。換言之，同樣的承載力使得混凝土的用量大幅減少。
[0032]本實(shí)用新型構(gòu)造合理，工作可靠，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，成粧的側(cè)表面積與截面積比大，擠土負(fù)面效應(yīng)降低，承載力大幅提高，成粧質(zhì)量好，施工效率高。施工過程由于截面積的減小，使得擠土效應(yīng)也隨之大幅降低，減少了擠土粧的負(fù)面效應(yīng)。該粧型不僅提高了側(cè)摩阻，相比取土粧還由于不排土的特點(diǎn)使得承載力還可進(jìn)一步得到提高。與現(xiàn)有擠土粧相比不但承載力提高，混凝土用量減少而且由摩擦擠土變成滾動擠土后，所需動力也大幅減少;效率和成粧質(zhì)量也得到大幅提高。相同承載力情況下，擠土效應(yīng)也大幅降低，施工過程也減少了對土壤的擾動和對土壤結(jié)構(gòu)的破壞。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多翅異型粧滾壓成型裝置，其包括注漿器、動力頭、鉆桿、滾壓機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述滾壓機(jī)構(gòu)由滾壓傳動軸、限位導(dǎo)向殼體、行星滾壓輪組成，所述滾壓傳動軸上部與鉆桿連接固定，下部通過軸承與限位導(dǎo)向殼體連接，所述限位導(dǎo)向殼體外部設(shè)有若干個導(dǎo)向翅，內(nèi)部上下圓周上設(shè)有內(nèi)齒;所述滾壓傳動軸上設(shè)有偏心部分，所述行星滾壓輪通過軸承安裝在滾壓傳動軸的偏心部分上，其外部設(shè)有若干個滾壓翅;所述行星滾壓輪上設(shè)有與限位導(dǎo)向殼體同軸連接的凸出插入部分，該凸出插入部分上相應(yīng)地設(shè)有與限位導(dǎo)向殼體的內(nèi)齒嚙合的外齒;所述滾壓傳動軸轉(zhuǎn)動帶動行星滾壓輪公轉(zhuǎn)，同時所述行星滾壓輪圍繞著滾壓傳動軸的偏心部分自轉(zhuǎn)，限位導(dǎo)向殼體通過內(nèi)齒與外齒配合，限制行星滾壓輪與其的相對位置及行星滾壓運(yùn)行軌跡。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多翅異型粧滾壓成型裝置，其特征在于:所述滾壓傳動軸上的偏心部分為兩段，位于該軸與限位導(dǎo)向殼體的連接部分的上下，且偏心部分回轉(zhuǎn)中心與限位導(dǎo)向殼體中心軸線平行設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多翅異型粧滾壓成型裝置，其特征在于:所述限位導(dǎo)向殼體外部設(shè)有四個導(dǎo)向翅，其截面形狀為與粧的截面形狀相同的四角星型;所述行星滾壓輪相應(yīng)的設(shè)有三個滾壓翅，其橫截面為三角星型。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多翅異型粧滾壓成型裝置，其特征在于:所述限位導(dǎo)向殼體外部設(shè)有八個導(dǎo)向翅，其截面形狀為與粧的截面形狀相同的八角星型;所述行星滾壓輪相應(yīng)的設(shè)有五個滾壓翅，其橫截面為五角星型。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多翅異型粧滾壓成型裝置，其特征在于:所述限位導(dǎo)向殼體內(nèi)部圓周上的內(nèi)齒為漸開線或擺線內(nèi)齒。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多翅異型粧滾壓成型裝置，其特征在于:所述限位導(dǎo)向殼體外部還設(shè)有限制其轉(zhuǎn)動的殼體鎖止器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多翅異型粧滾壓成型裝置，其特征在于:所述行星滾壓輪在滾壓傳動軸軸向上通過壓板固定。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多翅異型粧滾壓成型裝置，其特征在于:所述滾壓傳動軸回轉(zhuǎn)中心設(shè)有混凝土通道，所述滾壓傳動軸下端的鉆頭上通過門軸連接兩個門。
【文檔編號】E02D5/36GK205688434SQ201620529380
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月3日 公開號201620529380.2, CN 201620529380, CN 205688434 U, CN 205688434U, CN-U-205688434, CN201620529380, CN201620529380.2, CN205688434 U, CN205688434U
【發(fā)明人】凌國濱
【申請人】凌國濱