一種新型土釘擴徑裝置及擴徑方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種新型土釘擴徑裝置，包括芯軸旋鈕、芯軸、芯軸旋鈕進退控制裝置、鉆桿和圓柱齒輪，所述芯軸旋鈕和圓柱齒輪通過芯軸連接，所述圓柱齒輪處于鉆桿內(nèi)部，還包括第一擴徑翼和第二擴徑翼，所述第一擴徑翼和第二擴徑翼分別由連接件連接到鉆桿上，所述第一擴徑翼和第二擴徑翼上分別設(shè)有齒條，所述齒條與圓柱齒輪嚙合。本發(fā)明還提供了一種土釘擴徑方法；本發(fā)明的新型土釘擴徑裝置及擴徑方法，可以非常方便地在土釘錨固段將土釘孔直徑擴大到設(shè)計要求的尺寸，使支護結(jié)構(gòu)達到經(jīng)濟、安全、合理的設(shè)計目的，降低工程造價。
【專利說明】一種新型土釘擴徑裝置及擴徑方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑施工領(lǐng)域，具體是一種新型土釘擴徑裝置及擴徑方法。

【背景技術(shù)】
[0002]土釘墻是一種基坑支護技術(shù)。土釘墻的作用原理是將基坑邊坡通過由鋼筋、水泥砂漿制成的土釘進行加固。土釘長度包括兩部分:自由段和錨固段，自由段指直線滑動面以內(nèi)部分，錨固段則是指直線滑動面以外部分，因為土釘自由段不能提供抗拉承載力，提供抗拉承載力的僅僅是土釘錨固段。目前工程中使用的土釘，不能提供抗拉承載力的自由段和錨固段截面直徑相同，浪費是明顯的，增加土釘錨固段抗拉承載力是降低工程造價的理想辦法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種新型土釘擴徑裝置，包括芯軸旋鈕、芯軸、鉆桿和圓柱齒輪，所述芯軸旋鈕和圓柱齒輪通過芯軸連接，所述圓柱齒輪處于鉆桿內(nèi)部，還包括第一擴徑翼和第二擴徑翼，所述第一擴徑翼和第二擴徑翼分別由連接件連接到鉆桿上，所述第一擴徑翼和第二擴徑翼上分別設(shè)有齒條，所述齒條與圓柱齒輪嚙合。
[0004]進一步的，所述第一擴徑翼上設(shè)有燕尾槽，相應(yīng)地，所述第二擴徑翼上設(shè)有燕尾榫，所述燕尾榫嵌合到燕尾槽并沿燕尾槽滑動。
[0005]進一步的，還包括芯軸旋鈕進退控制裝置，以使第一擴徑翼和第二擴徑翼受力不會后退。
[0006]本發(fā)明還提供了一種土釘擴徑方法，包括如下步驟:在較密實土層:
一、螺旋鉆孔機或人工成孔；
二、把該新型土釘擴徑裝置放入所述孔中，至該裝置頂端達到孔底；
三、旋轉(zhuǎn)芯軸旋鈕帶動芯軸上的圓柱齒輪驅(qū)動齒條，使第一擴徑翼和第二擴徑翼分級外展；
四、機械或人工轉(zhuǎn)動鉆桿，第一擴徑翼和第二擴徑翼外展位置土體受擴徑翼圓弧面擠壓而向外擠出；
五、重復(fù)步驟三、步驟四至擴徑尺寸達到設(shè)計要求；
六、反向旋轉(zhuǎn)芯軸旋鈕，使第一擴徑翼和第二擴徑翼收攏；
七、按設(shè)計擴徑段間隔要求，把該新型土釘擴徑裝置向外拉出一定距離，重復(fù)步驟三至步驟七直至整個土釘錨固段分段擴徑完成。
[0007]進一步的，在較疏松土層中，可通過機械直接將土釘擴徑裝置壓入土中，至土釘擴徑裝置頂端達到設(shè)計位置，按步驟三至步驟七完成土釘錨固段分段擴徑。
[0008]進一步的，所述第一擴徑翼和第二擴徑翼的外展尺寸由芯軸旋鈕旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)控制。
[0009]本發(fā)明的新型土釘擴徑裝置及擴徑方法，可以非常方便地在土釘錨固段將土釘孔直徑擴大到設(shè)計要求的尺寸，使支護結(jié)構(gòu)達到經(jīng)濟、安全、合理的設(shè)計目的，降低工程造價。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的新型土釘擴徑裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是該新型土釘擴徑裝置擴徑翼外展示意圖；
圖3是第一擴徑翼的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是第二擴徑翼的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是第一擴徑翼的燕尾槽和第二擴徑翼燕尾榫配合示意圖；
圖6是第一擴徑翼的燕尾槽和第二擴徑翼燕尾榫的截面圖。

【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0012]如圖1-6所示，本發(fā)明的新型土釘擴徑裝置，包括芯軸旋鈕1、芯軸2、芯軸旋鈕進退控制裝置10、鉆桿3和圓柱齒輪4，芯軸旋鈕I和圓柱齒輪4通過芯軸2連接，圓柱齒輪4處于鉆桿3內(nèi)部，第一擴徑翼6-1和第二擴徑翼6-2分別由連接件5連接到鉆桿3上，第一擴徑翼6-1和第二擴徑翼6-2上設(shè)有齒條9,齒條9與圓柱齒輪4哨合,第一擴徑翼6-1上設(shè)有燕尾槽7，相應(yīng)地，第二擴徑翼6-2上設(shè)有燕尾榫8，燕尾榫8嵌合到燕尾槽7并沿燕尾槽7滑動。第一擴徑翼6-1和第二擴徑翼6-2展開后，芯軸旋鈕進退控制裝置10鎖定，以使第一擴徑翼6-1和第二擴徑翼6-2受力不會后退。
[0013]本發(fā)明的新型土釘擴徑方法分為兩種情況:較密實土層和較疏松土層。
[0014]較密實土層:
一、螺旋鉆孔機或人工成孔；
二、把本發(fā)明的新型土釘擴徑裝置放入所述孔中，至該裝置頂端達到孔底；
三、旋轉(zhuǎn)芯軸旋鈕I帶動芯軸2上的圓柱齒輪4驅(qū)動齒條9，使第一擴徑翼6-1和第二擴徑翼6-2分級外展(外展尺寸由芯軸旋鈕I旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)控制)；
四、機械或人工轉(zhuǎn)動鉆桿3(向第一擴徑翼6-1和第二擴徑翼6-2圓弧面方向轉(zhuǎn)動),第一擴徑翼6-1和第二擴徑翼6-2外展位置土體受擴徑翼圓弧面擠壓而向外擠出；
五、重復(fù)步驟三、步驟四至擴徑尺寸達到設(shè)計要求；
六、反向旋轉(zhuǎn)芯軸旋鈕1，使第一擴徑翼6-1和第二擴徑翼6-2收攏；
七、按設(shè)計擴徑段間隔要求，把該新型土釘擴徑裝置向外拉出一定距離，重復(fù)步驟三至步驟七直至整個土釘錨固段分段擴徑完成。
[0015]較疏松土層:
由于該新型土釘擴徑裝置頂端設(shè)計成圓錐形狀，在較疏松土層中，可通過機械直接將土釘擴徑裝置壓入土中，至土釘擴徑裝置頂端達到設(shè)計位置，按步驟三至步驟七完成土釘錨固段分段擴徑。這種情況所制成的土釘可稱為擠土土釘，成孔過程將較疏松土層擠密，土釘自由段土體密度、強度增加，有利于邊坡穩(wěn)定；土釘錨固段土體密度、強度增加，有利于抗拉承載力提高。擴徑完成后的土釘制作與常規(guī)方法相同。
[0016]以上所述及圖中所示的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干變型和改進，這些也應(yīng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。第一擴徑翼上設(shè)置燕尾榫，第二擴徑翼上設(shè)置燕尾槽及不同的擴徑形狀都在本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型土釘擴徑裝置，包括芯軸旋鈕(I)、芯軸(2)、鉆桿(3)和圓柱齒輪(4)，所述芯軸旋鈕(I)和圓柱齒輪(4 )通過芯軸(2 )連接，所述圓柱齒輪(4 )處于鉆桿(3 )內(nèi)部，其特征在于:還包括第一擴徑翼(6-1)和第二擴徑翼(6-2),所述第一擴徑翼(6-1)和第二擴徑翼(6-2)分別由連接件(5)連接到鉆桿(3)上，所述第一擴徑翼(6-1)和第二擴徑翼(6-2)上分別設(shè)有齒條(9)，所述齒條(9)與圓柱齒輪(4)嚙合。
2.如權(quán)利要求1所述的新型土釘擴徑裝置，其特征在于:所述第一擴徑翼(6-1)上設(shè)有燕尾槽(7 )，相應(yīng)地，所述第二擴徑翼(6-2 )上設(shè)有燕尾榫(8 )，所述燕尾榫(8 )嵌合到燕尾槽(7)并沿燕尾槽(7)滑動。
3.如權(quán)利要求1所述的新型土釘擴徑裝置，其特征在于:還包括芯軸旋鈕進退控制裝置(10)，以使第一擴徑翼(6-1)和第二擴徑翼(6-2)受力不會后退。
4.一種使用如權(quán)利要求1或2的新型土釘擴徑裝置的土釘擴徑方法，包括如下步驟:在較密實土層: 一、螺旋鉆孔機或人工成孔； 二、把該新型土釘擴徑裝置放入所述孔中，至該裝置頂端達到孔底； 三、旋轉(zhuǎn)芯軸旋鈕(I)帶動芯軸(2)上的圓柱齒輪(4)驅(qū)動齒條(9)，使第一擴徑翼(6-1)和第二擴徑翼(6-2)分級外展； 四、機械或人工轉(zhuǎn)動鉆桿(3)，第一擴徑翼(6-1)和第二擴徑翼(6-2)外展位置土體受擴徑翼圓弧面擠壓而向外擠出； 五、重復(fù)步驟三、步驟四至擴徑尺寸達到設(shè)計要求； 六、反向旋轉(zhuǎn)芯軸旋鈕(I)，使第一擴徑翼(6-1)和第二擴徑翼(6-2)收攏； 七、按設(shè)計擴徑段間隔要求，把該新型土釘擴徑裝置向外拉出一定距離，重復(fù)步驟三至步驟七直至整個土釘錨固段分段擴徑完成。
5.如權(quán)利要求3所述的土釘擴徑方法，其特征在于:在較疏松土層中，可通過機械直接將土釘擴徑裝置壓入土中，至土釘擴徑裝置頂端達到設(shè)計位置，按步驟三至步驟七完成土釘錨固段分段擴徑。
6.如權(quán)利要求3或4所述的土釘擴徑方法，其特征在于:所述第一擴徑翼(6-1)和第二擴徑翼(6-2)的外展尺寸由芯軸旋鈕(I)旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)控制。
【文檔編號】E21B7/28GK104179185SQ201410372190
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】秦鵬, 秦植海, 張喆瑜, 陳中文 申請人:浙江水利水電學(xué)院