本實用新型涉及鉆探工程領域,特別涉及一種旋挖鉆機四輻擴底鉆頭。
背景技術:
大多數(shù)基建工程中,樁基礎的施工是非常重要的一個環(huán)節(jié)。灌注樁和預制樁在工程中是普遍應用的樁基礎施工方法。在一些地質條件下,根據(jù)設計要求,需要樁具有極高的承載力,為了提升整根樁的承載力,通常在樁頭或中部做出一個擴大頭,要求在鉆孔時,在預定位置擴大鉆孔孔徑。
目前,基建工程中所使用的四輻擴底鉆頭一般由與鉆機相連的伸縮桿組成,伸縮桿的底端固定底座,伸縮桿的上端套接有滑動塊,在滑動塊和底座之間固定若干擴底翼,向上或者向下滑動滑動塊時,擴底翼向伸縮桿收縮或者背向伸縮桿擴張,鉆機回轉時,鉆具在自重作用下擴底翼逐漸張開,對孔壁進行切削擴開。
擴底翼在工作時,向孔壁擴張,若干擴底翼支撐形成籠狀結構,對孔壁進行切削時,切削的泥土在鉆機高速轉動過程中四處飛濺,伸縮桿暴露在泥土中,容易粘結泥土,滑動塊帶動擴底翼向上或者向下運動時受到泥土的干擾,不方便移動。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種旋挖鉆機四輻擴底鉆頭,在伸縮桿上套接波紋管阻擋泥土,波紋管粘結在滑塊和底座之間,隨滑塊移動而發(fā)生相應伸縮,避免泥土粘結在伸縮桿上。
本實用新型的上述目的是通過以下技術方案得以實現(xiàn)的:一種旋挖鉆機四輻擴底鉆頭,包括與鉆桿同軸設置的上支座,上支座下方同軸固定伸縮桿,伸縮桿下方同軸設置下支座,伸縮桿與下支座滑動連接,上支座和下支座之間鉸接擴底翼,伸縮桿外部套設有隨伸縮桿伸縮而相應拉長或者縮短的波紋管,波紋管上端與上支座固定,下端與下支座固定,波紋管與下支座之間連接有橡膠圈。
采用以上技術方案,鉆孔時,向下壓上支座,上支座帶動伸縮桿朝向下支座方向壓縮,同時擴底翼向外擴張,抵設在孔壁上。電機驅動鉆桿轉動時,擴底翼對孔壁進行切削增大孔徑。在伸縮桿外部套設的波紋管,其固定在上支座和下支座之間,上支座向下或者向上移動時,波紋管隨之壓縮或者拉伸。波紋管始終罩設在伸縮桿外部,可以阻擋擴底翼在切削孔壁時,泥土粘到伸縮桿處,影響上支座的伸縮路徑。波紋管和下支座的連接位置處使用橡膠圈密封,減少外部的泥漿從該縫隙處進入伸縮桿處。
本實用新型進一步設置為,下支座上方同軸固設有護筒,伸縮桿下端插入護筒內(nèi)與護筒滑動連接,橡膠圈與護筒的連接處粘結固定。
采用以上技術方案,橡膠圈和護筒的連接處使用防水密封膠密封黏結,減少外部的泥漿從縫隙處進入,減少泥漿粘在伸縮桿上。
本實用新型進一步設置為,橡膠圈與護筒靠近伸縮桿的一側卡接,橡膠圈與護筒遠離伸縮桿的一側固定。
采用以上技術方案,橡膠圈的內(nèi)圈卡接在護筒內(nèi)壁,橡膠圈相對于護筒固定,避免鉆桿轉動時,橡膠圈從鉆桿上脫出。橡膠圈的外圈卡在鋼護筒上,并且與鋼護筒固定。橡膠圈牢固固定在波紋管和鋼護筒之間,同時橡膠圈和鋼護筒外部之間緊密連接,起到防水作用。
本實用新型進一步設置為,擴底翼包括與上支座鉸接的翼刀,翼刀遠離上支座的一端與下支座之間鉸接連桿。
采用以上技術方案,擴底翼由兩部分構成,翼刀主要對孔壁進行切削。連桿可作為支撐件,上支座向下壓時,連桿抵著翼刀向外擴開。上支座向上收縮時,連桿帶動翼刀內(nèi)收。
本實用新型進一步設置為,翼刀背離上支座的側面沿翼刀的長度方向固定若干合金齒,合金齒與孔壁接觸,與孔壁滑動摩擦對孔壁進行切削。
采用以上技術方案,翼刀上固定若干合金齒,加強對孔壁的切削。
本實用新型進一步設置為,翼刀遠離上支座的端部固定安裝座,安裝座上設置牙輪,牙輪與安裝座轉動連接。
采用以上技術方案,翼刀向外擴張時,其與孔壁接觸的端部上固定安裝座,安裝座上固定有牙輪,牙輪朝向孔壁的方向安裝,并且與安裝座轉動連接。如果在該位置處固定牙輪時,牙輪與孔壁滑動摩擦,牙輪的磨損增大。在該位置安裝牙輪,鉆孔時,牙輪最先抵在孔壁上,使用滾動的方式對孔壁進行切削,減少磨損。
本實用新型進一步設置為,所述擴底翼至少為四個。
采用以上技術方案,擴底翼至少設置為四個,擴底翼向外擴張時,至少向四個方向同時對孔壁進行切削,提高擴孔效率。
綜上所述,本實用新型具有以下有益效果:
在伸縮桿外部套設波紋管,波紋管與上支座和下支座連接,伸縮桿伸縮時,波紋管隨之拉伸或者壓縮,減少泥漿粘在伸縮桿上。
擴底翼向外擴張時,翼刀與孔壁的抵接位置處安裝與孔壁滾動摩擦的牙輪,翼刀上與孔壁的接觸位置處固定合金齒,合金齒與孔壁滑動摩擦。牙輪和合金齒配合對孔壁進行切削。
附圖說明
圖1是實施例1中旋挖鉆機四輻擴底鉆頭的正面剖視圖;
圖2是實施例1中旋挖鉆機四輻擴底鉆頭上支座的仰視圖;
圖3是圖1中A的放大示意圖;
圖4是實施例1中旋挖鉆機四輻擴底鉆頭翼刀部分示意圖;
圖5為旋挖鉆機四輻擴底鉆頭進入孔內(nèi)的結構示意圖;
圖6是實施例1中旋挖鉆機四輻擴底鉆頭擴孔示意圖;
圖7是實施例2中橡膠圈與護筒的一種連接結構;
圖8是圖7中B的放大示意圖。
圖中,1、鉆桿;2、上支座;21、頂盤;211、安裝管;212、加強鋼板;213、保護管;22、鉸接板;221、卡槽;3、下支座;31、伸縮桿;32、底座;33、固定板;34、護筒;4、擴底翼;41、翼刀;411、加強板;412、安裝座;413、牙輪;414、合金齒;42、連桿;5、樁孔;6、波紋管;7、橡膠圈;71、卡環(huán);72、凸沿。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
實施例1:
一種旋挖鉆機四輻擴底鉆頭,參照附圖1,包括有固定在鉆桿1下的上支座2、設置于上支座2下的下支座3,上支座2和下支座3之間連接有四個擴底翼4。
參照附圖1和圖2,具體來說,上支座2上設置有頂盤21,頂盤21呈圓形,頂盤21上方同軸焊接有安裝管211,上支座2通過安裝管211與鉆桿1固定,為了加強安裝管211與頂盤21的穩(wěn)定性沿安裝管211外壁焊接有若干加強鋼板212,頂盤21下方同軸焊接保護管213,保護管213為方管,保護管213四面各焊接有一個鉸接板22,鉸接板22為U型槽結構,并且開口朝外,其內(nèi)部形成卡槽221。 鉸接板22上側與頂盤21焊接,以增加鉸接板22的穩(wěn)定性。
結合附圖1,下支座3下端設置有底座32,底座32上方與底座32同軸焊接護筒34,護筒34和底座32之間焊接與鉸接板22相對應的固定板33。
護筒34內(nèi)部滑動連接有伸縮桿31,伸縮桿31上端插入保護管213中,隨上支座2的移動而移動。伸縮桿31最大伸長度大于挖鉆機四輻擴底鉆頭閉合時擴底翼4的總長確保伸縮桿31不會從護筒34中脫出。鉆桿1、上支座2、伸縮桿31和下支座3同軸設置,保證挖鉆機四輻擴底鉆頭的鉆孔位置的準確度。
結合附圖1和附圖3,為防止泥漿進入護筒34中與伸縮桿31接觸對伸縮桿31的性能造成影響,伸縮桿31外套設有波紋管6,波紋管6上端與保護管213粘貼固定,波紋管6下端通過橡膠圈7與護筒34固定,在挖鉆機四輻擴底鉆頭張開過程中波紋管6可隨伸縮桿31的伸縮而相應伸長或者縮短。
參照附圖1、附圖2和附圖4,擴底翼4上設置有翼刀41,翼刀41上端鉸接在卡槽221內(nèi),翼刀41下側鉸接有連桿42,翼刀41是一種U形槽鋼,為了加強翼刀41的強度,在翼刀41中焊接有若干加強板411,加強板411均勻分布在翼刀41的長度方向且與翼刀41兩側壁垂直設置,加強板411兩側與翼刀41兩側壁焊接,底部與翼刀41底壁焊接。
翼刀41下端還焊接有安裝座412,安裝座412截面呈U形,安裝座412內(nèi)通過螺桿穿設固定有牙輪413,牙輪413上端至翼刀41上端部均勻焊接有若干合金齒414,在挖鉆機四輻擴底鉆頭開始轉動時牙輪413最先與孔壁接觸以減少孔壁對合金齒414的磨損,合金齒414用來提升翼刀41對樁孔5側壁的切削能力。
連桿42與固定板33鉸接,連桿42是一組平行的鋼板,兩鋼板兩端分別將翼刀41和固定板33夾持住,為了使翼刀41和連桿42的鉸接結構易于展開,下支座3的尺寸設置為略小于上支座2的尺寸。
參照圖5,挖鉆機四輻擴底鉆頭剛放入孔內(nèi)時,伸縮桿31伸長量最大,翼刀41和連桿42內(nèi)收。參照附圖6,工作時,當挖鉆機四輻擴底鉆頭放置在樁孔5底部時對鉆桿1施壓,在壓力的作用下連桿42將翼刀41頂至樁孔5的孔壁,連桿42 的夾持結構配合翼刀41上端的卡合結構可加強挖鉆機四輻擴底鉆頭轉動時翼刀41在周向的承力能力,挖鉆機四輻擴底鉆頭轉動過程中對鉆桿1緩慢施壓,直至挖鉆機四輻擴底鉆頭完全張開即護筒34頂在保護管213底端完成擴孔施工。
實施例2
參照附圖7,實施例2與實施例1的區(qū)別之處在于橡膠圈7與護筒34的固定方式還可以為卡接固定。
結合附圖7和8對橡膠圈7的卡接結構具體說明,在橡膠圈7內(nèi)側設置有與護筒34上壁卡合的卡環(huán)71,卡環(huán)71截面呈倒刺形狀以卡合護筒34上壁,在橡膠圈7外側設置有凸沿72用來卡合護筒34側壁,使用螺栓穿過凸沿72并且固定在護筒34上,進一步增強橡膠圈7和護筒34之間的連接穩(wěn)固性。橡膠圈7和護筒34的貼合處灌注密封膠黏結,卡環(huán)71與護筒34上壁的卡合結構配合凸沿72與護筒34側壁的卡合結構增加了樁孔5泥漿中的水的繞流路徑進而起到防水效果。在橡膠圈7和護筒34之間灌注的密封膠進一步增加該部分的防水性能。該部分的密封結構也可以為在凸沿72上,沿凸沿72的周向方向箍設防水密封條。而卡環(huán)71與護筒34上壁的卡合結構使得伸縮桿31伸縮過程中不會將橡膠圈7頂出。
本具體實施例僅僅是對本實用新型的解釋,其并不是對本實用新型的限制,本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改,但只要在本實用新型的權利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護。