伸展擴孔鉆頭及擴孔工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于建筑施工工地的一種擴孔鉆頭及擴孔工藝，具體地說是一種在原有預(yù)成孔的底部擴孔的擴孔鉆頭及擴孔工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]粧基工程是土木工程領(lǐng)域中重要組成部分之一，目前常用的工程粧形式主要有預(yù)制粧與灌注粧兩大類別，其中預(yù)制粧包括鋼管粧、預(yù)制方粧、PHC管粧、預(yù)應(yīng)力空心方粧等形式，其特點是將工程粧預(yù)制成形后置入土體，利用粧與土的共同作用提供抗壓、抗拔、抗彎或水平承載力。灌注粧包括鉆孔灌注粧、沉管灌注粧等形式，其特點是首先在巖土體中預(yù)成孔，然后灌入粧體材料成粧。因粧尖持力層或部分粧側(cè)土層強度高，在各類灌注粧中可通過擴大粧端與土體接觸面來提高粧基承載力。與預(yù)制粧相比，由于具有施工時無振動、無擠土、噪音小、宜于在城市建筑物密集地區(qū)使用等優(yōu)點，灌注粧在施工中得到較為廣泛的應(yīng)用。
[0003]但由于現(xiàn)有灌注粧提高承載力的方法是以擴大粧端與土體接觸面積，鉆深孔等方法增加土體對粧身的摩擦力來實現(xiàn)，擴孔鉆也為擴傘形粧端，增加承載力有限，無法滿足所需粧基承載力的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種伸展擴孔鉆頭及擴孔工藝，其擴出的孔可以進一步的增加粧端與土體的接觸面積，從而進一步增加粧基的承載力。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的伸展擴孔鉆頭，包括:
[0006]升降轉(zhuǎn)動軸，上端設(shè)為動力連接接頭；
[0007]旋切裝置，包括至少一個旋切轉(zhuǎn)臂，旋切轉(zhuǎn)臂的外表面設(shè)置有旋切刀；旋切轉(zhuǎn)臂的一端鉸接在升降轉(zhuǎn)動軸上，鉸接處的軸線與升降轉(zhuǎn)動軸的軸線垂直，且旋切轉(zhuǎn)臂與升降轉(zhuǎn)動軸之間設(shè)置有驅(qū)動旋切轉(zhuǎn)臂繞鉸接處的軸線轉(zhuǎn)動的伸縮驅(qū)動裝置；所述旋切轉(zhuǎn)臂繞鉸接處的軸線轉(zhuǎn)動的最大角度為鈍角。
[0008]作為伸展擴孔鉆頭的進一步的技術(shù)方案:所述升降轉(zhuǎn)動軸的下端插接在可轉(zhuǎn)軸套內(nèi)，且升降轉(zhuǎn)動軸的下端與可轉(zhuǎn)軸套的下端之間設(shè)置有升降行程；升降轉(zhuǎn)動軸上設(shè)置有升降導(dǎo)向板，升降導(dǎo)向板與可轉(zhuǎn)軸套上的升降導(dǎo)向槽配合；所述升降導(dǎo)向板上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向滑軌，所述的可轉(zhuǎn)軸套鉸接旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向板的一端，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向板的另一端設(shè)為旋轉(zhuǎn)端，該旋轉(zhuǎn)端的一側(cè)設(shè)為與所述旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向滑軌配合的旋轉(zhuǎn)頭，旋轉(zhuǎn)端的另一側(cè)鉸接連桿的一端，連桿的另一端鉸接在旋切轉(zhuǎn)臂上；
[0009]可轉(zhuǎn)軸套的下端設(shè)為旋轉(zhuǎn)端，該旋轉(zhuǎn)端可自轉(zhuǎn)的裝配在固定支座上；固定支座的底部固設(shè)有腳架。
[0010]更進一步的:所述固定支座內(nèi)設(shè)置有一個球形部件，所述可轉(zhuǎn)軸套的旋轉(zhuǎn)端與所述的球形部件連接，且球形部件的球心位于可轉(zhuǎn)軸套的軸線上。
[0011]進一步的方案:所述的旋切轉(zhuǎn)臂設(shè)置有兩個，分別位于升降轉(zhuǎn)動軸的兩側(cè)，兩個旋切轉(zhuǎn)臂與升降轉(zhuǎn)動軸的鉸接處的軸線平行。
[0012]進一步的方案:所述的旋切轉(zhuǎn)臂上的旋切刀由多節(jié)間隙套裝在旋切轉(zhuǎn)臂上的刀套組成；每個刀套的外表面上布滿有若干個凸出的齒牙狀的刀頭。
[0013]進一步的方案:所述旋切轉(zhuǎn)臂上刀套按照所處的位置分別記為頭端刀套、末端刀套、中間刀套，中間刀套位于頭端刀套與末端刀套之間且中間刀套至少設(shè)置有一個，頭端刀套、中間刀套上的刀頭沿旋切轉(zhuǎn)臂的徑向凸出；末端刀套上位于末端的至少一圈刀頭均為傾斜設(shè)置，且傾斜角度相同。
[0014]進一步的方案:所述升降轉(zhuǎn)動軸上設(shè)置有用于限制旋切轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動角度的上限位裝置、下限位裝置。
[0015]本發(fā)明還提供了一種上述伸展擴孔鉆頭的擴孔工藝，包括以下步驟:
[0016]I)將升降轉(zhuǎn)動軸與動力裝置連接，動力裝置包括驅(qū)動升降轉(zhuǎn)動軸升降的裝置、驅(qū)動升降轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動的裝置；
[0017]2)伸展擴孔鉆頭置于預(yù)先打好的直孔中；
[0018]3)升降轉(zhuǎn)動軸被驅(qū)動自轉(zhuǎn)；
[0019]4)同時啟動伸縮驅(qū)動裝置驅(qū)動旋切轉(zhuǎn)臂做出向上或向下的展開動作，繼續(xù)驅(qū)動旋切轉(zhuǎn)臂同向轉(zhuǎn)動做向上或向下合攏的動作；旋切轉(zhuǎn)臂上的旋切刀對孔壁進行切削進行擴孔；
[0020]5)擴孔結(jié)束后；升降轉(zhuǎn)動軸被驅(qū)動作出上升動作，最終伸展擴孔鉆頭整體取出。
[0021]上述擴孔工藝還可進一步的:實施步驟4)時，同時使升降轉(zhuǎn)動軸做勻速緩慢的升起或降下的動作；擴出的孔形成豎直截面為橢圓的孔。
[0022]本發(fā)明提供的基于另一種伸展擴孔鉆頭的擴孔工藝，包括如下步驟:
[0023]I)將升降轉(zhuǎn)動軸與動力裝置連接，動力裝置包括驅(qū)動升降轉(zhuǎn)動軸升降的裝置、驅(qū)動升降轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動的裝置；
[0024]2)伸展擴孔鉆頭置于預(yù)先打好的直孔中，使腳架插入孔底層土壤中，從而使固定支座固定在孔中；
[0025]3)升降轉(zhuǎn)動軸被驅(qū)動自轉(zhuǎn)，在自轉(zhuǎn)的同時下壓升降轉(zhuǎn)動軸；升降導(dǎo)向板在升降導(dǎo)向槽的導(dǎo)向作用下緩緩向下滑動，此時旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向板的旋轉(zhuǎn)頭的一側(cè)以旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向滑軌為軌跡行進，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向板的旋轉(zhuǎn)頭的另一側(cè)通過連桿使旋切轉(zhuǎn)臂4繞與升降轉(zhuǎn)動軸鉸接處為軸向上旋轉(zhuǎn)，旋切轉(zhuǎn)臂做緩慢向上展開運動；同時，在土壤阻力作用下，設(shè)置在旋切轉(zhuǎn)臂外表面的旋切刀對土壤進行旋切；當旋切轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)至與升降轉(zhuǎn)動軸垂直時，旋切形成橢圓形擴孔的下半部分；
[0026]繼續(xù)下壓升降轉(zhuǎn)動軸，升降導(dǎo)向板繼續(xù)下滑，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向滑軌繼續(xù)下移，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向板的旋轉(zhuǎn)頭繞旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向板與可轉(zhuǎn)軸套的鉸接處繼續(xù)同方向的轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)頭帶動連桿驅(qū)動旋切轉(zhuǎn)臂繼續(xù)同方向的轉(zhuǎn)動，形成向上的合攏動作，此時旋切轉(zhuǎn)臂上的旋切刀對土壤進行旋切，形成橢圓形擴孔的上半部分；
[0027]4)緩慢上提升降轉(zhuǎn)動軸，使升降導(dǎo)向板在升降導(dǎo)向槽的導(dǎo)向作用下緩緩向上滑動，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向板的旋轉(zhuǎn)頭在旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向滑軌的推動作用下繞旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向板與可轉(zhuǎn)軸套的鉸接處反向轉(zhuǎn)動，從而通過連桿驅(qū)動旋切轉(zhuǎn)臂繞與升降轉(zhuǎn)動軸鉸接處反向轉(zhuǎn)動，旋切轉(zhuǎn)臂緩慢向下展開；
[0028]繼續(xù)上提升降轉(zhuǎn)動軸，將旋切轉(zhuǎn)臂收回至初始位置；完成一次擴孔；
[0029]5)然后使升降轉(zhuǎn)動軸繼續(xù)上升，直至伸展擴孔鉆頭取出，完成上提取出伸展擴孔鉆頭的操作。
[0030]擴孔工藝的進一步的技術(shù)方案，所述升降轉(zhuǎn)動軸上設(shè)置有用于限制旋切轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動角度的上限位裝置、下限位裝置；
[0031]步驟3)中，下壓伸展擴孔鉆頭至旋切轉(zhuǎn)臂與上限位裝置接觸而結(jié)束向上合攏的動作；
[0032]步驟4)中，下壓伸展擴孔鉆頭至旋切轉(zhuǎn)臂與下限位裝置接觸而結(jié)束向下合攏的動作。
[0033]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明伸展擴孔鉆頭及基于該鉆頭的擴孔工藝擴出的粧端，保證原有單粧承載力高，充分發(fā)揮粧端土的端承力；嵌入地層一定深度，抗震性能好等；擴出孔類似錨粧，抗拔力較原有粧型有明顯提高等優(yōu)點，同時本發(fā)明施工時無振動、無擠土、噪音小、宜于在城市建筑物密集地區(qū)使用等優(yōu)點，而且本發(fā)明中的鉆頭具有收縮角度調(diào)解范圍大，受力均力，結(jié)構(gòu)簡單，擴孔直徑可調(diào)節(jié)的特點，可滿足各種擴孔的要求。
【附圖說明】
[0034]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的說明:
[0035]圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2為圖1的左視圖；
[0037]圖3為圖1所示實施例中旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向板、連桿、旋切轉(zhuǎn)臂部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖4為圖1所示實施例中升降轉(zhuǎn)動軸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖5為圖1所示實施例中旋切轉(zhuǎn)臂的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖6為圖1所示實施例初始狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖7為圖6的左視圖；
[0042]圖8為圖6中的旋切轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動到最上方限制位的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖9為圖8的左視圖；
[0044]圖10為圖1所示實施例實施擴孔工藝時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖中:
[0046]I動力連接接頭；
[0047]2升降轉(zhuǎn)動軸；
[0048]3上限位裝置；
[0049]4旋切轉(zhuǎn)臂；
[0050]5旋切刀頭；
[0051]6旋切刀頭末節(jié)；
[0052]7升降導(dǎo)向槽；
[0053]8可轉(zhuǎn)軸套；
[0054]9第一鉸接軸；
[0055]10旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向滑軌；
[0056]11升降導(dǎo)向板；
[0057]12下限位裝置；
[0058]13 連桿；
[0059]14移動支撐軸；
[0060]15旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向板；151旋轉(zhuǎn)頭；
[0061]16旋轉(zhuǎn)支撐套導(dǎo)向套；
[0062]17球形旋轉(zhuǎn)軸端；
[0063]18固定支座；
[0064]19 腳架；
[0065]20刀套，201頭端刀套，202末端刀套，203中間刀套，
[0066]21刀頭，211末?而刀頭。
【具體實施方式】
[0067]如圖1-5所示，該伸展擴孔鉆頭主要包括升降轉(zhuǎn)動軸2、旋切裝置。
[0068]升降轉(zhuǎn)動軸2的上端設(shè)為動力連接接頭I。
[0069]旋切裝置，包括至少一個旋切轉(zhuǎn)臂4，旋切轉(zhuǎn)臂4的外表面設(shè)置有旋切刀。旋切轉(zhuǎn)臂4的一端鉸接在升降轉(zhuǎn)動軸上，鉸接處為第一鉸接軸9，第一鉸接軸9與升降轉(zhuǎn)動軸2垂直。旋切轉(zhuǎn)臂4與升降轉(zhuǎn)動軸2之間設(shè)置有驅(qū)動旋切轉(zhuǎn)臂繞第一鉸接軸9轉(zhuǎn)動的伸縮驅(qū)動裝置，旋切轉(zhuǎn)臂4繞第一鉸接軸9轉(zhuǎn)動的最大角度為鈍角。該實施例中其中所述的伸縮驅(qū)動裝置采用了機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的。
[0070]具體機械結(jié)構(gòu)如下:所述升降轉(zhuǎn)動軸2的下端插接在可轉(zhuǎn)軸套8內(nèi)，且升降轉(zhuǎn)動軸2的下端與可轉(zhuǎn)軸套8的下端之間設(shè)置有升降行程；升降轉(zhuǎn)動軸2上設(shè)置有升降導(dǎo)向板11，升降導(dǎo)向板11與可轉(zhuǎn)軸套8上的升降導(dǎo)向槽7配合；所述升降導(dǎo)向板11上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向滑軌10，可轉(zhuǎn)軸套8鉸接旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向板15的一端，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向板15的另一端設(shè)為旋轉(zhuǎn)端，該旋轉(zhuǎn)端的一側(cè)設(shè)為與所述旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向滑軌配合的旋轉(zhuǎn)頭151，旋轉(zhuǎn)端的另一側(cè)鉸接連桿13的一端，連桿13的另一端鉸接在旋切轉(zhuǎn)臂4上。
[0071]可轉(zhuǎn)軸套8的下端設(shè)為旋轉(zhuǎn)端，該旋轉(zhuǎn)端可自轉(zhuǎn)的裝配在固定支座18上；
[0072]該實施例采取的技術(shù)是:在固定支座內(nèi)設(shè)置一個球形部件17，球形部件17被固定支座18內(nèi)的球形凹面限制且相互之間為滑動配合；可轉(zhuǎn)軸套8的旋轉(zhuǎn)端與球形部件17連接，且球形部件17的球心位于可轉(zhuǎn)軸套8的軸線上；這樣，固定支座18對球形部件17及可轉(zhuǎn)軸套8形成支撐和限位作用；可轉(zhuǎn)軸套8轉(zhuǎn)動時球形部件17 —起轉(zhuǎn)動，球形部件17起到了支撐可轉(zhuǎn)軸套8。而且采用球形部件17的自由度更高，升降轉(zhuǎn)動軸2、可轉(zhuǎn)軸套8的壽命更長。