專利名稱：自重寬臂式擴(kuò)底鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種建筑物樁基礎(chǔ)中擴(kuò)底式鉆孔灌注樁擴(kuò)底施工的機(jī)械擴(kuò)底鉆頭。
目前，擴(kuò)底鉆頭按擴(kuò)刀的開閉驅(qū)動(dòng)力分，主要可歸類為自重式和液壓式(參見(jiàn)彭振斌主編，1997年，灌注樁工程設(shè)計(jì)計(jì)算與施工，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社)。本實(shí)用新型屬于前類。此類擴(kuò)底鉆頭靠鉆桿重量下壓，使擴(kuò)刀撐開，旋轉(zhuǎn)擴(kuò)孔。在工程施工實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有自重式擴(kuò)底鉆頭，有些由于擴(kuò)孔鉆臂連桿單薄，連桿銷軸鉸接點(diǎn)剛度不足，鉆進(jìn)中連桿擺動(dòng)大，鉆頭振動(dòng)，鉆進(jìn)效率較低。單薄的鉸接件在較大的鉆進(jìn)扭距作用下還容易損壞，鉆頭部件散落孔底，造成鉆孔事故；有些由于擴(kuò)底率(即擴(kuò)大頭直徑D與樁體直徑d比值的平方)低，不能滿足工程要求。
本實(shí)用新型的目的是提供一種自重?cái)U(kuò)底鉆頭，既能夠克服連桿擺動(dòng)、鉆進(jìn)中振動(dòng)大、鉆頭連桿系統(tǒng)容易損壞的缺點(diǎn)，具有較高的鉆進(jìn)效率和可靠性，又有滿足工程要求的擴(kuò)底率。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的將一般自重式擴(kuò)底鉆頭的上、下盤的直徑加大到接近常用鉆孔灌注樁的直徑，在上、下盤上設(shè)置寬支座。由于有了寬支座，通過(guò)銷軸即可裝接寬度與長(zhǎng)度之比達(dá)0.3以上的連桿，這里稱為寬臂式連桿，達(dá)到了既增加了連桿組銷軸鉸接點(diǎn)的剛度，又保持較高擴(kuò)底率的目的。
由于采用上述方案，在很有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了寬臂式連桿設(shè)計(jì)，其連桿組銷軸鉸接點(diǎn)的剛度比一般自重式擴(kuò)底鉆頭有顯著提高，從而克服了連桿擺動(dòng)、鉆進(jìn)中振動(dòng)大、鉆頭連桿系統(tǒng)容易損壞的缺點(diǎn)，提高了鉆進(jìn)效率和可靠性。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是本實(shí)用新型的機(jī)械構(gòu)造剖面圖，鉆頭正處于擴(kuò)張位。
圖2是鉆頭處于收攏位的姿態(tài)。
圖3是下盤寬支座的機(jī)械構(gòu)造圖。
圖4是上寬臂連桿構(gòu)造圖。
圖5是下寬臂連桿構(gòu)造圖。
圖中，1.鉆頭螺紋接頭、2.導(dǎo)軸套、3.導(dǎo)軸、4.上盤、5.上寬臂連桿、6.銷軸、7.合金刀頭、8.下寬臂連桿、9.下盤、10.上盤的上盤片、11.上寬支座、12.上盤的下盤片、13.下盤的上盤片、14.下寬支座、15.下盤的下盤片。
在
圖1中，上、下盤分別焊接在導(dǎo)軸套和導(dǎo)軸的端部。上、下盤直徑相同。為了盡可能增加連桿系統(tǒng)剛度，上、下盤的直徑應(yīng)盡可能接近鉆孔直徑，一般鉆孔灌注樁鉆孔直徑為600mm～1100mm。通過(guò)銷軸使上盤、下盤、上寬臂連桿、下寬臂連桿連成機(jī)構(gòu)，導(dǎo)軸在導(dǎo)軸套內(nèi)滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鉆頭的擴(kuò)張(
圖1)和收攏(圖2)。下盤的寬支座構(gòu)造如圖3所示。下盤的上、下盤片與寬支座焊接，保證足夠的強(qiáng)度和剛度。上盤的構(gòu)造與之類同。
本實(shí)用新型使用鋼材制造，其工作原理為使用普通鉆頭鉆至設(shè)計(jì)孔深后，提鉆換上本自重寬臂式擴(kuò)底鉆頭。此時(shí)，鉆頭的擴(kuò)孔鉆臂連桿處于收攏狀態(tài)，鉆頭外徑小于鉆孔孔徑，擴(kuò)底鉆頭可順利下到孔底。到達(dá)孔底后，鉆頭下盤及下寬臂連桿不再下行，而隨著鉆具旋轉(zhuǎn)，鉆頭上盤和3組上寬臂連桿在鉆桿重力的作用下，沿導(dǎo)軸下行，通過(guò)上盤推動(dòng)上、下寬臂連桿逐步張開，切削孔壁，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)孔。擴(kuò)孔結(jié)束后，上提鉆桿，帶動(dòng)上盤收攏上、下寬臂連桿，鉆頭外徑最小，提出鉆頭。通過(guò)更換不同長(zhǎng)度的寬臂連桿實(shí)現(xiàn)擴(kuò)底直徑可調(diào)。適當(dāng)?shù)臈l件下，亦可通過(guò)控制寬臂連桿的張開度，調(diào)節(jié)擴(kuò)底直徑。最大擴(kuò)底率可達(dá)4.6。
權(quán)利要求1.一種擴(kuò)底鉆頭，上盤焊接于導(dǎo)軸套端部，下盤焊接于導(dǎo)軸端部，上盤、上連桿、下連桿、下盤用銷軸順序鉸接，其特征是上、下盤上設(shè)置寬支座，上、下連桿為寬臂連桿，在支座銷軸鉸接處連桿寬度與其長(zhǎng)度之比大于0.3。
專利摘要一種應(yīng)用于建筑物樁基礎(chǔ)中擴(kuò)底式鉆孔灌注樁擴(kuò)底施工的機(jī)械擴(kuò)底鉆頭。一般自重式擴(kuò)底鉆頭，有些由于擴(kuò)孔鉆臂連桿單薄而鉆進(jìn)效率低、容易損壞，有些由于擴(kuò)底率低，不能滿足工程要求。本自重寬臂式擴(kuò)底鉆頭通過(guò)大直徑上、下盤上的寬支座和寬連桿，增加了連桿組銷軸鉸接點(diǎn)的剛度，從而克服了連桿擺動(dòng)、鉆進(jìn)中振動(dòng)大、鉆頭連桿系統(tǒng)容易損壞的缺點(diǎn)，并使最大擴(kuò)底率可達(dá)4.6。
文檔編號(hào)E02D5/44GK2475817SQ0122155
公開日2002年2月6日 申請(qǐng)日期2001年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月19日
發(fā)明者孫衛(wèi)軍 申請(qǐng)人:孫衛(wèi)軍