CN106869797A - 一种建筑工地上的扩孔设备的扩孔方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑工地上的扩孔设备的扩孔方法，连接杆受到动力机构作用下逐渐下降，连接臂绕着销轴二和销轴一转动，刮削机构绕着连接销转动，使得连接臂水平，扩孔设备绕着其轴线旋转，使得刮削齿对原桩孔的壁面进行刮削，待刮削机构展开到最大状态后其刮削形成的孔成型；连接杆受到动力机构作用下逐渐上升，连接臂绕着销轴二和销轴一转动，刮削机构绕着连接销转动，使得连接臂从水平状态开始倾斜，刮削机构收缩到最小状态；将扩孔设备沿着原桩孔拉出到孔外。该扩孔方法扩出的孔变径纵向深度高，减少孔底部以及桩孔原直径处的变径范围，使得灌浆后承受力增大，能够保持上方建筑的稳定性，其扩孔效率高，而且能够保护设备的安全。

Description

一种建筑工地上的扩孔设备的扩孔方法

技术领域

本发明涉及一种建筑扩孔设备扩孔方法，具体涉及一种建筑工地上的扩孔设备的扩孔方法。

背景技术

因为地面建筑物如果要建在地面上，地面要承受很大的压力，就必须保证地面有足够的抵抗压力的强度，这个往往很难做到，所以就必须对承受建筑物的地面进行加固或者改善地面的承受方式，所以就想到在地基上打桩，让建筑物的大部分重量通过桩传到地面以下很深的位置，因为这个位置的地基比地面承受能力大得多。在进行打桩前都需要在地面向着地底进行钻孔，而目前钻孔得到的孔都是竖直孔，即孔的直径都是一致的，这种孔在灌注混凝土成桩后其受力较差，导致上方建筑的稳定性不足，因此需要对孔进行扩孔。

目前的扩孔机械在孔底对孔壁扩出的孔都为八字型，这种孔的虽然增大了桩孔的底面积，起到一定的支撑作用，但是由于建筑钻孔的深度较深，其对于底部扩孔非常不方便，其扩孔时变径的纵向深度低，八字型的孔在底部以及桩孔原直径处薄弱，灌浆后其受力不稳定，还是会出现断裂现象，同时这种扩孔设备的方法繁琐而且稳定性差，容易导致设备受损。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有扩孔方法对于桩孔底部进行扩孔时扩出的孔纵向深度低，在灌浆后受力达不到要求，而且效率低，容易导致设备受损，不满足使用，其目的在于提供一种建筑工地上的扩孔设备的扩孔方法，该扩孔方法扩出的孔变径纵向深度高，灌浆后承受力增大，能够保持上方建筑的稳定性，其扩孔效率高，而且能够保护设备的安全。

本发明通过下述技术方案实现：

一种建筑工地上的扩孔设备的扩孔方法，依次包括以下步骤：

(1)将扩孔设备的连接孔与螺纹杆旋合连接，然后扩孔设备在螺纹杆的作用下沿着原桩孔伸入到孔底直到无法下移为止并保持对孔底的压紧；

(2)连接杆受到动力机构作用下逐渐下降，刮削机构此时开始展开，连接杆带动销轴二在通槽中下移，连接臂绕着销轴二和销轴一转动，刮削机构绕着连接销转动，使得连接臂逐渐水平，当连接臂水平时，销轴二在通槽中下移到最低位置并保持不动，连接臂也无法绕着销轴转动，刮削机构也无法绕着连接销转动，刮削机构展开到最大状态并保持不动；

(3)在刮削机构开始展开过程中，扩孔设备也绕着其轴线旋转，使得刮削齿对原桩孔的壁面进行刮削，待刮削机构展开到最大状态后其刮削形成的孔成型；

(4)孔成型后即完成了刮削，扩孔设备停止转动，连接杆受到动力机构作用下逐渐上升，刮削机构此时开始收缩，连接杆带动销轴二在通槽中上升，连接臂绕着销轴二和销轴一转动，刮削机构绕着连接销转动，使得连接臂从水平状态开始倾斜，直到销轴二在通槽中上升到最高位置并保持不动，连接臂也无法绕着销轴转动，刮削机构也无法绕着连接销转动，刮削机构收缩到最小状态并保持不动，此时刮削机构整体纵向在扩孔设备的端面范围内；

(5)将扩孔设备沿着原桩孔拉出到孔外，即完成了扩孔过程。

桩孔一般都是通过钻头钻孔形成，此时的桩孔上下直径相同，对于上方体积较小或者重量较轻的建筑物而言，这种等直径的桩孔在注浆后承载能力能够满足要求，一般基建施工中也是这种结构，其操作也比较方便，但是对于上方体积较大或者重量较重的建筑物而言，每个桩孔受力较大，如果还是采用等直径的结构，承载力会超过设定力，其底部将会出现破裂或者其它问题，只有通过加大桩孔直径来解决，而这对于钻孔成本以及钻孔设备本身而言，都会造成成本增加，尤其钻孔设备本身规格都是固定的，不能无限制增大钻孔尺寸，因此需要对桩孔进行扩孔，目前使用的扩孔设备是一种展开后为八字型的扩孔机械，其旋转后扩出的孔即在原桩孔底部扩大形成一个竖向剖面为八字型的孔，如图1所示，这种孔能够起到一定程度的变径，但是这种形状的孔所形成的变径的纵向深度低，即从底部到原桩孔直径一直在变化，八字型的孔在底部以及桩孔原直径处薄弱，灌浆后变径的厚度薄，承载能力弱，或者受力不稳定，使用一段时间后，还是会出现断裂风险，将造成上方建筑出现倾斜、裂缝或者倾倒。本方案设计的扩孔方法，则是通过在连接座下方设置有支撑柱，且支撑柱与连接座固定，在连接座下方设置有若干个刮削机构，刮削机构在中部折弯，其下部与支撑柱平行，上部朝向支撑柱倾斜并连接座连接，刮削机构能够绕着其与连接座的连接处转动，支撑柱设置在刮削机构形成的区域的中心线上，刮削机构均与支撑柱连接并且刮削机构能绕着其与支撑柱的连接处转动。其改变扩孔后形成的结构形状，增大孔变径纵向深度，即在底部形成一个稳定且较大直径的部分，然后形成过渡段直径变小到桩孔原直径，这样在灌浆后形成的桩柱承载力大大增强，其能够保持上方建筑的稳定性，扩孔过程稳定性提高，保证了设备的安全，扩孔效率也大大提高。

将刮削机构分为倾斜板和竖直板，并且倾斜板和竖直板连接为整体结构，而且竖直板与支撑柱平行，刮削后形成直径较大且保持稳定直径的孔，所以设置在竖直板上的刮削齿之间的连线与竖直板平行，即刮削齿在旋转时刮削的轨迹为水平圆周，而且设置在竖直板上的刮削齿刮削出的孔直径相同。倾斜板远离竖直板的一端朝向支撑柱并与连接座连接，倾斜板能够绕着其与连接座的连接处转动，且倾斜板和竖直板之间的连接处与支撑柱连接并且能绕着其与支撑柱的连接处转动，倾斜板上的刮削齿刮削出的孔为渐变直径，即将刮削齿中设置在倾斜板上的刮削齿之间的连线与倾斜板平行，其形成的孔直径位于竖直板上刮削出的孔和原桩孔直径之间，形成均衡过渡，而且将倾斜板和竖直板之间呈135°至150°的夹角，这个范围内刮削时受力稳定，能够承受刮削时孔壁的冲击，同时在这个角度范围内，倾斜板撑开时刮削齿吃入更加省力，受到的冲击更小，一般为了制造方便和成型准确，角度采用5°递进变化的规格，即135°、140°、145°和150°。

还在连接座的下方设置有两块相互平行设置的安装板，安装板的顶端均与连接座的底端垂直固定，支撑柱穿过安装板之间的区域并同时与两块安装板固定为整体结构，倾斜板远离竖直板的一端***安装板之间，安装板上设置有连接销，连接销穿过安装板和倾斜板，且倾斜板能够绕着连接销转动。安装板是便于刮削机构安装的位置，使得刮削机构有足够的空间进行变形，同时又能够形成与连接座的连接，使得整体结构保持稳定，承受冲击力。

支撑柱的顶部内凹形成空腔，空腔中设置有连接杆，且连接杆的顶端穿过连接座，连接杆能够在空腔中沿着支撑柱的轴线方向进行移动；支撑柱的侧壁上设置有通槽，通槽对称设置在支撑柱的侧壁上并与空腔连通，通槽中设置有销轴二，销轴二穿过连接杆并能够在通槽中沿着支撑柱的轴线方向进行移动；刮削机构和支撑柱之间设置有连接臂，连接臂上设置有销轴一，销轴一同时穿过连接臂以及倾斜板和竖直板之间的连接处，且连接臂能够绕着销轴一转动，连接臂的另一端与销轴二连接，且连接臂能够绕着销轴二转动；而刮削机构的数量优选为两组，每组刮削机构连接的连接臂均为两块，且刮削机构和支撑柱设置在与其连接的两块连接臂之间，销轴一穿过刮削机构后同时与该两块连接臂连接，连接臂均与同一根销轴二连接。在进行刮削时，刮削机构要能够撑开，由于原桩孔直径限定，其刮削过程是一个渐进，才能达到最终刮削要求，将扩孔设备收拢放入原桩孔，此时刮削机构属于闭合状态，在到达底部后，即与原桩孔底部接触并稳定后，连接杆受到动力机构作用下逐渐下降，刮削机构开始展开，即连接杆带动销轴二在通槽中下移，连接臂绕着销轴二和销轴一转动，刮削机构绕着连接销转动，使得连接臂逐渐水平，当连接臂水平后，此时销轴二在通槽中下移到最低位置并保持不动，连接臂也无法绕着销轴转动，刮削机构也无法绕着连接销转动，刮削机构展开到最大直径，在展开过程中设备始终在绕着其轴线转动，即逐渐扩孔，最终形状稳定后扩出的孔如图3所示，这种孔由于底部有较高且直径稳定的部分，在灌浆后形成的桩承受力大大增强。

连接柱的下方设置有底座，底座的顶端与连接柱的底端垂直固定，并且底座的端面尺寸大于连接柱的端面尺寸。底座是用于抵紧到孔底部后，增大接触面积，使得承受力增大，这样抵紧在孔底部后在液压或者其它动力机构带动下撑开刮削机构，保持其最大撑开状态的稳定，刮削时不会移动，最终刮削轨迹稳定，孔成型稳定。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：该扩孔方法扩出的孔变径纵向深度高，底部面积形成稳定性增大，减少孔底部以及桩孔原直径处的变径范围，使得灌浆后承受力增大，能够保持上方建筑的稳定性，其扩孔效率高，而且能够保护设备的安全。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为现有扩孔设备扩的孔结构；

图2为本发明结构示意图；

图3为本发明扩的孔结构。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-连接孔，2-连接销，3-安装板，4-通槽，5-连接臂，6-销轴一，7-销轴二，8-支撑柱，9-底座，10-竖直板，11-水平刮削齿，12-斜刮削齿，13-倾斜板，14-肋板，15-连接座，16-连接杆。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1至图3所示，一种建筑工地上的扩孔设备的扩孔方法，包括连接座15，连接座15中设置有连接孔1，连接孔1为螺纹孔，其用于将连接座15与其它设备连接，连接孔1不是通孔，这样支撑柱8顶部能够形成与连接座15的固定，在连接座15的下方设置有两块相互平行设置的安装板3，安装板3的顶端均与连接座15的底端垂直固定，支撑柱8穿过安装板3之间的区域并同时与两块安装板3固定为整体结构，刮削机构包括连接为整体结构的倾斜板13和竖直板10，竖直板10与支撑柱8平行，其中倾斜板13和竖直板10之间呈135°至150°的夹角，夹角具体角度根据规格确定，一般优选为135°、140°、145°和150°。刮削齿中设置在倾斜板13上的刮削齿之间的连线与倾斜板13平行，设置在竖直板10上的刮削齿之间的连线与竖直板10平行。为方便描述，将设置在倾斜板13上的刮削齿命名为斜刮削齿12，斜刮削齿12之间的距离相等并且形成等直径变化，设置在竖直板10上的刮削齿命名为水平刮削齿11，水平刮削齿11之间距离相等并且刮削形成的孔直径相同，将所有的水平刮削齿11布置方式为沿着水平线布置，这样其刮削形成的孔内壁形成光滑，吃入部位伸入，能够承受冲击。而且这种扩孔设备扩出的孔有足够深度的阶梯直径，尤其底部作为主要的承重力点，在安装钢筋孔且浇注混凝土后，水平刮削齿11刮削出的等径底部具有足够的高度，承载力大，满足设计要求，满足对上方体积较大或者重量较重的建筑物的支撑，保证了建筑物的质量。

倾斜板13远离竖直板10的一端***安装板3之间，安装板3上设置有连接销2，连接销2穿过安装板3和倾斜板13，且倾斜板13能够绕着连接销2转动。为了使得结构更加紧凑和稳固，安装板3之间的距离不宜太大，即安装板3之间的距离最大不能超过支撑柱8的外径，同时还在安装板3上安装有肋板14，肋板14端头与连接座15的底端固定，增加结构的稳固性。

实施例2：

如图1至图3所示，在上述实施例的基础上，支撑柱8的顶部内凹形成空腔，连接孔1底面内凹形成通孔，且通孔与空腔连通，在空腔中设置有连接杆16，且连接杆16的顶端穿过通孔与连接座15的连接孔1，连接杆16能够在空腔和连接孔1中沿着支撑柱8的轴线方向进行移动。为了保持移动的顺畅，最好将支撑柱的轴线、连接杆16的轴线、连接孔1的轴线、通孔的轴线以及空腔的轴线设计为重合。

支撑柱8的侧壁上设置有两条通槽4，通槽4对称设置在支撑柱8的侧壁上并与空腔连通，通槽4中设置有销轴二7，销轴二7穿过连接杆16并能够在通槽4中沿着支撑柱8的轴线方向进行移动。通槽4位于连接销2下方，通槽4为条形槽，其宽度略大于销轴二7的外径，既能够满足销轴二7的上下移动，又对销轴二7进行限位。

实施例3：

如图1至图3所示，在上述实施例的基础上，刮削机构和支撑柱8之间设置有连接臂5，刮削机构的数量为两组，每组刮削机构连接的连接臂5均为两块，且刮削机构和支撑柱8设置在与其连接的两块连接臂5之间，连接臂5上设置有销轴一6，同一组刮削机构上的销轴一6同时穿过两块连接臂5以及倾斜板13和竖直板10之间的连接处，且连接臂5能够绕着销轴一6转动，连接臂5的另一端均与同一根销轴二7连接，且连接臂5能够绕着销轴二7转动。在连接杆16移动时能够带动刮削机构进行相应方向的转动，即刮削机构的收缩和展开，其最大展开状态即为所有连接臂5相互平行，此时销轴二7移动到通槽4最低处并且无法下移，最小收缩状态即为销轴二7移动到通槽4最高处并且无法上移，并且刮削机构整***于连接座15的端面范围内，在扩孔设备上下移动时，刮削机构不会原桩孔的外壁进行刮削。

支撑柱8的下方设置有底座9，底座9的顶端与支撑柱8的底端垂直固定，并且底座9的端面尺寸大于支撑柱8的端面尺寸。底座9是用于在进行扩孔时进行支撑的部件，故其端面尺寸较大，使得扩孔设备轴向上保持稳定。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种建筑工地上的扩孔设备的扩孔方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

(1)将扩孔设备的连接孔(1)与螺纹杆旋合连接，然后扩孔设备在螺纹杆的作用下沿着原桩孔伸入到孔底直到无法下移为止并保持对孔底的压紧；

(2)连接杆(16)受到动力机构作用下逐渐下降，刮削机构此时开始展开，连接杆(16)带动销轴二(7)在通槽(4)中下移，连接臂(5)绕着销轴二(7)和销轴一(6)转动，刮削机构绕着连接销(2)转动，使得连接臂(5)逐渐水平，当连接臂(5)水平时，销轴二(7)在通槽(4)中下移到最低位置并保持不动，连接臂(5)也无法绕着销轴转动，刮削机构也无法绕着连接销(2)转动，刮削机构展开到最大状态并保持不动；

(3)在刮削机构开始展开过程中，扩孔设备也绕着其轴线旋转，使得刮削齿对原桩孔的壁面进行刮削，待刮削机构展开到最大状态后其刮削形成的孔成型；

(4)孔成型后即完成了刮削，扩孔设备停止转动，连接杆受到动力机构作用下逐渐上升，刮削机构此时开始收缩，连接杆带动销轴二(7)在通槽(4)中上升，连接臂(5)绕着销轴二(7)和销轴一(6)转动，刮削机构绕着连接销(2)转动，使得连接臂(5)从水平状态开始倾斜，直到销轴二(7)在通槽(4)中上升到最高位置并保持不动，连接臂(5)也无法绕着销轴转动，刮削机构也无法绕着连接销(2)转动，刮削机构收缩到最小状态并保持不动，此时刮削机构整体纵向在扩孔设备的端面范围内；

(5)将扩孔设备沿着原桩孔拉出到孔外，即完成了扩孔过程。

2.根据权利要求1所述的一种建筑工地上的扩孔设备的扩孔方法，其特征在于，所述扩孔设备包括连接座(15)，在连接座(15)下方设置有支撑柱(8)，且支撑柱(8)与连接座(15)固定，刮削机构设置在在连接座(15)下方，刮削机构在中部折弯，其下部与支撑柱(8)平行，上部朝向支撑柱(8)倾斜并连接座(15)连接，刮削机构能够绕着其与连接座(15)的连接处转动，支撑柱(8)设置在刮削机构形成的区域的中心线上，刮削机构均与支撑柱(8)连接并且刮削机构能绕着其与支撑柱(8)的连接处转动。

3.根据权利要求2所述的一种建筑工地上的扩孔设备的扩孔方法，其特征在于，所述刮削机构包括连接为整体结构的倾斜板(13)和竖直板(10)，竖直板(10)与支撑柱(8)平行，倾斜板(13)远离竖直板(10)的一端朝向支撑柱(8)并与连接座(15)连接，倾斜板(13)能够绕着其与连接座(15)的连接处转动，且倾斜板(13)和竖直板(10)之间的连接处与支撑柱(8)连接并且能绕着其与支撑柱(8)的连接处转动，刮削齿分别安装在倾斜板(13)和竖直板(10)远离支撑柱(8)的一端。

4.根据权利要求3所述的一种建筑工地上的扩孔设备的扩孔方法，其特征在于，所述倾斜板(13)和竖直板(10)之间呈135°至150°的夹角。

5.根据权利要求3所述的一种建筑工地上的扩孔设备的扩孔方法，其特征在于，所述刮削齿中设置在倾斜板(13)上的刮削齿之间的连线与倾斜板(13)平行，设置在竖直板(10)上的刮削齿之间的连线与竖直板(10)平行。

6.根据权利要求3所述的一种建筑工地上的扩孔设备的扩孔方法，其特征在于，所述连接座(15)的下方设置有两块相互平行设置的安装板(3)，安装板(3)的顶端均与连接座(15)的底端垂直固定，支撑柱(8)穿过安装板(3)之间的区域并同时与两块安装板(3)固定为整体结构，倾斜板(13)远离竖直板(10)的一端***安装板(3)之间，连接销(2)穿过安装板(3)和倾斜板(13)，且倾斜板(13)能够绕着连接销(2)转动。

7.根据权利要求2所述的一种建筑工地上的扩孔设备的扩孔方法，其特征在于，所述支撑柱(8)的顶部内凹形成空腔，连接杆(16)底端设置在空腔中，且连接杆(16)的顶端穿过连接座(15)，连接杆(16)能够在空腔中沿着支撑柱(8)的轴线方向进行移动。

8.根据权利要求7所述的一种建筑工地上的扩孔设备的扩孔方法，其特征在于，所述通槽(4)对称设置在支撑柱(8)的侧壁上并与空腔连通，销轴二(7)穿过连接杆(16)并能够在通槽(4)中沿着支撑柱(8)的轴线方向进行移动。

9.根据权利要求2所述的一种建筑工地上的扩孔设备的扩孔方法，其特征在于，所述刮削机构的数量为两组，每组刮削机构连接的连接臂(5)均为两块，且刮削机构和支撑柱(8)设置在与其连接的两块连接臂(5)之间，销轴一(6)穿过刮削机构后同时与该两块连接臂(5)连接，连接臂(5)均与同一根销轴二(7)连接，且连接臂(5)能够绕着销轴一(6)转动，连接臂(5)的另一端与销轴二(7)连接，且连接臂(5)能够绕着销轴二(7)转动。

10.根据权利要求2至9中任意一项所述的一种建筑工地上的扩孔设备的扩孔方法，其特征在于，所述支撑柱(8)的下方设置有底座(9)，底座(9)的顶端与支撑柱(8)的底端垂直固定，并且底座(9)的端面尺寸大于支撑柱(8)的端面尺寸。