一种钢护筒跟进工艺的扩孔机构及扩孔装置的制作方法

1.本实用新型涉及溶洞区混凝土钻孔，特别是一种钢护筒跟进工艺的扩孔机构及扩孔装置。


背景技术：

2.在国家大力推行基础设施建设的背景下，一二线城市道路工程大肆新建、扩建、改建，快速路高架桥工程占据了很大的比例，而桩基工程作为桥梁工程的重要分部工程，是保证桥梁工程安全性、耐久性的重要工序。桩基在施工过程中遇到岩溶发育等不良地质灾害屡见不鲜，岩溶发育的地区进行砼钻孔灌注桩施工一直是建设、设计、施工单位关注的技术难题，特别给施工带来很大困难，施工期间处理方法不当时，往往会造成掉钻、埋钻、漏浆、塌孔、甚至是钻机倾覆等严重事故发生。
3.岩溶区混凝土钻孔灌桩常规成孔施工方法及措施主要以常规泥浆护壁方法、向孔内抛填片石、回填素混凝土、压力注浆以及采用钢护筒跟进等施工工艺为主，针对岩溶发育复杂的半填充和无填充溶洞区桩基，因空洞大、实施安全风险高，经常采用“钢护筒跟进”成孔的方法，即“旋挖成孔+钢护筒跟进加固”循环进行，但受钻孔垂直度、扩孔不均匀、淤泥质粉质黏土层缩径等因素影响，钢护筒在下放跟进期间易发生“卡管”现象，“卡”后极难再下放，故钢护筒下放期间需要跟进扩孔。而为了保证混凝土钻孔灌注桩钢护筒跟进工艺有效实施及效率，迫切需要一种简易、实用、收放自如的扩孔装置。


技术实现要素：

4.为满足溶洞区混凝土钻孔灌注桩钢护筒跟进工艺的成功、高效实施，提高成孔率及施工安全，结合混凝土钻孔灌注桩旋挖钻成孔的原理、钻头结构，提供一种结构简单、制作方便、经济适用且操作简单的钢护筒跟进工艺的扩孔机构及扩孔装置。
5.本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种钢护筒跟进工艺的扩孔机构，包括底封板、安装架、扩孔钻头和限位部，底封板的底部安装有若干安装架，安装架与底封板之间形成安装槽，安装槽内安装有可周向转动的扩孔钻头，且安装架上安装有限制扩孔钻头周向转动限位部a和限位部b，扩孔钻头位于限位部a和限位部b之间，且当扩孔钻头与限位部a接触时，扩孔钻头的刀头位于底封板下方，当扩孔钻头与限位部b接触时，扩孔钻头的刀头突出底封板的边缘。
6.可选的，扩孔钻头包括刀头和刀座，刀座上轴向开设有销孔，销孔内可转动安装有销轴，销轴的顶部与底封板的底部连接，销轴的底部与安装架连接。
7.可选的，限位部b呈l型，且限位部b的顶部与底封板的底部连接。
8.可选的，若干安装架均匀分布在底封板的底部。
9.可选的，安装架为六个。
10.可选的，底封板为圆盘，在底封板的中部开设有通孔。
11.可选的，安装架沿底封板的径向布置。
12..本实用新型还提供了一种扩孔装置，包括筒体和夹柄，筒体的顶部安装有夹柄，还包括上述的钢护筒跟进工艺的扩孔机构，筒体的底部安装有钢护筒跟进工艺的扩孔机构的底封板的。
13.可选的，夹柄的外援上还设置有若干导正板。
14.可选的，若干导正板均匀分布在同一圆锥上。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：本实用新型的扩孔装置，扩孔钻头在惯性的作用下被弹出，从而完成扩孔，钻杆逆时针旋转，扩孔钻头在惯性及钻孔孔壁阻挡的作用下被收回，从而可以将扩孔装置顺利提出钻孔，有效解决了钢护筒在跟进过程中卡管后的扩孔、继续跟进问题，而且该扩孔装置结构简单、稳固、易于操控，且造价低廉，扩孔效果较好，有效的提高了成孔率。
附图说明
16.图1为本实用新型的结构示意图。
17.图2为筒体与底封板的连接示意图。
18.图3为扩孔装置的结构示意图一。
19.图4为扩孔装置的结构示意图二。
20.图5为扩孔钻头与安装板的连接示意图。
21.图6为扩孔钻头的结构示意图。
22.图中，1
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夹柄，2
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导正板，3
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筒体，4
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底封板，5
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安装架，6
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扩孔钻头，7
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限位部a，8
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销轴，9
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安装槽，10
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限位部b，61
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刀座，62
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刀头，63
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销孔。
具体实施方式
23.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.如图1所示，一种钢护筒跟进工艺的扩孔装置，包括筒体3和夹柄1，筒体3和夹柄1均为现有结构，优选的，筒体3和夹柄1为普通旋挖钻的夹柄1和筒体3，夹柄1筒体3的顶部安
装有夹柄1，夹柄1上具有矩形腔体，在矩形腔体的侧壁上开设有通孔，安装时，将钻杆插入到矩形腔体内，然后在两对应的通孔内穿入锁紧螺栓，从而完成夹柄1与钻杆的可拆卸连接，进一步的，夹柄1的底部与筒体3的顶部为焊接连接，为便于夹柄1与筒体3的焊接连接，夹柄1的底部设置呈弧形板，弧形板的边缘与筒体3的边缘齐平。
27.在本实施例中，如图2所示，筒体3的底部安装有钢护筒跟进工艺的扩孔机构，如图3和图4所示，而钢护筒跟进工艺的扩孔机构包括底封板4、安装架5、扩孔钻头6和限位部，底封板4的顶部与筒体3的底部连接，优选的，底封板4与筒体3之间采用焊接连接，为便于底封板4与筒体3之间的焊接，底封板4为圆盘，在底封板4的中部开设有通孔，当底封板4与筒体3焊接后，底封板4与筒体3的边缘齐平，也就是说，底封板4与筒体3之间的直径是相同的。
28.在本实施例中，如图2、图3和图4所示，底封板4的底部安装有若干安装架5，优选的，安装架5沿底封板4的径向布置，也就是说，安装架5与筒体3的切线垂直，安装架5的个数根据实际情况而定，优选的，若干安装架5均匀分布在底封板4的底部，进一步的，安装架5为六个，安装架5与底封板4之间形成安装槽9，安装槽9内安装有可周向转动的扩孔钻头6，且安装架5上安装有限制扩孔钻头6周向转动限位部a7和限位部b10，扩孔钻头6位于限位部a7和限位部b10之间，且当扩孔钻头6与限位部a7接触时，扩孔钻头6的刀头62位于底封板4下方，当扩孔钻头6与限位部b10接触时，扩孔钻头6的刀头62突出底封板4的边缘，因此当需要扩孔的时候，利用旋挖钻钻杆顺时针旋转时的惯性将安装在安装架5上的扩孔钻头6弹出，弹出后的扩孔钻头6则抵在限位部b10上，此时扩孔钻头6突出筒体3，从而进行扩孔，而利用钻杆逆时针旋转时的惯性及钻孔孔壁阻挡将扩孔钻头6收回，此时扩孔钻头6紧靠限位部a7，在筒体3提取过程中，扩孔砖头不会与孔壁发生干涉，从而将扩孔装置从护筒底顺利提出钻孔。
29.在本实施中，如图6所示，扩孔钻头6为合金钻头，扩孔钻头6包括刀头62和刀座61，刀座61上轴向开设有销孔63，销孔63内可转动安装有销轴8，销轴8的顶部与底封板4的底部连接，销轴8的底部与安装架5连接，优选的，销轴8与安装架5之间为焊接连接，销轴8与底封板4之间也为焊接连接。
30.在本实施中，如图5所示，限位部b10呈l型，且限位部b10的顶部与底封板4的底部连接，限位部b10不仅仅对扩孔钻头6具有限位作用，而且l型的限位部b10还能够增加安装架5与底封板4连接的稳定性，从而使得扩孔钻头6在扩孔的过程中能够持续有效的扩孔。
31.在本实施例中，夹柄1的外援上还设置有若干导正板2，若干导正板2均匀分布在同一圆锥上导正板2的结构与现有的普通旋挖钻的锥形导正板2结构相同。
32.本实用新型的工作过程如下：先将夹柄1、导正板2、筒体3制作完成，然后将底封板4与筒体3焊接牢固，再根据实际情况，选择相应的销轴8，将销轴8的一端焊接在底封板4上，保证销轴8均匀布设在同一圆周上，然后选择与销轴8个数对应的扩孔钻头6和安装架5，通过将销轴8穿入到对应的销孔63内，将扩孔钻头6穿设在销轴8上，然后再将销轴8的另一端安装在安装架5上，进一步的，安装架5上具有与销轴8配合孔洞，调整安装架5的位置，使得安装架5沿底封板4的径向布置，在安装安装架5之前，先将限位块a和限位块b焊接在安装架5上，然后限位块b与底封板4再进行焊接，安装好后，钻杆顺时针旋转，扩孔钻头6在惯性的作用下被弹出，从而完成扩孔，钻杆逆时针旋转，扩孔钻头6在惯性及钻孔孔壁阻挡的作用下被收回，从而可以将扩孔装置顺利提出钻孔，因此能够有效解决钢护筒在跟进过程中卡
管后的扩孔、继续跟进问题。
33.尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。