專利名稱：可配置不同寬度鏟斗的沖切掘孔灌注樁成孔裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于建筑機(jī)械類，具體地涉及一種灌注樁前期的掘孔成孔裝置。
在軟土層上建設(shè)高層、超高層房屋、橋梁及地下建筑等，必須先打下牢固的基礎(chǔ)，在多種基礎(chǔ)工程中，樁基礎(chǔ)因樁下得深、側(cè)摩阻力大、土方工程量少、施工不須排除地下水、具有較高的質(zhì)量優(yōu)勢。
樁基礎(chǔ)主要有打、壓的預(yù)制樁和灌注樁。灌注樁首先是成孔。然后下鋼筋籠，灌注混凝土成樁。樁徑從1m以下發(fā)展到2m以上，深可達(dá)50m以上，甚至可嵌入巖層。灌注樁的難點(diǎn)在于成孔?，F(xiàn)有的成孔法有鉆具鉆孔、沖抓錐抓孔、沖擊錐沖孔等，都存在阻力大、抵消力量多、效率低、又只能成單一的圓孔，且孔徑越大，按截面計算的側(cè)摩阻面則越小，不利于發(fā)揮側(cè)摩阻面大的優(yōu)勢。
為解決上述問題，本人設(shè)計出《沖切掘孔灌注樁成孔裝置》(專利號95202022.X)，它由橫梁、立柱、沖鏟等組成，它雖可沖切出不同形狀的孔，效率可提高2--3倍，但因起吊杠的鋼纜吊環(huán)與鏟臂中軸為軟連接，在沖鏟沖切時，吊環(huán)存在擺動的問題；沖鏟導(dǎo)向存在困難；鏟錘與同等寬度的鏟斗連接，不能切掘出大、小不同孔形的孔。
本實用新型的目的是針對上述裝置存在的問題，旨在提供一種鏟錘可配置不同寬度鏟斗，能切掘大小形狀不同的垂直深孔，可提高樁基質(zhì)量、切掘效率的沖切掘孔灌注樁成孔裝置。
本實用新型的目的是以下述方式實現(xiàn)的，可配置不同寬度鏟斗的沖切掘孔灌注樁成孔裝置，包括起重梁1、起吊腳手架5，起重梁1由兩片槽鋼拼接，中間有中縫13，定滑輪3、動滑輪8嵌入中縫13內(nèi)，動滑輪8安在推拉架10上，卷揚(yáng)機(jī)鋼纜繩通過滑輪17、繞過定滑輪3、動滑輪8，向下拴住起吊杠6，起吊杠的杠臂45伸入鏟臂36上臂的中縫39中。鏟臂36由上、下臂構(gòu)成，下臂41為雙臂，位于上臂兩側(cè)，上、下臂連接軸37拴入下臂孔38，上臂側(cè)槽40、起吊杠杠臂45的側(cè)槽46中。鏟臂與鏟錘22通過連接軸35、孔26連接，鏟臂與鏟斗通過連接軸42、孔33連接，鏟錘與鏟斗通過連接軸28、孔27連接，鏟錘上部有掛鉤19、直槽栓支座20，中部有直槽23、起吊杠卡槽24。鏟錘、鏟臂與鏟斗間的連接軸28、42的長度為鏟錘寬度的1-1.5倍，與鏟斗寬度相配。鏟斗上部焊有襯板31，兩側(cè)有擋土板32。鏟錘中部有鏟臂上臂起落槽25。起吊腳手架兩側(cè)安置定位板12，定位板前端有位于成孔中心線的孔49，導(dǎo)向桿9從孔49中向下插入鏟臂上臂中縫39。
下面參照
本實用新型。
圖1、2本實用新型結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖圖3、4鏟錘結(jié)構(gòu)正視圖、側(cè)視圖圖5、6鏟臂結(jié)構(gòu)正視圖、側(cè)視圖圖7、8鏟斗結(jié)構(gòu)正視圖、側(cè)視圖圖9、10起吊杠臂結(jié)構(gòu)正視圖、側(cè)視圖圖11起重梁結(jié)構(gòu)俯視圖圖12沖切掘孔孔形定位俯視圖圖13起吊腳手架結(jié)構(gòu)正視圖參照圖1、3-10，卷揚(yáng)機(jī)鋼纜繩繞過滑輪17、3、8后從起吊杠6下孔44中穿入向上折回后用卡頭卡牢，起吊杠杠臂45與上、下臂連接軸37為剛性連接，可直線運(yùn)動，不左右擺動。起吊杠6與鏟臂36間通過側(cè)槽46、與軸37連接，起吊杠臂45可沿連接軸37上下梭動。鏟臂與鏟斗間的連接軸42、鏟錘與鏟斗之間的連接軸28外處于中間空處有定位套筒43、29，套筒用螺栓固定，以免連接軸在兩邊的孔內(nèi)滑動錯位。鏟臂、鏟錘、鏟斗組成沖鏟7，總重2噸左右。
鏟錘用鑄鋼澆注而成，正面寬40cm、側(cè)面寬50cm，高150cm，重約1.5噸。鏟斗用2cm厚鋼板制成。鏟斗30的背板與兩邊的側(cè)板直角焊接，上部加焊一層襯板31。由于鏟斗30為加寬的鏟斗，其兩側(cè)須加擋土板32。本實用新型用一種鏟錘，更換不同長度的連接軸28、42，即可配置寬為40cm-100cm不同寬度的鏟斗，鏟斗重量0.3-0.45噸，容量0.2-0.5m3，高95cm。鏟斗加寬只是加寬了背板、增加了擋土板32，而增加的重量僅為沖鏟總重的5％?？?3下方有下臂軸支座34。
參照附圖1、2、11、13，起吊腳手架5右側(cè)的橫梁下有纜圈14、正面操作臺15、側(cè)面操作臺16，每-操作臺由1人操作移動起重梁1、滑輪推拉架3、沖鏟轉(zhuǎn)體、掛鉤卸土及沖鏟的再次沖掘。腳手架的兩立柱之間為運(yùn)土車運(yùn)土通道。
本實用新型沖鏟采取定點(diǎn)、定向垂直沖切掘孔。移動起重梁定位，須在左側(cè)安置壓鐵板2，移動推拉架10，帶動滑輪8，可沿起重梁前后移動插入推拉架定位孔11定位，使沖鏟對正孔的中心線，再用定位板12定位，導(dǎo)向桿9插入鏟臂中縫39中(見圖1左上所示)。而后利用沖鏟的重力垂直沖切入土，鏟斗的外側(cè)形成孔壁18，將鏟斗內(nèi)的土掘出即成孔(見圖1左下)。沖鏟垂直沖切入土，起吊杠6從起吊杠卡槽24滑出，正面操作臺操作員拉動推拉架10將滑輪8向前定位，卷揚(yáng)機(jī)提升將鏟臂36拉開，此時提升力集中于連接軸42上，以連接軸28為支點(diǎn)，產(chǎn)生杠桿作用，使提升鏟斗掘土力更強(qiáng)。當(dāng)沖切掘孔至2m以下后，鏟斗掘孔再不用定位板12、導(dǎo)向桿9定位，只需控制沖切落點(diǎn)利用孔壁導(dǎo)向。
沖鏟掘土上升，側(cè)面操作臺操作員將沖鏟轉(zhuǎn)體180°，將纜圈14套入鏟錘掛鉤19，沖鏟下落于右側(cè)，張開110°，將鏟斗中的士卸下由運(yùn)土車運(yùn)出(見圖2)。同時用直槽栓21將卷揚(yáng)機(jī)鋼纜繩栓入鏟錘直槽23，卷揚(yáng)機(jī)提升起吊杠進(jìn)入卡槽24，沖鏟上升并與纜圈14脫勾，定位于右側(cè)后，抽出直槽栓21，沖鏟再次沖切掘孔，如此不斷向深處切掘，直至成孔。
利用本裝置，按孔深30m計算，沖鏟沖切掘土一次平均用時60秒，掛勾卸土到?jīng)_鏟再次定位沖切用時30秒，每小時可沖切掘土40次，大小不同的鏟斗每小時可完成4-10m3的土方工程，按土方量計算，與現(xiàn)有的成孔機(jī)具比較，可提高效率4-10倍。
圖12為沖切掘孔孔形定位控制圖，圖中的5條線是起重梁沿立軸4散開的位置，其中間的一條線為中線47，由起重梁和動滑輪8交叉控制沖鏟的落點(diǎn)48共有8個，選擇不同的落點(diǎn)位置可沖掘不同的孔形。起吊腳手架兩側(cè)的定位板12定位時向下平放，其前端的孔位于中線47，而后導(dǎo)向桿9從孔49向下插入鏟臂中縫39，使沖鏟定向。沖鏟沖切入土后，取出導(dǎo)向桿，定位板向上掀開如左側(cè)所示備用，以免阻擋沖鏟提升。
要提高灌注樁的質(zhì)量，需增加孔的側(cè)摩阻面，對于相同截面的孔形，圓形孔的側(cè)摩阻面最小，如對截面40cm×140cm的長方形孔，其側(cè)摩阻面比同等截面的圓形孔大30％以上。同時長方形孔灌注成樁，作成連續(xù)的擋土墻，則墻面平整，受力均勻，成孔效率也高。用本沖鏟不僅可沖掘圖中所示的正六邊形孔50、正八邊形孔51、長方形孔52，還可沖切方形，T形、直角形、十字形、圓形等形狀的孔，沖切其它孔形的孔也是要控制好沖鏟的沖切落點(diǎn)，對正孔的中心線，即可達(dá)到成形的目的。在沖切圓形孔時，鏟斗背要制成弧形。
用本裝置在塑性條件好的土質(zhì)沖切掘孔，所成孔的孔壁能自然垂直，孔形穩(wěn)定，而在塑性條件差的土質(zhì)掘孔，需采用現(xiàn)有的成孔下護(hù)筒，向孔內(nèi)注水加泥漿增加孔壁壓力等保護(hù)措施，以保持孔的垂直穩(wěn)定。
本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、成本低，一種寬度的鏟錘可與多種加寬的鏟斗配套成大小不同的鏟沖，可以沖掘出0.6-4.5m2的不同大小、不同形狀的孔。成孔的口徑、深度可達(dá)到現(xiàn)有成孔水平，而效率可提高4-10倍。本裝置起吊腳手架高5m，占地4-8m2，每臺班操作3人，運(yùn)土工2-4人，用一臺卷揚(yáng)機(jī)單纜牽引沖鏟沖切掘孔，能量消耗少、噪音小。
權(quán)利要求1.可配置不同寬度鏟斗的沖切掘孔灌注樁成孔裝置，包括起重梁(1)、起吊腳手架(5)，起重梁(1)由兩片槽鋼拼接，中間有中縫(13)，定滑輪(3)、動滑輪(8)嵌入中縫(13)內(nèi)，動滑輪(8)安在推拉架(10)上，卷揚(yáng)機(jī)鋼纜繩通過滑輪(17)、繞過定滑輪(3)、動滑輪(8)，向下拴住起吊杠(6)，起吊杠的杠臂(45)伸入鏟臂(36)上臂的中縫(39)中，鏟臂由上、下臂構(gòu)成，下臂(41)為雙臂，位于上臂兩側(cè)，上、下臂連接軸(37)拴入起吊杠杠臂(45)的側(cè)槽(46)中，鏟臂與鏟錘(22)通過連接軸(35)、孔(26)連接，鏟臂與鏟斗通過連接軸(42)、孔(33)連接，鏟錘與鏟斗通過連接軸(28)、孔(27)連接，鏟錘上部有掛鉤(19)，中部有直槽(23)、起吊杠卡槽(24)、其特征在于鏟錘、鏟臂與鏟斗間的連接軸(28)、(42)的長度為鏟錘寬度的1-1.5倍，與鏟斗寬度相配，鏟斗上部焊有襯板(31)，兩側(cè)有擋土板(32)，鏟錘中部有鏟臂上臂起落槽(25)，起吊腳手架兩側(cè)安置定位板(12)，定位板前端有位于成孔中心線的孔(49)，導(dǎo)向桿(9)從孔(49)中向下插入鏟臂上臂中縫(39)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于連接軸(28)、(42)外處于中間空處有定位套筒(29)、(43)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于鏟斗孔(33)下方有下臂軸支座(34)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于起重梁的一端有壓鐵板(2)，起重梁上有推拉架定位孔(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于起吊腳手架(5)右側(cè)的橫梁下有掛住沖鏟掛鉤(19)的纜圈(14)。
專利摘要可配置不同寬度鏟斗的沖切掘孔灌注樁成孔裝置,包括起重梁、起吊腳手架、定位板等。起重梁上固定有定、動滑輪、推拉架。卷揚(yáng)機(jī)纜繩繞過滑輪,在起吊杠卡牢。起吊杠下裝有由鏟錘、鏟斗等組成的沖鏟。本實用新型一種鏟錘可與多種加寬的鏟斗配套,沖鏟從不同側(cè)面垂直交叉沖切掘孔,可切掘出0.6—4.5m
文檔編號E02D7/00GK2333758SQ9823587
公開日1999年8月18日 申請日期1998年6月4日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月4日
發(fā)明者唐伯韜 申請人:唐伯韜