專利名稱：沉管預制鋼砼擴底樁的擴底設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種基礎施工擴底樁設備，特別是一種沉管預制鋼砼擴底樁的擴底設備，是沉管預制鋼砼擴底樁擴底挖土及粉碎土體的首選設備。
背景技術：
隨著建筑業的迅猛發展，各大中城市的高樓大廈林立隨處可見，高層建筑物對其基礎承載能力要求也越來越大，為了增加單樁承載能力往往采用擴底樁以減少基礎樁的分布密度和降低成本，隨之擴底挖土設備應運而生，然而盡管如此，以往的擴底挖土設備都不適用于沉管預制鋼砼擴底的挖土需要，因為設備不是定位在沉管上，而是放在底部土體上，其準確度差，效果和控制能力低下，故使其推廣應用受到一定的局限。
發明內容
本發明針對上述現有技術存在的問題，提供一種定位準確度好，好控制，單樁承載能力強，減少樁分布密度、降低成本適于沉管預制鋼砼擴底樁擴底挖土和粉碎土的沉管預制鋼砼擴底樁的擴底設備。
本發明實現目的技術方案是一種沉管預制鋼砼擴底樁的擴底設備，它由可以與沉管定位的機架、動力源、與動力源連接的傳動機構、由傳動機構帶動能張開與收攏的切削刀架組成。
所述的傳動機構包括一端與動力源相連，另一端與上軸套相連的動力桿，固裝于上軸套下部的齒輪與設于齒輪軸上端的小齒輪相嚙合，該軸下端的小齒輪與中軸上的齒輪相嚙合，中軸的下端依次穿過機架、下固定盤、刀架橫桿與垂直切削刀的上端相連，其截面為上圓下方或缺邊圓形，下軸套套裝于中軸上，下端穿過機架下固定盤與刀架橫桿固定連接。
所述的刀架包括上邊與下軸套固定連接的刀架橫桿，其兩端與擴底切削刀的一端鉸接，支撐連桿的一端與擴底切削刀的中部鉸接，另一端鉸接在垂直切削刀上部的兩邊。
所述的中軸上段為螺桿，并通過上端兩邊的凸塊伸進上軸套內的相應滑道中，下段截面呈方形與套裝其外的下軸套相配合。
所述的中軸在刀架橫桿下邊一定距離的部位上設有限位凸緣。
所述的機架的上下端為固定盤，兩者之間通過沿周向均布的立柱將彼此連成一體，其間還至少設有兩塊加強固定板。
所述的上固定盤內沿周向均布至少設有三個尾部有彈簧的水平定位銷。
所述的下固定盤內兩邊對稱設有與沉管內的定位槽相匹配的定位銷，其銷的內端設有彈簧，上有限位銷，外端設有上部帶斜面的鐵腳；下固定盤內在與定位銷呈垂直的中心部位徑向設有能伸進下軸套周壁上寬的卡槽的水平銷，尾部有彈簧以螺釘固定，并在水平銷上設有拉出水平銷的手柄。
所述的上軸套的上端套裝一個圓臺錐體狀的金屬塞，置于上固定盤的中心部位上，下部設有支撐的彈簧，上軸套的下端設有滾動軸承，其內軸向兩側設有滑道與中軸上端兩邊的凸塊相匹配。
本發明與現有技術相比，由于采用了上水平定位銷、下定位鐵腳、中軸上段螺桿下段為方形分別與上下軸套有機配合，中軸下降垂直挖土，上升擴底挖土，反轉碎土等一系列技術措施，并經試驗證明定位準確度好，確保樁身與擴底樁底座同心度好，明顯提高單樁承載能力，擴底樁座形狀符合標準要求，操作簡便容易控制，降低基礎工程成本；同時擴底挖土和粉碎土體同時完成，提高效率和基礎工程質量。本發明擴底設備結構緊湊、可以與沉管配合使用，機械化自動化程度高，擴底質量好，精度高，施工過程安全可靠，操作簡單方便，設備可控能力強，土體粉碎效果好。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明做進一步詳細說明。
圖1是本發明的主視結構示意圖。
圖2是圖1的A-A剖視結構示意圖。
圖3是圖1的B-B剖視結構示意圖。
圖4是中軸、上下軸、齒輪傳動部分的局部放大圖。
圖中2、鐵腳；3、定位銷；4、外套；5、卡槽；6、立柱；7、齒輪軸；8、齒輪；9、小齒輪；11、金屬塞；12、齒輪；13、小齒輪；14、上軸套；15、彈簧；17、動力桿；18、水平定位銷；19、上固定盤；21、下軸套；22、支撐連桿；23、中軸；24、垂直切削刀；25、擴底切削刀；27、彈簧；29、水平銷；30、彈簧；31、螺釘；32、限位銷；33、下固定盤；34、彈簧；41、42、加強固定板；50、刀架橫桿；52、限位凸緣。
具體實施例方式
本發明的實施例結合附圖加以詳細描述，但本發明的保護范圍不受實施例所限。
實施例一如圖1所示的是本發明的主視結構示意圖。機架的上固定盤19和下固定盤33，兩者之間通過沿周向均布的四根或兩根或八根或更多根立柱6將其連成一體，上部、中部還設有至少兩塊加強固定板41、42，呈圓臺錐體狀的金屬塞11套裝于上軸套14的上端，并置于上固定盤19的中心，下邊設有支撐彈簧15，上軸套14的上端與動力源相連的動力桿17相連，上軸套14的下端置于加強固定板41的下層板上，其外設有滾動軸承，齒輪12固裝于上軸套的下部中軸23的上端伸進上軸套14中并且將上端兩邊的凸塊進入上軸套的相應滑道內，中軸23的上半段為螺桿，下半段截面為方形或缺邊圓形，下軸套21套裝在中軸23的下半部，外套4套裝在下軸套21外邊，中軸23的下端順次穿過機架的下固定盤33、刀架橫桿50與垂直切削刀24上端相連，下軸套21的下端穿過機架的下固定盤33與刀架橫桿50固定連接，刀架橫桿50的兩端與擴底切削刀25的一端鉸接，支撐連桿22的一端與擴底切削刀25的中部鉸接，另一端與垂直切削刀24的上部兩邊鉸接；所述的固裝于上軸套14下部的齒輪12與齒輪軸7上端的小齒輪9相嚙合，同軸下端的小齒輪13與中軸23上的內螺紋齒輪8相嚙合；所述的上固定盤19內沿周向均布設有四個水平定位銷18，外端露出周面尾端設有彈簧34；所述的下固定盤33的兩邊對稱設有能與沉管下部定位槽相匹配的定位銷3，其銷的內端設有彈簧27，上有限位銷32，外端設有上部帶斜面的鐵腳2，鐵腳2為等距離設置三個是效果較好。并在與其呈垂直的中心部徑向設有能伸進下軸套21周壁上寬的卡槽5中的水平銷29，尾部有彈簧30以螺釘31定位，水平銷29上還設有使其拉出的手柄。所述的中軸23在刀架橫桿50下邊一定距離的部位設有限位凸緣52。限位凸緣52為兩塊凸緣，固接在中軸23的兩側。限位凸緣52也可以為延中軸23的外圓周設置的一圈凸緣。限位凸緣52與刀架橫桿50之間的距離是根據工程需要設置的，限位凸緣52應保證擴底切削刀25與中軸23的夾角小于45度。本發明設備的動力源是可反正轉的電動機。
本發明的設備使用時，將動力桿17提起，設備對準沉管口，把鐵腳2對準沉管口上的標記，該標記是對準沉管底部的定位槽，之后將設備放入沉管，此時彈簧27被壓縮，鐵腳2緊頂沉管內壁向下滑行，直接進入槽開口處，滑入槽內，鐵腳2被定位固定。此時其全部重量將金屬塞11壓下，四根水平定位銷18被向外推出，緊頂沉管內壁，設備上端也被牢固定位。此時開動機器動力桿17順時針旋轉時，齒輪8使中軸23向下伸進，垂直切削刀24隨之順時針轉動垂直將底部硬土削掉，當達到標深后自動停止，此時水平銷29已伸入下軸套21周壁上的卡槽5內；動力桿17作逆時針轉動，中軸23開始提升，支撐連桿22隨之外張將擴底切削刀25支開時將硬土削掉，達到設計底座直徑，即動力桿17達到規定轉速后，擴底挖土完成，此時中軸23下端的限位凸緣52與刀架橫桿50接觸停止張開，動力桿17繼續轉動數圈，由于下軸套21上的卡槽5有相當寬度，整個刀架垂直提升一小段距離后，即到達規定轉數后停止，接著動力桿17反轉，刀架旋轉收攏，其收攏過程把土體粉碎，當然可以反復這樣做，直至土體被足夠粉碎，動作完成后，動力桿17提升，水平定位銷18向中心移動，上端解除束，鐵腳2從槽內滑出，設備被吊出地面，用手柄將水平銷29拉出卡槽5，刀架恢復原來收攏狀，準備下一次挖土。
實施例二實施例一所述的傳動機構也可以采用下述結構包括一端與動力源相連，另一端與上軸套14相連的動力桿，固裝于上軸套14下部的齒輪12與設于齒輪軸7上端的小齒輪9相嚙合，該軸下端的小齒輪13與中軸23上的齒輪8相嚙合，中軸23的下端依次穿過機架、下固定盤33、刀架橫桿50與垂直切削刀24的上端相連，其截面為上圓下方或缺邊圓形，刀架橫桿50套裝在中軸23上，下軸套21與刀架橫桿50固定連接。也就是用中軸23帶動刀架橫桿50，刀架橫桿50在帶動下軸套21。其它結構同實施例一。
實施例三實施例一和實施例二中所述的齒輪軸7、齒輪8、齒輪12和小齒輪13可以由一個固定的齒輪8替代，齒輪8與中軸23螺紋連接，其它結構同實施例一。
實施例四實施例一中所述的上固定盤19和下固定盤33之間通過立柱6將其連成一體，其中的立柱6可以由圓形筒狀外殼體替代，其它同實施例一。
本發明的傳動機構可以與其它擴底設備的機架配合使用，本發明的機架也可以與其它擴底設備的傳動機構配合使用。
權利要求
1.一種沉管預制鋼砼擴底樁的擴底設備，其特征在于它由可以與沉管定位的機架、動力源、與動力源連接的傳動機構、由傳動機構帶動能張開與收攏的切削刀架組成。
2.根據權利要求1所述的沉管預制鋼砼擴底樁的擴底設備，其特征在于所述的傳動機構包括一端與動力源相連，另一端與上軸套(14)相連的動力桿，固裝于上軸套(14)下部的齒輪(12)與設于齒輪軸(7)上端的小齒輪(9)相嚙合，該軸下端的小齒輪(13)與中軸(23)上的齒輪(8)相嚙合，中軸(23)的下端依次穿過機架、下固定盤(33)、刀架橫桿(50)與垂直切削刀(24)的上端相連，其截面為上圓下方或缺邊圓形，下軸套(21)套裝于中軸(23)上，下端穿過機架下固定盤(33)與刀架橫桿(50)固定連接；所述的齒輪軸(7)、齒輪(8)、齒輪(12)和小齒輪(13)可以由一個固定的齒輪(8)替代。
3.根據權利要求1所述的沉管預制鋼砼擴底樁的擴底設備，其特征在于所述的切削刀架包括上邊與下軸套(21)固定連接的刀架橫桿(50)，其兩端與擴底切削刀(25)的一端鉸接，支撐連桿(22)的一端與擴底切削刀(25)的中部鉸接，另一端鉸接在垂直切削刀(24)上部的兩邊。
4.根據權利要求2所述一種沉管預制鋼砼擴底樁的擴底設備，其特征在于所述的中軸(23)上段為螺桿，并通過上端兩邊的凸塊伸進上軸套(14)內的相應滑道中，下段截面呈方形或缺邊圓形與套裝其外的下軸套相配合。
5.根據權利要求2或4所述一種沉管預制鋼砼擴底樁的擴底設備，其特征在于所述的中軸(23)在刀架橫桿(50)下邊一定距離的部位上設有限位凸緣(52)。
6.根據權利要求1所述的沉管預制鋼砼擴底樁的擴底設備，其特征在于所述的機架的上下端為上、下固定盤(19、33)，兩者之間通過沿周向均布的立柱(6)將彼此連成一體，立柱(6)其間還至少設有兩塊加強固定板(41、42)。
7.根據權利要求6所述一種沉管預制鋼砼擴底樁的擴底設備，其特征在于所述的上固定盤(19)內沿周向均布至少設有三個尾部有彈簧的水平定位銷(18)。
8.根據權利要求6所述一種沉管預制鋼砼擴底樁的擴底設備，其特征在于所述的下固定盤(33)內兩邊對稱設有與沉管內的定位槽相匹配的定位銷(3)，其銷的內端設有彈簧(27)，上有限位銷(32)，外端設有上部帶斜面的鐵腳(2)；下固定盤(33)內在與定位銷(3)呈垂直的中心部位徑向設有能伸進下軸套(21)周壁上的卡槽的水平銷(29)，尾部設有彈簧(30)以螺釘(31)固定，并在水平銷(29)上設有拉出水平銷(29)的手柄。
9.根據權利要求2所述一種沉管預制鋼砼擴底樁的擴底設備，其特征在于所述的上軸套(14)的上端套裝一個圓臺錐體狀的金屬塞(11)，置于上固定盤(19)的中心部位上，下部設有支撐的彈簧(15)，上軸套(14)的下端設有滾動軸承，其內軸向兩側設有滑道與中軸(23)上端兩邊的凸塊相匹配。
10.根據權利要求1所述一種沉管預制鋼砼擴底樁的擴底設備，其特征在于所述的傳動機構包括一端與動力源相連，另一端與上軸套(14)相連的動力桿，固裝于上軸套(14)下部的齒輪(12)與設于齒輪軸(7)上端的小齒輪(9)相嚙合，該軸下端的小齒輪(13)與中軸(23)上的齒輪(8)相嚙合，中軸(23)的下端依次穿過機架、下固定盤(33)、刀架橫桿(50)與垂直切削刀(24)的上端相連，其截面為上圓下方或缺邊圓形，刀架橫桿(50)套裝在中軸(23)上，下軸套(21)與刀架橫桿(50)固定連接；所述的齒輪軸(7)、齒輪(8)、齒輪(12)和小齒輪(13)可以由一個固定的齒輪(8)替代。
全文摘要
本發明公開了一種基礎施工擴底樁設備，特別是涉及一種沉管預制鋼砼擴底樁的擴底設備。它由可以與沉管定位的機架、動力源、與動力源連接的傳動機構、由傳動機構帶動能張開與收攏的切削刀架組成。本發明與現有技術相比，由于采用了上水平定位銷、下定位鐵腳、中軸上段螺桿下段為方形分別與上下軸套有機配合，中軸下降垂直挖土，上升擴底挖土，反轉碎土等一系列技術措施，并經試驗證明定位準確度好，確保樁身與擴底樁底座同心度好，明顯提高單樁承載能力，擴底樁座形狀符合標準要求，操作簡便容易控制，降低基礎工程成本；同時擴底挖土和粉碎土體同時完成，提高效率和基礎工程質量。
文檔編號E21B7/00GK1776113SQ200510047840
公開日2006年5月24日 申請日期2005年11月28日 優先權日2005年11月28日
發明者王國奮 申請人:王國奮