CN114232613B 有效 混凝土灌注桩施工用装置
技术领域 [0001]本发明涉及土木工程技术领域。更具体地说,本发明涉及一种混凝土灌注桩施工用装置。 背景技术 [0002]混凝土灌注桩是一种就位成孔,在孔内浇筑混凝土或下放钢筋笼再浇筑混凝土而制成的桩;就位成孔的孔径可根据需要进行选择以制成不同桩径的混凝土灌注桩。现有的混凝土灌注桩一般分为沉管灌注桩和钻孔灌注桩,沉管灌注桩在施工过程中存在质量不易控制,锤击噪音大,振动影响周围建筑物的问题,在使用上有所限制,因此,使用更多的混凝土灌注桩为钻孔灌注桩。 [0003]钻孔灌注桩的施工过程一般包括:钻进成孔,清孔,下放钢筋笼,浇筑混凝土浆液;其中浇筑的混凝土浆液的质量对混凝土灌注桩的承载力有很大的影响;浇筑的混凝土浆液中若存在大量气泡,制成的桩身会形成蜂窝,混凝土灌注桩的密实度低,会直接降低其承载力和使用寿命。因此,提供一种能够高效消除浇筑的混凝土浆液中的气泡的混凝土灌注桩施工用装置,对于增加混凝土灌注桩的密实度,提高混凝土灌注桩的承载力,以及延长混凝土灌注桩的使用寿命十分重要。 发明内容 [0004]本发明的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。 [0005]本发明还有一个目的是提供一种混凝土灌注桩施工用装置,能够高效消除浇筑的混凝土浆液中的气泡,进而有利于增加混凝土灌注桩的密实度。 [0006]为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种混凝土灌注桩施工用装置,包括: [0007]注浆管,其下端封口,且下部的侧壁上间隔设有多个注浆孔; [0008]转轴,其转动设于所述注浆管的下方,所述转轴与所述注浆管同轴设置; [0009]至少一个搅拌机构,其设于所述转轴上,任一搅拌机构包括: [0010]第一套环,其滑动套设于所述转轴上,所述转轴不限制第一套环沿所述转轴的轴向的移动; [0011]第二套环,其套设于所述转轴上,且位于第一套环的正下方; [0012]多个第一搅拌杆,其沿所述转轴的周向均匀间隔分布,任一第一搅拌杆的上端与第一套环铰接; [0013]多个第二搅拌杆,其沿所述转轴的周向均匀间隔分布,一个第一搅拌杆对应设置一个第二搅拌杆,任一第二搅拌杆的上端和与其对应的第一搅拌杆的下端铰接,下端与第二套环铰接,任一第二搅拌杆和与其对应的第一搅拌杆在同一平面上。 [0014]优选的是,所述搅拌机构具有两个,其沿所述转轴的轴向间隔分布,所述搅拌机构的多个第一搅拌杆错位排布。 [0015]优选的是,还包括: [0016]箱体,其位于所述注浆管与所述转轴之间,所述箱体的顶部与所述注浆管的下端固接,底部与所述转轴的上端转动连接; [0017]电机,其固设于所述箱体内,所述电机的输出轴与转轴同轴设置,所述电机的输出轴与所述转轴的上端固接; [0018]第三套环,其套设于位于上方的第一套环上,所述第三套环与位于上方的第一套环通过轴承转动连接; [0019]一对第一连接杆,其对称设于所述转轴的两侧,任一第一连接杆的下端与所述第三套环固接,上端沿所述转轴的轴向延伸并与所述箱体的底部滑动连接,所述箱体不限制任一第一连接杆沿所述转轴的轴向的移动; [0020]一对第二连接杆,其对称设于所述转轴的两侧,任一第二连接杆的上端与位于上方的第一套环连接,下端穿过位于上方的第二套环并与位于下方的第一套环连接。 [0021]优选的是,还包括: [0022]第一伞齿轮,其位于所述箱体内,且固定套设于所述电机的输出轴上, [0023]一对传动机构,其位于所述箱体内,一个第一连接杆对应设置一个传动机构,任一传动机构包括: [0024]第二伞齿轮,其竖直设置且与所述箱体的内侧壁转动连接,第二伞齿轮与所述第一伞齿轮啮合;第二伞齿轮的靠近所述转轴的一侧面上固设有连接柱,连接柱与第二伞齿轮偏心设置; [0025]支撑块,其固设于所述箱体的内底面上; [0026]滑块,其滑设于支撑块的靠近与其对应的第二伞齿轮的一侧上,支撑块不限制滑块沿所述转轴的轴向的移动,第一连接杆的上端穿过所述箱体的底部与滑块固接; [0027]第三连接杆,其一端和与其对应的连接柱转动连接,另一端与滑块的侧壁转动连接。 [0028]优选的是,所述转轴不限制任一第二套环沿所述转轴的轴向的移动,所述转轴的下部上设有沿其周向均匀分布的多个第一定位孔;所述混凝土灌注桩施工用装置还包括: [0029]套管,其套设于所述转轴上,所述套管的上端与位于下方的第二套环固接,所述套管上设有第二定位孔,所述第二定位孔与一个第一定位孔通过螺栓连接; [0030]一对第四连接杆,其对称设于所述转轴的两侧,任一第四连接杆的上端与位于上方的第二套环连接,下端穿过位于下方的第一套环并与位于下方的第二套环连接。 [0031]优选的是,任一第二连接杆和任一第四连接杆均为伸缩式杆体。 [0032]优选的是,任一搅拌机构还包括: [0033]多个第三搅拌杆,一个第一搅拌杆对应设置一个第三搅拌杆,任一第三搅拌杆设于所述转轴和与其对应的第一搅拌杆之间,任一第三搅拌杆的上端和与其对应的第一搅拌杆铰接,任一第三搅拌杆和与其对应的第一搅拌杆在同一平面上; [0034]多个第四搅拌杆,一个第二搅拌杆对应设置一个第四搅拌杆,任一第四搅拌杆设于所述转轴和与其对应的第二搅拌杆之间,任一第四搅拌杆的下端和与其对应的第二搅拌杆铰接,上端和与其对应的第三搅拌杆的下端铰接,任一第四搅拌杆和与其对应的第三搅拌杆在同一平面上。 [0035]优选的是,任一搅拌机构包括六个第一搅拌杆。 [0036]本发明至少包括以下有益效果: [0037]一、本发明在注浆管的下方设置了转轴和至少一个搅拌机构,任一搅拌机构包括第一套环、第二套环、多个第一搅拌杆和多个第二搅拌杆;转轴沿自身轴线转动的同时第一套环沿转轴的轴向进行往复移动,第一套环沿转轴的轴向的移动使得任一第一搅拌杆和与其对应的第二搅拌杆之间的夹角发生改变,任一搅拌机构在沿转轴的轴线转动的同时进行开合运动,因此,增加了任一第一搅拌杆和任一第二搅拌的运动多维性,提高了对混凝土浆液的剪切作用,从而有效提高了搅拌效率和效果,同时促使了混凝土浆液中的气泡破碎以及从混凝土浆液中脱离处理,进而有利于增加混凝土灌注桩的密实度; [0038]二、本发明还设置了箱体、电机、第三套环、一对第一连接杆、一对第二连接杆、第一伞齿轮和一对传动机构,通过控制电机,使两个搅拌机构的沿转轴的轴线同步转动,以及使两个搅拌机构同步开合运动,且两个搅拌机构的沿转轴的轴线的同步转动与两个搅拌机构饿同步开合运动之间实现了联动,有利于保障搅拌效率和搅拌效果,进而有利于保障对浇筑的混凝土浆液中气泡的去除效率和效果,同时操作更为简便,便于控制; [0039]三、本发明还设置了套管、多个第一定位孔、第二定位孔和一对第四连接杆,通过调整套管的位置来调节两个搅拌机构的外径,能够适用于不同孔径的桩孔。 [0040]本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。 附图说明 [0041]图1为本发明的其中一个技术方案的所述的混凝土灌注桩施工用装置的其中一个状态的结构示意图; [0042]图2为本发明的其中一个技术方案的所述的混凝土灌注桩施工用装置的另一个状态的结构示意图; [0043]图3为本发明的其中一个技术方案的所述的搅拌机构的结构示意图; [0044]图4为本发明的其中一个技术方案的两个搅拌机构之间多个第一搅拌杆和多个第二搅拌杆的俯视图; [0045]附图标记说明:注浆管1;注浆孔2;转轴3;第一套环4;第二套环5;第一搅拌杆6;第二搅拌杆7;箱体8;电机9;第三套环10;轴承11;第一连接杆12;第二连接杆13;第一伞齿轮14;第二伞齿轮15;支撑块16;滑块17;第三连接杆18;套管19;第一定位孔20;螺栓21;第四连接杆22;第三搅拌杆23;第四搅拌杆24。 具体实施方式 [0046]下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。 [0047]需要说明的是,在本发明的描述中,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,仅是为了便于描述本发明和简化描述,并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发明的限制。 [0048]图1~4所示,本发明提供一种凝土灌注桩施工用装置,包括: [0049]注浆管1,其下端封口,且下部的侧壁上间隔设有多个注浆孔2; [0050]转轴3,其转动设于所述注浆管1的下方,所述转轴3与所述注浆管1同轴设置; [0051]至少一个搅拌机构,其设于所述转轴3上,任一搅拌机构包括: [0052]第一套环4,其滑动套设于所述转轴3上,所述转轴3不限制第一套环4沿所述转轴3的轴向的移动; [0053]第二套环5,其套设于所述转轴3上,且位于第一套环4的正下方; [0054]多个第一搅拌杆6,其沿所述转轴3的周向均匀间隔分布,任一第一搅拌杆6的上端与第一套环4铰接; [0055]多个第二搅拌杆7,其沿所述转轴3的周向均匀间隔分布,一个第一搅拌杆6对应设置一个第二搅拌杆7,任一第二搅拌杆7的上端和与其对应的第一搅拌杆6的下端铰接,任一第二搅拌杆7的下端与第二套环5铰接,任一第二搅拌杆7和与其对应的第一搅拌杆6在同一平面上; [0056]在上述技术方案中,使用时,将注浆管1竖直放入桩孔内,并下放至转轴3的下端接近桩孔的底部的位置,向注浆管1内通入混凝土浆液,混凝土浆液通过多个注浆孔2进入桩孔内,当桩孔内的混凝土浆液到达预定高度后(桩孔内混凝土浆液位于注浆管1的下方且任一搅拌机构位于混凝土浆液中),驱动转轴3沿自身轴线转动,同时驱动第一套环4沿转轴3的轴向进行往复移动,任一搅拌机构的多个第一搅拌杆6和多个第二搅拌杆7对桩孔内的混凝土浆液进行搅拌,使混凝土浆液中的气泡向外溢出,达到有效去除混凝土浆液中气泡的目的;随着桩孔内混凝土浆液的高度的升高提升注浆管1,注浆管1的提升速度和桩孔内混凝土浆液的高度的升高的速度保持一致,始终保持桩孔内混凝土浆液位于注浆管1的下方且任一搅拌机构位于混凝土浆液中,直至完成浇筑工序; [0057]本发明在注浆管1的下方设置了转轴3和至少一个搅拌机构,任一搅拌机构包括第一套环4、第二套环5、多个第一搅拌杆6和多个第二搅拌杆7;在动力机构的驱动下转轴3沿自身轴线转动的同时第一套环4沿转轴3的轴向进行往复移动,第一套环4沿转轴3的轴向的移动使得任一第一搅拌杆6和与其对应的第二搅拌杆7之间的夹角发生改变,从而实现任一搅拌机构在沿转轴3的轴线转动的同时进行开合运动,因此,增加了任一第一搅拌杆6和任一第二搅拌7的运动多维性,提高了对混凝土浆液的剪切作用,从而有效提高了搅拌效率和效果,同时促使了混凝土浆液中的气泡破碎以及从混凝土浆液中脱离处理,进而有利于增加混凝土灌注桩的密实度。 [0058]在另一种技术方案中,所述搅拌机构为两个,其沿所述转轴3的轴向间隔分布,所述搅拌机构的多个第一搅拌杆6错位排布;更为合适的搅拌机构的数量和排布,能够进一步提高搅拌效果和效率,有利于进一步提高浇筑的混凝土浆液中气泡的去除效率和效果。 [0059]为更好的驱动搅拌机构,在另一种技术方案中,所述混凝土灌注桩施工用装置还包括: [0060]箱体8,其位于所述注浆管1与所述转轴3之间,所述箱体8的顶部与所述注浆管1的下端固接,底部与所述转轴3的上端转动连接;箱体8的顶面可设为弧面,避免混凝土浆液在箱体8的顶部堆积;箱体8的顶部可设为与注浆管1的下端可拆卸连接,注浆管1与设于其下方的结构可进行拆卸和组装,便于对设于注浆管1的下方的结构进行清洗; [0061]电机9,其固设于所述箱体8内,所述电机9的输出轴与转轴3同轴设置,所述电机9的输出轴与所述转轴3的上端固接; [0062]第三套环10,其套设于位于上方的第一套环4上,所述第三套环10与位于上方的第一套环4通过轴承11转动连接; [0063]一对第一连接杆12,其对称设于所述转轴3的两侧,任一第一连接杆12的下端与所述第三套环10固接,上端沿所述转轴3的轴向延伸并与所述箱体8的底部滑动连接,所述箱体8不限制任一第一连接杆12沿所述转轴3的轴向的移动; [0064]一对第二连接杆13,其对称设于所述转轴3的两侧,任一第二连接杆13的上端与位于上方的第一套环4连接,下端穿过位于上方的第二套环5并与位于下方的第一套环4连接; [0065]通过控制电机9,驱动转轴3沿其自身轴线转动,进而带动两个搅拌机构沿转轴3的轴线同步转动;同时,驱动一对第一连接杆12沿转轴3的轴向进行往复移动,一对第一连接杆12带动第三套环10沿转轴3的轴向进行往复移动,进而带动位于上方的第一套环4沿转轴3的轴向进行往复移动,由于位于上方的第一套环4与第三套环10通过轴承11连接,第三套环10带动第一套环4沿转轴3的轴向进行往复移动的同时不影响位于上方的第一套环4的转动;位于上方的第一套环4通过一对第二连接杆13带动位于下方的第一套环4沿转轴3的轴向同步进行往复移动移动,实现两个搅拌机构的同步开合运动,位于下方的第一套环4与位于上方的第二套环5互不干涉;通过设置箱体8、电机9、第三套环10、一对第一连接杆12和一对第二连接杆13,使两个搅拌机构沿转轴3的轴线同步转动,以及使两个搅拌机构同步开合运动,有利于保障搅拌效率和搅拌效果,进而有利于保障对浇筑的混凝土浆液中气泡的去除效率和效果。 [0066]在另一种技术方案中,还包括: [0067]第一伞齿轮14,其位于所述箱体8内,且固定套设于所述电机9的输出轴上, [0068]一对传动机构,其位于所述箱体8内,一个第一连接杆12对应设置一个传动机构,任一传动机构包括: [0069]第二伞齿轮15,其竖直设置且与所述箱体8的内侧壁转动连接,第二伞齿轮15与所述第一伞齿轮14啮合;第二伞齿轮15的靠近所述转轴3的一侧面上固设有连接柱,连接柱与第二伞齿轮15偏心设置; [0070]支撑块16,其固设于所述箱体8的内底面上; [0071]滑块17,其滑设于支撑块16上且位于靠近第二伞齿轮15的一侧,支撑块16不限制滑块17沿所述转轴3的轴向的移动,第一连接杆12的上端穿过所述箱体8的底部与滑块17固接; [0072]第三连接杆18,其一端和与其对应的连接柱转动连接,另一端与滑块17的侧壁转动连接,连接柱上转动套设有一个轴承,第三连接杆18的一端与轴承的侧壁连接,而形成第三连接杆18与连接柱转动连接的关系;第二伞齿轮15、连接柱和第三连接杆18构成一个连杆机构,在第二伞齿轮15被驱动时,能够带动滑块17上下运动, [0073]进而通过第一连接杆12带动搅拌机构上下运动而形成开合运动。 [0074]具体实施时,通过控制电机9,驱动转轴3沿其自身轴线转动,进而带动两个搅拌机构沿转轴3的轴线同步转动;同时,电机9的输出轴上固定套设的第一伞齿轮14随之沿转轴3的轴线转动,第一伞齿轮14带动一对第二伞齿轮15沿垂直于转轴3的轴线转动,第二伞齿轮15上的连接柱随之绕垂直于转轴3的轴线转动,连接柱通过第三连接杆18带动与其对应的滑块17在支撑块16上沿转轴3的轴向进行往复移动,滑块17再带动与其对应的第一连接杆12沿转轴3的轴向进行往复移动;通过控制电机9,实现两个搅拌机构的沿转轴3的轴线的同步转动与两个搅拌机构的同步开合运动之间的联动,操作更为简便,且便于控制。 [0075]在另一种技术方案中,所述转轴3不限制任一第二套环5沿所述转轴3的轴向的移动,所述转轴3的下部上设有沿其周向均匀分布的多个第一定位孔20;所述混凝土灌注桩施工用装置还包括: [0076]套管19,其套设于所述转轴3上,所述套管19的上端与位于下方的第二套环5固接,所述套管19上设有第二定位孔,所述第二定位孔与一个第一定位孔20通过螺栓21连接; [0077]一对第四连接杆22,其对称设于所述转轴3的两侧,任一第四连接杆22的上端与位于上方的第二套环5连接,下端穿过位于下方的第一套环4并与位于下方的第二套环5连接; [0078]需要调节两个搅拌机构的外径时,取下螺栓21,移动套管19使第二定位孔与对应的第一定位孔20贯通,套管19的移动使位于下方的第二套环5随之移动,再通过一对第四连接杆22带动位于上方的第二套环5移动,再安装螺栓21,对套管19进行固定,即实现两个搅拌机构的外径的调节,能够适用于不同孔径的桩孔。 [0079]在另一种技术方案中,任一第二连接杆13和任一第四连接杆22均为伸缩式杆体,通过调节第二连接杆13和第四连接杆22的长度,能够扩大搅拌机构的外径的调节范围。 [0080]在另一种技术方案中,任一搅拌机构还包括: [0081]多个第三搅拌杆23,一个第一搅拌杆6对应设置一个第三搅拌杆23,任一第三搅拌杆23设于所述转轴3和与其对应的第一搅拌杆6之间,任一第三搅拌杆23的上端和与其对应的第一搅拌杆6铰接,任一第三搅拌杆23和与其对应的第一搅拌杆6在同一平面上; [0082]多个第四搅拌杆24,一个第二搅拌杆7对应设置一个第四搅拌杆24,任一第四搅拌杆24设于所述转轴3和与其对应的第二搅拌杆7之间,任一第四搅拌杆24的下端和与其对应的第二搅拌杆7铰接,上端和与其对应的第三搅拌杆23的下端铰接,任一第四搅拌杆24和与其对应的第三搅拌杆23在同一平面上;任一第三搅拌杆23和任一第四搅拌杆24与转轴3互不干涉; [0083]第一搅拌杆6和第二搅拌杆7的运动带动与其对应的第三搅拌杆23和第四搅拌杆24的运动,第三搅拌杆23和第四搅拌杆24对第一搅拌杆6和第二搅拌杆7之间的混凝土浆液进行搅拌,有利于进一步提高搅拌效率和搅拌效果,进而有利于进一步提高对浇筑的混凝土浆液中气泡的去除效率和效果。 [0084]在另一种技术方案中,任一搅拌机构包括六个第一搅拌杆6,更为合适的第一搅拌杆6的数量,有利于保障搅拌效率和搅拌效果,进而有利于保障对浇筑的混凝土浆液中气泡的去除效率和效果。 [0085]尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
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