一种液压直驱双侧扩底钻头的制作方法

1.本技术涉及建筑工程施工设备的领域，尤其是涉及一种液压直驱双侧扩底钻头。


背景技术：

2.随着我国经济水平的快速发展，交通量日益增大，大量的公路建设过程中往往会遇到各种不同的地质情况。其中软土给公路的建设带来的较大的麻烦，成为了公路建设过程中必须要解决的问题。路基是路面的基础，必须要求足够的强度及稳定性，由于软土路基强度低，稳定性差，所以对路基的加固处理十分重要，目前，多采用水泥搅拌桩的形式来加固路基。
3.水泥搅拌桩是对软土地基进行处理的一种有效形式，其将水泥作为固化剂的主剂，利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌，使水泥与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结而提高路基强度。但是传统的水泥搅拌桩在实际施工过程中，由于搅拌桩机钻头结构的限制，使得最终凝结成型的水泥搅拌桩的单桩承载力能力有限，不能起到很好的抗压效果，基于此，一些工程施工过程中采用多桩施工，通过增加水泥搅拌桩的数量来提升水泥搅拌桩的抗压能力，但是多桩施工同时也增加了施工成本。


技术实现要素：

4.为了使施工过程中制得的水泥搅拌桩具有良好的单桩承载能力和抗压性能，本技术提供一种液压直驱双侧扩底钻头。
5.本技术提供的一种液压直驱双侧扩底钻头采用如下的技术方案：
6.一种液压直驱双侧扩底钻头，包括主轴、以及设置于主轴上的驱动件和扩大臂，所述主轴的两端分别同轴连接有法兰和头部钻头，所述主轴上开设有用于容纳驱动件和扩大臂的容置腔，所述扩大臂位于容置腔内且一端转动连接于主轴上，通过所述驱动件驱动扩大臂转动张开或收拢，所述扩大臂设置有两个，且两所述扩大臂完全张开时沿径向分布于主轴的两侧。
7.通过采用上述技术方案，在进行水泥搅拌桩施工时，扩底钻头在软土区域进行钻孔施工，扩大臂到达软土层位置后，驱动件驱动扩大臂张开将喷入桩孔的水泥浆和软土搅拌混合。两个扩大臂张开时对称分布于主轴的两侧，在搅拌的同时扩大臂在软土区域转动进行扩底施工，将水泥搅拌桩在软土区域的桩身直径扩大，进而提高凝结成型后的水泥搅拌桩的单桩承载能力和抗压性能。本技术在扩底钻头上对称设置两个扩大臂，扩大臂张开后随主轴转动，在搅拌混合水泥浆和泥土的同时进行扩底施工，两个扩大臂使得主轴上受力平衡，提高了扩底钻头工作时的稳定性。并且在主轴上设置容置腔将驱动件和扩大臂安置于容置腔内，扩大臂不需要扩底施工时收拢至容置腔内部，结构紧凑简单，节省空间，同时，减少了扩底钻头工作时土体对驱动件的摩擦损坏。
8.可选的，所述主轴上于容置腔内转动连接有回转体，所述扩大臂的一端固定连接于回转体上，通过所述驱动件驱动回转体转动。
9.通过采用上述技术方案，将两个扩大臂固定连接于回转体上，通过驱动件驱动回转体转动进而带动扩大臂转动张开或者收拢，相较于驱动件直接驱动扩大臂转动，通过一个回转体将两个扩大臂连接后通过驱动件同时驱动转动，驱动结构更加简单有效。
10.可选的，所述回转体包括沿主轴径向转动连接于主轴上的销轴、以及与销轴同轴固定连接的转盘，两所述扩大臂相互平行且固定连接于转盘上。
11.通过采用上述技术方案，销轴与主轴转动连接同时起到支撑整个回转体的作用，转盘用于将扩大臂与主轴间接连接，使得扩大臂随着销轴一起转动，进而实现扩大臂的张开或收拢。
12.可选的，所述驱动件包括固定部和活动部，所述固定部于容置腔内活动连接于主轴上的，所述活动部与转盘活动连接。
13.通过采用上述技术方案，固定部用于将驱动件与主轴连接，活动部为动力输出端，通过活动部驱动转盘和销轴转动，进而带动扩大臂转动张开或者收拢。
14.可选的，所述转盘上平行销轴固定设置有推杆，所述推杆位于销轴靠近其中一个扩大臂的一侧，所述驱动件的活动部主动连接于推杆上。
15.通过采用上述技术方案，为了便于驱动件的活动部驱动转盘转动，在转盘上设置推杆，驱动件的动力作用于推杆上进而带动转盘和销轴在主轴上转动。
16.可选的，所述主轴上平行销轴固定设置有支撑杆，所述驱动件的固定部活动连接于支撑杆上。
17.通过采用上述技术方案，驱动件在驱动回转体旋转时，为了便于动力输出，驱动件自身也会出现一定程度的活动，为了更加便于驱动件的活动，在主轴山设置支撑杆，将驱动件的固定部活动连接于支撑杆上，驱动件在驱动回转体转动的同时自身也会绕着支撑杆做一定程度的转动，同时也便于驱动件的连接。
18.可选的，所述主轴的两端均固定连接有连接体，所述法兰和头部钻头各自与其中一端的连接体连接。
19.通过采用上述技术方案，由于不同的桩机以及主轴的规格尺寸存在差异，所以将法兰和头部钻头通过连接体与主轴间接连接，在对应于不同规格尺寸的主轴以及桩机时，只需更换连接体即可，主轴不需要重新制作，降低成本的同时提高了扩底钻头与不同桩机连接的便利性，扩大了扩底钻头的适用范围。
20.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
21.1.本技术中在扩底钻头的主轴上开设容置腔，将驱动件和两个扩大臂设置在容置腔中，通过驱动件驱动扩大臂转动张开后对软土区进行扩底搅拌施工，使得软土区的水泥搅拌桩的桩身直径扩大，提高水泥搅拌桩的单桩承载力和抗压性能，同时，由于扩大臂设置有两个，在扩底钻头进行施工过程中，钻头转动时的稳定性更好；
22.2.在转轴上设置回转体后，通过回转体的间接作用带动扩大臂转动张合，更加便于驱动件驱动回转体转动；
23.3.通过连接体将法兰和头部钻头连接在主轴上，在扩底钻头与不同的桩机匹配连接时只需更换不同规格的连接体，不需要重新制作新的主轴，可以节省成本，同时方便扩底钻头与桩机的配合连接。
附图说明
24.图1是本技术实施例一种液压直驱双侧扩底钻头的整体结构示意图。
25.图2是图1的剖视结构图。
26.图3是图1中驱动件和扩大臂的连接结构示意图。
27.附图标记说明：1、主轴；2、法兰；3、头部钻头；4、驱动件；41、固定部；42、活动部；5、扩大臂；6、连接体；7、容置腔；8、支撑杆；9、回转体；91、销轴；92、转盘；921、推杆。
具体实施方式
28.以下结合附图1-3对本技术作进一步详细说明。
29.本技术实施例公开一种液压直驱双侧扩底钻头。
30.参照图1，液压直驱双侧扩底钻头包括主轴1、法兰2、头部钻头3、驱动件4以及两个扩大臂5，主轴1的两端各自连接有一个连接体6，法兰2和头部钻头3分别与其中一个连接体6固定连接。在主轴1上开设有一个容置腔7，驱动件4和扩大臂5均设置在容置腔7内部，扩大臂5通过驱动件4驱动转动连接在主轴1上。
31.参照图2，驱动件4包括固定部41和活动部42，固定部41转动连接于设置在主轴1上的支撑杆8上，活动部42与固定部41伸缩滑动配合以驱动扩大臂5转动张开或者收拢。在本实施例中，驱动件4为液压油缸，驱动件4的固定部41即为油缸的缸体，活动部42即为油缸的活塞杆。在其它实施例中，驱动件4还可以是气缸等驱动结构。
32.参照图2、图3，在容置腔7内安装有一个回转体9，回转体9包括销轴91和转盘92，销轴91转动连接在主轴1上并与主轴1垂直，转盘92同轴固定套设在销轴91上，在转盘92上平行于销轴91固定连接有一根推杆921，驱动件4的活动部42转动连接于推杆921上，两个扩大臂5相互平行固定连接在转盘92上，当驱动件4伸缩活动时，活动部42驱动回转体9转动进而带动扩大臂5转动张开或者收拢。当活动部42完全伸出时，活动部42驱动转盘92转动进而带动扩大臂5收拢至容置腔7内；当活动部42完全收缩时，活动部42驱动转盘92反向转动进而带动扩大臂5转动完全张开至主轴1的两侧。
33.本技术实施例一种液压直驱双侧扩底钻头的实施原理为：在使用本技术中的液压直驱双侧扩底钻头进行水泥搅拌桩的扩底施工时，首先将扩底钻头通过法兰2与桩机连接，然后启动驱动件4，驱动回转体9转动带动扩大臂5收拢至容置腔7内，桩机带动扩底钻头在软土区域进行钻孔施工，当钻孔深度至软土层位置时，启动驱动件4驱动回转体9反向转动，带动扩大臂5转动至完全张开，然后在软土区域将喷入的水泥浆和泥土进行搅拌混合，同时扩大臂5转动时将软土区域的桩孔区域扩大，使得软土区硬结后的桩身直径增加以提高单桩承载力及抗压性能。扩底施工结束后，继续启动驱动件4驱动回转体9转动，带动扩大臂5转动收拢至容置腔7内，然后将钻头拔出后进行下一步的施工。
34.本技术实施例中，扩底钻头的扩大臂5以及驱动组件均设置在主轴1上的容置腔7内，简化了主轴1外部的空间，使得扩底钻头的结构更加紧凑。同时，扩大臂5对称设置有两个，在进行扩底施工时，两个扩大臂5张开后位于主轴1的两侧，在扩底钻头进行转动过程中，两个扩底臂位于主轴1两侧对软土和水泥浆进行搅拌，使主轴1的转动保持平衡，整个扩底钻头的施工稳定性有较大的改善。
35.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术
的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。