承载片水泥桩机的制作方法

本发明涉及一种建筑施工设备，特别的，是一种水泥桩机。

背景技术：

随着城市化进程的发展，城市、乡镇上的高楼大厦如雨后春笋般拔地而起；楼体建设之前需要打下坚实的地基，对于软土层地面，施工队常采用旋喷机打入地桩，在水泥与软土介质凝固后形成坚实的水泥搅拌桩，水泥搅拌桩的桩身与土层产生较大的摩擦阻力，该摩擦阻力支撑上方建筑形成的垂直荷载，因此桩身与土层的接触面积直接决定了地桩的承载能力；目前施工领域打入的水泥搅拌桩截面呈圆形，由于相等的面积下圆形的周长最小，因此用料相等的情况下，圆柱形的地桩形成的桩身面积最小，此时能够提供的承载力也最小，因此，传统的打桩、成桩方式无法充分发挥土层对桩身的摩擦力，降低了地桩的承载力，同时也浪费了较多的原料。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种承载片水泥桩机，该水泥桩机的结构新颖、操作便捷，能够有效提高水泥桩的单桩承载力，节省建筑原料，为楼体提供更坚实的地基。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：本承载片水泥桩机包括有注浆机、导流管、升降架、驱动机，还包括有安装在驱动机上的驱动杆，在驱动杆的端部安装有钻头；

所述导流管的一端与注浆机连通，另一端与开设在钻头上的喷浆口连通；

在所述驱动杆上同轴套设有两个限位环，限位环在驱动杆轴线上的位置固定；在两个限位环之间安装有承载片开凿装置，

所述承载片开凿装置包括有套设在驱动杆上的中空筒体，在所述中空筒体的外筒壁上轴接有切割片，各所述切割片能够在水平面内绕与自身对应的转轴旋转；切割片旋转对称的分布在外筒壁上并形成棘型切割轮；中空筒体顺时针转动时，棘型切割轮上的切割片收拢、靠近外筒壁；逆时针转动时，棘型切割轮上的切割片展开、远离外筒壁；

在所述中空筒体的中空环腔内，中心对称的等距排布有调节筒，调节筒的筒口正对驱动杆；在各所述调节筒内滑动设置有调节柱，调节柱通过压簧连接中空筒体的内筒壁；在各所述调节柱的前端设置有摩擦板，调节柱滑出调节筒时，所述摩擦板抵住驱动杆的杆壁；

在调节柱与驱动杆之间还设置有由弹性材料做成的调节球，所述调节球通过硬质调节管连接在调节器上；硬质调节管与所述驱动杆平行设置，调节球与硬质调节管的端部通过滑环气密结合，在调节球、硬质调节管内填充有调节剂。

本发明的有益效果是：将升降架固定在待打桩的位置处，调节驱动杆，使得钻头竖直正对桩孔；驱动机与升降架配合，实现钻头的旋转、下探，进而实现打孔；

自然状态下，调节球处于缩扁状态，调节球不与驱动杆和调节柱接触；此时调节筒内的调节柱在压簧的作用下滑向驱动杆，调节柱端部的摩擦板与驱动杆紧密贴合并产生静摩擦力，驱动杆通过静摩擦力带动摩擦板-调节筒-中空筒体顺时针转动；中空筒体顺时针转动时，中空筒体外筒壁上的切割片收拢、靠近外筒壁，此时棘型切割轮刀锋收拢，旋转切割的土层半径小于钻头切割的土层半径，此时桩孔呈竖直的筒状；

当钻头达到一定深度后，或达到施工方案的深度后，启动调节器，向调节球中注入适量的调节剂，此时调节球膨胀变大，调节球将调节柱推回调节筒中，摩擦板与驱动杆分离后，中空筒体逐渐停止旋转；随着调节球的胀大，调节球接触驱动杆，此时调节球与驱动杆、调节柱同时发生静摩擦，经过调节球的传动，中空筒体开始逆时针转动；中空筒体逆时针转动时，中空筒体外筒壁上的切割片展开、远离外筒壁，此时棘型切割轮刀锋展开，旋转切割的土层半径大于钻头切割的土层半径，此时在桩孔上开凿出半径更大的承载槽，在开凿规划深度后，可通过调节器缩小调节球，进而缩小棘型切割轮；桩孔开凿成型后，通过注浆机向桩孔内注入高压水泥浆，并配合钻头和中空筒体的旋转、搅拌，即可使桩体凝固成形，水泥浆充满承载槽并凝固后，形成半径大于桩体的承载片。

综上，使用本发明能够制造出带有承载片的水泥桩体，相较于传统的水泥桩体，该水泥桩体具有更大的承载面积，能够有效增强水泥桩的承载力，进而提供更坚固的地基，承载片型的水泥桩能够与土层之间形成更强的摩擦力、抓合力，有效防止桩体下沉，为楼体提供更稳定、坚固的保障；因此，本发明结构新颖、操作便捷，制作出的水泥桩体单桩承载力强、成桩原料节省，有效提高建筑的牢固性，同时降低了建筑成本，具有较强的推广价值。

作为优选，所述调节球由热胀耐磨材料做成，在调节球内设置有加热源，所述加热源的导线穿过所述硬质调节管后连接在调节器上；该结构为调节球结构的另一种形式，通过吸热、放热改变调节球的尺寸，进而改变中空筒体的旋转方向；该结构更耐磨，不会出现调节剂泄露的问题，有效提高耐用性。

作为进一步优选，在所述调节球的外部包裹有弹性的耐磨橡胶层。

作为优选，中空筒体上方的限位环固定设置在硬质调节管上，中空筒体下方的限位环安装在驱动杆上，下方的限位环仅能够绕驱动杆的轴线自由旋转，不可沿驱动杆轴线平移。

作为优选，在所述驱动杆上开设有与所述调节球正对的摩擦环槽；以便于提高调节球与驱动杆的摩擦力，进而提高传动效率。

附图说明

图1为本承载片水泥桩机一个实施例的截面结构示意图。

图2为图1所示实施例中中空筒体的端截面结构示意图。

图3为图1所示实施例开挖承载槽时的截面结构示意图。

图4为图1所示实施例开挖承载槽时中空筒体的端截面结构示意图。

具体实施方式

实施例：

在图1至图4所示的实施例中，本承载片水泥桩机包括有注浆机1、导流管11、升降架2、驱动机3，还包括有安装在驱动机3上的驱动杆4，在驱动杆4的端部安装有钻头5；

所述导流管11的一端与注浆机1连通，另一端与开设在钻头5上的喷浆口连通；

在所述驱动杆4上同轴套设有两个限位环41，限位环41在驱动杆4轴线上的位置固定，限位环41不可沿驱动杆4的轴线往复滑动；中空筒体6上方的限位环41固定设置在硬质调节管71上，中空筒体6下方的限位环41安装在驱动杆4上，下方的限位环41仅能够绕驱动杆4的轴线自由旋转，不可沿驱动杆4轴线平移；

在两个限位环41之间安装有承载片开凿装置，

所述承载片开凿装置包括有套设在驱动杆4上的中空筒体6，在所述中空筒体6的外筒壁上轴接有切割片61，各所述切割片61能够在水平面内绕与自身对应的转轴旋转；切割片61旋转对称的分布在外筒壁上并形成棘型切割轮；如图2所示，中空筒体6顺时针转动时，棘型切割轮上的切割片61收拢、靠近外筒壁；如图4所示，逆时针转动时，棘型切割轮上的切割片61展开、远离外筒壁；

在所述中空筒体6的中空环腔内，中心对称的等距排布有调节筒62，调节筒62的筒口正对驱动杆4；在各所述调节筒62内滑动设置有调节柱63，调节柱63通过压簧连接中空筒体6的内筒壁；在各所述调节柱63的前端设置有摩擦板631，调节柱63滑出调节筒62时，所述摩擦板631抵住驱动杆4的杆壁；

在调节柱63与驱动杆4之间还设置有由弹性材料做成的调节球7，所述调节球7通过硬质调节管71连接在调节器72上；在所述调节球7的外部包裹有弹性的耐磨橡胶层；在所述驱动杆上开设有与所述调节球正对的摩擦环槽42；硬质调节管71与所述驱动杆4平行设置，调节球7与硬质调节管71的端部通过滑环气密结合，在调节球7、硬质调节管71内填充有调节剂。

将升降架2固定在待打桩的位置处，调节驱动杆4，使得钻头5竖直正对桩孔；驱动机3与升降架2配合，实现钻头5的旋转、下探，进而实现打孔；

自然状态下，调节球7处于缩扁状态，调节球7不与驱动杆4和调节柱63接触；此时调节筒62内的调节柱63在压簧的作用下滑向驱动杆4，调节柱63端部的摩擦板631与驱动杆4紧密贴合并产生静摩擦力，驱动杆4通过静摩擦力带动摩擦板631-调节筒62-中空筒体6顺时针转动；中空筒体6顺时针转动时，中空筒体6外筒壁上的切割片61收拢、靠近外筒壁，此时棘型切割轮刀锋收拢，旋转切割的土层半径小于钻头5切割的土层半径，此时桩孔呈竖直的筒状；

当钻头5达到一定深度后，或达到施工方案的深度后，启动调节器72，向调节球7中注入适量的调节剂，此时调节球7膨胀变大，调节球7将调节柱63推回调节筒62中，摩擦板631与驱动杆4分离后，中空筒体6逐渐停止旋转；随着调节球7的胀大，调节球7接触驱动杆4，在本实施例中，调节球接触摩擦环槽42，此时调节球7与驱动杆4、调节柱63同时发生静摩擦，经过调节球7的传动，中空筒体6开始逆时针转动；中空筒体6逆时针转动时，中空筒体6外筒壁上的切割片61展开、远离外筒壁，此时棘型切割轮刀锋展开，旋转切割的土层半径大于钻头5切割的土层半径，此时在桩孔上开凿出半径更大的承载槽，在开凿规划深度后，可通过调节器72缩小调节球7，进而缩小棘型切割轮；桩孔开凿成型后，通过注浆机1向桩孔内注入高压水泥浆，并配合钻头5和中空筒体6的旋转、搅拌，即可使桩体凝固成形，水泥浆充满承载槽并凝固后，形成半径大于桩体的承载片。

综上，使用本发明能够制造出带有承载片的水泥桩体，相较于传统的水泥桩体，该水泥桩体具有更大的承载面积，能够有效增强水泥桩的承载力，进而提供更坚固的地基，承载片型的水泥桩能够与土层之间形成更强的摩擦力、抓合力，有效防止桩体下沉，为楼体提供更稳定、坚固的保障；因此，本发明结构新颖、操作便捷，制作出的水泥桩体单桩承载力强、成桩原料节省，有效提高建筑的牢固性，同时降低了建筑成本，具有较强的推广价值。

除此之外，替代上述的调节球7、调节剂结构，所述调节球7还可以由热胀耐磨材料做成，在调节球7内设置有加热源，所述加热源的导线穿过所述硬质调节管71后连接在调节器72上；该结构为调节球7结构的另一种形式，通过对调节球7加热、放热，使其膨胀、缩小，改变调节球7的尺寸，进而改变中空筒体6的旋转方向；该结构更耐磨，不会出现调节剂泄露的问题，有效提高耐用性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。