一种抗拔桩的抗拔台环槽挖掘装置的制作方法

本发明涉及建筑施工设备领域，具体涉及一种抗拔桩的抗拔台环槽挖掘装置。

背景技术：

抗拔桩也叫做抗浮桩，是指当建筑工程地下结构如果有在低于周边土壤水位的部分时，为了抵消土壤中水对结构产生的上浮力而打的桩。

为了使桩体具有较大的抗浮力，工程师设计了多种多样结构的抗拔桩，最简单的一种抗拔桩就是一根打在地下的圆柱结构桩体，这种桩体结构便于实施，被广泛应用。为了使这种圆柱结构桩体具有较大的抗浮力，在圆柱结构桩体上可以设置多个环形抗拔台，并使这些环形抗拔台与圆柱结构桩体为一体结构，难点就是：如何在圆形桩孔的基础上如何挖掘出抗拔台环槽。

技术实现要素：

本发明的目的即在于克服现有技术不足，提供一种抗拔桩的抗拔台环槽挖掘装置，解决如何在圆形桩孔的基础上如何挖掘出抗拔台环槽的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种抗拔桩的抗拔台环槽挖掘装置，包括挖掘电机、挖掘转轴、挖掘扇片刀、环形水套、进水管、排浆管和环形水套进出管，所述挖掘电机垂直设置，在挖掘电机的机身上至少设有两件上环形水套安装架，所述上环形水套安装架上安装有环形水套；

所述挖掘转轴通过联轴器与挖掘电机的转轴连接，在挖掘转轴的上端部设有上密封环套，在挖掘转轴的下端部设有下密封环套，在挖掘转轴中部均布环绕设有三对挖掘扇片刀安装孔，每对挖掘扇片刀安装孔交错设置，挖掘转轴的上端部内设有上进出水通道，上进出水通道上端与上密封环套联通，上进出水通道的下端通孔设置在挖掘扇片刀安装孔上方的挖掘转轴上，挖掘转轴的下端部内设有下进出水通道，下进出水通道下端与下密封环套联通，下进出水通道的上端通孔设置在挖掘扇片刀安装孔下方的挖掘转轴上，上进出水通道的下端通孔和下进出水通道的上端通孔通过外水管联通；

所述挖掘扇片刀为三片，每片挖掘扇片刀外侧为环槽挖掘刀部分，每片挖掘扇片刀内侧为一对扇片刀安装插头部分，每片挖掘扇片刀上的扇片刀安装插头与挖掘转轴上的挖掘扇片刀安装孔对应安装，在挖掘扇片刀上、下侧边均设有扇片刀弹簧挂钩，与扇片刀弹簧挂钩对应的挖掘转轴上设有转轴弹簧挂钩，扇片刀弹簧挂钩与对应的转轴弹簧挂钩通过拉簧连接；

在下密封环套外环面上设有密封环板，密封环板外环上侧面设有一件下环形水套安装架，所述下环形水套安装架内安装有环形水套；

所述进水管、排浆管和环形水套进出管从挖掘电机外部依次穿过上环形水套安装架，进水管和排浆管端口设置挖掘扇片刀上方，环形水套进出管的端口联通在上密封环套上，上环形水套安装架内的环形水套与环形水套进出管通过管道联通连接；下环形水套安装架内的环形水套与下密封环套通过管道联通。

进一步的，所述上环形水套安装架包括水套上环板、水套立环板和水套下环板，水套下环板套在挖掘电机的机身上固定密封连接，水套立环板设置在水套下环板的外环上侧面上，水套上环板连接在水套立环板上，水套上环板、水套立环板和水套下环板构成向外侧开口的u形槽口，所述环形水套设置在u形槽口内。

进一步的，所述下环形水套安装架包括水套上环板和水套立环板，所述水套立环板设置在密封环板的外环上侧面上，水套上环板连接在水套立环板上，水套上环板、水套立环板和密封环板构成向外侧开口的u形槽口，所述环形水套设置在u形槽口内。

进一步的，所述密封环板上环绕设有多个石块卸料口，在密封环板内设有与每个石块卸料口对应的径向滑槽，径向滑槽内设有封堵滑块；在水套上环板、水套立环板和密封环板构成的u形槽口内，与每个石块卸料口对应设有活塞板，在水套立环板上插设有与活塞板连接的水平塞杆，水套立环板与活塞板之间的水平塞杆上套设有张紧弹簧，水平塞杆内端通过斜塞杆与封堵滑块连接。

进一步的，所述密封环板下侧面设有石块网兜。

进一步的，所述进水管和排浆管错位设置，在排浆管的管口上设有喇叭口。

进一步的，所述挖掘扇片刀上的一对扇片刀安装插头端头之间设有防脱板。

进一步的，所述上密封环套和下密封环套对应的挖掘转轴上设有环台，上密封环套和下密封环套均采用两个半扣合密封环套密封扣合在环台上而成。

进一步的，所述进水管和排浆管外端部连接有抽吸水泵，环形水套进出管外端部连接有双向抽吸水泵。

进一步的，所述挖掘电机设有多个转速档位，每个档位对应不同挖掘扇片刀伸出刀头尺寸。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种抗拔桩的抗拔台环槽挖掘装置，通过在挖掘电机连接的挖掘转轴上设有三件可伸缩的挖掘扇片刀，当挖掘电机转动时，挖掘扇片刀在离心力的坐下展开进行抗拔台环槽挖掘，挖掘扇片刀的展开尺寸通过挖掘电机的转速控制，当挖掘电机的转速越高挖掘扇片刀的展开尺寸就越大，直至抗拔台环槽挖掘成型，当停止挖掘电机转动，挖掘扇片刀在拉簧的作用力下回缩，从而使挖掘装置可以自由在桩孔内上下移动；

2、本发明一种抗拔桩的抗拔台环槽挖掘装置，每片挖掘扇片刀外侧为环槽挖掘刀部分，每片挖掘扇片刀内侧为一对扇片刀安装插头部分，每片挖掘扇片刀上的扇片刀安装插头17与挖掘转轴上的挖掘扇片刀安装孔对应安装，挖掘扇片刀的这种设计，既可以保证三片挖掘扇片刀动平衡，又可以保证每片挖掘扇片刀伸缩滑动设计；

3、本发明一种抗拔桩的抗拔台环槽挖掘装置，在挖掘电机的机身上至少设有两件上环形水套安装架，上环形水套安装架上安装有环形水套，在下密封环套外环面上设有密封环板，密封环板外环上侧面设有一件下环形水套安装架，下环形水套安装架内安装有环形水套，通过环形水套安装架上安装的环形水套和下环形水套安装架内安装的环形水套形成一个密封挖掘腔室，从而使挖掘扇片刀挖掘掉的渣土在水中形成泥浆可以通过排浆管抽出；另外，通过设置的多个环形水套，当通过环形水套进出管向环形水套冲水后，环形水套鼓胀展开挤压在桩孔与挖掘电机之间，使挖掘电机固定在桩孔内稳定作业；

4、本发明一种抗拔桩的抗拔台环槽挖掘装置，在密封环板上环绕设有多个石块卸料口，在密封环板内设有与每个石块卸料口对应的径向滑槽，径向滑槽内设有封堵滑块；在水套上环板、水套立环板和密封环板构成的u形槽口内，与每个石块卸料口对应设有活塞板，在水套立环板上插设有与活塞板连接的水平塞杆，水套立环板与活塞板之间的水平塞杆上套设有张紧弹簧，水平塞杆内端通过斜塞杆与封堵滑块连接。当环形水套充水时，环形水套膨胀通过挤压活塞板，活塞板通过水平塞杆及斜塞杆推动封堵滑块在径向滑槽内向石块卸料口移动，从而将石块卸料口封堵，使挖掘腔室形成封闭；当完成一个抗拔台环槽挖掘后，抽出环形水套的水，活塞板在张紧弹簧的作用下复位，封堵滑块在水平塞杆及斜塞杆拉动下从石块卸料口移开封堵，从而使挖掘腔室内挖掘的石块通过石块卸料口掉入石块网兜内，然后可以进行下一个抗拔台环槽挖掘，避免对已经打好的圆柱桩孔造成破坏。本发明一种抗拔桩的抗拔台环槽挖掘装置，解决了如何在圆形桩孔的基础上如何挖掘出抗拔台环槽的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明一种抗拔桩的抗拔台环槽挖掘装置的结构示意图；

图2为本发明挖掘转轴的安装结构示意图；

图3为本发明挖掘扇片刀未展开状态结构示意图；

图4为本发明挖掘扇片刀展开状态结构示意图；

图5为本发明第一种挖掘扇片刀结构示意图；

图6为本发明第二种挖掘扇片刀结构示意图；

图7为本发明第三种挖掘扇片刀结构示意图；

图8为本发明完成抗拔台环槽挖掘的桩孔结构示意图；

附图中标记及对应的零部件名称：

1-挖掘电机，2-挖掘转轴，3-挖掘扇片刀，4-环形水套，5-进水管，6-排浆管，7-环形水套进出管，8-机身，9-上环形水套安装架，10-上密封环套，11-下密封环套，12-挖掘扇片刀安装孔，13-上进出水通道，14-下进出水通道，15-外水管，16-环槽挖掘刀，17-扇片刀安装插头，18-扇片刀弹簧挂钩，19-转轴弹簧挂钩，20-拉簧，21-密封环板，22-下环形水套安装架，23-水套上环板，24-水套立环板，25-水套下环板，26-径向滑槽26，27-封堵滑块，28-活塞板，29-水平塞杆，30-张紧弹簧，31-斜塞杆，32-石块网兜，33-防脱板，34-环台，35-半扣合密封环套，36-桩孔，37-石块卸料口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1-7所示，本发明一种抗拔桩的抗拔台环槽挖掘装置，包括挖掘电机1、挖掘转轴2、挖掘扇片刀3、环形水套4、进水管5、排浆管6和环形水套进出管7，挖掘电机1采用具有防水的减速机一体电机，所述挖掘电机1垂直设置，在挖掘电机1的机身8上至少设有两件上环形水套安装架9，所述上环形水套安装架9上安装有环形水套4，环形水套4下侧面环绕几个点固定在u形槽口内的水套下环板25上即可；环形水套4采用防水帆布制成，也可以采用一些防水耐磨高分子布料制成，当通过环形水套进出管7向环形水套4冲水后，环形水套4鼓胀展开挤压在桩孔36和挖掘电机1之间，使挖掘电机1固定在桩孔36内，并使挖掘腔室形成封闭。

所述挖掘电机1设有多个转速档位，每个档位对应不同挖掘扇片刀3伸出刀头尺寸。通过在挖掘电机1连接的挖掘转轴2上设有三件可伸缩的挖掘扇片刀3，当挖掘电机1转动时，挖掘扇片刀3在离心力的坐下展开进行抗拔台环槽挖掘，挖掘扇片刀3的展开尺寸通过挖掘电机1的转速控制，当挖掘电机1的转速越高挖掘扇片刀3的展开尺寸就越大，直至抗拔台环槽挖掘成型，当停止挖掘电机1转动，挖掘扇片刀3在拉簧20的作用力下回缩，从而使挖掘装置可以自由在桩孔36内上下移动。

所述挖掘转轴2通过联轴器与挖掘电机1的转轴连接，在挖掘转轴2的上端部设有上密封环套10，在挖掘转轴2的下端部设有下密封环套11，在挖掘转轴2中部均布环绕设有三对挖掘扇片刀安装孔12，每对挖掘扇片刀安装孔12交错设置，挖掘转轴2的上端部内设有上进出水通道13，上进出水通道13上端与上密封环套10联通，上进出水通道13的下端通孔设置在挖掘扇片刀安装孔12上方的挖掘转轴2上，挖掘转轴2的下端部内设有下进出水通道14，下进出水通道14下端与下密封环套11联通，下进出水通道14的上端通孔设置在挖掘扇片刀安装孔12下方的挖掘转轴2上，上进出水通道10的下端通孔和下进出水通道14的上端通孔通过外水管15联通；挖掘转轴2的设计，要实现三片挖掘扇片刀3均布环绕滑动安装，并保证安装强度，另外，要实现环形水套进出管7穿过挖掘扇片刀3联通到下环形水套安装架22内安装的环形水套4，又因为挖掘转轴2中部需要安装挖掘扇片刀3，本发明创造性的通过设计上密封环套10和下密封环套11，并在挖掘转轴2上部和下部内设有内部管道(上进出水通道13和下进出水通道14)，在设置安装挖掘扇片刀3部分采用外接式外水管15联通上进出水通道13和下进出水通道14，这样既保证了水路联通，有不相互干涉。

如图5-7所示，所述挖掘扇片刀3为三片，每片挖掘扇片刀3外侧为环槽挖掘刀16部分，环槽挖掘刀16的形状根据需要的抗拔台环槽形状而定，每片挖掘扇片刀3内侧为一对扇片刀安装插头17部分，每片挖掘扇片刀3上的扇片刀安装插头17与挖掘转轴2上的挖掘扇片刀安装孔12对应安装，在挖掘扇片刀3上、下侧边均设有扇片刀弹簧挂钩18，与扇片刀弹簧挂钩18对应的挖掘转轴2上设有转轴弹簧挂钩19，扇片刀弹簧挂钩18与对应的转轴弹簧挂钩19通过拉簧20连接；挖掘扇片刀3的这种设计，既可以保证三片挖掘扇片刀3动平衡，又可以保证每片挖掘扇片刀3伸缩滑动设计。挖掘扇片刀3采用硬质合金制成。

在下密封环套11外环面上设有密封环板21，密封环板21外环上侧面设有一件下环形水套安装架22，所述下环形水套安装架22内安装有环形水套4；

所述进水管5、排浆管6和环形水套进出管7从挖掘电机1外部依次穿过上环形水套安装架9，进水管5和排浆管6端口设置挖掘扇片刀3上方，环形水套进出管7的端口联通在上密封环套10上，上环形水套安装架9内的环形水套4与环形水套进出管7通过管道联通连接；下环形水套安装架22内的环形水套4与下密封环套11通过管道联通。

所述上环形水套安装架9包括水套上环板23、水套立环板24和水套下环板25，水套下环板25套在挖掘电机1的机身8上固定密封连接，水套立环板24设置在水套下环板25的外环上侧面上，水套上环板23连接在水套立环板24上，水套上环板23、水套立环板24和水套下环板25构成向外侧开口的u形槽口，所述环形水套4设置在u形槽口内。进水管5、排浆管6和环形水套进出管7穿设在水套立环板24内侧的水套下环板25上。环形水套进出管7与环形水套4联通，可以通过外部设连接水管，也可以在水套下环板25内设通孔与环形水套进出管7与环形水套4连接。

所述下环形水套安装架22包括水套上环板23和水套立环板24，所述水套立环板24设置在密封环板21的外环上侧面上，水套上环板23连接在水套立环板24上，水套上环板23、水套立环板24和密封环板21构成向外侧开口的u形槽口，所述环形水套4设置在u形槽口内。

在挖掘电机1的机身8上至少设有两件上环形水套安装架9，上环形水套安装架9上安装有环形水套4，在下密封环套11外环面上设有密封环板21，密封环板21外环上侧面设有一件下环形水套安装架22，下环形水套安装架22内安装有环形水套4，通过环形水套安装架9上安装的环形水套4和下环形水套安装架22内安装的环形水套4形成一个密封挖掘腔室，从而使挖掘扇片刀3挖掘掉的渣土在水中形成泥浆可以通过排浆管6抽出；另外，通过设置的多个环形水套4，当通过环形水套进出管7向环形水套4冲水后，环形水套4鼓胀展开挤压在桩孔36与挖掘电机1之间，使挖掘电机1固定在桩孔36内稳定作业。

所述密封环板21上环绕设有多个石块卸料口37，在密封环板21内设有与每个石块卸料口37对应的径向滑槽26，径向滑槽26内设有封堵滑块27；在水套上环板23、水套立环板24和密封环板21构成的u形槽口内，与每个石块卸料口37对应设有活塞板28，在水套立环板24上插设有与活塞板28连接的水平塞杆29，水套立环板24与活塞板28之间的水平塞杆29上套设有张紧弹簧30，水平塞杆29内端通过斜塞杆31与封堵滑块27连接。所述密封环板21下侧面设有石块网兜32。

当环形水套4充水时，环形水套4膨胀通过挤压活塞板28，活塞板28通过水平塞杆29及斜塞杆31推动封堵滑块27在径向滑槽26内向石块卸料口37移动，从而将石块卸料口37封堵，使挖掘腔室形成封闭；当完成一个抗拔台环槽挖掘后，抽出环形水套4的水，活塞板28在张紧弹簧30的作用下复位，封堵滑块27在水平塞杆29及斜塞杆31拉动下从石块卸料口37移开封堵，从而使挖掘腔室内挖掘的石块通过石块卸料口37掉入石块网兜32内，然后可以进行下一个抗拔台环槽挖掘，避免对已经打好的圆柱桩孔36造成破坏。

所述进水管5和排浆管6管口错位设置，进水管5和排浆管6管口沿挖掘转轴2对称，避免出水和抽桨相互干涉，在排浆管6的管口上设有喇叭口。

所述挖掘扇片刀3上的一对扇片刀安装插头17端头之间设有防脱板33。一方面防止挖掘扇片刀3从转轴上脱落，另一方面可以加强一对扇片刀安装插头17的安装强度，防脱板33与一对扇片刀安装插头17端头可以采用活动连接，也可以焊接。

所述上密封环套10和下密封环套11对应的挖掘转轴2上设有环台34，上密封环套10和下密封环套11均采用两个半扣合密封环套35密封扣合在环台34上而成。两个半扣合密封环套35密封扣合采用螺栓固定连接。密封扣合内设有密封垫片，使上密封环套10和下密封环套11与挖掘转轴2之间实现密封连接，为了方便安装，两个半扣合密封环套35其中一件可以再取一件分成两个半圆形结构，这样便于安装。

所述进水管5和排浆管6外端部连接有抽吸水泵，附图未显示，环形水套进出管7外端部连接有双向抽吸水泵，附图未显示。

如图1-8所示，本发明一种抗拔桩的抗拔台环槽挖掘装置，使用时，进水管5和排浆管6外端部通过软管连接有抽吸水泵，环形水套进出管7外端部通过软管连接有双向抽吸水泵，将挖掘装置通过牵引绳放入桩孔36内，到达已成型桩孔36内指定深度，最好抗拔台环槽挖掘从桩孔36底向上依次挖掘，通过控制双向抽吸水泵向所有环形水套4冲水，使环形水套4鼓胀，使挖掘电机1固定在桩孔36内，并使挖掘腔室形成封闭。然后先启动进水管5和排浆管6外端部连接的抽吸水泵，同时向挖掘腔室内充水和抽桨，形成循环清洗，再启动挖掘电机1，控制挖掘电机1的转速由抵挡向高档位依次递进直至一个抗拔台环槽挖掘完成。

一个抗拔台环槽挖掘完成后，关闭挖掘电机1，再通过进水管5和排浆管6外端部连接的抽吸水泵循环清洗一段时间，直至抽桨泵排除出的桨水变清，然后关闭抽吸水泵，再控制双向抽吸水泵将环形水套4内水抽出，使挖掘腔室内的石块掉入石块网兜32，提升挖掘电机1至下个环槽挖掘位置。

本发明一种抗拔桩的抗拔台环槽挖掘装置，解决了如何在圆形桩孔的基础上如何挖掘出抗拔台环槽的问题，桩孔36一般是通过打桩机挤压一次性成型，后续挖掘抗拔台环槽一定不能破坏已成型的桩孔36，桩孔36内不能留有挖掘的抗拔台环槽渣土，并且一个桩孔36内需要挖掘多个抗拔台环槽，这就是挖掘抗拔台环槽的难点，通过采用本发明可以很好地解决上述问题，并且可以连续作用。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。