一种建筑方桩成型设备的制作方法

本发明属于打桩技术领域，尤其涉及一种建筑方桩成型设备。

背景技术

目前桩地基技术领域中，建筑用桩成型设备一般为圆形桩，随着建筑越来越高，对桩地基的强度要求越来越高，传统圆桩想要满足要求，就需要将桩打的更深，并且增大桩的密度。这样做一方面会使用更多的建筑材料，增加成本，另一方面不利于建筑效率的提高，那么在不增加成本，并且可以降低密度的情况下设计一种设备是很有必要的。

本发明设计一种建筑方桩成型设备解决如上问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种建筑方桩成型设备，它是采用以下技术方案来实现的。

一种建筑方桩成型设备，其特征在于：它包括钢筋、第一支撑板、水泥管、第一齿轮、第二电机转轴、第一电机、第二支撑板、支撑柱、第二电机、转动轴、伸缩杆、钻头、液压泵、方形桩、第二齿轮、排土螺旋片、高压罐、钢筋钩、推板机构、过滤板、钢筋孔、水泥管孔、钻头孔、钢筋钩腔、钢筋钩孔、过滤孔、排土孔，其中在方形桩端面的中心处开有一个贯通的排土孔，方形桩下端开有四个钢筋钩腔，且四个钢筋钩腔两两一组对称地分布在排土孔的两侧，方形桩的上端开有四个钢筋孔，且四个钢筋孔分别与四个钢筋钩腔相通；方形桩下端对称安装有两个伸缩杆，过滤板安装在两个伸缩杆的下端；在过滤板上侧面的中心处开有一个水泥管孔，水泥管孔的两侧对称的分布有四个钻头孔，且其中一侧的两个钻头孔中间开有对称的两个钢筋钩孔，钢筋钩孔和钢筋钩腔上下对应；在过滤板上错落的开有许多过滤孔；四个液压泵均匀对称地安装在过滤板的上侧，且与四个钻头孔对应；四个钻头分别安装在四个液压泵下侧，且四个钻头分别穿过四个钻头孔；高压罐是中心开有钢筋孔的长方体，四个高压罐分别安装在四个钢筋钩腔的上侧，高压罐的下端具有很多出气孔；四个钢筋钩分别安装在四个钢筋钩腔的下侧；两个支撑柱对称的安装在方形桩上侧端面的两端，第一支撑板安装在两个支撑柱上；第一支撑板上中心处开有一个水泥管孔，第一支撑板两端分别分布有一个转动轴孔，且两个转动轴孔以水泥管孔中心对称；支撑板两端的转动轴孔和水泥管孔之间分别开有两个对称的钢筋孔，且两个钢筋孔中心连线与两个转动轴孔中心连线垂直；两个第一电机对称地安装在第一支撑板上转动轴孔处；两个转轴分别安装在第一电机上，且穿过对应的两个转动轴孔；排土螺旋片嵌套安装在转轴的外缘面上；钢筋依次穿过第一支撑板、钢筋孔、高压罐，且钢筋在靠近高压罐的一端与钢筋钩连接；水泥管的外缘面上安装有排土螺旋片，水泥管依次穿过第一支撑板、排土孔、水泥管孔；水泥管靠近过滤板的一端，内侧安装有推板机构，另一端外缘面上安装有第一齿轮；第二电机通过两个对称的第二支撑板安装在第一支撑板上，且第二电机位于水泥管和钢筋之间；第二电机转轴一端安装有第二齿轮，且第一齿轮和第二齿轮啮合。

上述钢筋钩包括第一拉杆、第一转动杆、钩片、滑块、滑槽，其中钢筋钩壳一端开有一个方形孔，钢筋钩壳内对称的开有两个滑槽；第一拉杆的一端安装有两个对称的滑块，且两个滑块分别安装在两个滑槽内；第一拉杆的另一端穿过钢筋钩壳上的方形孔且安装有第一转动杆；钩片转套安装在钩片一端的一侧，两个钩片对称的通过各自的钩片转套安装在第一转动杆的两侧，且钩片的另一端与钢筋钩壳端面平齐。

上述推板机构包括第一受力杆、第二受力杆、第三受力杆、转动副、受力圆盘、第二转动杆、伸缩拉杆、挡板、支撑块、支耳、第三转动杆、销孔，其中第二转动杆的两端对称的安装在水泥管的內圆面上，第三受力杆开有一个支撑通孔，第三受力杆通过支撑通孔安装在第二转动杆上，第二受力杆的一端安装在第三受力杆一端，第一受力杆安装在第二受力杆的一端，受力圆盘安装在第一受力杆的一端，且第二受力杆与受力圆盘的圆面之间成九十度；第三受力杆通过转动副连接有伸缩拉杆；四个支撑块两两一组对称的安装在水泥管的端面上，每组支撑块中间安装有一个第三转动杆；两个挡板分别通过对应的两个支耳安装在第三转动杆上，且两个挡板交叉接触；两个挡板交叉处开有一个贯通的销孔；伸缩拉杆一端位于销孔内。

作为本技术的进一步改进，上述四个高压罐下端所具有的出气孔均由一个电磁阀控制。

作为本技术的进一步改进，上述受力圆盘的轴线与水泥管的轴线共线。

作为本技术的进一步改进，上述安装在转动轴外圆面上的排土螺旋片的两端分别穿出方形桩两端的端面。

作为本技术的进一步改进，上述安装在水泥管外缘面上的排土螺旋片的两端分别穿出方形桩两端的端面。

相对于传统的打桩机，本发明中方桩成型设备具有打地基、固定钢筋、灌水泥的功能，且三者之间配合使用，具有较高的实用效果。

本发明中液压泵安装在过滤板上端，钻头穿过钻头孔安装在液压泵下端，安装在过滤板左右两端的伸缩杆可以通过它的伸缩作用控制过滤板上下移动，从而控制钻头和液压泵的上下移动；液压泵带动钻头转动，钻头具有钻孔和碎石的作用，被钻头钻出的土和粉碎的小石头可以通过过滤板上的过滤孔过滤到过滤板的另一侧；转动轴安装在第一电机下侧，第一电机驱动转动轴转动的同时转动轴将带动安装在转动轴外缘面上的排土螺旋片进行转动；第二电机转轴安装在第二电机下侧，第二齿轮安装在第二电机转轴上，第二电机驱动第二电机转轴转动的同时，第二电机转轴将带动第二齿轮进行转动，第一齿轮安装在水泥管上，第二齿轮和第一齿轮相啮合，即水泥管也会跟着转动，水泥管在转动的同时将带动安装在水泥管外缘面上的排土螺旋片进行转动，旋转中的排土螺旋片可以将排土螺旋片斜面上承载的土排出方形桩外。

本发明中钢筋穿过第一支撑板、方形桩、高压罐中的钢筋孔中，且与钢筋钩连接，钢筋钩的内侧对称的开有两个滑槽，第一拉杆上安装的两个滑块可以在对称的两个滑槽中滑动，第一拉杆与第一转轴连接，在第一转轴的两侧安装有两个钩片，且钩片可以绕着第一转动杆进行转动。

本发明中水泥管靠近过滤板一端的内侧安装有推板机构，其中受力圆盘、第一受力杆、第二受力杆、第三受力杆依次相互连接在一起，第三受力杆的一端安装有一个转动副，且在侧面开有一个支撑通孔，第二转动杆通过支撑通孔安装在第三受力杆上，且第二转动杆的两端分别对称的安装在水泥管的內缘面上；伸缩拉杆的一端与转动副相连；受力圆盘和第一受力杆、第二受力杆、第三受力杆、伸缩拉杆通过第二转动杆组成一个杠杆；通过杠杆原理可以控制伸缩拉杆在销孔中的上下移动。

方桩成形设备在工作之前，钢筋钩位于钢筋钩腔的内侧，且钩片的侧面与钢筋钩的一侧端面在同一平面上，推板机构中的伸缩拉杆位于对称的两个挡板上的销孔中，目的在于通过挡板、伸缩拉杆和销孔的配合使用，使水泥管处于封闭状态，防止在打桩过程中杂质进入水泥管内，对后续灌水泥的工作造成影响。打桩过程中，首先，通过液压泵驱动四个钻头进行转动，当钻头在转动过程中未接触石头时，钻头通过转动将土变得松软，而这些土通过过滤板上的过滤孔过滤到过滤板的上侧，与此同时转动轴和水泥管上的排土螺旋片的下端，通过方形成桩设备的重力作用和土对旋转的螺旋片的反作用力而嵌入到土中；螺旋片通过旋转力将过滤板上的土至下而上的排到地面上侧。当方形成桩设备在打桩过程中钻头与石头发生碰撞时，通过钻头的转动，对与之接触的石头进行粉碎处理，粉碎后的小石头通过过滤板上的过滤孔过滤到过滤板的上侧，进而通过水泥管上和转动轴上的排土螺旋片将粉碎过的小石头排到地面上侧；之后通过常规方法将地面上侧的小石头和土清理运走。当排土完成后，过滤板、液压泵和钻头通过安装在过滤板上侧的伸缩杆移动到方形桩的下侧。使水泥管相对过滤板向下移动，管口位置高于钻头，其作用是防止在灌水泥的过程中水泥将钻头淹没，腐蚀钻头；当伸缩杆移动完成后，通过电磁阀打开高压罐内的高压开关，使高压罐内的高压气体通过高压罐下端面的小孔喷出，使得安装在高压罐下侧的钢筋钩受到一个冲力，从而使钢筋钩从钢筋钩腔中向下射出到钻面；当钢筋钩与钻面接触的同时，钩片会受到来自地面的一个反作用力，进而带动第一拉杆通过滑块在滑槽中向上滑动，与此同时钩片的下侧会受到钢筋钩端面的一个反作用力，使钩片向两侧撑开，同时土也不断的进入钢筋钩片的上侧，随着土对钢筋钩的阻力不断增加，钢筋钩最终会停在土中；当钢钩在土中停止后，方形成桩设备开始在辅助设备作用下向外退出；在方形成桩设备退出的同时，方形成桩设备因为摩擦力会给钢筋一个向外的拉力，但钩片的两侧已经堆满土，无法向上移动，所以钢筋底端会随着钢筋钩留在钻面中，之后将水泥从水泥管中灌入，在水泥落在受力圆盘上时，因为杠杆原理，受力圆盘将会通过第一受力杆、第二受力杆、第三受力杆带动伸缩拉杆运动，将伸缩拉杆从两个对称的挡板上的销孔中拉出，进而使水泥管处于开通状态；在灌水泥的过程中注入的水泥和钢筋组成钢筋混凝桩，其能够适应更高的建筑需求。

附图说明

图1是整体部件外观示意图。

图2是整体部件结构示意图。

图3是整体部件结构剖视图。

图4是第一支撑板结构示意图。

图5是第一电机和第二电机安装示意图。

图6是排土螺旋片结构示意图。

图7是高压罐结构示意图。

图8是钢筋钩结构示意图。

图9是钢筋钩结构剖视图。

图10是推板机构结构示意图。

图11是挡板结构示意图。

图12是钻头结构示意图。

图13是过滤板结构示意图。

图14是排土机构安装示意图。

图15是成型设备工作原理示意图。

图中标号名称：1、钢筋，2、第一支撑板，3、水泥管，4、第一齿轮，5、第二电机转轴，6、第一电机，7、第二支撑板，8、支撑柱，9、第二电机，10、转动轴，11、伸缩杆，12、钻头，13、液压泵，14、方形桩，15第二齿轮，16、排土螺旋片，17、高压罐，18、钢筋钩，19、推板机构，20、过滤板，21、钢筋孔，22、水泥管孔，23、转动轴孔，24、第一拉杆，25、第一转动杆，26、钩片，27、滑块，28、滑槽，29、第一受力杆，30、受力圆盘，31、第二转动杆，32、伸缩拉杆，34、挡板，35、支撑块，36、支耳，37、第三转动杆，38、销孔，39、钢筋钩腔，40、过滤孔，41、第二受力杆，43、第三受力杆，44、转动副，46、钢筋钩孔，47、排土孔，48、钢筋钩壳，49、钩片转套。

具体实施方式

如图1、2、3所示，它包括钢筋1、第一支撑板2、水泥管3、第一齿轮4、第二电机转轴5、第一电机6、第二支撑板7、支撑柱8、第二电机9、转动轴10、伸缩杆11、钻头12、液压泵13、方形桩14、第二齿轮15、排土螺旋片16、高压罐17、钢筋钩18、推板机构19、过滤板20、钢筋孔21、水泥管孔22、钻头12孔、钢筋钩腔39、钢筋钩孔46、过滤孔40、排土孔47，其中如图2、3所示，在方形桩14端面的中心处开有一个贯通的排土孔47，方形桩14下端开有四个钢筋钩腔39，且四个钢筋钩腔39两两一组对称地分布在排土孔47的两侧，方形桩14的上端开有四个钢筋孔21，且四个钢筋孔21分别与四个钢筋钩腔39相通；如图1、12所示，方形桩14下端对称安装有两个伸缩杆11，如图12所示，过滤板20安装在两个伸缩杆11的下端；如图13所示，在过滤板20上侧面的中心处开有一个水泥管孔22，水泥管孔22的两侧对称的分布有四个钻头12孔，且其中一侧的两个钻头12孔中间开有对称的两个钢筋钩孔46，钢筋钩孔46和钢筋钩腔39上下对应；在过滤板20上错落的开有许多过滤孔40；如图12所示，四个液压泵13均匀对称地安装在过滤板20的上侧，且与四个钻头12孔对应；四个钻头12分别安装在四个液压泵13下侧，且四个钻头12分别穿过四个钻头12孔；如图7所示，高压罐17是中心开有钢筋孔21的长方体，如图2、3所示，四个高压罐17分别安装在四个钢筋钩腔39的上侧，如图7所示，高压罐17的下端具有很多出气孔；四个钢筋钩18分别安装在四个钢筋钩腔39的下侧；如图1、2、3所示，两个支撑柱8对称的安装在方形桩14上侧端面的两端，第一支撑板2安装在两个支撑柱8上；如图4所示，第一支撑板2上中心处开有一个水泥管孔22，第一支撑板2两端分别分布有一个转动轴孔23，且两个转动轴孔23以水泥管孔22中心对称；支撑板两端的转动轴孔23和水泥管孔22之间分别开有两个对称的钢筋孔21，且两个钢筋孔21中心连线与两个转动轴孔23中心连线垂直；如图5所示，两个第一电机6对称地安装在第一支撑板2上转动轴孔23处；两个转轴分别安装在第一电机6上，且穿过对应的两个转动轴孔23；如图6所示，排土螺旋片16嵌套安装在转轴的外缘面上；如图2、3所示，钢筋1依次穿过第一支撑板2、钢筋孔21、高压罐17，且钢筋1在靠近高压罐17的一端与钢筋钩18连接；如图6所示，水泥管3的外缘面上安装有排土螺旋片16，水泥管3依次穿过第一支撑板2、排土孔47、水泥管孔22；如图2、3所示，水泥管3靠近过滤板20的一端，内侧安装有推板机构19，如图5所示，另一端外缘面上安装有第一齿轮4；第二电机9通过两个对称的第二支撑板7安装在第一支撑板2上，且第二电机9位于水泥管3和钢筋1之间；第二电机转轴5一端安装有第二齿轮15，且第一齿轮4和第二齿轮15啮合。

如图8、9所示，上述钢筋钩18包括第一拉杆24、第一转动杆25、钩片26、滑块27、滑槽28，其中如图9所示，钢筋钩壳48一端开有一个方形孔，钢筋钩壳48内对称的开有两个滑槽28；第一拉杆24的一端安装有两个对称的滑块27，且两个滑块27分别安装在两个滑槽28内；第一拉杆24的另一端穿过钢筋钩壳48上的方形孔且安装有第一转动杆25；如图8所示，钩片转套49安装在钩片26一端的一侧，两个钩片26对称的通过各自的钩片转套49安装在第一转动杆25的两侧，且钩片26的另一端与钢筋钩壳48端面平齐。

如图10、14所示，上述推板机构19包括第一受力杆29、第二受力杆41、第三受力、转动副44、受力圆盘30、第二转动杆31、伸缩拉杆32、挡板34、支撑块35、支耳36、第三转动杆37、销孔38，其中如图14所示，第二转动杆31的两端对称的安装在水泥管3的內圆面上，如图10所示，第三受力杆43开有一个支撑通孔，第三受力杆43通过支撑通孔安装在第二转动杆31上，第二受力杆41的一端安装在第三受力杆43一端，第一受力杆29安装在第二受力杆41的一端，受力圆盘30安装在第一受力杆29的一端，且第二受力杆41与受力圆盘30的圆面之间成九十度；第三受力杆43通过转动副44连接有伸缩拉杆32；如图10所示，四个支撑块35两两一组对称的安装在水泥管3的端面上，每组支撑块35中间安装有一个第三转动杆37；两个挡板34分别通过对应的两个支耳36安装在第三转动杆37上，且两个挡板34交叉接触；两个挡板34交叉处开有一个贯通的销孔38；伸缩拉杆32一端位于销孔38内。

上述四个高压罐17下端所具有的出气孔均由一个电磁阀控制。

如图10所示，上述受力圆盘30的轴线与水泥管3的轴线共线。

如图6所示，上述安装在转动轴10外圆面上的排土螺旋片16的两端分别穿出方形桩14两端的端面。

如图6所示，上述安装在水泥管3外缘面上的排土螺旋片16的两端分别穿出方形桩14两端的端面。

本发明中方桩成型设备具有打地基、固定钢筋1、灌水泥的功能，且三者之间配合使用，具有较高的实用效果。

本发明中液压泵13安装在过滤板20上端，钻头12穿过钻头12孔安装在液压泵13下端，安装在过滤板20左右两端的伸缩杆11可以通过它的伸缩作用控制过滤板20上下移动，从而控制钻头12和液压泵13的上下移动；液压泵13带动钻头12转动，钻头12具有钻孔和碎石的作用，被钻头12钻出的土和粉碎的小石头可以通过过滤板20上的过滤孔40过滤到过滤板20的另一侧；转动轴10安装在第一电机6下侧，第一电机6驱动转动轴10转动的同时转动轴10将带动安装在转动轴10外缘面上的排土螺旋片16进行转动；第二电机转轴5安装在第二电机9下侧，第二齿轮15安装在第二电机转轴5上，第二电机9驱动第二电机转轴5转动的同时，第二电机转轴5将带动第二齿轮15进行转动，第一齿轮4安装在水泥管3上，第二齿轮15和第一齿轮4相啮合，即水泥管3也会跟着转动，水泥管3在转动的同时将带动安装在水泥管3外缘面上的排土螺旋片16进行转动，旋转中的排土螺旋片16可以将排土螺旋片16斜面上承载的土排出方形桩14外。

本发明中钢筋1穿过第一支撑板2、方形桩14、高压罐17中的钢筋孔21中，且与钢筋钩18连接，钢筋钩18的内侧对称的开有两个滑槽28，第一拉杆24上安装的两个滑块27可以在对称的两个滑槽28中滑动，第一拉杆24与第一转轴连接，在第一转轴的两侧安装有两个钩片26，且钩片26可以绕着第一转动杆25进行转动。

本发明中水泥管3靠近过滤板20一端的内侧安装有推板机构19，其中受力圆盘30、第一受力杆29、第二受力杆41、第三受力杆43依次相互连接在一起，第三受力杆43的一端安装有一个转动副44，且在侧面开有一个支撑通孔，第二转动杆31通过支撑通孔安装在第三受力杆43上，且第二转动杆31的两端分别对称的安装在水泥管3的內缘面上；伸缩拉杆32的一端与转动副44相连；受力圆盘30和第一受力杆29、第二受力杆41、第三受力杆43、伸缩拉杆32通过第二转动杆31组成一个杠杆；通过杠杆原理可以控制伸缩拉杆32在销孔38中的上下移动。

如图15所示，具体实施方案为：方桩成形设备在工作之前，钢筋钩18位于钢筋钩腔39的内侧，且钩片26的侧面与钢筋钩18的一侧端面在同一平面上，推板机构19中的伸缩拉杆32位于对称的两个挡板34上的销孔38中，目的在于通过挡板34、伸缩拉杆32和销孔38的配合使用，使水泥管3处于封闭状态，防止在打桩过程中杂质进入水泥管3内，对后续灌水泥的工作造成影响。打桩过程中，如图15中的a到b所示，首先，通过液压泵13驱动四个钻头12进行转动，当钻头12在转动过程中未接触石头时，钻头12通过转动将土变得松软，而这些土通过过滤板20上的过滤孔40过滤到过滤板20的上侧，与此同时转动轴10和水泥管3上的排土螺旋片16的下端，通过方形成桩设备的重力作用和土对旋转的螺旋片的反作用力而嵌入到土中；螺旋片通过旋转力将过滤板20上的土至下而上的排到地面上侧。当方形成桩设备在打桩过程中钻头12与石头发生碰撞时，通过钻头12的转动，对与之接触的石头进行粉碎处理，粉碎后的小石头通过过滤板20上的过滤孔40过滤到过滤板20的上侧，进而通过水泥管3上和转动轴10上的排土螺旋片16将粉碎过的小石头排到地面上侧；之后通过常规方法将地面上侧的小石头和土清理运走。如图15中的c所示，当排土完成后，过滤板20、液压泵13和钻头12通过安装在过滤板20上侧的伸缩杆11移动到方形桩14的下侧。使水泥管3相对过滤板20向下移动，管口位置高于钻头12，其作用是防止在灌水泥的过程中水泥将钻头12淹没，腐蚀钻头12；当伸缩杆11移动完成后，通过电磁阀打开高压罐17内的高压开关，使高压罐17内的高压气体通过高压罐17下端面的小孔喷出，使得安装在高压罐17下侧的钢筋钩18受到一个冲力，从而使钢筋钩18从钢筋钩腔39中向下射出到钻面；当钢筋钩18与钻面接触的同时，钩片26会受到来自地面的一个反作用力，进而带动第一拉杆24通过滑块27在滑槽28中向上滑动，与此同时钩片26的下侧会受到钢筋钩18端面的一个反作用力，使钩片26向两侧撑开，同时土也不断的进入钢筋钩18片的上侧，随着土对钢筋钩18的阻力不断增加，钢筋钩18最终会停在土中；当钢钩在土中停止后，方形成桩设备开始在辅助设备作用下向外退出；如图15中的d到e所示，在方形成桩设备退出的同时，方形成桩设备因为摩擦力会给钢筋1一个向外的拉力，但钩片26的两侧已经堆满土，无法向上移动，所以钢筋1底端会随着钢筋钩18留在钻面中，之后将水泥从水泥管3中灌入，在水泥落在受力圆盘30上时，因为杠杆原理，受力圆盘30将会通过第一受力杆29、第二受力杆41、第三受力杆43带动伸缩拉杆32运动，将伸缩拉杆32从两个对称的挡板34上的销孔38中拉出，进而使水泥管3处于开通状态；在灌水泥的过程中注入的水泥和钢筋1组成钢筋1混凝桩，其能够适应更高的建筑需求。