一种挤扩器转角控制装置的制作方法

本发明涉及架空输电线路领域，具体涉及一种挤扩器转角控制装置。

背景技术：

挤扩灌注桩是近年来新兴的一种变截面桩型，具有多层分散承载的特点，它是在钻孔灌注桩的基础上，采用专用的设备挤扩形成上下对称的空腔，后浇筑混凝土成桩，如图10所示。由于承力盘增大了桩身的有效承载面积，且挤扩时对桩身周围土体有挤密作用，与普通直孔(等截面)灌注桩相比，挤扩灌注桩能充分利用土层的地基承载力，单桩承载力比普通直孔灌注桩有较大提高，并具备良好的抗压、抗拔承载性能。且有利于缩短桩长、降低混凝土用量、节约工期，具有非常广阔的应用前景。

但是目前，常用的承力盘施工装置为双向液压挤扩器。吊车吊起挤扩器到孔内的指定位置，液压控制，挤扩成盘。由于双向液压挤扩器工作时，只能双向对称挤压土层，故一次成盘需要多次旋转挤扩器。现阶段，施工现场挤扩器的转角控制还是主要依靠人工。

根据上述分析可知：承力盘的施工质量对于挤扩灌注桩单桩承载力至关重要，但是现场施工承载诸多问题。

首先，在现场施工中，由于挤扩器用吊车通过钢绞线控制下放深度，孔口没有任何固定措施，造成整个挤扩装置在伸缩双臂时出现左右晃动现象。晃动可能会造成刮泥掉土等问题，严重影响成盘及成桩质量。

其次，由于双向液压挤扩器一次工作，只能挤压对称面的土体，故一次成盘时需要多次(一般8～10次)旋转挤扩器。目前，施工中对此过程的还是依靠人工，但人为转动会造成转动角度不均匀问题。当转动角度小于设计转角时，造成重复挤扩，降低施工速度；当转角大于设计角度时，造成空腔不连续，严重影响成盘质量。

技术实现要素：

为了解决现有技术中所存在的问题，本发明提供一种挤扩器转角控制装置。

本发明提供的技术方案是：

一种挤扩器转角控制装置，设置于挤扩器的顶部，用于带动所述挤扩器转动，包括：挤扩器固定部件2、固定部1和转角动力部件3；

所述挤扩器固定部件2为中空柱状结构，固定套接于挤扩器顶部；

所述固定部1为环状的平板结构，所述固定部1的环状部套接在所述挤扩器固定部件2的顶端；用于将所述挤扩器转角控制装置固定于地面；

所述转角动力部件3设置于所述固定部1上，且与所述挤扩器固定部件2连接，所述转角动力部件3可带动所述挤扩器固定部件2旋转。

优选的，所述挤扩器固定部件2的外圆周上设有齿轮盘201；

所述转角动力部件3设有与所述齿轮盘201相配合的齿轮301和驱动所述齿轮301转动的电动机302。

优选的，所述挤扩器固定部件2中空柱状内壁上间隔设有多个伸缩杆203，所述伸缩杆的一端设有磁性表座202；

所述挤扩器固定部件2通过伸缩杆203和所述伸缩杆203顶端的磁性表座202与所述挤扩器连接，用于顶紧所述挤扩器。

优选的，所述挤扩器固定部件2中空柱状内壁上设有转动轴205，所述伸缩杆203的另一端通过转动轴205与所述挤扩器固定部件2中空柱状内壁连接，所述转动轴205用于转动所述伸缩杆203，使所述伸缩杆203具有两个工作状态；

所述伸缩杆203第一个工作状态：所述伸缩杆203与所述固定部件2的内壁垂直，使磁性表座202顶紧所述挤扩器；

所述伸缩杆203第二个工作状态所述伸缩杆203与所述固定部件2的内壁平行。

优选的，所述挤扩器固定部件2中空柱状内壁上还设有锁扣204，所述锁扣204距所述转动轴205的距离小于或等于所述伸缩杆203的长度，用于在所述伸缩杆203处于第二个工作状态时，将所述伸缩杆203固定在所述固定部件2内壁上。

优选的，所述磁性表座202外部呈圆弧形，内部永磁体为铝镍钴，使所述磁性表座202具有两种工作状态：

所述磁性表座202的第一种工作状态为：当所述磁性表座202顶紧所述挤扩器时，转动所述永磁体使所述磁性表座202具有强磁性，吸住所述挤扩器表面；

所述磁性表座202的第二种工作状态为：当所述磁性表座202闲置时，转动所述永磁体使所述磁性表座202磁性消失。

优选的，所述挤扩器固定部件2的外壁设有保持架207；所述保持架207的内部含有多个滚珠206；

所述固定部1上设有套接所述挤扩器固定部件2的穿桩预留口105；

所述挤扩器固定部件2通过所述保持架207和滚珠206与所述穿桩预留口105内壁连接，使所述固定部1与所述挤扩器固定部件2构成轴承式连接。

优选的，所述固定部1呈多边形，在所述多边形边缘的每个角设有安装地锚螺栓孔101；

所述安装地锚螺栓孔101包括：螺旋地锚106；

所述螺旋地锚106呈t字形，通过所述安装地锚螺栓孔101固定所述固定部1。

优选的，所述固定部1上还设有刻度盘102；

所述刻度盘102设置于所述齿轮盘201的圆周外部，与所述齿轮盘201的齿轮相配合。

优选的，所述固定部1上还设有两个水准管103；

所述水准管103呈密封的中空圆柱体，横向设置于所述刻度盘102外且与所述刻度盘102的刻度线垂直；

所述水准管103的圆柱体内部盛有液体并留有一个气泡，所述圆柱体外部中心设有中点线；所述两个水准管103所在直线呈直角。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明提供的挤扩器转角控制装置，设置于挤扩器的顶部，用于带动所述挤扩器转动，包括：挤扩器固定部件2、固定部1和转角动力部件3；所述挤扩器固定部件2为中空柱状结构，固定套接于挤扩器顶部；所述固定部1为环状的平板结构，所述固定部1的环状部套接在所述挤扩器固定部件2的顶端；用于将所述挤扩器转角控制装置固定于地面；所述转角动力部件3设置于所述固定部1上，且与所述挤扩器固定部件2连接，所述转角动力部件3可带动所述挤扩器固定部件2旋转，实现了装置和挤扩器的固定，利用转角动力通过齿轮带动挤扩器固定部件，使挤扩成盘时，不易晃动，不刮泥带土，机械代替人工，转角精确均匀。

2、本发明提供的挤扩器转角控制装置，操作简单，成盘质量高，空腔连续，不重复挤压。

附图说明

图1为本发明的挤扩器转角控制装置主体结构主视图；

图2为本发明的挤扩器转角控制装置主体结构俯视图；

图3为本发明的挤扩器转角控制装置部件1孔口固定部分俯视图；

图4为本发明的挤扩器转角控制装置部件1配套使用的地脚螺栓；

图5为本发明的挤扩器转角控制装置部件2孔口固定部分的俯视图；

图6为本发明的挤扩器转角控制装置部件2的局部放大俯视图；

图7为本发明的挤扩器转角控制装置部件2的局部放大主视图；

图8为本发明的挤扩器转角控制装置部件1和部件2连接位置的放大图；

图9为本发明的挤扩器转角控制装置部件3_转角动力装置主视图；

图10为本发明的挤扩灌注桩桩身示意图；

其中，1-空口固定部件；2-挤扩器固定部件；3-转角动力部件；101-安装地锚螺栓孔；102-刻度盘；103-水准管；104-安装电动机孔；105-穿桩预留孔；106-螺旋地锚；201-齿轮盘；202-磁性表座；203-伸缩杆；204-锁扣；205-转动轴；206-滚珠；207-保持架；301-齿轮；302-电动机。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。

实施例1

如图1所示，本发明提出了一种挤扩器转角控制装置，针对挤扩灌注桩施工时，成盘过程中存在的问题。设计了一种挤扩器转角控制装置，以此控制挤扩灌注桩的成盘质量。

具体如下：

一种挤扩器转角控制装置，设置于挤扩器的顶部，用于带动所述挤扩器转动，包括：挤扩器固定部件2、固定部1和转角动力部件3；

所述挤扩器固定部件2为中空柱状结构，固定套接于挤扩器顶部；

所述固定部1为环状的平板结构，所述固定部1的环状部套接在所述挤扩器固定部件2的顶端；用于将所述挤扩器转角控制装置固定于地面；

所述转角动力部件3设置于所述固定部1上，且与所述挤扩器固定部件2连接，所述转角动力部件3可带动所述挤扩器固定部件2旋转。

所述挤扩器固定部件2的外圆周上设有齿轮盘201；

所述转角动力部件3设有与所述齿轮盘201相配合的齿轮301和驱动所述齿轮301转动的电动机302。

所述挤扩器固定部件2中空柱状内壁上间隔设有多个伸缩杆203，所述伸缩杆的一端设有磁性表座202；

所述挤扩器固定部件2通过伸缩杆203和所述伸缩杆203顶端的磁性表座202与所述挤扩器连接，用于顶紧所述挤扩器。

所述挤扩器固定部件2中空柱状内壁上设有转动轴205，所述伸缩杆203的另一端通过转动轴205与所述挤扩器固定部件2中空柱状内壁连接，所述转动轴205用于转动所述伸缩杆203，使所述伸缩杆203具有两个工作状态；

所述伸缩杆203第一个工作状态：所述伸缩杆203与所述固定部件2的内壁垂直，使磁性表座202顶紧所述挤扩器；

所述伸缩杆203第二个工作状态所述伸缩杆203与所述固定部件2的内壁平行。

所述挤扩器固定部件2中空柱状内壁上还设有锁扣204，所述锁扣204距所述转动轴205的距离小于或等于所述伸缩杆203的长度，用于在所述伸缩杆203处于第二个工作状态时，将所述伸缩杆203固定在所述固定部件2内壁上。

所述磁性表座202外部呈圆弧形，内部永磁体为铝镍钴，使所述磁性表座202具有两种工作状态：

所述磁性表座202的第一种工作状态为：当所述磁性表座202顶紧所述挤扩器时，转动所述永磁体使所述磁性表座202具有强磁性，吸住所述挤扩器表面；

所述磁性表座202的第二种工作状态为：当所述磁性表座202闲置时，转动所述永磁体使所述磁性表座202磁性消失。

所述挤扩器固定部件2的外壁设有保持架207；所述保持架207的内部含有多个滚珠206；

所述固定部1上设有套接所述挤扩器固定部件2的穿桩预留口105；

所述挤扩器固定部件2通过所述保持架207和滚珠206与所述穿桩预留口105内壁连接，使所述固定部1与所述挤扩器固定部件2构成轴承式连接。

所述固定部1呈多边形，在所述多边形边缘的每个角设有安装地锚螺栓孔101；

所述安装地锚螺栓孔101包括：螺旋地锚106；

所述螺旋地锚106呈t字形，通过所述安装地锚螺栓孔101固定所述固定部1。

所述固定部1上还设有刻度盘102；

所述刻度盘102设置于所述齿轮盘201的圆周外部，与所述齿轮盘201的齿轮相配合。

所述固定部1上还设有两个水准管103；

所述水准管103呈密封的中空圆柱体，横向设置于所述刻度盘102外且与所述刻度盘102的刻度线垂直；

所述水准管103的圆柱体内部盛有液体并留有一个气泡，所述圆柱体外部中心设有中点线；所述两个水准管103所在直线呈直角。

实施例2

一种挤扩器转角控制装置。如图2所示，主要包括部件孔口固定部件1、挤扩器固定部件2、转角动力部件3。空腔式设计，整体结构采用铝合金材质，有效的减轻搬运时的重量。

如图3所示，孔口固定部件1包括安装地锚螺栓孔101、刻度盘102、水准管103、安装电动机孔104、穿桩预留孔105和螺旋地锚106。部件1主要用于将发明装置固定在孔口上和安装部件2和部件3。如图4所示，螺旋地锚106为t字形，长度可根据实际情况合理选取，但需要满足最小嵌入地层中长度要求。

如图5所示，挤扩器孔口固定部件2部分包括齿轮盘201、磁性表座202、伸缩杆203、锁扣204、转动轴205、滚珠206和保持架207。204_锁扣开孔在201_齿轮盘上，尺寸和203_磁性表座相匹配，用于闲置发明装置时磁性表座202的放置。如图6和图7所示，伸缩杆203一端通过转动轴205和齿轮盘201相连，实现伸缩杆203左右转动，另一端连接磁性表座202，磁性表座202外部为圆弧型设计，内部永磁体为铝镍钴材料，通过伸缩杆自由调整位置，实现磁性表座和挤扩器的紧密连接。部件1和部件2通过滚珠206和保持架207相连，连接部位构成轴承式的运动方式，如图8所示，部件2可以绕部件1中轴线自由转动。

如图9所示，转角动力部件3部分包括齿轮301和电动机302。齿轮301和齿轮盘201机械咬合；通过安装电动机孔104，实现齿轮301和电动机302的连接。电动机302竖直安装在主体装置预留的部分。工作时，电动机302带动齿轮301转动，从而带动齿轮盘转动201，实现挤扩器转动。

根据实际工程情况，该装置的发明能够解决了挤扩器成盘过程中在孔口晃动及人工转动角度不均匀等问题。以泥浆护壁钻孔灌注桩为例，本发明装置具体应用过程如下：

(1)发明装置固定步骤

在泥浆护壁钻孔灌注桩成孔的基础上，将发明装置安放在孔口上，安放时要求装置的中轴线与灌注桩成孔中轴线重合，必要时可以在孔口搭设枕木或者槽钢以提供平整的安放条件，使水准管103气泡居中。从螺旋地锚101安装孔插入螺旋地锚106，拧紧螺旋地锚106，使其嵌入土层中的厚度至少30cm，满足一定的承力条件。根据上述步骤，四角依次安装螺旋地锚106，固定完成后，注意两个水准管103气泡居中，以将整个发明装置水平固定在孔口上。

(2)挤扩器固定步骤

在步骤(1)的基础上，用吊车将挤扩器穿过穿桩预留孔105下到设计高度，从锁扣201中拉出磁性表座202，利用伸缩杆203自由调节长度，使磁性表座202与挤扩器固定后，锁定伸缩杆203。依次操作，将四个磁性表座固定。

(3)转角控制步骤

在步骤(2)的基础上，按照设计要求，设置挤扩器每次转动角度。通过电动机302带动齿轮盘201转动，又因挤扩器通过步骤(2)已与齿轮盘201固定在一起。在齿轮盘201转动的同时，带动挤扩器旋转，再操作液压装置，实现一次土体挤扩。以此类推，直到成盘完成。

显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，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，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。