一种基于旋挖扩底钻头的扩底直径简易测量装置的制作方法

1.本实用新型属于旋挖扩底灌注桩技术领域，具体涉及一种基于旋挖扩底钻头的扩底直径简易测量装置。


背景技术：

2.目前市场上广泛采用旋挖扩底灌注桩，为了保证扩底直径和基桩承载力满足设计要求，往往需要对桩底的扩大头直径进行测量验收。
3.现有技术中所采用的测量方法为机械法和超声波法，这两种方法在深孔泥浆环境条件下测量数据的准确性差，而且受测量设备的影响，对桩底扩大头直径的测量效率偏低，不能及时地、正确有效地反映桩底扩大头的真实尺寸，给施工的中间验收带来较大的困惑。


技术实现要素：

4.针对上述的不足，本实用新型提供了一种基于旋挖扩底钻头的扩底直径简易测量装置，借助扩底钻头，通过在扩臂机构的第一铰轴和第二铰轴之间安装柔性索组件以测量扩臂机构的张开程度，进而对桩底的扩大头直径进行测量，方便快捷、测量准确性高、测量效率高。
5.本实用新型是通过以下技术方案实现的：
6.一种基于旋挖扩底钻头的扩底直径简易测量装置，扩底钻头包括钻头连接套、上导向板、下导向板、连接上导向板和下导向板的伸缩机构以及位于伸缩机构两侧的扩臂机构，扩臂机构包括上扩臂、下扩臂以及连接上扩臂和下扩臂的第一铰轴和第二铰轴，第一铰轴和第二铰轴的连线为水平线，扩底直径简易测量装置包括柔性索组件以及安装至下导向板底部的支撑盘，柔性索组件的一端固定至第一铰轴并穿过第二铰轴，柔性索组件仅能在第一铰轴和第二铰轴相背移动时沿第二铰轴移动。柔性索组件能够被拉伸且不回弹以测量扩臂机构的张开程度，进而实现对桩底的扩大头直径进行测量。
7.进一步地，第一铰轴上焊接开设有第一条形孔的第一螺栓，第二铰轴上焊接开设有第二条形孔的第二螺栓，柔性索组件包括细钢丝以及套接在细钢丝外的弹簧软管，细钢丝固定至第一条形孔内，弹簧软管固定至第二条形孔内，细钢丝受力时能够沿弹簧软管滑动。
8.进一步地，第一螺栓和第二螺栓上均套接有螺母和垫圈，螺母通过垫圈将细钢丝压紧固定至第一螺栓；螺母通过垫圈将弹簧软管压紧至第二螺栓，以使细钢丝受力时能够沿弹簧软管滑动，不受力时不回弹。通过测量细钢丝相对弹簧软管滑动的位移来计算桩底的扩大头直径，准确性高。
9.进一步地，细钢丝外固定有限位圈，限位圈的外径大于弹簧软管的外径，限位圈靠近弹簧软管的一侧的细钢丝上喷涂有刻度圈。限位圈和刻度圈有助于快速读出细钢丝相对弹簧软管的滑移量。
10.进一步地，相邻刻度圈的颜色均不同，便于人们读出刻度圈上的数值。
11.进一步地，伸缩机构包括导向套和沿导向套滑动的导向杆。导向杆沿导向套滑动以实现扩臂机构的扩张和收缩。
附图说明
12.图1用以说明本实用新型中一种基于旋挖扩底钻头的扩底直径简易测量装置的收缩状态的一种示意性实施方式的连接示意图；
13.图2用以说明本实用新型中一种基于旋挖扩底钻头的扩底直径简易测量装置的扩张状态的一种示意性实施方式的结构示意图；
14.图3用以说明本实用新型中柔性索组件的初始状态的一种示意性实施方式的安装示意图；
15.图4用以说明本实用新型中柔性索组件的被拉伸状态的一种示意性实施方式的示意图；
16.图5用以说明本实用新型中细钢丝的一种示意性实施方式的安装示意图。
17.附图标记：
18.1、钻头连接套，2、上导向板，3、下导向板，4、伸缩机构，41、导向套，42、导向杆，5、扩臂机构，51、上扩臂，52、下扩臂，53、第一铰轴，531、第一螺栓，532、第一条形孔，54、第二铰轴，541、第二螺栓，55、螺母，56、垫圈，6、柔性索组件，61、细钢丝，611、限位圈，612、刻度圈，62、弹簧软管，7、支撑盘。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.需要说明的是，本实用新型实施例中的左、右、上、下、前、后等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态，即产品的行进方向为参考的，而不应该认为是具有限定性的。
21.另外，还需要说明的是，本实用新型实施例中所提到的“相对运动”等动态用语，不仅是位置上的变动，还包括转动、滚动等位置上没有发生相对变化，但状态却发生改变的运动。
22.最后，需要说明的是，当组件被称为“位于”或“设置于”另一个组件，它可以在另一个组件上或可能同时存在居中组件。当一个组件被称为是“连接于”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。
23.如图1至图5所示一种基于旋挖扩底钻头的扩底直径简易测量装置，扩底钻头包括钻头连接套1、上导向板2、下导向板3、连接上导向板2和下导向板3的伸缩机构4以及位于伸缩机构4两侧的扩臂机构5，扩臂机构5包括上扩臂51、下扩臂52以及连接上扩臂51和下扩臂52的第一铰轴53和第二铰轴54，第一铰轴53和第二铰轴54的连线为水平线，扩底直径简易测量装置包括柔性索组件6以及安装至下导向板3底部的支撑盘7，柔性索组件6的一端固定至第一铰轴53并穿过第二铰轴54，柔性索组件6仅能在第一铰轴53和第二铰轴54相背移动
时沿第二铰轴54移动。柔性索组件6能够被拉伸且不回弹以测量扩臂机构5的张开程度，进而实现对桩底的扩大头直径进行测量。
24.本装置的工作步骤如下：
25.①
旋挖钻机完成扩底和清底作业后，将旋挖钻机的旋挖钻头换装为扩底钻头，并将柔性索组件6安装至扩底钻头的扩臂机构5的第一铰轴53和第二铰轴54之间。
26.②
提起扩底钻头，使扩底钻头的扩臂机构5处于收缩状态，调整第二螺栓541上的螺母55，使其垫圈56向下压缩弹簧软管62，其力度应保持细钢丝61在弹簧软管62内被抽动但不能再回缩。
27.③
测量扩底钻头的扩臂机构5处于收缩状态时第一铰轴53和第二铰轴54之间的初始距离，将扩底钻头放入泥浆孔中，并使扩底钻头下降到孔底的扩大头处，继续下压钻杆，扩臂机构5扩张进而使第一铰轴53和第二铰轴54相背运动以抽动细钢丝61沿弹簧软管62滑动。
28.④
将扩底钻头提出钻孔，测量细钢丝61与弹簧软管62之间的相对位移，即可计算出扩大头的尺寸。
29.需要说明的是，扩底钻头伸入泥浆孔之前，扩底钻头处于收缩状态，且安装至第一铰轴53和第二铰轴54之间的柔性索组件6处于绷紧状态。支撑盘7能够为扩底钻头提供反向作用力，便于扩底钻头伸入至扩大头处后，扩臂机构5进行扩张。柔性索组件6类似于闸线的原理结构。
30.优选的，第一铰轴53上焊接开设有第一条形孔532的第一螺栓531，第二铰轴54上焊接开设有第二条形孔的第二螺栓541，柔性索组件6包括细钢丝61以及套接在细钢丝61外的弹簧软管62，细钢丝61固定至第一条形孔532内，弹簧软管62固定至第二条形孔内，细钢丝61受力时能够沿弹簧软管62滑动。
31.优选的，第一螺栓531和第二螺栓541上均套接有螺母55和垫圈56，螺母55通过垫圈56将细钢丝61压紧固定至第一螺栓531；螺母55通过垫圈56将弹簧软管62压紧至第二螺栓541，以使细钢丝61受力时能够沿弹簧软管62滑动，不受力时不回弹。通过测量细钢丝61相对弹簧软管62滑动的位移来计算桩底的扩大头直径，准确性高。
32.在一实施例中，首先将细钢丝61穿入第一条形孔532内，并使用螺母55将细钢丝61固定至第一螺栓531处。然后将弹簧软管62固定至第二条形孔内，使细钢丝61受力时能够沿弹簧软管62滑动。提起扩底钻头后，扩底钻头的扩臂处于收缩状态，人工使用钳子拉动第二条形孔处的细钢丝61，使第一铰轴53和第二铰轴54之间的细钢丝61处于绷紧状态，防止第一铰轴53和第二铰轴54之间的细钢丝61松动，影响测量的准确度。
33.优选的，细钢丝61外固定有限位圈611，限位圈611的外径大于弹簧软管62的外径，限位圈611靠近弹簧软管62的一侧的细钢丝61上喷涂有刻度圈612。限位圈611和刻度圈612有助于快速读出细钢丝61相对弹簧软管62的滑移量。
34.在一实施例中，将柔性索组件6安装至扩臂机构5之前，首先拉动细钢丝61使限位圈611与弹簧软管62抵接，以使柔性索组件6恢复至初始状态。然后将柔性索组件6安装至第一铰轴53和第二铰轴54之间，此时柔性索组件6处于绷直状态。扩底钻头伸入孔底的扩大头处后，随着扩底钻头的继续伸入，扩臂机构5伸张以拉动细钢丝61相对弹簧软管62滑动。待扩臂机构5不能继续扩张时，扩臂机构5收缩并随着扩底钻头移出至地面。扩臂机构5收缩
时，细钢丝61基本不受力，此时位于第一铰轴53和第二铰轴54之间的柔性索组件6处于弯曲状态。待扩底钻头移出至地面后，通过细钢丝61的刻度圈612读出细钢丝61相对弹簧软管62的滑移量，方便快捷且准确性高。
35.需要说明的是，安装柔性索组件6时，可以首先将初始状态的柔性索组件6的弹簧软管62固定至第二铰轴54处，然后拉直细钢丝61，将细钢丝61固定至第一铰轴53处。因为处于第一铰轴53和第二铰轴54之间的柔性索组件6处于绷直状态，且限位圈611处于第一铰轴53和第二铰轴54之间，因此，柔性索组件6安装至第一铰轴53和第二铰轴54处的位置是可变的，即在保证第一铰轴53和第二铰轴54之间的柔性索组件6处于绷直状态且限位圈611位于第一铰轴53和第二铰轴54之间的条件下，柔性索组件6安装偏左或偏右都不影响对扩大头的尺寸的测量。
36.优选的，相邻刻度圈612的颜色均不同，便于人们读出刻度圈612上的数值。
37.在一实施例中，在细钢丝61上喷涂数字很难实现，通过在细钢丝61上喷涂刻度圈612，且相邻的刻度圈612用不同的颜色表示，各种颜色有其对应的数字，进而实现快速读出细钢丝61相对弹簧软管62的滑移量，提高对桩底的扩大头直径测量的效率。
38.优选的，伸缩机构4包括导向套41和沿导向套41滑动的导向杆42。导向杆42沿导向套41滑动以实现扩臂机构5的扩张和收缩。
39.当采用上述一种基于旋挖扩底钻头的扩底直径简易测量装置时，借助扩底钻头，通过在扩臂机构5的第一铰轴53和第二铰轴54之间安装柔性索组件6以测量扩臂机构5的张开程度，进而对桩底的扩大头直径进行测量，方便快捷、测量准确性高、测量效率高。
40.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。