一种多规格尺寸矩形桩的成孔装置及成孔方法与流程

本发明涉及矩形桩成孔，尤其涉及一种多规格尺寸矩形桩的成孔装置及成孔方法。

背景技术：

1、在高度公路建设中，若施工区域为边坡路段，为避免山体滑坡，需进行抗滑桩施工，而抗滑桩普遍为矩形桩。

2、现有的用于成型矩形桩的装置普遍包括旋挖钻机和修孔机构。使用时，先由旋挖钻机进行引孔，再由修孔机构中的矩形钻头截割去除剩余土体，以形成矩形桩。

3、由于不同施工段所需的矩形桩的长度和宽度的尺寸不同，但现有的用于成型矩形桩的装置中的每一矩形钻头仅能钻进一种尺寸的矩形桩，因此需配备不同尺寸的矩形钻头，导致成孔效率较低且成本较高。同时，该矩形钻头的承载能力较差，只能截割软质土层，难以在岩石层或硬岩层截割。同时，由矩形钻头一次性去除引孔后的剩余土体，其截割量较大，截割耗时较长，导致截割效率较低，且单次截割量较大易导致截割时的振动较大，导致成型的矩形桩易出现超欠挖现象，影响所成型的矩形桩的精度。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种多尺寸矩形桩的成孔装置，其解决了现有技术中需配备不同尺寸的矩形钻头，导致成孔效率较低且成本较高的技术问题；由矩形钻头一次性去除引孔后的剩余土方导致截割效率较低以及影响所成型的预期矩形桩的精度的技术问题；以及矩形钻头难以截割岩石层或硬岩层的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

5、第一方面，本发明实施例提供一种多尺寸矩形桩的成孔装置，包括用于在边坡上钻进引孔的旋挖钻机，还包括修孔机构，所述修孔机构包括：

6、两个平行设置且间距可调的截割滚筒，两个所述截割滚筒之间可拆卸连接用于固定两个所述截割滚筒的间距的间距固定杆，两个所述截割滚筒能够同步转动以使其轴线平行于预期矩形桩的任一边，且两个所述截割滚筒的轴向长度小于或等于所述预期矩形桩的最小边长；

7、两个所述截割滚筒相背一侧的截齿尖分别贴合于所述预期矩形桩的相对两边，两个所述截割滚筒的截割区域与所述引孔交叠，以形成矩形桩。

8、根据本发明，所述修孔机构还包括两个相对设置且和两个所述截割滚筒一一对应的支架；

9、两个所述支架的第一端对应设置所述截割滚筒，两个所述支架的第二端转动连接，两个所述支架的第一端之间连接伸缩驱动件，所述伸缩驱动件用于驱动两个所述支架的第一端相向或者相背移动，以使两个所述支架的第一端调节两个所述截割滚筒的间距。

10、根据本发明，两个所述支架中的一个所述支架的第二端设置用于连接所述旋挖钻机的钻杆的连接座，所述旋挖钻机能够通过所述钻杆驱动所述支架以带动两个所述截割滚筒钻进和后退、以及调节所述截割滚筒的轴向。

11、根据本发明，所述引孔的孔径小于所述预期矩形桩的任一边长。

12、第二方面，本发明还提供一种多尺寸矩形桩的成孔方法，采用所述的一种多尺寸矩形桩的成孔装置，包括如下步骤：

13、s1：所述旋挖钻机在边坡上钻进所述引孔；

14、s2：调节两个所述截割滚筒的间距至两个所述截割滚筒相背一侧的截齿尖之间的间距等于所述预期矩形桩的长度或者宽度后，在两个所述截割滚筒之间连接与两个所述截割滚筒间距一致的所述间距固定杆；

15、s3：两个所述截割滚筒相背一侧的截齿尖分别贴合于所述预期矩形桩长度方向上或者宽度方向上的两边，两个所述截割滚筒的截割区域与所述引孔交叠；

16、两个所述截割滚筒沿所述预期矩形桩的长度方向上以及宽度方向单次或者多次截割后，形成所述矩形桩。

17、根据本发明，步骤s3还包括：

18、两个所述截割滚筒的轴线平行于所述预期矩形桩的长度方向，两个所述截割滚筒沿所述预期矩形桩的宽度方向单次或者多次截割后，两个所述截割滚筒转动至轴线平行于所述预期矩形桩的宽度方向，两个所述截割滚筒沿所述预期矩形桩的长度方向单次或者多次截割；或者，

19、两个所述截割滚筒的轴线平行于所述预期矩形桩的宽度方向，两个所述截割滚筒沿所述预期矩形桩的长度方向单次或者多次截割后，两个所述截割滚筒转动至轴线平行于所述预期矩形桩的长度方向，两个所述截割滚筒沿所述预期矩形桩的宽度方向单次或者多次截割。

20、根据本发明，步骤s3还包括：

21、所述旋挖钻机的钻杆连接两个所述截割滚筒，所述旋挖钻机通过所述钻杆调节两个所述截割滚筒的轴线平行于所述预期矩形桩的长度方向或者宽度方向，所述旋挖钻机通过所述钻杆驱动两个所述截割滚筒钻进和后退。

22、根据本发明，步骤s3还包括：

23、将所述旋挖钻机的液压油管和所述成孔装置的液压接口连接，以向两个所述截割滚筒提供间距调节的驱动力。

24、根据本发明，步骤s1还包括：所述旋挖钻机截割的所述引孔的边缘与所述预期矩形桩的任一边的间距至少为10mm。

25、根据本发明，步骤s1还包括：所述旋挖钻机截割至少一个所述引孔；

26、当所述引孔的数量为两个时，两个所述引孔交叠设置。

27、(三)有益效果

28、本发明的有益效果是：本多尺寸矩形桩的成孔装置采用截割滚筒进行截割修孔，其承载能力较强，能够截割包括岩石层或硬岩层等材质较硬的边坡。同时，两个截割滚筒的间距可调，两个截割滚筒能够同步转动以使其轴线平行于预期矩形桩的任一边，进而使两个截割滚筒能够适用于对不同长度和宽度的预期矩形桩进行修孔，扩大了本成孔装置所成型的矩形桩的尺寸范围。相较于采用不同尺寸的矩形钻头对相应尺寸的预期矩形桩进行修孔，能够有效降低成孔装置的成本。同时，设置两个截割滚筒的轴向长度小于或等于预期矩形桩的边长，能够使两个截割滚筒沿预期矩形桩的长度方向上以及宽度方向单次或者多次截割，以减小单次截割量，提高截割效率，并能减小截割时引起的振动幅度，避免出现超欠挖现象，提高预期矩形桩的成型精度。同时，两个截割滚筒的截割区域与引孔交叠，能避免形成的矩形桩出现欠挖状况，提高成孔精度。同时，在两个截割滚筒之间可拆卸连接用于固定两个截割滚筒的间距的间距固定杆，避免截割滚筒修孔过程中发生移位，提高了截割精度。

技术特征：

1.一种多尺寸矩形桩的成孔装置，包括用于在边坡上钻进引孔(a)的旋挖钻机，其特征在于，还包括修孔机构，所述修孔机构包括：

2.如权利要求1所述的多尺寸矩形桩的成孔装置，其特征在于，所述修孔机构还包括两个相对设置且和两个所述截割滚筒(1)一一对应的支架(3)；

3.如权利要求2所述的多尺寸矩形桩的成孔装置，其特征在于，两个所述支架(3)中的一个所述支架(3)的第二端设置用于连接所述旋挖钻机的钻杆的连接座(5)，所述旋挖钻机能够通过所述钻杆驱动所述支架(3)以带动两个所述截割滚筒(1)钻进和后退、以及调节所述截割滚筒(1)的轴向。

4.如权利要求1所述的多尺寸矩形桩的成孔装置，其特征在于，所述引孔(a)的孔径小于所述预期矩形桩的任一边长。

5.一种多尺寸矩形桩的成孔方法，采用如权利要求1-4任一项所述的一种多尺寸矩形桩的成孔装置，其特征在于，包括如下步骤：

6.如权利要求5所述的多尺寸矩形桩的成孔方法，其特征在于，步骤s3还包括：

7.如权利要求6所述的多尺寸矩形桩的成孔方法，其特征在于，步骤s3还包括：

8.如权利要求7所述的多尺寸矩形桩的成孔方法，其特征在于，步骤s3还包括：

9.如权利要求5所述的多尺寸矩形桩的成孔方法，其特征在于，步骤s1还包括：所述旋挖钻机截割的所述引孔(a)的边缘与所述预期矩形桩的任一边的间距至少为10mm。

10.如权利要求5所述的多尺寸矩形桩的成孔方法，其特征在于，步骤s1还包括：所述旋挖钻机截割至少一个所述引孔(a)；

技术总结
本发明涉及一种多尺寸矩形桩的成孔装置及其成孔方法，多尺寸矩形桩的成孔装置包括用于边坡上钻进引孔的旋挖钻机，还包括修孔机构，修孔机构包括：两个平行设置且间距可调的截割滚筒，两个截割滚筒之间可拆卸连接用于固定两个截割滚筒的间距的间距固定杆，截割滚筒能够同步转动以使其轴线平行于预期矩形桩的任一边，且两个截割滚筒的轴向长度小于或等于预期矩形桩的最小边长；两个截割滚筒相背一侧的截齿尖分别贴合于预期矩形桩的相对两边，两个截割滚筒的截割区域与引孔交叠，以形成矩形桩。其有益效果是，两个截割滚筒的间距可调，使两个截割滚筒能够适用于对不同长度和宽度的预期矩形桩进行修孔，扩大了本成孔装置所成型的矩形桩的尺寸范围。

技术研发人员：张海涛,王庆楠,曹振彪
受保护的技术使用者：中国铁建重工集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15