一种机械式扩底钻头可视化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种机械式扩底钻头可视化装置，包括井下模块

【技术实现步骤摘要】
一种机械式扩底钻头可视化装置


[0001]本技术涉及桩孔扩底
，特别是涉及一种机械式扩底钻头可视化装置
。

技术介绍

[0002]钻孔扩底灌注桩是一种比较新的施工方法，它是对钻孔灌注桩的一种改进和创新
。
它利用钻孔达到所要求的持力层后在桩端换用扩底钻头将桩端直径扩大，则桩的极限承载力比没有扩大头的灌注桩的极限承载力有较大幅度的增长
。
对于许多高层建筑，钻孔扩底灌注桩在强风化岩中就可以终孔，可以弥补其它桩型的不足，经济效益显著
。
[0003]钻孔扩底灌注桩的工法，决定了扩底钻头工作在地下数十米
、
甚至近百米的环境中，水
、
泥浆和渣土等充满整个桩孔，此时，是无法直接观测扩孔直径是否达到设计要求
。
并且桩扩底部分隐藏性极强，检测也困难
。
在实际施工中难免存在建设单位
、
监理单位
、
施工单位的疑虑与怀疑
。
[0004]在地铁
、
高层建筑等大型基建工程的建设中，扩底钻孔灌注桩施工技术凭借其单桩承载力高
、
抗震性良好
、
沉降小等优点，己被广泛应用，并深受设计和建设单位的青睐
。
与钻孔灌注桩不同，扩底钻孔灌注桩由直孔段和扩底段组成，扩底直径比
D/d。
按
《
建筑桩基技术规范
》
[0005](JGJ94
‑r/>94)
，规定不超过3倍，一般取值为
1.2
‑
2.0。
[0006]灌注桩扩底钻头按照动力源又可分为两类
。
一类是液压式：泵站对扩底钻头内的液压油缸提供油源，在液压力作用下，液压油缸撑开两侧刀翼，依靠回转切削泥土，达到扩孔目的
。
如果采用该方法不但要采购液压泵站为液压油缸提供油源，还要想办法安装液压胶管的存储卷筒，势必要对旋挖在钻机进行大概，因此使用的并不广泛
。
另一类是机械式：机械涨开式和液压式双翼扩刀原理一样，只是采用的驱动力不同而己，即扩底钻的双翼扩刀依靠压力逐渐涨开，钻杆回转带动双翼扩刀切削泥土，以实现扩孔目的
。
这种方法只需买个扩底钻头即可施工，投资小
、
施工成本低，所以使用较为广泛
。
无论哪种方法，都会因为无法监控扩孔直径，而存在风险
。
[0007]国内采用“AM
工法”做灌注桩扩底施工，使用具有特定结构以及可视功能的旋挖钻机和扩底钻头，价格较为昂贵
。
唯一能检索到的技术是：灌注桩机械式扩底钻动态可视装置，公开号：
CN203035187U
，公开了一种灌注桩机械式扩底钻动态可视装置，包括安装在扩底钻头滑动主轴和其下限位挡之间的位移传感器
、
信号采集发射单元和信号接收显示单元，所述信号采集发射单元采集来自所述位移传感器的位移信号，并发射至所述信号接收显示单元进行显示
。
本技术可以真实
、
直观
、
准确地反映扩底钻在桩孔底部双翼扩刀由逐渐进尺到全部打开的全过程，并以动态画面的形式表现在屏幕上，既能直观监视扩孔工作面又可作为是否符合设计要求的依据
[0008]该技术采用的是在扩底钻头滑动主轴和其下限位挡之间加装位移传感器来实现扩孔直径的监测
。
但是该技术存在以下问题：
(1)
扩底钻头结构单薄，稳定性差，无
法适应大直径扩底桩；目前，扩底桩均为大直径设计，扩底直径多在
3m
以上，这种四边形结构的钻头，受力均匀，在大扭矩回转以及重载下，极易失稳散架，无法完成扩底钻进
。(2)
位移传感器不可靠；位移传感器，一般为拉线传感器，井下环境复杂，在没有密封隔绝环境的情况下，或由于外力作用，拉线可能存在拉断的风险，造成可视化功能失效，无法判断是否完成扩底钻进
。(3)
卷线电机的供电，无法实现；配备卷线电机的作用，是下放和回收传感器的信号缆
。
卷线电机，一般体积较大，不方便布置在旋挖钻机压盘，而且由于电机的供电，需要单独接入动力缆，存在使用风险
。
[0009]因此，针对上述监测扩孔直径过程中存在供电难且电缆存在容易被卷断的问题需要设计一种新的扩底钻头可视化装置
。

技术实现思路

[0010]本技术的目的是提供一种机械式扩底钻头可视化装置，以解决上述现有技术存在的问题，无需对旋挖钻机进行大改，仅需简单安装，便能实时监测扩底钻头张开的直径，实现钻头扩底的可视化
。
[0011]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：本技术提供一种机械式扩底钻头可视化装置，包括
[0012]井下模块，包括回转编码器和扩底钻头，所述回转编码器安装在主轴上并用于监测所述主轴的回转角度；
[0013]压盘模块，所述压盘模块包括电缆
、
弹簧卷筒与采集和无线发射一体模块，所述弹簧卷筒安装在钻机的压盘上，所述电缆的第一端在所述弹簧卷筒上缠绕数圈后与所述采集和无线发射一体模块连接，所述电缆的第二端沿下放的每节钻杆上设置的导正轮向下延伸并与所述回转编码器连接；电池一用于为所述回转编码器和采集和无线发射一体模块供电；
[0014]操作模块，所述操作模块包括无线接收器和
PLC
一体屏，所述采集和无线发射一体模块与无线接收器以电信号链接，所述无线接收器与
PLC
一体屏电联接；电池二用于为所述无线接收器和
PLC
一体屏供电
。
[0015]在其中一个实施例中，所述主轴的回转角度为所述扩底钻头的刀翼与中心线的夹角；所述回转编码器采用联轴器，以静密封形式安装在所述主轴上
。
[0016]在其中一个实施例中，所述电池一采用锂电池
。
[0017]在其中一个实施例中，所述电池一和采集和无线发射一体模块安装在密封盒里，所述密封盒安装在所述压盘上
。
[0018]在其中一个实施例中，所述电池二采用锂电池
。
[0019]在其中一个实施例中，所述无线接收器
、PLC
一体屏和电池二安装在控制盒内
。
[0020]在其中一个实施例中，所述控制盒可安装在旋挖钻机驾驶室内或独立安装
。
[0021]本技术相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
[0022]本技术中的机械式扩底钻头可视化装置，包括井下模块
、
压盘模块和操作模块，井下模块中采用圆筒结构的扩底钻头，筒体结构属圆周对称结构，受力均匀，可承受大扭矩及重载，其次，通过安装在主轴上的回转编码器对主轴的回转角度进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种机械式扩底钻头可视化装置，其特征在于：包括井下模块，包括回转编码器和扩底钻头，所述回转编码器安装在主轴上并用于监测所述主轴的回转角度；压盘模块，所述压盘模块包括电缆
、
弹簧卷筒与采集和无线发射一体模块，所述弹簧卷筒安装在钻机的压盘上，所述电缆的第一端在所述弹簧卷筒上缠绕数圈后与所述采集和无线发射一体模块连接，所述电缆的第二端沿下放的每节钻杆上设置的导正轮向下延伸并与所述回转编码器连接；电池一用于为所述回转编码器和采集和无线发射一体模块供电；操作模块，所述操作模块包括无线接收器和
PLC
一体屏，所述采集和无线发射一体模块与无线接收器以无线电信号链接，所述无线接收器与
PLC
一体屏电联接；电池二用于为所述无线接收器和
PLC
一体屏供电
。2.
根据权利要求1所述的机械式扩底钻头可视化装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕宇，王兆辉，钟远享，董西超，宋杰，张晶铭，李小鹏，云翔，周政，付志成，
申请(专利权)人：中鸿利坤北京建筑工程有限公司，
类型：新型
国别省市：