支盤擠擴裝置

《支盤擠擴裝置》是中冶交通工程技術有限公司於2011年8月29日申請的發明專利，該專利申請號為2011102539319，公布號為CN102953371B，公布日為2015年3月25日，發明人是肖劍。該發明涉及擠擴支盤樁基礎設備技術領域，具體地說，涉及一種將液壓系統安裝在擠擴機頭上，從而與成形擠擴機構實現一體化結構的支盤擠擴裝置。

《支盤擠擴裝置》包括接長桿和擠擴機頭，所述接長桿連線固定在所述擠擴機頭的上方，用於與外部的起重設備連線；擠擴機頭包括在側面具備開口部的外殼、設在該外殼內的擠擴支臂機構和驅動該擠擴支臂機構的液壓系統。該發明的支盤擠擴裝置，大幅提高液壓系統的額定壓力，提高設備的施工能力和施工效率，取消了膠皮油管的使用，避免擠擴過程中油管摩擦爆裂造成的安全隱患及油管在孔口對施工造成的不便，結構更加簡單且輕便。

2017年12月，《支盤擠擴裝置》獲得第十九屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《支盤擠擴裝置》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：支盤擠擴裝置
• 地址：北京市大興區經濟技術開發區康定街1號2幢六層、七層
• 公布號：CN102953371B
• 公布日：2015年3月25日
• 申請號：2011102539319
• 申請日：2011年8月29日
• 申請人：中冶交通工程技術有限公司
• 發明人：肖劍
• 代理機構：北京鴻元智慧財產權代理有限公司
• 代理人：陳英俊
• 類別：發明專利
• Int. Cl.：E02D5/34（2006.01）I；E02D5/48（2006.01）I

專利背景

2011年8月之前，在橋樑、鐵路、民用建築等施工中，常需要在樁孔的不同位置利用成形設備擠壓或旋切樁孔周圍的土體，在樁身側面形成盤形擴大腔，在樁孔內灌注砼後形成支盤樁。2011年8月以來使用的支盤樁成形設備的擠擴機頭多為圓筒狀，具有兩個或多個擠擴支臂，機構簡單，但較笨重，其擠擴機頭和液壓站是相分離的，高壓油通過油管輸送到擠擴機頭的驅動油缸內，通過帶有弓壓機構的成形擠擴機構擠壓或旋切土體，形成支盤空腔。但是上述已周知的設備具有一定缺點，在進行支盤施工時，如果樁孔較深，則從地面的液壓站到成形擠擴機構處的油管會很長，隨著成形擠擴機構的不斷沉入樁孔及從樁孔內提出，上述油管會經常與地面土體和樁孔壁的土體發生摩擦而破裂，造成安全隱患。另外，油管放置在孔口，也會對施工操作造成不利影響，同時由於受油管額定使用壓力的限制，液壓設備壓力比較低，一般小於30兆帕，在擠擴土體時常常因壓力不足而無法擠擴。因此，以往的擠擴支盤成形設備存在著設備笨重、擠壓力小、油管易受損、施工隱患大等問題。

所以，有必要對上述擠擴成形支盤設備存在笨重、擠壓力小、擠擴過程油管易損等缺陷進行進一步的改進，以避免上述缺陷。

發明內容

專利目的

《支盤擠擴裝置》解決2011年8月之前的設備笨重、擠壓力小、擠擴過程油管易損等問題。

技術方案

《支盤擠擴裝置》包括接長桿和擠擴機頭，其中，所述接長桿連線固定在所述擠擴機頭的上方，用於與外部的起重設備連線；擠擴機頭包括在側面具備開口部的外殼、設在該外殼內的擠擴支臂機構和驅動該擠擴支臂機構的液壓系統。

另外，優選的結構是，所述液壓系統包括電機、受該電機驅動的液壓泵以及驅動所述擠擴支臂機構的上驅動油缸和下驅動油缸。

另外，優選的結構是，所述電機利用直接驅動方式對所述液壓泵進行驅動。

此外，優選的結構是，在所述外殼內具備分別位於上側和下側的上驅動油缸和下驅動油缸、以及連線設定在所述上驅動油缸和下驅動油缸之間的擠擴支臂機構，其中，所述擠擴支臂機構具備相互連線成可在上下方向伸縮的菱形的2根上擠擴支臂和2根下擠擴支臂，所述2根上擠擴支臂的連線點同自所述上驅動油缸伸出的上活塞桿連線，所述2根下擠擴支臂的連線點同自所述下驅動油缸伸出的下活塞桿連線。

此外，優選的結構是，所述擠擴支臂機構與所述上活塞桿及下活塞桿之間、所述擠擴支臂機構的所述上擠擴支臂與所述下擠擴臂之間通過銷軸連線或者鉸接。

改善效果

《支盤擠擴裝置》將液壓系統安裝在擠擴機頭上，該設備在擠擴過程中不再使用油管，這樣該設備不再受油管額定壓力的限制，可大幅提高液壓系統的額定壓力，提高施工能力與施工效率，同時也避免擠擴過程中油管摩擦爆裂造成的安全隱患及油管在孔口對施工造成的不便。另外該設備結構更加簡單輕便。

附圖說明

圖1是《支盤擠擴裝置》的一實施方式涉及的支盤擠擴裝置的具體結構的示意圖。

圖中：A、擠擴機頭；B、接長桿；1、外殼；2、電纜絞盤；3、電纜；4、電機；5、液壓泵；6、上驅動油缸；7、擠擴支臂機構8、下驅動油缸。

圖1

權利要求

1.《支盤擠擴裝置》包括接長桿和擠擴機頭，其特徵在於，所述接長桿連線固定在所述擠擴機頭的上方，用於與外部的起重設備連線；擠擴機頭包括在側面具備開口部的外殼、設在該外殼內的擠擴支臂機構和驅動該擠擴支臂機構的液壓系統；

所述液壓系統包括電機、受該電機驅動的液壓泵以及驅動所述擠擴支臂機構的上驅動油缸和下驅動油缸；

所述擠擴支臂機構設定在所述上驅動油缸和下驅動油缸之間，且所述擠擴支臂機構通過從所述開口部伸出進行擠擴作業。

2.按照權利要求1所述的支盤擠擴裝置，其特徵在於，所述電機利用直接驅動方式對所述液壓泵進行驅動。

3.根據權利要求1所述的支盤擠擴裝置，其特徵在於，在所述外殼內具備分別位於上側和下側的上驅動油缸和下驅動油缸、以及連線設定在所述上驅動油缸和下驅動油缸之間的擠擴支臂機構，其中，所述擠擴支臂機構具備相互連線成可在上下方向伸縮的菱形的2根上擠擴支臂和2根下擠擴支臂，所述2根上擠擴支臂的連線點同自所述上驅動油缸伸出的上活塞桿連線，所述2根下擠擴支臂的連線點同自所述下驅動油缸伸出的下活塞桿連線，其中，所述擠擴支臂機構與所述上活塞桿及下活塞桿之間、所述擠擴支臂機構的所述上擠擴支臂與所述下擠擴臂之間通過銷軸連線或者鉸接。

實施方式

圖1是表示《支盤擠擴裝置》的一實施方式涉及的支盤擠擴裝置的支盤擠擴裝置具體結構的示意圖。如圖1所示，該實施方式的支盤擠擴裝置包括伸進地下進行支盤空腔擠擴作業的擠擴機頭A、連線在該擠擴機頭A的上方的接長桿B、設在地面上用於供電的電纜3。在此，接長桿B與地面上的未圖示的起重設備相連線，起重設備通過接長桿B帶動擠擴機頭A沿鉛直方向進行升降。此外，還可以根據需要在地面上設定用於纏繞電纜3的電纜絞盤2。

擠擴機頭A設定在所述接長桿B的下方，其具備筒形的外殼1。在該外殼1內，在其下部設定有上驅動油缸6和下驅動油缸8、以及連線設定在該上驅動油缸6和下驅動油缸8之間的擠擴支臂機構7。其中，該擠擴支臂機構7具備相互連線成可在上下方向伸縮的菱形的2根上擠擴支臂和2根下擠擴支臂，該2根上擠擴支臂的連線點同自上驅動油缸6伸出的上活塞桿連線，該2根下擠擴支臂的連線點同自下驅動油缸8伸出的下活塞桿連線。並且，該擠擴支臂機構7的擠擴作業部分可以從在該外殼1的規定部分開設的開口部伸出，以便實施對周圍土體的擠擴作業。

另外，在該外殼1內的上部，設定有驅動上驅動油缸6和下驅動油缸8的液壓泵5，以及與該液壓泵5連線且提供驅動力的電機4。由該電機4、液壓泵5、上驅動油缸6、下驅動油缸8以及未圖示的油箱及液壓閥等構成支盤擠擴裝置的液壓系統，用於對外殼內的擠擴支臂機構7進行驅動。

該電機4與從地面上伸進來的電纜3連線且從外部獲得電力。而且，電機4例如採用直接驅動方式驅動液壓泵5工作，這樣可以提高支盤擠擴裝置的輸出功率，使液壓系統的擠擴壓力大幅度增大，同樣加大了該設備擠擴作業的適用範圍。液壓泵有良好的吸油效果並且可以使液壓系統整體結構緊湊。

另外，優選的是，擠擴支臂機構7的2根上擠擴支臂和2根下擠擴支臂的長度均相同。再者，上述2根上擠擴支臂和2根下擠擴支臂之間、上活塞桿及下活塞桿同上擠擴支臂及下擠擴支臂之間通過銷軸連線或者鉸接。在此，2根上擠擴臂和2根下擠擴臂分別相互連線而形成可在上下方向伸縮的菱形，隨著上驅動油缸和下驅動油缸的動作，上述2根上擠擴臂和2根下擠擴臂相對地運動而改變由上擠擴臂與下擠擴臂形成的擠擴角。上擠擴臂與下擠擴臂之間的初始擠擴角比較小，此時的初始擠擴壓力就會比較大，這樣支盤擠擴裝置就可在土質較硬的地層作業，從而加大了該設備擠擴作業的適用範圍。

該支盤擠擴裝置作業時，接長桿B與地面部分的起重設備相連而帶動擠擴機頭A進行升降，電機4與電纜3連線，地面電源通過電纜3向電機4提供電力，設在地面的支架上的電纜絞盤2根據擠擴深度收放電纜3。所提供的電力通過電機4轉化為機械能，電機4驅動液壓泵5，機械能通過液壓泵5轉化為液壓油壓力，並且向上驅動油缸6和下驅動油缸8上提供高壓油，高壓油推動上驅動油缸6和下驅動油缸8的上活塞桿和下活塞桿進行伸縮運動，上活塞桿和下活塞桿分別推壓上擠擴臂和下擠擴臂從外殼1的開口部伸出，對周圍的土體進行擠擴作業。當上擠擴臂和下擠擴臂擠擴到最大位置時，電機4反轉，上擠擴臂和下擠擴臂恢復到初始位置，完成一次循環。當完成一個支盤腔後，起重設備通過接長桿B帶動支盤擠擴裝置到需要擠擴作業的位置，進行下一組擠擴作業。

需要說明的是，該發明提供支盤擠擴裝置適用於範圍很廣，其擠壓力較大可以擠擴土質較堅硬的地層。

榮譽表彰

2017年12月，《支盤擠擴裝置》獲得第十九屆中國專利優秀獎。