一种同步防水的防塌孔装置及方法

摘要

本申请涉及一种同步防水的防塌孔装置及方法，其包括护筒主体，所述护筒主体包括若干相互拼接的护筒板，所述护筒主体连接有用于撑开和收缩护筒主体的张开组件，所述张开组件与护筒主体之间可拆卸连接，相邻所述护筒板之间设置有锁紧组件。本申请具有使工作人员通过控制控制防塌孔装置将护筒主体的外壁抵触于桩孔的内壁上，减少桩孔塌孔现象的发生概率，降低施工成本的效果。

权利要求

1.一种同步防水的防塌孔装置，其特征在于：包括护筒主体(1)，所述护筒主体(1)包括若干相互拼接的护筒板(2)，所述护筒主体(1)连接有用于撑开和收缩护筒主体(1)的张开组件(3)，所述张开组件(3)与护筒主体(1)之间可拆卸连接，相邻所述护筒板(2)之间设置有锁紧组件(4)；

所述张开组件(3)包括驱动组件(5)以及剪叉机构(6)，所述剪叉机构(6)的一端与驱动组件(5)连接且另一端与护筒主体(1)连接；

所述驱动组件(5)包括固定端(51)以及活动端(52)，所述活动端(52)朝向固定端(51)做往复直线运动；

所述驱动组件(5)还包括支撑杆(53)，所述固定端(51)位于支撑杆(53)的一端且活动端(52)位于支撑杆(53)远离固定端(51)的一端，所述活动端(52)包括铰接部(521)和驱动部(522)，所述铰接部(521)与驱动部(522)之间转动连接，所述铰接部(521)与支撑杆(53)之间留有间隙，所述驱动部(522)与支撑杆(53)螺纹连接；

所述剪叉机构(6)包括相互铰接的活动杆(61)与固定杆(62)，所述护筒板(2)朝向剪叉机构(6)的一侧可拆卸连接有连接板(7)，所述固定杆(62)的一端与固定端(51)铰接且另一端与连接板(7)滑动连接，所述活动杆(61)的一端与活动端(52)铰接且另一端与连接板(7)铰接；

所述连接板(7)嵌入护筒板(2)内，所述连接板(7)与护筒板(2)之间设置有卡合机构(8)；

所述连接板(7)包括滑动槽(71)，所述固定杆(62)远离固定端(51)的一端为滑动端(621)，滑动端(621)伸入滑动槽(71)并沿滑动槽(71)滑动；所述卡合机构(8)包括位于滑动槽(71)内的卡合部，连接板(7)与护筒板(2)之间设置有相互连通的卡合槽(82)，卡合槽(82)包括位于连接板(7)的第一卡合槽(821)(82)和位于护筒板(2)的第二卡合槽(822)(82)，所述卡合部与连接板(7)铰接，所述卡合部包括一个用于嵌入第二卡合槽(822)(82)内的嵌合凸起(81)，滑动端(621)滑动的过程中带动卡合部转动并使嵌合凸起(81)远离或伸入第二卡合槽(822)(82)。

2.根据权利要求1所述的同步防水的防塌孔装置，其特征在于：相邻两块护筒板(2)之间连接有柔性挡片(9)。

3.根据权利要求1所述的同步防水的防塌孔装置，其特征在于：所述锁紧组件(4)包括两个相互铰接的锁紧杆(41)且两个锁紧杆(41)相互远离的一端与护筒板(2)铰接，所述护筒板(2)与锁紧杆(41)的铰接处设置有限位凸起(42)和限位弹性件(43)，所述限位弹性件(43)的一端嵌入护筒板(2)内，锁紧杆(41)与护筒板(2)的铰接处位于限位凸起(42)与限位弹性件(43)之间且限位凸起(42)与限位弹性件(43)之间的距离等于锁紧杆(41)的宽度。

4.一种使用权利要求1‑3中任一所述同步防水的防塌孔装置的同步防水的防塌孔方法，其特征在于：首先对预设位置进行钻孔工序，形成桩孔，然后，采用吊架将防塌孔装置下放至桩孔内最低处的预设位置，并使张开组件(3)将护筒主体(1)撑开至最大直径，护筒主体(1)外壁与桩孔内壁贴合并同步移出张开组件(3)，重复上述工序，沿桩孔底部依次向上施做，使护筒主体(1)与桩孔内壁的预设位置全部贴合。

说明书

一种同步防水的防塌孔装置及方法

技术领域

[0001] 本申请涉及建筑施工的领域，尤其是涉及一种同步防水的防塌孔装置及方法。

背景技术

[0002] 现浇灌注桩承载能力较高，在建筑施工过程中，常采用钻孔灌注桩作为基础，由于钻孔灌注桩大多在地下水位以下，在施工中不易勘察，控制困难，当遇到有地下水流或流砂
经过时，常会出现塌孔的现象，直接影响到整个工程的施工进度和施工安全。

[0003] 针对此类问题，通常采用传统成孔工艺的基础上加钢护筒护壁，通过打桩机将钢护筒锤击入土，减少塌孔现象。

[0004] 针对上述中的相关技术，发明人认为存在有桩孔较深时会出现钢护筒较难压入，施工成本较高的缺陷。

发明内容

[0005] 为了降低施工成本，本申请提供一种同步防水的防塌孔装置及方法。

[0006] 第一方面，本申请提供的一种同步防水的防塌孔装置，采用如下的技术方案：

[0007] 一种同步防水的防塌孔装置，包括护筒主体，所述护筒主体包括若干相互拼接的护筒板，所述护筒主体连接有用于撑开和收缩护筒主体的张开组件，所述张开组件与护筒
主体之间可拆卸连接，相邻所述护筒板之间设置有锁紧组件。

[0008] 通过采用上述技术方案，使工作人员在向桩孔内放置本申请的防塌孔装置时，首先通过张开组件将相互拼接的护筒板进行收缩，使护筒主体的外径小于桩孔的内径，使防
塌孔装置便于放置于桩孔内，然后到达指定位置后，工作人员通过控制张开组件控制护筒
主体张开，使护筒主体的外壁抵触于桩孔的内壁上，锁紧组件使护筒主体持续保持与桩孔
内壁抵接的状态，然后张开组件与护筒主体分离，实现对桩孔的支撑。

[0009] 优选的，所述张开组件包括驱动组件以及剪叉机构，所述剪叉机构的一端与驱动组件连接且另一端与护筒主体连接。

[0010] 通过采用上述技术方案，使工作人员通过控制驱动组件的运动实现对剪叉机构的控制，进而使剪叉机构带动护筒主体产生位移，使护筒主体的各个护筒板相互之间的间距
扩大或缩小，使得护筒主体的外径便于调节，使用方便。

[0011] 优选的，所述驱动组件包括固定端以及活动端，所述活动端朝向固定端做往复直线运动。

[0012] 通过采用上述技术方案，使活动端朝向固定端做往复运动的过程中，活动端带动剪叉机构往复运动，实现对护筒主体外径的调节。

[0013] 优选的，所述驱动组件还包括支撑杆，所述固定端位于支撑杆的一端且活动端位于支撑杆远离固定端的一端，所述活动端包括铰接部和驱动部，所述铰接部与驱动部之间
转动连接，所述铰接部与支撑杆之间留有间隙，所述驱动部与支撑杆螺纹连接。

[0014] 通过采用上述技术方案，使工作人员通过固定支撑杆，然后带动驱动部进行转动即可实现活动端朝向固定端进行往复直线运动的动作，驱动部绕支撑杆转动的过程中，铰
接部因与驱动部转动连接且与支撑杆之间留有间隙，铰接部不易跟随驱动部的转动而转
动，稳定带动活动杆运动。

[0015] 优选的，所述剪叉机构包括相互铰接的活动杆与固定杆，所述护筒板朝向剪叉机构的一侧可拆卸连接有连接板，所述固定杆的一端与固定端铰接且另一端与连接板滑动连
接，所述活动杆的一端与活动端铰接且另一端与连接板铰接。

[0016] 通过采用上述技术方案，使活动端带动活动杆运动，由于活动杆与固定杆铰接，使得剪叉机构带动护筒板产生位移，改变护筒板之间的间隙，增大或缩小护筒主体的外径，连
接板的设置，方便驱动组件带动剪叉机构运动，同时，方便剪叉机构到达极限位置后，连接
板拆离护筒板，使得张开组件方便脱离护筒主体。

[0017] 优选的，所述连接板嵌入护筒板内，所述连接板与护筒板之间设置有卡合机构。

[0018] 通过采用上述技术方案，通过卡合机构使连接板与护筒板之间可拆卸连接，拆卸方便，便于剪叉机构到达极限位置后，连接板拆离护筒板，张开组件脱离护筒主体较为方
便。

[0019] 优选的，所述连接板包括滑动槽，所述固定杆远离固定端的一端为滑动端，滑动端伸入滑动槽并沿滑动槽滑动；所述卡合机构包括位于滑动槽内的卡合部，连接板与护筒板
之间设置有相互连通的卡合槽，卡合槽包括位于连接板的第一卡合槽和位于护筒板的第二
卡合槽，所述卡合部与连接板铰接，所述卡合部包括一个用于嵌入第二卡合槽内的嵌合凸
起，滑动端滑动的过程中带动卡合部转动并使嵌合凸起远离或伸入第二卡合槽。

[0020] 通过采用上述技术方案，使工作人员通过控制滑动端的运动即可实现卡合机构的卡合动作，常态下，卡合部的嵌合凸起嵌入第二卡合槽内，使连接板与护筒板之间连接，当
张开组件撑开护筒板后，滑动端移动至极限位置，并在靠近极限位置的过程中，滑动端与卡
合部抵触，带动卡合部转动，卡合部转动的过程中，使嵌合凸起远离第二卡合槽，进而使得
连接板与护筒板分离。

[0021] 优选的，相邻两块护筒板之间连接有柔性挡片。

[0022] 通过采用上述技术方案，使护筒板张开后，相邻两个护筒板之间的柔性挡片用于阻挡桩孔内的地下水，使得地下水不易穿过相邻两个护筒板之间的间隙进入护筒主体内。

[0023] 优选的，所述锁紧组件包括两个相互铰接的锁紧杆且两个锁紧杆相互远离的一端与护筒板铰接，所述护筒板与锁紧杆的铰接处设置有限位凸起和限位弹性件，所述限位弹
性件的一端嵌入护筒板内，锁紧杆与护筒板的铰接处位于限位凸起与限位弹性件之间且限
位凸起与限位弹性件之间的距离等于锁紧杆的宽度。

[0024] 通过采用上述技术方案，当工作人员将防塌孔装置沿桩孔内壁下放时，此时，护筒主体的外径小于桩孔的内壁，扩张组件未扩张到最大值，相互铰接的两个锁紧杆之间的夹
角呈小于180°，使防塌孔装置顺利在桩孔内移动，当本防塌孔装置到达桩孔的指定位置时，
扩张组件开始工作，相邻两个护筒板之间的间隙增大，两个铰接的锁紧杆之间的夹角逐渐
朝向180°的角度运动，最终两个锁紧杆呈水平状态，且当锁紧杆呈水平状态后，锁紧杆远离
限位弹性件，限位弹性件弹出将锁紧杆限位在限位凸起与限位弹性件之间，锁紧杆被限位
不能转动，使得护筒主体保持最大外径，护筒主体不易受外力缩小，始终抵在桩孔的内壁，
防护效果较好。

[0025] 另一方面，本申请提供的一种同步防水的防塌孔方法，采用如下的技术方案：

[0026] 一种同步防水的防塌孔方法，首先对预设位置进行钻孔工序，形成桩孔，然后，采用吊架将防塌孔装置下放至桩孔内最低处的预设位置，并使张开组件将护筒主体撑开至最
大直径，护筒主体外壁与桩孔内壁贴合并同步移出张开组件，重复上述工序，沿桩孔底部依
次向上施做，使护筒主体与桩孔内壁的预设位置全部贴合。

[0027] 通过采用上述技术方案，使工作人员通过控制控制防塌孔装置将护筒主体的外壁抵触于桩孔的内壁上，减少桩孔塌孔现象的发生概率，降低施工成本。

[0028] 综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

[0029] 1.使工作人员在向桩孔内放置本申请的防塌孔装置时，工作人员通过控制张开组件控制护筒主体张开，使护筒主体的外壁抵触于桩孔的内壁上，锁紧组件使护筒主体持续
保持与桩孔内壁抵接的状态，然后张开组件与护筒主体分离，实现对桩孔的支撑；

[0030] 2.通过卡合机构使连接板与护筒板之间可拆卸连接，拆卸方便，便于剪叉机构到达极限位置后，连接板拆离护筒板，张开组件脱离护筒主体较为方便；

[0031] 3.使工作人员通过控制控制防塌孔装置将护筒主体的外壁抵触于桩孔的内壁上，减少桩孔塌孔现象的发生概率，降低施工成本。

附图说明

[0032] 图1是本申请实施例一的整体结构示意图。

[0033] 图2是本申请实施例一中剪叉机构与护筒板的连接关系示意图。

[0034] 图3是图1中A处的局部放大示意图。

[0035] 附图标记说明：1、护筒主体；2、护筒板；21、嵌合槽；3、张开组件；4、锁紧组件；5、驱动组件；6、剪叉机构；51、固定端；52、活动端；53、支撑杆；521、铰接部；522、驱动部；61、活动
杆；62、固定杆；621、滑动端；7、连接板；8、卡合机构；71、滑动槽；72、铰接槽；81、嵌合凸起；
82、卡合槽；821、第一卡合槽；822、第二卡合槽；9、柔性挡片；41、锁紧杆；42、限位凸起；43、
限位弹性件。

具体实施方式

[0036] 以下结合附图1‑3对本申请作进一步详细说明。

[0037] 本申请实施例一公开一种同步防水的防塌孔装置。参照图1，防塌孔装置包括护筒主体1和位于护筒主体1中心的张开组件3，张开组件3与护筒主体1之间可拆卸连接。

[0038] 护筒主体1呈圆筒状，护筒主体1包括若干相互拼接的护筒板2，相邻护筒板2之间的连接柔性挡片9且相邻护筒板2之间设置有锁紧组件4，工作人员可以根据桩孔的大小以
及成桩质量的要求增加锁紧组件4的数量。为了便于方案的理解，图中相邻护筒板2之间的
间隙较大，实际生产中，相邻两护筒板2之间的间隙较小。

[0039] 如图1所示，张开组件3包括驱动组件5、剪叉机构6以及连接板7，连接板7嵌入护筒板2朝向剪叉机构6的一侧，剪叉机构6的两端分别与连接板7以及驱动组件5连接。

[0040] 结合图1和图2可知，驱动组件5包括支撑杆53、固定端51以及活动端52，固定端51固定于支撑杆53的底部，活动端52套设于支撑杆53上且活动端52朝向固定端51做往复运
动。活动端52自上而下包括驱动部522以及铰接部521，铰接部521与驱动部522转动连接，铰
接部521与支撑杆53之间留有间隙，所述驱动部522与支撑杆53螺纹连接。施工过程中，工作
人员首先架设防塌孔装置的驱动设备，本实施例选择吊架，吊架设置有下放杆和受电机驱
动的套管，套管套设在下放杆上，下放杆与支撑杆53固定连接，套管与活动端52固定连接，
套管带动活动端52持续转动并跟随活动端52往复传动。图中未示出吊架、下放杆以及套管。

[0041] 结合图1和图2可知，剪叉机构6包括相互铰接的活动杆61与固定杆62，固定杆62的一端与固定端51铰接且另一端与连接板7滑动连接，所述活动杆61的一端与活动端52铰接
且另一端与连接板7铰接。

[0042] 如图2所示，护筒板2朝向张开组件3的一侧开有嵌合槽21，连接板7嵌入嵌合槽21内，连接板7开有滑动槽71和铰接槽72，固定杆62远离固定端51的一端为滑动端621，滑动端
621伸入滑动槽71并沿滑动槽71滑动，活动杆61插入铰接槽72内。连接板7与护筒板2之间通
过卡合机构8连接，连接板7与护板板之间设置有相互连通的卡合槽82，卡合槽82包括位于
连接板7的第一卡合槽82182和位于护筒板2的第二卡合槽82282，卡合机构8包括位于滑动
槽71内的卡合部，卡合部与连接板7铰接，卡合部包括一个用于嵌入第二卡合槽82282内的
嵌合凸起81，滑动端621滑动的过程中带动卡合部转动并使嵌合凸起81远离或伸入第二卡
合槽82282，连接板7与护筒板2之间连接时，卡合部的嵌合凸起81穿过第一卡合槽82182并
嵌入第二卡合槽82282内，连接板7与护筒板2之间分离时，嵌合凸起81远离第二卡合槽
82282并位于第一卡合槽82182内。

[0043] 如图3所示，锁紧组件4包括两个相互铰接的锁紧杆41且两个锁紧杆41相互远离的一端与护筒板2铰接，护筒板2与锁紧杆41的铰接处设置有限位凸起42和限位弹性件43，限
位弹性件43的一端嵌入护筒板2内；锁紧杆41与护筒板2的铰接处位于限位凸起42与限位弹
性件43之间且限位凸起42与限位弹性件43之间的距离等于锁紧杆41的宽度；当两个锁紧杆
41之间的夹角小于180°时，锁紧杆41压设于限位弹性件43上；当两个锁紧杆41水平状态时，
张开组件3扩张到最大，护筒主体1的外径最大，锁紧杆41位于限位凸起42与限位弹性件43
之间，限位凸起42与限位弹性件43分别位于锁紧杆41沿竖直方向的两侧。

[0044] 本申请实施例二公开一种同步防水的防塌孔方法，首先对预设位置进行钻孔工序，形成桩孔，然后，采用吊架将防塌孔装置下放至桩孔内最低处的预设位置，并使张开组
件3将护筒主体1撑开至最大直径，护筒主体1外壁与桩孔内壁贴合并同步移出张开组件3，
重复上述工序，沿桩孔底部依次向上施做，使护筒主体1与桩孔内壁的预设位置全部贴合。

[0045] 本申请实施例一种同步防水的防塌孔装置及方法的实施原理为：

[0046] 首先，在钻孔前，工作人员对桩孔内的地下水水流位置及流砂位置进行勘测，确定位置后，架设吊架，吊架采用常规吊架方式，吊架设置一根沿竖直方向往复运动的下放杆和
套设在下放杆上且受电机驱动的套管，然后将支撑杆53与下放杆固定，活动端52与套管固
定连接，此时本实施例的防塌孔装置与吊架连接，当下放防塌孔装置时，首先，使套管带动
活动端52沿竖直方向向上运动，张开组件3带动护筒主体1收缩，使护筒主体1的外径小于桩
孔的内径，此时，连接板7嵌入嵌合槽21内，卡合部的嵌合凸起81嵌入第二卡合槽82282内，
连接板7与护筒板2之间连接；然后下放防塌孔装置，当防塌孔装置到达桩孔最底部的预设
位置时，张开组件3开始撑开动作，电机带动驱动部522进行转动，使活动端52朝向固定端51
运动，此时，滑动端621朝向卡合部运动，护筒主体1张开；当滑动端621移动至极限位置时，
并在靠近极限位置的过程中，滑动端621与卡合部抵触，带动卡合部转动，卡合部转动的过
程中，使嵌合凸起81远离第二卡合槽82282，此时相互铰接的两个锁紧杆41之间的夹角呈
180°水平状态，锁紧杆41远离限位弹性件43，限位弹性件43弹出将锁紧杆41限位在限位凸
起42与限位弹性件43之间，锁紧杆41被限位不能转动，使得护筒主体1保持最大外径；然后，
活动端52朝远离固定端51的方向运动，带动张开组件3收缩，由于连接板7与护筒板2之间的
嵌合凸起81位于第一卡合槽82182内，剪叉机构6带动连接板7与护筒板2分离，护筒主体1的
外壁与桩孔的内壁抵接，实现预定位置的支撑，相邻两护筒板2之间的柔性挡片9与护筒板2
结合，实现对桩孔预定位置的防水，使水体或流砂不易穿过护筒主体1；然后由驱动设备带
动张开组件3移出桩孔并将护筒主体1与张开组件3安装并重复下放动作，对桩孔内其他预
设位置进行封堵及支撑。

[0047] 以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。