一种防止桩基基坑塌孔扩径固定筒

1.一种防止桩基基坑塌孔扩径固定筒，其特征在于：包括所述筒壁Ⅰ(1)、筒壁Ⅱ(2)和
分叉下放杆；
所述筒壁Ⅰ(1)和筒壁Ⅱ(2)分别为由竖直圆筒沿轴线平分而成的两个半圆形曲面板，
筒壁Ⅰ(1)和筒壁Ⅱ(2)的开口相对；
所述筒壁Ⅰ(1)和筒壁Ⅱ(2)上均设置有通孔(3)，通孔(3)贯穿筒壁Ⅰ(1)和筒壁Ⅱ(2)的
内外侧，筒壁Ⅰ(1)上的通孔(3)与筒壁Ⅰ(1)竖直边缘的弧度为90°，筒壁Ⅱ(2)上的通孔(3)
与筒壁Ⅱ(2)竖直边缘的弧度为90°；
两个所述通孔(3)位于同一水平面上，该水平面位于筒壁Ⅰ(1)和筒壁Ⅱ(2)的中段，通
孔(3)包括均呈矩形的上端口和下端口，上端口和下端口相互连通形成凸字形孔洞；
每个所述通孔(3)的外侧均设置有盖扣(8)，一个盖扣(8)的上端铰接在筒壁Ⅰ(1)上，另
一个盖扣(8)的上端铰接在筒壁Ⅱ(2)上；
所述筒壁Ⅰ(1)的两个竖直边缘分别记为边缘A和边缘B，边缘A面向筒壁Ⅱ(2)的一侧固
定有水平的滑杆A(14)，边缘B面向筒壁Ⅱ(2)的一侧固定有水平的滑杆B，滑杆A(14)和滑杆
B位于同一水平面上且靠近筒壁Ⅰ(1)的上端；
所述滑杆A(14)的上表面和滑杆B的上表面分别设置有棘齿A(15)和棘齿B，棘齿A(15)
和棘齿B面向筒壁Ⅰ(1)的一侧均为斜面，棘齿A(15)和棘齿B面向筒壁Ⅱ(2)的一侧均为竖直
面；
所述筒壁Ⅱ(2)的两个竖直边缘分别记为边缘C和边缘D，边缘C与边缘A对应，边缘D与
边缘B对应，边缘C面向边缘A的一侧设置有供滑杆A(14)插入的腔体A，边缘D面向边缘B的一
侧设置有供滑杆B插入的腔体B；
所述腔体A内设置有卡头A(16)，卡头A(16)的一端通过水平的销轴铰接在腔体A的内壁
上，该销轴的轴线方向与筒壁Ⅱ(2)的径向一致，卡头A(16)另一端的下表面连接有棘爪A
(17)，棘爪A(17)与棘齿A(15)匹配；所述卡头A(16)连接有棘爪A(17)的一端的上表面连接
有限位弹簧A(18)和提杆A(19)，限位弹簧A(18)的上端与腔体A的顶部连接，提杆A(19)的上
端穿过腔体A的顶部并伸出筒壁Ⅱ(2)上表面，提杆A(19)的伸出端连接有提环Ⅰ(4)；
所述腔体B内设置有卡头B，卡头B的一端通过水平的销轴铰接在腔体B的内壁上，该销
轴的轴线方向与筒壁Ⅱ(2)的径向一致，卡头B另一端的下表面连接有棘爪B，棘爪B与棘齿B
匹配；所述卡头B连接有棘爪B的一端的上表面连接有限位弹簧B和提杆B，限位弹簧B的上端
与腔体B的顶部连接，提杆B的上端穿过腔体B的顶部并伸出筒壁Ⅱ(2)上表面，提杆B的伸出
端连接有提环Ⅱ(5)；
所述边缘C面向边缘A的一侧连接有水平的滑杆C，边缘D面向边缘B的一侧连接有水平
的滑杆D，滑杆C和滑杆D位于同一水平面上且靠近筒壁Ⅱ(2)的下端；
所述滑杆C的上表面和滑杆D的上表面分别设置有棘齿C和棘齿D，棘齿C和棘齿D面向筒
壁Ⅰ(1)的一侧均为竖直面，棘齿C和棘齿D面向筒壁Ⅱ(2)的一侧均为斜面；
所述边缘A面向边缘C的一侧设置有供滑杆C插入的腔体C，边缘B面向边缘D的一侧设置
有供滑杆D插入的腔体D；
所述腔体C内设置有卡头C，卡头C的一端通过水平的销轴铰接在腔体C的内壁上，该销
轴的轴线方向与筒壁Ⅰ(1)的径向一致，卡头C另一端的下表面连接有棘爪C，棘爪C与棘齿C
匹配；所述卡头C连接有棘爪C的一端的上表面连接有限位弹簧C和提杆C，限位弹簧C的上端
与腔体C的顶部连接，提杆C的上端穿过腔体C的顶部并伸出筒壁Ⅰ(1)上表面，提杆C的伸出
端连接有提环Ⅲ(6)；
所述腔体D内设置有卡头D，卡头D的一端通过水平的销轴铰接在腔体D的内壁上，该销
轴的轴线方向与筒壁Ⅰ(1)的径向一致，卡头D另一端的下表面连接有棘爪D，棘爪D与棘齿D
匹配；所述卡头D连接有棘爪D的一端的上表面连接有限位弹簧D和提杆D，限位弹簧D的上端
与腔体D的顶部连接，提杆D的上端穿过腔体D的顶部并伸出筒壁Ⅰ(1)上表面，提杆D的伸出
端连接有提环Ⅳ(7)；
所述分叉下放杆包括推杆(9)、滑槽(10)和支腿(11)，滑槽(10)竖直设置，推杆(9)安装
到滑槽(10)内，推杆(9)的下端铰接有两个支腿(11)，两个支腿(11)均伸出滑槽(10)；所述
支腿(11)具有柔韧性，支腿(11)的长度大于筒壁Ⅰ(1)和筒壁Ⅱ(2)的半径；
每个所述支腿(11)远离推杆(9)的一端设置有卡端(1101)，卡端(1101)为等腰梯形板，
卡端(1101)具有长底边的一侧与支腿(11)的端部连接，每个盖扣(8)面向通孔(3)的一侧设
置有供卡端(1101)嵌入的凹槽(801)；
初始状态时，所述滑杆A(14)完全伸入腔体A内，滑杆C完全伸入腔体C内，边缘A和边缘C
紧密贴合，滑杆B完全伸入腔体B内，滑杆D完全伸入腔体D内，边缘B和边缘D紧密贴合，筒壁Ⅰ
(1)和筒壁Ⅱ(2)拼接成完整的圆筒结构；
施工时，将两个所述卡端(1101)分别穿过两个通孔(3)并卡在通孔(3)上端口的外侧，
卡端(1101)的自由端嵌入盖扣(8)上的凹槽(801)内，通过推杆(9)将圆筒结构下放到桩基
基坑中；待所述圆筒结构到达基坑底部后，保持推杆(9)不动，滑槽(10)竖直向下运动并与
基坑底部接触；沿所述滑槽(10)向下推动推杆(9)，盖扣(8)受卡端(1101)的作用向外顶起
并插入基坑周边的土体内，筒壁Ⅰ(1)和筒壁Ⅱ(2)受盖扣(8)的拉拽相互分离；持续向下推
动所述推杆(9)，当支腿(11)的支撑力小于基坑内壁对筒壁Ⅰ(1)和筒壁Ⅱ(2)的作用力时，
支腿(11)产生弹性形变，棘爪A(17)和棘齿A(15)的作用力、棘爪B和棘齿B的作用力、棘爪C
和棘齿C的作用力、棘爪D和棘齿D的作用力防止筒壁Ⅰ(1)和筒壁Ⅱ(2)靠近；继续向下推动
所述推杆(9)，直到推杆(9)恢复原长，卡端(1101)从通孔(3)下端口滑入筒壁Ⅰ(1)和筒壁Ⅱ
(2)内，取出分叉下放杆；
需要取出所述筒壁Ⅰ(1)和筒壁Ⅱ(2)时，向上提起提环Ⅰ(4)、提环Ⅱ(5)、提环Ⅲ(6)和
提环Ⅳ(7)，提杆A(19)拉动卡头A(16)向上转动，限位弹簧A(18)缩短，棘爪A(17)释放对棘
齿A(15)的限位，提杆B拉动卡头B向上转动，限位弹簧B缩短，棘爪B释放对棘齿B的限位，提
杆C拉动卡头C向上转动，限位弹簧C缩短，棘爪C释放对棘齿C的限位，提杆D拉动卡头D向上
转动，限位弹簧D缩短，棘爪D释放对棘齿D的限位，筒壁Ⅰ(1)和筒壁Ⅱ(2)的张力消失；通过
所述提环Ⅰ(4)、提环Ⅱ(5)、提环Ⅲ(6)和提环Ⅳ(7)将筒壁Ⅰ(1)和筒壁Ⅱ(2)从基坑中抽出。
2.根据权利要求1所述的一种防止桩基基坑塌孔扩径固定筒，其特征在于：所述滑杆A
(14)、滑杆B、滑杆C和滑杆D均为弧形杆件，这些弧形杆件的半径均与筒壁Ⅰ(1)以及筒壁Ⅱ
(2)的半径相匹配。
3.根据权利要求1或2所述的一种防止桩基基坑塌孔扩径固定筒，其特征在于：所述滑
槽(10)包括槽钢(1001)和连接撑(1002)，两个槽钢(1001)竖直布置且槽口相对，槽钢
(1001)的每个翼缘上均设置有卷边，两个槽钢(1001)相对应的卷边之间连接有若干连接撑
(1002)；
所述推杆(9)为H型钢，推杆(9)的两个翼缘分别插入两个槽钢(1001)内。
4.根据权利要求3所述的一种防止桩基基坑塌孔扩径固定筒，其特征在于：所述推杆
(9)和支腿(11)采用若干轴承Ⅰ(12)和轴承Ⅱ(13)铰接，推杆(9)的腹板两侧均连接有若干
轴承Ⅰ(12)，若干轴承Ⅰ(12)沿水平方向等间距布置且均靠近推杆(9)的下端；
每个所述支腿(11)的端部均连接有若干轴承Ⅱ(13)，若干轴承Ⅱ(13)沿水平方向等间
距布置，若干轴承Ⅱ(13)嵌入若干轴承Ⅰ(12)的间隙内，轴杆穿过若干轴承Ⅱ(13)和若干轴
承Ⅰ(12)，轴杆的长度方向与推杆(9)腹板的宽度方向一致。
5.根据权利要求3或4所述的一种防止桩基基坑塌孔扩径固定筒，其特征在于：两个所
述盖扣(8)均通过销轴铰接在通孔(3)下端口的内壁上，这两个销轴中的一个销轴轴向与筒
壁Ⅰ(1)的径向垂直，另一个销轴轴向与筒壁Ⅱ(2)的径向垂直，这两个销轴均靠近所在通孔
(3)的上端口；
所述盖扣(8)受卡端(1101)的作用向外顶起的过程中，盖扣(8)外壁受通孔(3)下端口
顶部的限制，其转动的最大角度为转动至水平状态。

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