一种一体式桩孔钻扩装置 技术领域：
本发明涉及一种建筑桩基工程打钻桩孔用的钻扩装置，特别是一种既可钻孔，又能在孔壁所需位置旋扩支盘的一种一体式桩孔钻扩装置。
背景技术：
在现行的技术方案中，大多数建筑桩基工程钢筋混凝土的柱桩浇灌，均采用直钻方法先钻出上下直径相同的桩孔，再在其内放置钢筋笼，并浇灌钢筋混凝土而形成桩柱，其缺点是：这种桩柱的侧壁摩擦阻力小、桩端承载力弱而易于引起下沉，故必须用加大桩孔的深度、直径或增加桩孔的密度来弥补其承载力小的缺陷，进而使施工成本大大提高。近年来，人们寻求采用在桩孔的侧壁增加支盘来提高其载荷能力，并取得了可喜的进展，如发明人贺德新先生在其专利号为ZL98102841.1，名称为“全智能多功能液压挤扩装置”的专利文献中公开了一种在其桩孔侧壁用液压挤扩装置挤扩出比桩孔直径大的支盘，从而大大地提高了桩柱的侧壁摩檫力和承载力，但该装置结构复杂、动用大型设备多、施工难度大、只能挤扩支盘而不能钻孔、且挤扩速度慢、施工周期长、效率低；后来，贺德新先生在其专利号为ZL00253722.2，名称为“多节三叉挤扩桩”的专利文献中虽对上述专利进行了改进，但仍未摆脱采用节叉挤扩的方法来挤扩支盘，不仅功能单一，其速度、效率和工业化程度仍不尽人意。
发明内容：
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处，而提供一种在其导柱上设有托盘和钻斗、在所述钻斗的外周设有一组旋扩机构，进而既可钻孔，又能在孔壁所需位置旋扩支盘地一种一体式桩孔钻扩装置。
本发明的目的可通过下述解决方案来实现：一种一体式桩孔钻扩装置，包括一个导柱、一个托盘、一个钻斗和一组旋扩机构，其特别之处在于：所述导柱为一横截面呈正方形或其它多边形的柱状几何体，其上端头的连接端与轴线垂直且过轴线设有一个销孔并与钻杆的下端头配合安装再用连接销紧固，其销孔的下部设有一旋扩限位盘，其旋扩限位盘的下部与限位盘同轴线相邻，其中部的侧壁处设有一个与其轴线垂直且过轴线的导柱销孔，所述限位盘为一沿中心轴线处设有一通孔的柱状体，其通孔与所述导柱动配合安装，其侧壁处设有一过轴线且与轴线垂直的限位盘销孔，其限位盘销孔的轴线与所述导柱销孔的轴线相互平行，其下端面与托盘固定相连，所述托盘为一中心轴线处设有通孔、下端面为平面的圆形板状体，其通孔与所述导柱动配合安装，其上端面同轴线固定设有一限位盘，其下端面沿周边设有一钻斗，所述钻斗为一圆柱状空心腔体，其上端口的口沿与所述托盘下端面的周边紧固相连，其下端部设有一钻头，其外周壁均等分布设有一组旋扩机构，其旋扩机构相对的周壁处沿轴线方向分别设有一个壁槽和通槽，所述旋扩机构包括一个旋扩臂、一个滑块支架和一个连杆，所述旋扩臂为一条状几何体，其前沿处设有一排旋扩齿，其上端头经转轴铰链连接于所述托盘周壁下沿壁槽的上端处，其下端部靠近所述钻斗的一侧设有一滑道，其滑道内动配合设有一滑块，其滑块经转轴与滑块支架相连，所述滑块支架的上端头经转轴与所述滑块铰链连接，其下端头经转轴与所述钻斗侧壁的壁槽下端头铰链连接，其上端部还经转轴连接有一个连杆，所述连杆的下端头经转轴与所述滑块支架的上端部铰链连接，其上端头经所述通槽穿入所述钻斗内腔并与所述导柱下端头经转轴铰链连接，其轴线与所述导柱轴线之间的夹角α应大于零度而小于九十度(0°＜α＜90°)。
附图说明：
附图描述了本发明的一个优选实施例。
图1是本发明实施例的剖面结构原理图。
图2是实施本发明实施例后的桩孔剖面图。
附图的图面说明如下：1是钻杆；2是连接销；3是旋扩限位盘；4是导柱；5是限位盘销孔；6是托盘；7是限位盘；8是壁槽；9是旋扩臂；10是旋扩齿；11是滑道；12是滑块；13是旋扩机构；14是滑块支架；15是连杆；16是通槽；17是钻斗；18是钻头；19是导柱销孔；20是地基表面；21是桩孔；22是支盘。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明的内容加以详细说明。
参见图1、图2知：本发明实施例包括一个导柱4、一个托盘6、一个钻斗17和一组旋扩机构13，所述导柱4为一横截面呈正方形的柱状几何体，其上端头的连接端与轴线垂直且过轴线设有一个销孔并与钻杆1的下端头配合安装再用连接销2紧固，其销孔的下部设有一旋扩限位盘3，其旋扩限位盘3的下部与限位盘7同轴线相邻，其中部的侧壁处设有一个与其轴线垂直且过轴线的导柱销孔19，所述限位盘7为一沿中心轴线处设有一通孔的柱状体，其通孔与所述导柱4动配合安装，其侧壁处设有一过轴线且与轴线垂直的限位盘销孔5，其限位盘销孔5的轴线与所述导柱销孔19的轴线相互平行，其下端面与托盘6固定相连，所述托盘6为一中心轴线处设有通孔、下端面为平面的圆形板状体，其通孔与所述导柱4动配合安装，其上端面同轴线固定设有一限位盘7，其下端面沿周边设有一钻斗17，所述钻斗17为一圆柱状空心腔体，其上端口的口沿与所述托盘6下端面的周边紧固相连，其下端部设有一钻头18，其外周壁均等分布设有一组旋扩机构13，其旋扩机构13相对的周壁处沿轴线方向分别设有一个壁槽8和通槽16，所述旋扩机构13包括一个旋扩臂9、一个滑块支架14和一个连杆15，所述旋扩臂9为一条状几何体，其前沿处设有一排旋扩齿10，其上端头经转轴铰链连接于所述托盘6周壁下沿壁槽8的上端处，其下端部靠近所述钻斗17的一侧设有一滑道11，其滑道11内动配合设有一滑块12，其滑块12经转轴与滑块支架14相连，所述滑块支架14的上端头经转轴与所述滑块12铰链连接，其下端头经转轴与所述钻斗17侧壁的壁槽8下端头铰链连接，其上端部还经转轴连接有一个连杆15，所述连杆15的下端头经转轴与所述滑块支架14的上端部铰链连接，其上端头经所述通槽16穿入所述钻斗17内腔并与所述导柱4下端头经转轴铰链连接，其轴线与所述导柱4轴线之间的夹角α应大于零度而小于九十度(0°＜α＜90°)。
本发明实施例的工作原理及操作方法如下：打钻桩孔21时，经钻杆1上提与其相连的导柱4，向上移动的导柱4便带动与其铰链连接的连杆15的上端头沿钻斗17轴线方向上移，连杆15的下端头便带动与其铰链连接的滑块支架14的上端亦向钻斗17的轴线方向移动，同时，与其铰链连接的滑块12便沿其滑道11向上移动，上移的滑块12带动与其相连的旋扩臂9的下端亦向所述钻斗17的轴线方向移动，随着导柱4的不断上移，连杆15便逐渐将与其相互铰链的滑块支架14及旋扩臂9收入所述钻斗17外侧壁的壁槽8内，此时，导柱4中部的导柱销孔19的轴线便与所述限位盘7上的限位盘销孔5的轴线重合，用连接销插入其销孔内将导柱4与限位盘7锁定；然后，经钻杆1向下加压并顺时针(钻刃前进)方向转动，进而带动与其相连的导柱4、托盘6以及钻斗17同步沿顺时针方向转动，钻头18便可打钻出桩孔21。当桩孔21打钻到一定深度需要旋扩支盘22时，停止向钻杆1施压和转动，再将插入所述限位盘销孔5及导柱销孔19内的连接销拔掉；然后，经钻杆1一边向下施力，一边逆时针(钻刃倒退)方向转动，此时，因钻头18的钻刃不能钻削而使其不再下移，受压并转动的钻杆1便带动与其同轴线相连、截面呈正方形的导柱4、托盘6以及旋扩机构13一边同步沿逆时针方向转动，一边将旋扩机构13在其连杆15推力的作用下逐渐向外伸张旋扩，当导柱4下移到其旋扩限位盘3的下表面与所述限位盘7的上表面相贴时，导柱4便不能再向下移动，此时，旋扩机构13在连杆15的推力作用下便全部打开，其旋扩臂9经其上的旋扩齿10即在桩孔21的周壁旋扩出一个一侧剖面似三角形的支盘22。同理，可如上述方法继续一边向下打钻桩孔21，一边按要求在桩孔21的周壁旋扩出支盘22。带支盘22的桩孔21打好后，可放入钢筋笼，浇灌混凝土，以形成带有支盘22、支盘22与桩根共同承载、侧壁摩檫力大、承载力大大增强的桩柱。
本发明实施例所述桩孔21内支盘22的多少，可视其土质结构的软硬程度而定，土质松软时，支盘22可多些，反之可少些。
结合上述实施例可以看出，本发明相比现行技术具有如下优点：
1.结构合理、简单，钻扩灵活、方便；
2.集打钻桩孔与旋扩支盘为一体，施工成本低、效率高；
3.用该桩孔形成的桩柱，其支盘与桩根共同承载、侧壁摩檫力大、承载力强。
本发明可广泛用于建筑桩基工程的桩柱、桥墩以及其它同类工程的桩孔施工打钻，亦可取代现行使用的各类桩孔钻具。