技术领域
[0001] 本实用新型属于工程地质处理领域，具体涉及一种成孔设备。
背景技术
[0002] 目前，在黄土地区被广泛使用的地基处理方法有沉管成孔挤密法和孔内取土挤密法(DDC工法)及孔内深层超强夯法(SDDC工法)均以消除地基土的湿陷性为主旨，同时兼有提高地基承载
力为目的。沉管挤密法是以沉管成孔，其沉管过程即对地基土产生挤密作用，成孔后再填料经夯实成桩，常用机械柴油锤锤击沉管成孔，此方法污染大、成桩桩径及桩间距小；孔内取土挤密法采用长螺旋取土成孔，然后进行夯填，此方法成桩桩径及桩间距小，成桩过程受人为影响因素较多，
质量难以控制；SDDC工法则是以预钻孔成孔，再填料经孔内重锤超强锤击成桩而得名，其在夯填过程中通过产生强大
动能的重锤夯击填料，迫使填料挤向四周达到扩大桩径，从而对地基土产生挤密作用，常用成孔机械为旋挖钻机，此方法震动大，在已建场地无法施工；这三种挤密方式在实际应用效果中，均互有优劣，都存在着各自的局限性。同时随着国家对环境问题的重视，人民群众环境保护意识的提高，传统的地基处理方法均存在污染严重、噪声大，对环境影响大的问题，已不能满足市场和社会发展的需求。实用新型内容
[0003] 为了解决
现有技术中的问题，本实用新型提出了一种成孔可靠稳固、效率高，且污染噪声小，环保高效的成孔设备。
[0004] 为了实现以上目的，本实用新型的成孔设备所采用的技术方案为：
[0005] 包括操控台和
支撑装置，所述操控台上设置有驱动装置和活动臂，所述活动臂与所述驱动装置传动连接，所述活动臂的一端与所述操控台铰接，所述活动臂的另一端与所述支撑装置铰接，所述驱动装置被配置为可带动活动臂转动，以使所述支撑装置移动；所述支撑装置沿第一方向延伸，所述支撑装置上活动设置有液压振动装置，所述液压振动装置可在所述支撑装置上沿第一方向运动，所述液压振动装置连接有沉管，所述沉管沿第一方向延伸，所述液压振动装置被配置为可带动所述沉管沿第一方向运动并振动成孔。
[0006] 进一步地，所述支撑装置包括多个沿第一方向依次连接的支撑架，所述支撑架呈
桁架结构，多个所述支撑架依次可拆卸地连接。
[0007] 进一步地，所述支撑装置上设有沿第一方向延伸的
导轨，所述液压振动装置上设置有导向件，所述导向件套接于所述导轨，并与所述导轨滑动连接。
[0008] 进一步地，所述支撑装置上设有两个沿第一方向延伸的所述导轨，且两个所述导轨间隔设置于所述支撑装置的同一侧，对应地，所述液压振动装置上设置有两个所述导向件，所述导向件与所述导轨一一对应地滑动套接。
[0009] 进一步地，所述导轨具有弧形的滑动面，所述导向件具有弧形的凹槽，所述导轨的所述滑动面与所述导向件的所述凹槽的内壁滑动配合。
[0010] 进一步地，所述第一方向为竖直方向，所述支撑装置靠近底部的
位置设置有支撑杆，所述支撑杆的一端与所述支撑装置连接，另一端与所述操控台连接，从而可将所述支撑装置位置固定。
[0011] 进一步地，所述成孔设备还包括卷扬装置，所述卷扬装置设置于所述操控台，所述液压振动装置连接有第一牵引件，所述第一牵引件连接至所述卷扬装置，所述卷扬装置被配置为能收放所述第一牵引件，以调节所述液压振动装置的位置。
[0012] 进一步地，所述液压振动装置采用
频率为30～80次/min的高速液压振动装置，所述驱动装置为液压伸缩装置。
[0013] 进一步地，所述沉管的一端与所述液压振动装置连接，另一端设置为锥形，所述沉管的直径大于等于500mm。
[0014] 与现有技术相比，本实用新型的成孔设备利用支撑装置提供可靠稳固的支撑结构，同时利用操控台上设置的驱动装置和活动臂能够带动支撑装置移动，以调节支撑装置的位置，在支撑装置上活动设置液压振动装置和沉管，利用液压振动装置带动沉管运动并振动成孔，液压振动装置驱动沉管对地基土挤密成孔，孔型均匀，挤
密度好，强度高，且液压振动装置无污染，噪声小，环保高效。
[0015] 进一步地，支撑装置由多个支撑架依次可拆卸地连接而成，从而可以根据需要加长或缩短支撑装置的长度，从而适应了多种工况，使成孔设备的兼容性好，另外支撑架呈桁架结构，充分保证了支撑装置的强度，提高了支撑的
稳定性。
[0016] 进一步地，支撑装置上设置导轨，液压振动装置上设置导向件，利用导向件与导轨滑动配合，可靠的引导液压振动装置和沉管的运动方向，保证成孔作业的精准度和可靠性；更进一步地，支撑装置上设置两个导轨，液压振动装置上设置两个引导件，从而保证了液压振动装置运动的平稳性，避免了液压振动装置在导轨上运动时产生晃动，而且导轨具有弧形的滑动面，导向件具有弧形的凹槽，利用滑动面与凹槽滑动配合，提高了滑动的稳定性，且可避免导向件从导轨滑脱，提高了安全性。
[0017] 进一步地，支撑装置的底部和操控台之间连接支撑杆，支撑装置、活动臂、支撑杆和操控台构成类三
角形的稳定结构，从而提高了整个设备的稳固性。
[0018] 进一步地，利用卷扬装置和第一牵引件能够对液压振动装置的位置进行调节，从而保证了液压振动装置能够根据需要调整位置，同时方便了液压振动装置和沉管的吊装，且可利用卷扬装置和第一牵引件方便了沉管从成孔中拔出。
[0019] 进一步地，沉管的一端设为锥形，减少了沉管进入地基土层的阻力，便于沉管的端部在液压振动装置的振动下
挤压入地基土层，且沉管采用直径大于等于500mm超大沉管孔径，从而加大了桩心距，可大幅度减少挤密桩孔的数量，从而降低了地基处理的成本。
附图说明
[0020] 图1是本实用新型的成孔设备的结构示意图；
[0021] 图2是本实用新型的成孔设备的支撑架的结构示意图；
[0022] 图3是本实用新型的成孔设备的液压振动装置的结构示意图；
[0023] 其中，1-操控台、2-卷扬装置、3-驱动装置、4-活动臂、5-固定架、6-连接件、7-延伸臂、8-第一牵引件、9-液压振动装置、10-第二牵引件、11-夯锤、12-支撑装置、13-沉管、14-导轨、15-底座、16-支撑杆、17-液压管路、18-支撑架、19-导向件。
具体实施方式
[0024] 下面结合
说明书附图和具体的
实施例对本实用新型作进一步地解释说明，显然，所描述的实施例是本
申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0025] 图1为本实用新型的成孔设备的结构示意图，其中，成孔设备，包括操控台1和支撑装置12，操控台1上设置有驱动装置3和活动臂4，活动臂4与驱动装置3传动连接，活动臂4的一端与操控台1铰接，活动臂4的另一端与支撑装置12铰接，驱动装置3被配置为可带动活动臂4转动，以使支撑装置12移动；支撑装置12沿第一方向延伸，支撑装置12上活动设置有液压振动装置9，液压振动装置9可在支撑装置12上沿第一方向运动，液压振动装置9连接有沉管13，沉管13沿第一方向延伸，液压振动装置9被配置为可带动沉管13沿第一方向运动并振动成孔。
[0026] 成孔设备利用支撑装置12提供可靠稳固的支撑结构，同时利用操控台1上设置的驱动装置3和活动臂4能够带动支撑装置12移动，以调节支撑装置12的位置，在支撑装置12上活动设置液压振动装置9和沉管13，利用液压振动装置9带动沉管13运动并振动成孔，液压振动装置9驱动沉管13对地基土层挤密成孔，孔型均匀，挤密度好，强度高，且液压振动装置9无污染，噪声小，环保高效。
[0027] 具体地，图2为本实用新型的成孔设备的支撑架的结构示意图，其中，支撑装置12包括多个沿第一方向依次连接的支撑架18，支撑架18呈桁架结构，多个支撑架18依次可拆卸地连接，支撑装置12由多个支撑架18依次可拆卸地连接而成，从而可以根据需要加长或缩短支撑装置12的长度，从而适应了多种工况，使成孔设备的兼容性好，另外支撑架18呈桁架结构，充分保证了支撑装置12的强度，提高了支撑的稳定性。优选地，支撑架18的桁架结构可以包括多根竖梁，以及连接在多根竖梁之间的支撑梁和横梁，且竖梁、横梁和支撑梁之间形成稳固的三角形结构，从而使支撑架18的结构更加稳固。需要说明的是，多个支撑架18依次可拆卸地连接，可以是
螺栓螺母的连接方式，可以是卡接、
铆接、扣接、
法兰连接等方式。在其他实施例中，也可以是多个支撑架18依次固定连接，例如
焊接等固定方式，也可以是一体成型，本实施例不再赘述。
[0028] 具体地，图3为本实用新型的成孔设备的液压振动装置的结构示意图，结合图1、图2和图3，其中，支撑装置12上设有沿第一方向延伸的导轨14，液压振动装置9上设置有导向件19，导向件19套接于导轨14，并与导轨14滑动连接。支撑装置12上设置导轨14，液压振动装置9上设置导向件19，利用导向件19与导轨14滑动配合，可靠的引导液压振动装置9和沉管13的运动方向，保证成孔作业的精准度和可靠性。
[0029] 优选地，支撑装置12上设有两个沿第一方向延伸的导轨14，且两个导轨14间隔设置于支撑装置12的同一侧，对应地，液压振动装置9上设置有两个导向件19，导向件19与导轨14一一对应地滑动套接。其中，每个支撑架18上均设置有两个导轨14，多个支撑架18的导轨14拼接。支撑装置12上设置两个导轨14，液压振动装置9上设置两个引导件9，从而保证了液压振动装置9运动的平稳性，避免了液压振动装置9在导轨14上运动时产生晃动。进一步优选地，导轨14具有弧形的滑动面，导向件19具有弧形的凹槽，导轨14的滑动面与导向件19的凹槽的内壁滑动配合，利用滑动面与凹槽滑动配合，提高了滑动的稳定性，且可避免导向件19从导轨14滑脱，提高了安全性。其中，液压振动装置9上的两个导向件19相对设置，两个导向件19的凹槽相对，导向件19与液压振动装置9可拆卸地连接，从而方便了液压振动装置9与导轨14的拆卸安装，方便人员操作。
[0030] 具体地，第一方向为竖直方向，支撑装置12靠近底部的位置设置有支撑杆16，支撑杆16的一端与支撑装置12连接，另一端与操控台1连接，从而可将支撑装置12位置固定。支撑装置12、活动臂4、支撑杆16和操控台1构成类三角形的稳定结构，从而提高了整个设备的稳固性。优选地，支撑杆16可以设置两个，两个支撑杆16分别连接在支撑装置12的底部和操控台1之间，从而能够更加稳固的固定支撑装置12。进一步优选地，两个支撑杆16可以呈八字形分布，两个支撑杆16与操控台1之间形成类三角形的稳固结构，从而更加稳固的固定支撑装置12。当然，支撑杆16的数量也可以设置多个，例如：3个、4个等，具体根据需要进行调整。
[0031] 进一步地，支撑装置12的底部还设置有底座15，最底端的支撑架18安装于底座15上，利用底座15进行
配重，以稳固支撑装置12，优选地，底座15的底部也可以设置垫板，利用垫板支撑于地基上，垫板与地基的平面贴合，利用垫板也可以保证支撑装置的垂直度。
[0032] 需要说明的是，第一方向也可以是其他方向，例如：地基为斜坡状，此时，支撑装置12需要倾斜设置，使成孔设备能够对斜坡进行成孔操作，支撑装置12的设置方向需要根据实际的使用工况进行适应性调整，因此，本实施例不再进行具体的限定。
[0033] 具体地，成孔设备还包括卷扬装置2，卷扬装置2设置于操控台1，液压振动装置9连接有第一牵引件8，第一牵引件8连接至卷扬装置2，卷扬装置2被配置为能收放第一牵引件8，以调节液压振动装置9的位置，利用卷扬装置2和第一牵引件8能够对液压振动装置9的位置进行调节，从而保证了液压振动装置9能够根据需要调整位置，同时方便了液压振动装置
9和沉管13的吊装，且可利用卷扬装置2和第一牵引件8方便了沉管13从成孔中拔出。
[0034] 进一步地，成孔设备还包括第二牵引件10和夯锤11，夯锤11与第二牵引件10连接，且第二牵引件10连接至卷扬装置2，卷扬装置2能够收放第二牵引件10，从而使夯锤11能够拉起或自由落下夯击桩孔。夯锤11与液压振动装置9间隔一定的距离设置，保证两者不会产生干涉，从而在地基处理时，先利用液压振动装置9带动沉管13成孔后，只需通过操控台移动整个设备，并使夯锤11对准桩孔中心，即可利用卷扬装置2和第二牵引件10使夯锤11夯击桩孔。优选地，夯锤11呈柱状结构，夯锤11底部设置圆锥部，夯锤11质量采用3t，直径为480mm，长度为2450mm。
[0035] 优选地，第一牵引件8和第二牵引件10均为
钢丝绳，支撑装置12的顶部还设置有安装架，安装架上设置有多组
滑轮，第一牵引件8和第二牵引件10依次绕设于多个滑轮上并连接至卷扬装置2，从而可以顺畅的牵引夯锤11与液压振动装置9。进一步优选地，安装架上设置有延伸臂7，延伸臂7上设置滑轮，第二牵引件10延伸至延伸臂7上的滑轮，从而使夯锤11与液压振动装置9间隔一定的距离，使两者互不干涉。
[0036] 进一步地，支撑装置12靠近顶部的位置设置有连接件6，活动臂4一端铰接于操控台1，另一端上设置有固定架5，支撑装置12通过连接件6与固定架5铰接，连接件6可以采用强化钢板或钢架，以提高与固定架5之间的连接的强度。固定架5上还设置有滑轮，第一牵引件8和第二牵引件10均通过该滑轮连接至卷扬装置2。
[0037] 优选地，本实施例中，液压振动装置9采用频率为30～80次/min的高速液压振动装置，其额定冲击能为84kJ，夯击能可达2000～3000kN·m/m2,为一般强夯压能的5～8倍，操控台1上设置有液压箱，液压振动装置9的液压管路17连接至液压箱，且活动臂4或者支撑装置12上设置有挂钩，用于挂设液压管路17，从而在液压振动装置9时，不会对液压管路17造成影响；驱动装置3可以为液压伸缩装置，利用
液压缸等，其与相关技术类似，本实施例不再赘述。
[0038] 优选地，本实施例中，操控台1可以为移动式的操控平台，例如：将操控台设置为车载，或者在操控台1底部设置
履带或者
车轮等，使整个设备具有整体移动的能力。另外，在支撑装置12的顶部可以设置检测件，可以用于检测支撑装置12的竖直度，也可以检测桩位点和桩孔，以引导沉管13是否对中桩位点或者夯锤11是否对中桩孔，检测件可以为激光测距仪等。操控台1上设置有控制装置，控制装置与液压振动装置9、卷扬装置2和驱动装置3等均通信连接，控制装置可控制各个装置动作。
[0039] 进一步地，沉管13的一端与液压振动装置9连接，另一端设置为锥形，沉管13的直径大于等于500mm，沉管的一端设为锥形，减少了沉管进入地基土层的阻力，便于沉管的端部在液压振动装置的振动下挤压入地基土层，且沉管采用直径大于等于500mm超大沉管孔径，从而加大了桩心距，可大幅度减少挤密桩孔的数量，从而降低了地基处理的成本。
[0040] 优选地，沉管13的锥形部处活动设置有调节件，调节件的内直径大于沉管13的直径，调节件套接于沉管13的锥形部，在沉管13的锥形部挤压地基土层时，调节件可在地基土层的作用下活动至与地基平行的位置并挤压土层，从而使沉管的成孔孔径增大，大于沉管的直径；另外在拔出沉管13时，沉管13的锥形部与土层分离后，调节件即可运动至与地基呈角度的倾斜状，从而使沉管13更加容易拔出。需要说明的是，可以根据实际需要更换不同尺寸的调节件，从而不需要更换沉管13即可实现不同桩孔尺寸的调节。进一步优选地，沉管13的锥形部的一侧设置有挂
耳，调节件呈圆环状，调节件的挂设于挂耳上。再有，沉管13的锥形部的另一侧设置有限位
块，在沉管13的锥形部挤压地基土层时，调节件可在地基土层的作用下抵接于限位块，从而使调节件与地基平行，在沉管带动下可共同挤压土层。
[0041] 本实用新型通过沉管成孔，实现对地基土层的挤密，孔型均匀，挤密度好，强度高，然后利用夯锤向冲孔夯实孔底，充分保证桩孔的强度和均匀的形状，再对桩孔进行填料后用夯锤进行高压强、强挤密的夯击作业，实现对地基土的多次挤密，从而达到加固地基的目的，使地基承载性状显著改善，且无污染，噪声小，环保高效。
[0042] 显然，上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的
基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何
修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型
权利要求的保护范围之内。
