一种有效转化利用弃土的长螺旋钻杆制造技术

本实用新型专利技术公开了一种有效转化利用弃土的长螺旋钻杆，所述的钻杆主体的外壁上设置有螺旋叶片（3），螺旋叶片（3）自钻杆主体底端盘旋攀升至钻杆主体顶端；所述的钻杆主体上还设置有挡土板（7），挡土板（7）将钻杆主体划分为功能杆（1）和基本杆（2），功能杆（1）上靠近挡土板（7）的一端设置有进土口（6）；功能杆（1）的内部自上而下设置有连通的搅拌腔（4）和喷射腔（5）;本实用新型专利技术针对普通旋挖桩成孔阶段处置弃土所面临的难题，以喷射挤密的方式改良土体性状、激发侧阻力；以自产自销的手段转化弃土、“变废为宝”。实现桩基承载性能提升的同时减少弃土堆积、降低运输成本、保护生态环境。

A long spiral drill with effective transformation and utilization of abandoned soil

The utility model discloses a long spiral drill rod which effectively transforms and uses the abandoned earth. The outer wall of the main body of the drill rod is provided with a spiral blade (3), and the spiral blade (3) is spirally climbing to the top of the drill rod body at the bottom of the main body of the drill rod; the main body of the drill rod is also provided with a retaining plate (7), and the retaining plate (7) is the main drill rod. The body is divided into a function bar (1) and a basic rod (2), and one end of the function bar (1) is close to the earth inlet (6) near the retaining plate (7), and the inner top and bottom of the functional rod (1) are equipped with a connected mixing chamber (4) and a spray chamber (5). The utility model is a problem facing the disposal of the abandoned soil in the hole forming stage of the ordinary rotary digging pile. In order to improve soil properties and stimulate lateral resistance by spray compaction, and to transform waste into treasure by means of self-production and self-marketing. To realize the improvement of pile foundation bearing capacity, at the same time, it can reduce waste accumulation, reduce transportation costs and protect the ecological environment.

【技术实现步骤摘要】
一种有效转化利用弃土的长螺旋钻杆
本技术涉及一种有效转化利用弃土的长螺旋钻杆，属于施工设备

技术介绍
长螺旋钻孔灌注桩具有无振动、无噪音、施工速度快等优点，适用于粉土、砂土、黏土、填土等多种地层，近些年被广泛运用于各类工程桩基与基坑围护体系中。然而成孔阶段桩基土被螺旋叶片卷至地面后面临：堆场妨碍施工、外运增加成本、丢弃污染环境的难题；另一方面，挖孔卸荷扰动桩周土导致桩身侧阻力无法充分发挥，虽说通过增大桩长或扩充桩径的方式可暂时弥补，但成本亦随之大幅增加。利用“自产”的桩基弃土搅拌配置成泥浆，借助钻杆内设的高压喷射系统，可实现以增加孔壁密实度改良桩周土性状的方式激发侧阻力，以自产自销的手段转化弃土、“变废为宝”。最终达到桩基承载力显著提升效果。本技术充分发挥钻杆内高压喷射功能将钻头切削并经叶片提卷上升的桩基土配置而成的泥浆喷射至孔周，实现桩周土体性状改良、弃土污染规避、安全文明作业的目标，拓宽长螺旋灌注桩的适用对象与应用范围，有助建筑工程桩基和深基坑支护体系中环保、高效、节能施工理念的推广。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自产自销的方式利用部分孔底土来增加密实度的方式改良孔周土体性状并激发桩侧阻力，在实现桩基承载性能显著提升的同时，降低弃土外运成本。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种有效转化利用弃土的长螺旋钻杆，包括钻杆主体，钻杆主体的下端安装有钻头，所述的钻杆主体的外壁上设置有螺旋叶片，螺旋叶片自钻杆主体底端盘旋攀升至钻杆主体顶端；所述的钻杆主体上还设置有挡土板，挡土板将钻杆主体划分为功能杆和基本杆，功能杆上靠近挡土板的一端设置有进土口；功能杆的内部自上而下设置有连通的搅拌腔和喷射腔，进土口连通至搅拌腔，搅拌腔中设置有搅拌系统和喷洒系统，搅拌系统包括设置在搅拌腔的搅拌轴以及安装在搅拌轴上的搅拌部件，搅拌轴是中空的，喷射腔中设置有喷射装置，喷射腔的下部设置有多个喷嘴。所述的功能杆和基本杆均为内径恒定的中空不锈钢杆件，功能杆和基本杆的内径相同，外径均为50-80cm，壁厚均为1-2cm，其中，功能杆的长度为500-600cm，基本杆的长度为500-1000cm。所述的挡土板横置于功能杆和基本杆之间，挡土板的直径小于螺旋叶片的外径，优选的，挡土板的直径为螺旋叶片外径的三分之二。所述的螺旋叶片为焊于功能杆和基本杆外壁并螺旋攀升的不锈钢薄片，厚度为0.5-1cm，宽度20-30cm，功能杆与基本杆分界处螺旋叶片为持续结构。所述的挡土板为实心不锈钢环块，内径随功能杆外径而变化，内径为50-80cm、环宽15-20cm、厚度1-2cm。所述的搅拌轴为中空的不锈钢轴杆，内径10-15cm、壁厚1-1.5cm、长度自基本杆顶至功能杆的顶端并由外置的电机驱动。所述的搅拌系统包括沿搅拌轴长度方向布置的多组搅拌装置，每组搅拌装置包括4个搅拌叶片，搅拌叶片焊接在搅拌轴的外壁上，搅拌叶片为扇形不锈钢薄片，其厚度为0.5-1cm。所述的喷洒系统包括注水管，注水管的出水口延伸至搅拌腔内，注水管的进水口与外置式水源连通，注水管的数量至少为两根且沿功能杆内壁对称布置；注水管为环形不锈钢轴杆，其内径2-3cm、壁厚0.3-0.5cm；注水管沿管长方向上每20cm等间距布置直径为0.5-0.8cm洒水孔。所述的喷射装置包括安装在搅拌轴中的多根高压喷气管，高压喷气管的进气端与外置的空压机连接，所述的喷嘴延伸至功能杆外并在高压气体的带动下将喷射腔中的泥浆喷射出功能杆外。所述的搅拌腔内自上而下设置有孔隙尺寸依次减小的泥浆篦子，泥浆篦子等间距布置。本技术的有益效果是：1）本技术针对普通旋挖桩成孔阶段处置弃土所面临：堆场妨碍施工、外运增加成本、丢弃污染环境的难题，以喷射挤密的方式改良土体性状、激发侧阻力；以自产自销的手段转化弃土、“变废为宝”。实现桩基承载性能显著提升的同时减少弃土堆积、降低运输成本、保护生态环境。2）借助螺旋叶片的提卷作用将孔底土自下而上旋至钻杆顶端后反向通过内腔而非抛至地面，最终以均匀的泥浆形态高压喷至孔壁，以自产自销的方式循环利用孔底土减少废弃率，同时降低了弃土外运成本；有效避免了场地堆土阻碍施工进程的同时减少了污染保护环境，实现了土体自产自销，达到了杜绝弃土污染的目的。3）本技术施作进程中钻头正转掘进、螺旋叶片卷土、反转提升、搅拌腔搅拌及喷射浆体依次进行，优化了操作工序，提高了施工的作业效率、增强了设备的可操作性。4）本技术使用的钻具成桩效率高、耗电少；因有效转化利用坑底土，最大限度地减少了泥浆污染符合环保要求；另外，泥浆以均匀形态高压喷至孔周，亦避免塌孔等传统钻孔灌注桩易发事故产生，环保安全。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是钻杆的内腔正断面结构示意图；图3是功能杆内腔正断面结构示意图；图4是钻杆内腔俯视结构示意图；图5是搅拌系统结构示意图；图6是泥浆篦子结构示意图；图7是挡土板结构示意图；图8为注水管上洒水孔分布示意图；图9为螺旋叶片和挡土板交接处局部结构图；图中，1-功能杆，2-基本杆，3-螺旋叶片，4-搅拌腔，5-喷射腔，6-进土口，7-挡土板，8-搅拌轴，9-搅拌叶片，10-注水管，11-高压喷气管，12-空压机，13-喷嘴，14-泥浆篦子，15-电机，16-洒水孔。具体实施方式下面将结合实施例，对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。参阅图1-9，本技术提供一种技术方案：一种有效转化利用弃土的长螺旋钻杆，包括钻杆主体，钻杆主体的下端安装有钻头，所述的钻杆主体的外壁上设置有螺旋叶片3，螺旋叶片3自钻杆主体底端盘旋攀升至钻杆主体顶端；所述的钻杆主体上还设置有挡土板7，挡土板7将钻杆主体划分为功能杆1（功能杆1与钻头通过法兰连接）和基本杆2，功能杆1上靠近挡土板7的一端设置有进土口6；作为优选的，钻杆为一体式钻杆，在钻杆中部套焊（焊于钻杆外壁）一个环状挡土板7，根据钻杆主体各部分的作用，将钻杆划分成基本杆2和功能杆1。作为优选的，钻杆主体为功能杆1和基本杆2组装而成的钻杆，基本杆2和功能杆1均为各自独立的部件，通过挡土板7相互连接。功能杆1的内部自上而下设置有连通的搅拌腔4和喷射腔5，进土口6连通至搅拌腔4，搅拌腔4中设置有搅拌系统和喷洒系统，搅拌系统包括设置在搅拌腔4的搅拌轴8以及安装在搅拌轴8上的搅拌部件，使用时，先在搅拌轴上相应位置固定搅拌部件，然后将整个搅拌系统装入钻杆内，搅拌轴8是中空的，喷射腔5中设置有喷射装置，喷射腔5的下部设置有多个喷嘴13，泥浆漫过喷嘴水位线后通过预留在喷嘴13处的孔被喷嘴13喷射而出。所述的功能杆1和基本杆2均为内径恒定的中空不锈钢杆件，功能杆1和基本杆2的内径相同，外径均为50-80cm，壁厚均为1-2cm，其中，功能杆1的长度为500-600cm，基本杆2的长度为500-1000cm。所述的挡土板7横置于功能杆1和基本杆2之间，挡土板7的直径为螺旋叶片3外径的三分之二。所述的螺旋叶片3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有效转化利用弃土的长螺旋钻杆，包括钻杆主体，钻杆主体的下端安装有钻头，其特征在于：所述的钻杆主体的外壁上设置有螺旋叶片（3），螺旋叶片（3）自钻杆主体底端盘旋攀升至钻杆主体顶端；所述的钻杆主体上还设置有挡土板（7），挡土板（7）将钻杆主体划分为功能杆（1）和基本杆（2），功能杆（1）上靠近挡土板（7）的一端设置有进土口（6）；功能杆（1）的内部自上而下设置有连通的搅拌腔（4）和喷射腔（5），进土口（6）连通至搅拌腔（4），搅拌腔（4）中设置有搅拌系统和喷洒系统，搅拌系统包括设置在搅拌腔（4）的搅拌轴（8）以及安装在搅拌轴（8）上的搅拌部件，搅拌轴（8）是中空的，喷射腔（5）中设置有喷射装置，喷射腔（5）的下部设置有多个喷嘴（13）。

【技术特征摘要】
1.一种有效转化利用弃土的长螺旋钻杆，包括钻杆主体，钻杆主体的下端安装有钻头，其特征在于：所述的钻杆主体的外壁上设置有螺旋叶片（3），螺旋叶片（3）自钻杆主体底端盘旋攀升至钻杆主体顶端；所述的钻杆主体上还设置有挡土板（7），挡土板（7）将钻杆主体划分为功能杆（1）和基本杆（2），功能杆（1）上靠近挡土板（7）的一端设置有进土口（6）；功能杆（1）的内部自上而下设置有连通的搅拌腔（4）和喷射腔（5），进土口（6）连通至搅拌腔（4），搅拌腔（4）中设置有搅拌系统和喷洒系统，搅拌系统包括设置在搅拌腔（4）的搅拌轴（8）以及安装在搅拌轴（8）上的搅拌部件，搅拌轴（8）是中空的，喷射腔（5）中设置有喷射装置，喷射腔（5）的下部设置有多个喷嘴（13）。2.根据权利要求1所述的一种有效转化利用弃土的长螺旋钻杆，其特征在于：所述的功能杆（1）和基本杆（2）均为内径恒定的中空不锈钢杆件，功能杆（1）和基本杆（2）的内径相同，外径均为50-80cm，壁厚均为1-2cm，其中，功能杆（1）的长度为500-600cm，基本杆（2）的长度为500-1000cm。3.根据权利要求1所述的一种有效转化利用弃土的长螺旋钻杆，其特征在于：所述的挡土板（7）横置于功能杆（1）和基本杆（2）之间，挡土板（7）的直径为螺旋叶片（3）外径的三分之二。4.根据权利要求1所述的一种有效转化利用弃土的长螺旋钻杆，其特征在于：所述的螺旋叶片（3）为焊于功能杆（1）和基本杆（2）外壁并螺旋攀升的不锈钢薄片，厚度为0.5-1cm，宽度20-30cm。5.根据权利要求1或3所述的一种有效转化利用弃土的长螺旋钻杆，其特征在于：所述的挡土板（7）为实心不锈钢环块，内径...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭亮，程月红，牛洁雯，钱德良，胡卸文，巫锡勇，罗刚，吴礼舟，严猛，刘一鸣，李翠，陶志新，
申请(专利权)人：西南交通大学，中亿丰建设集团股份有限公司，四川以昇科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51