一种改进的异型半螺丝桩及钻杆结构制造技术

本发明专利技术是一种改进的异型半螺丝桩技术及钻杆结构，通过将钻杆分为上段（即原螺丝部分）、中间段（即‘浅螺纹段’）、下段（即原圆柱体部分），在成孔过程中，使螺纹向圆柱体转变时，由中间段的浅螺纹形成一个‘过渡或缓冲阶段’，降低应力集中的现象，减少阻力，提高效率。并通过由无水掘进方式改为有限注水掘进方式，当钻头遇到岩石或很硬土层时向钻头注入少量的水，以改善钻头的工作状态，提高工作效率，并延长钻头的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种改进的异型半螺丝桩及钻杆结构
本专利技术涉及土木建筑桩基础中的设计理论和施工技术，属于建筑

技术介绍
桩基础广泛运用于土木工程，随着技术的进歩，不断出现新桩型及相关技术和设备，其 中名为《螺旋钻杆改良结构及异型半螺丝桩体》的专利技术专利，专利申请号200510036248.4， 公开号CN1904307A，是一种具有高效、环保、经济、实用、质量可靠的新型桩基础技术。 该技术将原半螺丝桩技术中的螺丝(螺纹)部分设计为'变截面'，桩体的螺丝(螺纹)部分 从下往上呈'由小变大'形状，即呈倒梯形结构，圆柱部分的直径大于等于螺旋部分的最大 直径。经多个工程项目实践，经改进后的半螺杆桩，能减少土层的反作用力，提高工作效率， 同时减轻对钻机的钻杆的损害，延长设备的使用寿命。因此，该技术具有广阔前景和推广价 值。但该技术有以下3处不足1、 成孔过程中，由钻杆下段的螺纹直接转变为上段的圆柱体，因钻杆产生突变导致 掘进过程中的应力集中增大了阻力，并因圆柱部分的直径大于等于螺旋部分，也 会增加钻杆的阻力。2、 进入岩层或土夹石的特殊土层，桩机设备的钻头在无水状态下会降低工作效率，并加速磨损。3、 桩体局限于直径小于等于600咖和桩长20m的桩，阻碍了该技术向更广阔领域的 运用和进一歩发展。
技术实现思路
本专利技术的目的:本专利技术的目的1:将钻杆分为三段，下段为'受力段'(即原螺丝部分)，增加中间段， 称'过度段'、也称'浅螺纹段'，上段为'传力段'(即原圆柱体部分)。通过中间段的浅螺 纹，使钻杆下部的螺纹向上部圆柱体转变时形成一个'过度或缓冲阶段'，降低应力集中的现 象，减少阻力，提高效率。本专利技术的目的2:通过由无水掘进方式改为有限注水掘进方式，即当钻头遇到岩石或很 硬土层时向钻头注入少量的水，以改善钻头的工作状态，提高工作效率，并延长钻头寿命。本专利技术的目的3:通过加大桩机设备动力和机架尺寸，以扩大异型半螺丝桩的运用直径； 可以通过提高桩机设备的高度或采用拼接钻杆的技术方案，以扩大异型半螺丝桩的运用范 围本专利技术通过下述技术方案实现将钻杆分为三段，下段为'受力段'(即原螺丝部分)，中间段为'过度段'、也称'浅螺 纹段'，上段为M专力段'(即原圆柱体部分)。其中上段和下段按原钻杆结构不变，中间段由 钢管加焊金属材料的'浅螺纹'组成。浅螺纹的螺牙高度(即梯形螺牙的高度)为钻杆下段 螺牙高度的1/2 1/5，螺牙宽度(即梯形螺牙的底宽度)与下段螺牙的宽度相同，浅螺纹的 螺牙(螺纹)间距与下段的螺纹相同，中间段的长度占整个钻杆长度的1/6 1/12，中间段 的外围直径小于等于下段螺旋部分的最大直径、大于等于上段圆柱部分的外围直径。浅螺纹 所采用的材料与钻杆的主体材料相同，连接方式主要采用焊接。在钻杆的圆管中间适当位置安装一根直径25皿水管，在需要的时候能向钻头有限供水，以改善钻头的工作状态，提高工作效率，并延长钻头寿命。通过加大桩机设备动力和机架尺寸，以扩大异型半螺丝桩的运用直径；可以通过提高桩 机设备的高度或采用拼接钻杆的技术方案，以扩大异型半螺丝桩的运用深度。本专利技术效果在于:由半螺丝桩的施工工艺，整个施工过程可分为'成孔阶段'和'成桩阶段'。在成孔阶段， 钻杆下部即螺悬部分主要起掘进作用，在此过程中，中间段的浅螺纹起由螺纹向圆柱体变化 的过度作用，以降低应力集中的现象，减少阻力，提高效率。在成桩阶段，当砼由下往上逐 步填充空孔时，钻杆将逐步上拔(旋转)出地面，在此过程中，中间段的浅螺纹起由圆柱体 向螺纹变化的过度作用，同样起降低应力集中的作用，减少阻力，提高桩机的效率。通过钻杆中水管，在需要的时候向钻头有限供水，通过水的润滑和降温作用，可以改善 钻头的工作状态，提高工作效率，并延长钻头寿命。对某些特殊地层的持力层大于20ra，需要加深钻进深度，延长桩长，同时还必须考虑加 大桩的直径，才能满足设计要求，扩大运用范围。附图说明图1为本专利技术所述钻杆结构图示意。具体实施方式下面结合图l、和实施方式对本专利技术作进一歩的详细说明。图1所式， 一种改进的异型半螺丝桩技术及钻杆结构，将钻杆分为三段，包括有钻杆下 段l、钻杆中段2、钻杆上段3、钻头4、桩机动力部分5等部件。下段l为'受力段'(即原 螺丝部分)，上段3为'传力段'(即原圆柱体部分)，增加中间段2为'过度段'、也称'浅 螺纹段'。其中上段3和下段1按原钻杆结构不变，中间段2由钢管加焊金属材料的'浅螺纹' 组成。中间段2的浅螺纹的螺牙高度(即梯形螺牙的高度)为钻杆下段1螺牙高度的1/2 1/5，螺牙宽度(即梯形螺牙的底宽度)与下段l螺牙的宽度相同，浅螺纹的螺牙(螺纹)间 距与下段1的螺纹相同，中间段2的长度占整个钻杆长度的1/6 1/12，中间段2的外围直 径小于等于下段1螺旋部分的最大直径、大于等于上段3圆柱部分的外围直径。浅螺纹所采 用的材料与钻杆的主体材料相同，连接方式主要采用焊接。在金属钻杆内的适当位置安装一根直径25mm金属水管，在施工过程中通过桩机动力部分 5与给水管相连，在需要的时候可以向钻头5有限供水，通过水的润滑和降温作用，以改善 钻头的工作状态，提高工作效率，并延长钻头寿命。通过加大桩机设备动力和机架的高度尺寸，扩大异型半螺丝桩的运用直径和长度；或采 用拼接钻杆的技术方案，以扩大异型半螺丝桩的运用深度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进的异型半螺丝桩技术及钻杆结构，桩机设备的钻杆为两部分，下部螺丝部分为‘变截面’，从下往上由小变大，即呈倒梯形结构；上部为圆柱，其直径大于等于螺旋部分的最大直径，其特征在于将钻杆分为三段，下段为‘受力段’（即原螺丝部分），增加中间段，称‘过度段’也称‘浅螺纹段’，上段为‘传力段’（即原圆柱体部分）。

【技术特征摘要】
1.一种改进的异型半螺丝桩技术及钻杆结构，桩机设备的钻杆为两部分，下部螺丝部分为‘变截面’，从下往上由小变大，即呈倒梯形结构；上部为圆柱，其直径大于等于螺旋部分的最大直径，其特征在于将钻杆分为三段，下段为‘受力段’(即原螺丝部分)，增加中间段，称‘过度段’也称‘浅螺纹段’，上段为‘传力段’(即原圆柱体部分)。2. 如权利要求l所述的一种改进的异型半螺丝桩技术及钻杆结构，其特征在于钻杆 的中间段(即浅螺纹段)由金属圆管加'浅螺纹'组成，其两者相加的外围直径小于等于 下段螺旋部分的最大直径、大于等于上段圆柱部分的外围直径。3. 如权利要求l所述的一种改进的异型半螺丝桩技术及钻杆结构，其特征在于中间 段浅螺纹的螺牙高度(即梯形螺牙的高度)仅是下段...

【专利技术属性】
技术研发人员：周嘉陵，周智平，刘本源，
申请(专利权)人：周嘉陵，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]