一种扭力关门的螺旋挤土钻头装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术创造涉及一种扭力关门的螺旋挤土钻头装置。包括接头、钻杆、螺旋挤土叶片和钻尖装置；所述钻尖装置由两组钻头门装置分别对称安装在钻尖板的两侧构成；每组钻头门装置由钻头门、一对耳板、扭力折页装置和支撑板构成，一对耳板对称安装在钻尖板的U型缺口两侧，钻头门设置在一对耳板之间，钻头门的下端制有通孔Ⅰ，扭力折页装置贯穿通孔Ⅰ后两端分别与耳板连接，支撑板固定在钻尖板上；钻尖板的上端与钻杆固定；钻头门关闭时，将钻杆内设置的混凝土通道的出口挡住；钻头门打开时，钻头门的上端绕扭力折页装置由上向下旋开，通过支撑板限位。本实用新型专利技术创造适合在桩深范围内任何位置能通过挤压桩孔内混凝土来增大桩承载能力。

A kind of screw earth squeezing bit device with torsion door closing

【技术实现步骤摘要】
一种扭力关门的螺旋挤土钻头装置
本专利技术创造属于建筑领域基础桩施工领域，具体的涉及一种扭力关门的螺旋挤土钻头装置及基桩施工方法。
技术介绍
螺旋挤土灌注桩在现有的建筑桩基础中的优势很突出，桩承载能力高、排残土少、无振动、无泥浆、成本低、施工效率高，因而越来越受广大开发建设单位的普遍认可。它的特点是在成孔过程中，通过挤土钻头和钻具对桩孔侧壁及孔底进行挤密，提高了成桩的极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值，从而提高了成桩的承载能力。但对于可压缩性大的软质岩土层，通过一次钻进挤土成孔所成的桩，承载能力提高是很有限的，特别是桩端存有部分虚土，严重地影响了桩承载力的提高。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术创造提出了一种适合在桩深范围内任何位置能通过挤压桩孔内混凝土来增大桩承载能力的扭力关门的螺旋挤土钻头装置及基桩施工方法。本专利技术创造采用的技术方案是：一种扭力关门的螺旋挤土钻头装置，包括接头、钻杆、螺旋挤土叶片和钻尖装置；钻杆上端与接头固定，下端与钻尖装置固定，螺旋挤土叶片缠绕在钻杆的外缘，钻杆内设有混凝土通道，所述钻尖装置由两组钻头门装置分别对称安装在钻尖板的两侧构成；每组钻头门装置由钻头门、一对耳板、扭力折页装置和支撑板构成，一对耳板对称安装在钻尖板的U型缺口两侧，钻头门设置在一对耳板之间，钻头门的下端制有通孔Ⅰ，扭力折页装置贯穿通孔Ⅰ后两端分别与耳板连接，支撑板固定在钻尖板上，且设置在一对耳板的中间部；钻尖板的上端与钻杆固定；钻头门关闭时，通过钻头门和耳板将钻杆内设置的混凝土通道的出口挡住；钻头门打开时，钻头门的上端绕扭力折页装置由上向下打开，通过支撑板限位。优选的，上述的一种扭力关门的螺旋挤土钻头装置，所述扭力折页装置由扭转弹簧和长轴构成；钻头门中间在通孔Ⅰ的位置设有缺口，耳板上设有通孔Ⅱ，通孔Ⅰ和通孔Ⅱ同轴，长轴贯穿通孔Ⅰ和通孔Ⅱ后将钻头门、耳板和钻尖板连接在一起，扭转弹簧安装在钻头门中间的缺口处，并套装在长轴外缘上，扭转弹簧一端固定在钻头门上，另一端固定在钻尖板的侧面或长轴或耳板上。优选的，上述的一种扭力关门的螺旋挤土钻头装置，所述扭力折页装置由固定销Ⅰ、固定轴Ⅰ、扭转弹簧、固定销Ⅱ、固定转轴、压缩弹簧、定位销、滑移转轴、固定轴Ⅱ组成；一对耳板上分别设有供固定轴Ⅰ和固定轴Ⅱ通过的通孔Ⅱ，通孔Ⅰ和通孔Ⅱ同轴，每一耳板上制有与通孔Ⅱ垂直贯通且与固定销Ⅰ配合的销孔Ⅰ；钻头门的外缘处制有与固定销Ⅱ配合的销孔Ⅱ及用于固定定位销的销孔Ⅲ；固定轴Ⅰ一端插入耳板的通孔Ⅱ内，固定销Ⅰ通过耳板上的销孔Ⅰ和固定轴Ⅰ上的销孔Ⅳ将固定轴Ⅰ的一端与耳板固定，固定轴Ⅰ另一端与扭转弹簧的一端固定，扭转弹簧的另一端与固定转轴的一端固定，固定转轴的另一端与压缩弹簧的一端固定，压缩弹簧的另一端与滑移转轴的一端固定，滑移转轴的另一端制有凸凹台阶Ⅰ，固定轴Ⅱ的一端制有凸凹台阶Ⅱ，通过滑移转轴的转动凸凹台阶Ⅰ与凸凹台阶Ⅱ相吻合或相脱离，固定轴Ⅱ的另一端插入耳板的通孔Ⅱ内，固定销Ⅰ通过耳板上的销孔Ⅰ和固定轴Ⅱ上的销孔Ⅴ将固定轴Ⅱ与耳板固定；固定销Ⅱ通过钻头门上的销孔Ⅱ和设置在固定转轴上的销孔Ⅵ将固定转轴固定；定位销通过钻头门上的销孔Ⅲ和滑移转轴上的导向槽将滑移转轴定位，滑移转轴通过导向槽相对定位销移动。优选的，上述的一种扭力关门的螺旋挤土钻头装置，固定轴Ⅰ与扭转弹簧接触的一端制有沟槽Ⅰ，固定转轴与扭转弹簧接触的一端制有沟槽Ⅱ，扭转弹簧的两端分别插入沟槽Ⅰ和沟槽Ⅱ中固定。优选的，上述的一种扭力关门的螺旋挤土钻头装置，所述钻杆为圆柱形钻杆，螺旋挤土叶片缠绕在圆柱形钻杆的外缘，螺旋挤土叶片的外缘构成柱形。优选的，上述的一种扭力关门的螺旋挤土钻头装置，所述螺旋挤土叶片上制有缺口或不制有缺口，螺旋挤土叶片的末端制有钻齿。优选的，上述的一种扭力关门的螺旋挤土钻头装置，所述钻杆由圆柱形钻杆部和锥形钻杆部构成，圆柱形钻杆部与接头连接，锥形钻杆部与钻尖装置连接，圆柱形钻杆部上缠绕的螺旋挤土叶片的外缘构成圆柱形，锥形钻杆部上缠绕的螺旋挤土叶片的外缘构成圆柱形或锥形。优选的，上述的一种扭力关门的螺旋挤土钻头装置，所述螺旋挤土叶片上制有缺口或不制有缺口，螺旋挤土叶片的末端制有钻齿。一种基桩施工方法，利用上述的扭力关门的螺旋挤土钻头装置，方法如下：1)平整施工场地，按设计要求放桩点位，并标识；2)将组装配套好的混凝土输送泵、桩机就位，上述的扭力关门的螺旋挤土钻头装置的钻头门关闭，钻尖对准桩位点；3)启动桩机动力头作钻进旋转，并向下释放，动力头带动钻具、螺旋挤土钻头装置作旋转挤土式钻进，直至设计桩孔标深，停止钻进，原地继续回转2～5分钟后，先启动混凝土输送泵，通过动力头中心轴内腔、钻具内腔向螺旋挤土钻头装置的钻杆内混凝土通道压灌混凝土，钻杆内腔压力混凝土打开钻头门，并压入桩孔底，同时慢慢提升旋转的螺旋挤土钻头装置至桩底部需加固挤密的标高，停止泵送和提升螺旋挤土钻头装置，并停止螺旋挤土钻头装置的旋转，再慢慢向下释放螺旋挤土钻头装置至钻头不再下移，钻头门的下侧面在桩孔内压力混凝土及扭转弹簧的作用下向上旋转关闭，阻止钻杆内混凝土通道出口的混凝土流出，然后启动动力头作钻进旋转，并向下释放，螺旋挤土钻头装置作挤压桩孔内压力混凝土的钻进，桩孔内被挤压的混凝土直接挤压其相接触的孔侧岩土，增加岩土的密实性，增大该处岩土层孔径，直至桩孔设计标深，充分挤密螺旋挤土成桩孔时孔底的虚土，停止钻进，再启动混凝土输送泵，向继续旋转的螺旋挤土钻头装置钻杆内腔压灌混凝土，压力混凝土打开钻头门，压灌入桩孔内，同时再慢慢提升继续旋转的螺旋挤土钻头装置，完成一次桩孔底部混凝土的加强挤密后的灌注；4)螺旋挤土钻头装置提升及泵压灌到下一段需加强挤密桩孔内混凝土的桩孔深处；停止泵送及提升，并停止螺旋挤土钻头装置旋转，向下释放螺旋挤土钻头装置至钻头不再下移，钻头门的下侧面在桩孔内压力混凝土及扭转弹簧的作用下向上旋转关闭，阻止钻杆混凝土通道出口的混凝土流出，再启动动力头作钻进旋转，并向下释放，螺旋挤土钻头装置开始作挤压桩孔内压力混凝土的钻进，桩孔内被挤压的混凝土直接挤压其相接触的孔侧岩土，增加岩土的密实性，增大该处岩土层孔径，直至加强挤密段设计深度，停止钻进，启动混凝土输送泵，向继续旋转的螺旋挤土钻头装置钻杆内腔压灌混凝土，压力混凝土打开钻头门，压灌入桩孔内，同时慢慢提升继续旋转的螺旋挤土钻头装置，完成一次桩身长度内部分加强挤密混凝土后的灌注；根据桩承载能力设计要求，实现桩身长度范围内多段加强挤密混凝土的灌注施工，最后，提升螺旋挤土钻头装置与泵压灌混凝土至桩顶设计标高，完成一根软质岩土层加强挤压混凝土后再泵压灌混凝土桩的施工；在全部提升螺旋挤土钻头装置并泵压灌混凝土的过程中，始终保持钻头提升速度与泵压灌量相匹配；5)根据设计要求，将已备好的钢筋笼或构件置入已灌注好的桩孔内，达设计标高，完成一根桩的施工。本专利技术创造的有益效果是：1.利用本专利技术创造的扭力关门的螺旋挤土钻头装置，在可压缩大的软质岩土层内进行加强挤压桩孔内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扭力关门的螺旋挤土钻头装置，包括接头(10)、钻杆(20)、螺旋挤土叶片(30)和钻尖装置(100)；钻杆(20)上端与接头(10)固定，下端与钻尖装置(100)固定，螺旋挤土叶片(30)缠绕在钻杆(20)的外缘，钻杆(20)内设有混凝土通道(21)，其特征在于，所述钻尖装置(100)由两组钻头门装置分别对称安装在钻尖板(103)的两侧构成；每组钻头门装置由钻头门(101)、一对耳板(102)、扭力折页装置和支撑板(109)构成，一对耳板(102)对称安装在钻尖板(103)的U型缺口两侧，钻头门(101)设置在一对耳板(102)之间，钻头门(101)的下端制有通孔Ⅰ(A)，扭力折页装置贯穿通孔Ⅰ(A)后两端分别与耳板(102)连接，支撑板(109)固定在钻尖板(103)上，且设置在一对耳板(102)的中间部；钻尖板(103)的上端与钻杆(20)固定；钻头门(101)关闭时，通过钻头门(101)和耳板(102)将钻杆(20)内设置的混凝土通道(21)的出口挡住；钻头门(101)打开时，钻头门(101)的上端绕扭力折页装置由上向下打开，通过支撑板(109)限位。/n

【技术特征摘要】
1.一种扭力关门的螺旋挤土钻头装置，包括接头(10)、钻杆(20)、螺旋挤土叶片(30)和钻尖装置(100)；钻杆(20)上端与接头(10)固定，下端与钻尖装置(100)固定，螺旋挤土叶片(30)缠绕在钻杆(20)的外缘，钻杆(20)内设有混凝土通道(21)，其特征在于，所述钻尖装置(100)由两组钻头门装置分别对称安装在钻尖板(103)的两侧构成；每组钻头门装置由钻头门(101)、一对耳板(102)、扭力折页装置和支撑板(109)构成，一对耳板(102)对称安装在钻尖板(103)的U型缺口两侧，钻头门(101)设置在一对耳板(102)之间，钻头门(101)的下端制有通孔Ⅰ(A)，扭力折页装置贯穿通孔Ⅰ(A)后两端分别与耳板(102)连接，支撑板(109)固定在钻尖板(103)上，且设置在一对耳板(102)的中间部；钻尖板(103)的上端与钻杆(20)固定；钻头门(101)关闭时，通过钻头门(101)和耳板(102)将钻杆(20)内设置的混凝土通道(21)的出口挡住；钻头门(101)打开时，钻头门(101)的上端绕扭力折页装置由上向下打开，通过支撑板(109)限位。


2.根据权利要求1所述的一种扭力关门的螺旋挤土钻头装置，其特征在于，所述扭力折页装置由扭转弹簧(106)和长轴(114)构成；钻头门(101)中间在通孔Ⅰ(A)的位置设有缺口(115)，耳板(102)上设有通孔Ⅱ(B)，通孔Ⅰ(A)和通孔Ⅱ(B)同轴，长轴(114)贯穿通孔Ⅰ(A)和通孔Ⅱ(B)后将钻头门(101)、耳板(102)和钻尖板(103)连接在一起，扭转弹簧(106)安装在钻头门(101)中间的缺口(115)处，并套装在长轴(114)外缘上，扭转弹簧(106)一端固定在钻头门(101)上，另一端固定在钻尖板(103)的侧面或长轴(114)或耳板(102)上。


3.根据权利要求1所述的一种扭力关门的螺旋挤土钻头装置，其特征在于，所述扭力折页装置由固定销Ⅰ(104)、固定轴Ⅰ(105)、扭转弹簧(106)、固定销Ⅱ(107)、固定转轴(108)、压缩弹簧(110)、定位销(111)、滑移转轴(112)、固定轴Ⅱ(113)组成；一对耳板(102)上分别设有供固定轴Ⅰ(105)和固定轴Ⅱ(113)通过的通孔Ⅱ(B)，通孔Ⅰ(A)和通孔Ⅱ(B)同轴，每一耳板(102)上制有与通孔Ⅱ(B)垂直贯通且与固定销Ⅰ(104)配合的销孔Ⅰ(C)；钻头门(101)的外缘处制有与固定销Ⅱ(107)配合的销孔Ⅱ(D)及用于固定定位销(111)的销孔Ⅲ(E)；固定轴Ⅰ(105)一端插入耳板(102)的通孔Ⅱ(B)内，固...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘守进，张喜才，赵世范，赵越，安志宏，吴建祥，张海云，鲁爽，杨延军，白忠海，李殊睿，夏日光，刘帅，
申请(专利权)人：刘守进，张喜才，
类型：新型
国别省市：辽宁;21