一种可配套旋挖钻机使用的孔底扩径钻头制造技术

一种可配套旋挖钻机使用的孔底扩径钻头，可以随旋挖钻机钻杆下放到孔底，在旋挖钻机钻杆下压力控制下，逐步张开门式扩径片，伴随旋挖钻机钻杆的顺时针旋转，推动门式扩径片逐层切削孔壁泥土，将孔底直径逐步扩大至至原直径2倍，并形成类锥状的孔底形状。切削过程完成后，通过门式扩径片的合拢将切削的泥土完全收集到筒体内，在门式扩径片完全闭合后，筒体即完全封闭，可将切削的泥土全部带出桩孔。

【技术实现步骤摘要】
一种可配套旋挖钻机使用的孔底扩径钻头
本专利技术涉及旋挖钻头
，具体为一种可配套旋挖钻机使用的孔底扩径钻头。
技术介绍
在钢筋混凝土灌注桩施工中，钢筋混凝土扩底灌注桩不论从抗压及抗拔等各个方面，都有无可比拟的技术优势。钢筋混凝土扩底灌注桩施工难在成孔，即难在孔底扩径环节，采用人工方式挖掘孔底扩径，或临时采用简单的工具孔底扩径，已经不能满足施工质量和安全的要求。目前，在孔深较深或孔底位于地下水位以下的施工环境下，还没有一种可靠的孔底扩径工艺。虽有各种机械孔底扩径技术，但大部分技术都存在孔底扩径后遗留的渣土无法清理的弊端。孔底扩径后遗留的渣土，特别是孔底位于地下水位以下的成孔扩底后孔底遗留的泥土与水搅和，形成大量孔底沉渣，势必与后序浇筑的混凝土混合夹杂，降低桩端混凝土质量，成为桩基施工的质量隐患。
技术实现思路
一种可配套旋挖钻机使用的孔底扩径钻头，主要包括：筒体，主动力杆，次动力杆，门式扩径片。该一种可配套旋挖钻机使用的孔底扩径钻头设计了AB两种不同类型的次动力杆结构，以适应不同地质条件。以下对装配A型次动力杆的一种可配套旋挖钻机使用的孔底扩径钻头简称为A型孔底扩径钻头；对装配B型次动力杆的一种可配套旋挖钻机使用的孔底扩径钻头简称为B型孔底扩径钻头；对一种可配套旋挖钻机使用的孔底扩径钻头简称为本孔底扩径钻头。所述筒体，包括上下底的筒状结构，侧壁对称布置有两个门式扩径片；上底与主动力杆嵌套连接，下底通过固定杆与主动力杆嵌套连接，筒体与主动力杆及旋挖钻机钻杆保持同步旋转。所述主动力杆，管状结构，为本钻头与旋挖钻机钻杆连接的唯一构件，主动力杆传递旋挖钻机钻杆扭矩，使该钻头与挖钻机钻杆同步旋转；同时,主动力杆传递旋挖钻机钻杆向下方向的压力和向上方向的拉力，并通过与其连接的次动力杆使门式扩径片张合。为适应复杂的地质条件，提高该孔底扩径钻头的适应性和可靠性，对本孔底扩径钻头的次动力杆设计了A、B两种不同类型的传动结构：所述A型次动力杆，管状结构，管内壁有四道螺旋槽，使用轴承固定于筒体上下底之间中央位置，A型次动力杆通过其内侧的斜槽槽与主动力杆底端的四个限位卡块嵌套在一起，在主动力杆下压行程时，A型次动力杆可以顺时针旋转，带动门式扩径片向外张开；在动力杆上拉行程时，A型次动力杆可以逆时针旋转，带动门式扩径片向内合拢；所述B型次动力杆，方形管状结构，有两组齿轮，每组各包含两对齿轮，每对齿轮含有一个啮合主动力杆齿条的主动力齿轮和一个起限位作用的限位齿轮。在主动力杆下压行程时，主动力杆上的齿条下行，使与之啮合的B型次动力杆上的主动力齿轮向内旋转，带动门式扩径片向外张开；在动力杆上拉行程时，主动力杆上的齿条上行，使与之啮合的B型次动力杆上的主动力齿轮向外旋转，带动门式扩径片向内合拢。所述门式扩径片，下沿弧长为1/4下底圆周，向上方逐步收窄至门柱，张开可以切削孔壁，闭合后可以使筒体封闭，门式扩径片上的动力齿盘与次动力杆的齿轮啮合，围绕门柱开合。配套旋挖钻机，本孔底扩径钻头可以随旋挖钻机钻杆下放到孔底，在旋挖钻机钻杆下压力控制下，逐步张开门式扩径片，伴随旋挖钻机钻杆的顺时针旋转，本孔底扩径钻头会同步旋转，推动门式扩径片逐层切削孔壁泥土，最大至原直径2倍，形成类锥状的孔底形态。切削过程完成后，本孔底扩径钻头通过门式扩径片的合拢将切削的泥土完全收集到筒体内，在门式扩径片完全闭合后，筒体即完全封闭，可将切削的泥土全部带出桩孔。下面将就该孔底扩径钻头各部分的相互联动做详细说明：旋挖钻机换装该A型孔底扩径钻头至孔底，当该A型孔底扩径钻头触底后，旋挖钻机下压力由钻杆传递至钻头主动力杆，主动力杆带压下行，使嵌套于主动力杆之外的A型次动力杆顺时针旋转，A型次动力杆上的齿轮带动动力齿盘转动，使门式扩径片围绕门柱旋转张开。同样的，旋挖钻机换装该B型孔底扩径钻头至孔底，当该B型孔底扩径钻头触底后，旋挖钻机下压力由钻杆传递至钻头主动力杆，主动力杆带压下行，主动力杆上的齿条下行，使与之啮合的B型次动力杆上的主动力齿轮都向内旋转，带动动力齿盘转动，使门式扩径片围绕门柱旋转张开。同时，旋挖钻机钻杆可同步顺时针旋转，与旋挖钻机钻杆相连的主动力杆亦同时顺时针旋转，主动力杆既与筒体上底嵌套连接，又与下底的固定杆嵌套连接，此时，筒体亦与旋挖钻机钻杆同步顺时针旋转，旋转张开的门式扩径片开始切削孔底侧壁泥土。旋挖钻机钻杆保持合适下压力的同时持续顺时针方向旋转钻杆，会使该孔底扩径钻头以合适的速度旋转的同时，两个门式扩径片逐步张大，逐层切削孔壁泥土。一般的，本孔底扩径钻头门式扩径片的齿刃一次切削孔壁泥土的厚度既与旋挖钻机钻杆施与的下压力有关，又和孔底侧壁泥土性状有关。当主动力杆体从初始位置下行到全部行程的2/3时，该孔底扩径钻头门式扩径片的张开弧度约为60°，此时切削的泥土刚好可以被筒体装下。此时旋挖钻机钻杆停止下压，改为较小的向上的拉力。旋挖钻机拉力由钻杆传递至A型孔底扩径钻头主动力杆，主动力杆开始上行，使嵌套于主动力杆外侧的A型次动力杆逆时针旋转，A型次动力杆上旋转的齿轮带动扩径片上的动力齿盘，使门式扩径片围绕门柱旋转并逐渐合拢；同样的，旋挖钻机拉力由钻杆传递至B型孔底扩径钻头主动力杆，主动力杆开始上行，主动力杆上的齿条上行，使与之啮合的B型次动力杆上的主动力齿轮都向外旋转，使门式扩径片围绕门柱旋转并逐渐合拢。同时，旋挖钻机钻杆保持合适上拉力的同时持续旋转钻杆，会使两个门式扩径片逐步合拢的同时亦同步顺时针旋转，可使从孔底侧壁切削下来的泥土全部收拢入筒体。主动力杆开始上行至初始最高位置时，门式扩径片将会完全合拢，继续提升钻杆可使本孔底扩径钻头向上提升至做业场地。在地面上，旋挖钻机钻杆保持合适下压力的同时持续正反交替快速旋转钻杆，因为没有周围孔壁对该孔底扩径钻头门式扩径片的约束，本孔底扩径钻头两个门式扩径片会彻底张开，正反交替快速旋转会使本孔底扩径钻头筒体内的泥土被全部甩出。第二次下放A型孔底扩径钻头，触底后，旋挖钻机下压力由钻杆传递至该孔底扩径钻头主动力杆，主动力杆带压下行，使嵌套于主动力杆之外的A型次动力杆顺时针旋转，A型次动力杆上的齿轮带动扇形齿盘转动，使扩径片围绕门柱旋转张开。同时，旋挖钻机钻杆可同步顺时针旋转，与旋挖钻机钻杆相连的主动力杆亦同时顺时针旋转，主动力杆既与筒体上底嵌套连接，又与下底的固定杆嵌套连接，次时，筒体亦与旋挖钻机钻杆同步顺时针旋转，旋转张开的门式扩径片开始切削孔底侧壁泥土。旋挖钻机钻杆保持合适下压力的同时持续旋转钻杆，会使本孔底扩径钻头以合适的速度旋转的同时，两个门式扩径片逐步张大，会逐层切削孔壁泥土；同样的，下放B型孔底扩径钻头，触底后，旋挖钻机下压力由钻杆传递至该孔底扩径钻头主动力杆，主动力杆带压下行，主动力杆上的齿条下行，使与之啮合的B型次动力杆上的主动力齿轮正向旋转，带动动力齿盘转动，使门式扩径片围绕门柱旋转张开。同时，旋挖钻机钻杆可同步顺时针旋转，与旋挖钻机钻杆相连的主动力杆亦同时顺时针旋转，主动力杆既与筒体上底嵌套连接，又与下底的固定杆嵌套连接，次时，筒体亦与旋挖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可配套旋挖钻机使用的孔底扩径钻头，包括筒体（1），主动力杆（2），A型次动力杆（11）或B型次动力杆（16），门式扩径片（4）。/n

【技术特征摘要】
20200928 CN 20201103880571.一种可配套旋挖钻机使用的孔底扩径钻头，包括筒体（1），主动力杆（2），A型次动力杆（11）或B型次动力杆（16），门式扩径片（4）。


2.根据权利要求1所述的一种可配套旋挖钻机使用的孔底扩径钻头，其特征在于：所述筒体（1），为上下底封闭的圆筒状结构，侧壁对称布置有两个门式扩径片（4）；上底(7)与主动力杆（2）嵌套连接，下底(7)通过固定杆(5)与主动力杆（2）嵌套连接，筒体（1）与主动力杆（2）及旋挖钻机钻杆保持同步旋转。


3.根据权利要求1所述的一种可配套旋挖钻机使用的孔底扩径钻头，其特征在于：所述主动力杆（2），管状结构，在筒体（1）内活动，为该钻头与旋挖钻机钻杆连接的唯一构件，主动力杆（2）传递...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：陕西百骏千驹建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61