本发明专利技术提供了一种粘性土岩地层中用长螺旋加气装置及灌注成桩施工法，涉及粘性土岩灌桩技术领域，包括：钻机体、加气过渡件、螺旋钻杆和锥形钻头；所述钻机体的一端依次安装有空压机和储气罐，所述储气罐的另一端还连接有出气横管，并与加气过渡件通过伸缩软管相连通，加气过渡件的外侧与钻机体固定相连，所述锥形钻头通过螺纹连接在螺旋钻杆的底部，螺旋钻杆的顶端焊接有连接法兰，并与钻机驱动杆底端的法兰螺栓连接。能够将粘附于螺旋钻杆上的泥质粉砂岩吹掉，而且通气管与伸缩软管不宜损坏，锥形钻头上的气孔也不宜堵塞，还方便清理，解决了通气管容易破裂与堵塞，锥形钻头不宜清理的问题。的问题。的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种粘性土岩地层中用长螺旋加气装置及灌注成桩施工法
[0001]本专利技术涉及粘性土岩灌桩
，特别涉及一种粘性土岩地层中用长螺旋加气装置及灌注成桩施工法。
技术介绍
[0002]长螺旋钻机作为建筑施工钻孔的一种设备，一般由于较软地层的钻孔施工，可钻进淤泥层，泥土，泥沙和卵石层，其具有钻进速度快，钻孔成型好，钻进效率高，扭矩更大，运转平稳，弹簧销自动锁合，拆卸方便快捷等特点，且拆装方便迅速、密封性好、抗拉强度高、成桩质量高等特点。
[0003]长螺旋钻机在钻孔时，由于泥质粉砂岩粘性大，极易导致螺旋钻杆抱死，同时人工清理极为困难，而且通过设置上下穿插的加气装置，如申请号为：CN202021250781.7的专利中，公开了一种泥质砂岩地层中用长螺旋成孔灌注施工的配套设备，为了避免建筑施工过程中出现泥质粉砂岩对螺旋钻杆抱死的情况，所述螺旋钻杆通过钻杆法兰座与加气旋转接头固定连接，所述螺旋钻杆的外侧嵌入固定有通气管，且螺旋钻杆的底端固定有锥形钻头。本技术通过在螺旋钻杆上加设通气管，进而通过加气旋转接头向通气管内通入高压气体，能够将粘性泥质粉砂岩从螺旋钻杆上吹下，进而避免泥质粉砂岩对螺旋钻杆抱死而进尺缓慢的情况，且在钻孔过程中，通过高压气体对螺旋钻杆上泥质粉砂岩的高压吹气，能够降低工作人员对螺旋钻杆的清理强度，同时提高螺旋钻杆的钻孔效率。
[0004]然而，上述用于钻机的长螺旋钻杆加气装置，加气旋转接头与螺旋钻杆固定相连，在钻孔过程中，加气旋转接头会随长螺旋钻杆进入到桩孔中，容易导致伸缩软管的损坏，而且通气管裸露在长螺旋钻杆外侧，通气管与桩孔接触，容易导致通气管破裂，而且通气管的底端也很容易堵塞，锥形钻头与长螺旋钻杆为一体结构，也不宜清理。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种粘性土岩地层中用长螺旋加气装置及灌注成桩施工法，其能够将粘附于螺旋钻杆上的泥质粉砂岩吹掉，而且通气管与伸缩软管不宜损坏，锥形钻头上的气孔也不宜堵塞，还方便清理。
[0006]本专利技术提供了一种粘性土岩地层中用长螺旋加气装置及灌注成桩施工法，具体包括：钻机体、空压机、储气罐、加气过渡件、伸缩软管、螺旋钻杆和锥形钻头；
[0007]所述钻机体的一端依次安装有空压机和储气罐，空压机的出气端与储气罐的进气端之间通过管道相连，且该管道上安装有单向阀，所述储气罐的另一端还连接有出气横管，且该出气横管上安装有电磁阀，并与加气过渡件通过伸缩软管相连通，加气过渡件的外侧与钻机体固定相连，所述螺旋钻杆上的竖杆为管状结构，且竖杆底侧内孔中设有内螺纹，所述锥形钻头通过螺纹连接在螺旋钻杆的底部，螺旋钻杆的顶端焊接有连接法兰，并与钻机体上钻机驱动杆底端的法兰螺栓连接。
[0008]可选地，所述加气过渡件包括外固定套、内转套、机械密封动环和机械密封静环；
[0009]外固定套内部为中空状结构，其内侧上下两端面分别固定安装有机械密封静环，内转套的上下两端面分别固定安装有机械密封动环，且内转套安装在外固定套的内侧，并通过机械密封动环、机械密封静环密封相连，外固定套的内圈壁与内转套外圈壁之间设有一通气槽，外固定套的外侧一端还连接有进气管，且进气管的内侧端插入到通气槽中，外侧端与出气横管之间通过伸缩软管相连接。
[0010]可选地，所述外固定套的外侧上下两端分别设有六组外连板，且外连板上设有螺栓穿孔，并与钻机体前侧底端通过螺栓穿插固定相连。
[0011]可选地，所述内转套的内孔中还设有四组键槽，并通过键槽与钻机驱动杆滑动卡装，内转套上还设有两组相对的L型通孔，L型通孔的内侧端与通气槽相通，底端外侧设有六组螺纹孔，并通过螺栓密封连接有出气管。
[0012]可选地，所述连接法兰上内孔的顶端外侧设有密封凹槽，且密封凹槽内设有螺纹孔，并通过内六角螺栓连接有密封盖，密封盖的底部粘贴有橡胶密封板，其顶端比连接法兰的顶端面低cm。
[0013]可选地，所述锥形钻头由两组半锥头与两组半圆螺纹筒连接而成，半锥头与半圆螺纹筒为一体式结构，且半圆螺纹筒设在半锥头顶侧，半锥头的连接面上分别镶嵌有V型橡胶条，半圆螺纹筒的底侧外端分别连接有两组连接块，且两组半锥头与两组半圆螺纹筒贴合时，两组半锥头上的V型橡胶条相对，并通过在连接块上穿插螺栓连接，且两组半圆螺纹筒组成螺纹筒并拧接在螺旋钻杆上竖杆底侧的内孔中。
[0014]可选地，所述半锥头的外侧还设有螺旋槽，两组半锥头组成锥头后，其内部为中空状结构，并设有出气孔，且出气孔从内至外呈斜向上结构，外端设有螺旋槽内。
[0015]可选地，所述螺旋钻杆的竖杆内还设有通气管与导向板，导向板固定连接在竖杆的底端，且通气管的底端穿插在导向板内并置于两组半圆螺纹筒组成的螺纹筒内，通气管的上端为Z型结构，并密封穿出竖杆向上穿过连接法兰与出气管通过伸缩软管相连。
[0016]可选地，施工步骤如下：
[0017]1)、将加气过渡件上的内转套通过键槽滑动卡装在钻机驱动杆上，通过外连板上的螺栓穿孔与钻机体前侧底端通过螺栓穿插固定相连，并在钻机驱动杆的底部焊接法兰；
[0018]2)、将加气过渡件上进气管与储气罐上的出气横管通过伸缩软管连通；
[0019]3)、将两组半锥头与两组半圆螺纹筒贴合对接，并通过在连接块上穿插螺栓紧固组装成锥形钻头，然后将锥形钻头通过螺纹筒拧接在螺旋钻杆上竖杆底侧的内孔中；
[0020]4)、在螺旋钻杆顶端的密封凹槽内连接密封盖进行密封，将螺旋钻杆通过顶端的连接法兰连接在钻机驱动杆底部的法兰上，并将通气管的顶端与出气管的底端通过伸缩软管连通；
[0021]5)、在通过螺旋钻杆钻孔时，通过打开出气横管上安装有电磁阀，使储气罐内的压缩空气通过通气管进入到锥形钻头内，将粘附于螺旋钻杆上的泥质粉砂岩吹掉。
[0022]有益效果
[0023]根据本专利技术的各实施例的螺旋加气装置，与传统螺旋钻杆相比，其能够将粘附于螺旋钻杆上的泥质粉砂岩吹掉，而且通气管与伸缩软管不宜损坏，锥形钻头上的气孔也不宜堵塞，还方便清理。
[0024]此外，设置空压机与储气罐，便于使空压机产生的压缩空气流入到储气罐中进行
存储，并在空压机与储气罐之间的连接管道到设置单向阀，防止储气罐内的压缩空气回流，对空压机造成损坏，并在储气罐的出气横管上设置电磁阀，便于在螺旋钻杆稍向上抬时打开，从而吹掉螺旋钻杆上的泥质粉砂岩。
[0025]此外，通过设置加气过渡件，便于通过外连板与钻机相连，避免加气过渡件跟随螺旋钻杆进入到桩孔，进而防止伸缩软管的损坏，同时，通过将通气管置于到螺旋钻杆上的竖杆中，能够对通气管进行保护，防止在钻孔过程中，通气管与桩孔内部摩擦而损坏，同时通过对竖杆顶部进行密封，防止通气管流出的压缩空气通过螺旋钻杆顶端流出，可使螺旋钻杆内部管状结构中形成高压气体腔，进而能够防止出气孔堵塞，并可便于对螺旋钻杆的竖杆进行检查，一旦发生漏气，即螺旋钻杆的竖杆磨损严重，需要更换。
[0026]此外，通过在锥形钻头上设置螺旋槽以及斜向上的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种粘性土岩地层中用长螺旋加气装置及灌注成桩施工法，其特征在于，包括：钻机体(1)、空压机(2)、储气罐(3)、加气过渡件(4)、伸缩软管(5)、螺旋钻杆(6)和锥形钻头(7)；所述钻机体(1)的一端依次安装有空压机(2)和储气罐(3)，空压机(2)的出气端与储气罐(3)的进气端之间通过管道相连，且该管道上安装有单向阀，所述储气罐(3)的另一端还连接有出气横管(301)，且该出气横管(301)上安装有电磁阀，并与加气过渡件(4)通过伸缩软管(5)相连通，加气过渡件(4)的外侧与钻机体(1)固定相连，所述螺旋钻杆(6)上的竖杆为管状结构，且竖杆底侧内孔中设有内螺纹，所述锥形钻头(7)通过螺纹连接在螺旋钻杆(6)的底部，螺旋钻杆(6)的顶端焊接有连接法兰(601)，并与钻机体(1)上钻机驱动杆(101)底端的法兰螺栓连接。2.如权利要求1所述粘性土岩地层中用长螺旋加气装置，其特征在于：所述加气过渡件(4)包括外固定套(401)、内转套(402)、机械密封动环(403)和机械密封静环(404)；外固定套(401)内部为中空状结构，其内侧上下两端面分别固定安装有机械密封静环(404)，内转套(402)的上下两端面分别固定安装有机械密封动环(403)，且内转套(402)安装在外固定套(401)的内侧，并通过机械密封动环(403)、机械密封静环(404)密封相连，外固定套(401)的内圈壁与内转套(402)外圈壁之间设有一通气槽，外固定套(401)的外侧一端还连接有进气管(4012)，且进气管(4012)的内侧端插入到通气槽中，外侧端与出气横管(301)之间通过伸缩软管(5)相连接。3.如权利要求2所述粘性土岩地层中用长螺旋加气装置，其特征在于：所述外固定套(401)的外侧上下两端分别设有六组外连板(4011)，且外连板(4011)上设有螺栓穿孔，并与钻机体(1)前侧底端通过螺栓穿插固定相连。4.如权利要求2所述粘性土岩地层中用长螺旋加气装置，其特征在于：所述内转套(402)的内孔中还设有四组键槽(4021)，并通过键槽(4021)与钻机驱动杆(101)滑动卡装，内转套(402)上还设有两组相对的L型通孔(4022)，L型通孔(4022)的内侧端与通气槽相通，底端外侧设有六组螺纹孔，并通过螺栓密封连接有出气管(405)。5.如权利要求1所述粘性土岩地层中用长螺旋加气装置，其特征在于：所述连接法兰(601)上内孔的顶端外侧设有密封凹槽(6011)，且密封凹槽(6011)内设有螺纹孔，并通过内六角螺栓连接有密封盖(602)，密封盖(602)的底部粘贴有橡胶密封板，其顶端比连接法兰(601)的顶端面低1cm。6.如权利要求4所述粘性土岩地层...
【专利技术属性】
技术研发人员：戚庆学，李运红，连相照，周晓勇，张莅详，李振琪，刘娟，
申请(专利权)人：中国冶金地质总局青岛地质勘查院，
类型：发明
国别省市：
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