一种长螺旋钻杆及长螺旋引孔工法制造技术

本申请涉及一种长螺旋钻杆及长螺旋引孔工法，属于建筑技术领域，包括钻头、钻芯与螺旋叶片，钻头连接于钻芯下方，螺旋叶片环绕附着于钻芯之上并与钻头连接，钻芯包括掘进段、支护段以及延长段，掘进段与钻头相连，支护段连接于掘进段远离钻头的一端，延长段连接于支护段远离掘进段的一端；支护段上套设有支护套筒，支护套筒朝向延长段的一端与朝向掘进段的一端是开放的，且延长段、支护段及掘进段上的螺旋叶片连为一个整体。本申请具有的有益效果为降低了螺旋钻的抽砂效应、使砂层内的引孔不再严格受时间约束，从而使不同地质条件下的砂层中的引孔工作可以采用统一的工作标准，避免了施工前的复杂计算。了施工前的复杂计算。了施工前的复杂计算。

【技术实现步骤摘要】
一种长螺旋钻杆及长螺旋引孔工法


[0001]本申请涉及建筑
，尤其是一种长螺旋钻杆及长螺旋引孔工法。

技术介绍

[0002]预应力管桩成桩法是一种在我国建筑地基施工中广泛应用的施工方法，预应力管桩沉桩是其中的重要步骤，目前主要的沉桩方法包括静压式与锤击式。
[0003]在上述的两种沉桩方法之中，锤击式沉桩的作用力更强，沉桩更容易，但当预应力管桩有穿越砂层的需要时，锤击式沉桩也无法起到很好的沉桩效果，并且还有损坏管桩的风险，于是出现了一种使用长螺旋引孔并做浆液护壁的引孔沉桩工法。
[0004]然而，常规的长螺旋钻头引孔成桩将会出现抽砂问题，造成地面下陷，易造成施工风险，故现有一种提高钻进速度以快速通过砂层并在穿过砂层后提钻以在砂层侧壁上形成护壁的施工方式，以解决上述技术问题。
[0005]但，上述中的提升钻进速度的工法存在有长螺旋钻头的提速范围受钻头本身材质影响的问题，因为钻进深度越深，钻头与成孔接触面积越大，钻头与动力段距离越长，造成中部扭矩逐渐加大，且中部扭矩受深度、转速的双重影响，深度过大时钻头的扭矩限制将会导致钻头的转速无法提升至能够钻透砂层而不引起抽砂的计算速度。
[0006]此外，砂层厚度越厚，砂层中含水量越高，造成抽砂现象的可能性就越高，因此钻头所需的转速就越快，故当砂层过于厚且砂层埋深过深时，将无法采取上述中的钻进方式。
[0007]最后，该方式是一种计算施工法，即对于不同厚度、不同含水量、不同埋深的砂层，所需的钻头的最低控制转速都不相同，对于每一处不同的地质条件都需要进行事先计算，且引孔一旦开始便不能够中止，必须一次完成整个沉桩过程。

技术实现思路

[0008]为解决现有技术中长螺旋引孔在穿越深厚砂层时依赖转速提升的问题，本申请提供一种长螺旋钻杆及长螺旋引孔工法。
[0009]第一方面一种长螺旋钻杆，包括钻头、钻芯与螺旋叶片，所述钻头连接于所述钻芯下方，所述螺旋叶片环绕附着于钻芯之上并与钻头连接，所述钻芯包括掘进段、支护段以及延长段，所述掘进段与所述钻头相连，所述支护段连接于掘进段远离钻头的一端，所述延长段连接于支护段远离掘进段的一端；所述支护段上套设有支护套筒，所述支护套筒朝向延长段的一端与朝向掘进段的一端是开放的，且延长段、支护段及掘进段上的螺旋叶片连为一个整体。
[0010]通过采用上述技术方案，钻头突破土层进行掘进，为钻杆在坚硬土层中的掘进提供条件；在钻头进入砂层中时，螺旋杆上的螺旋叶片就已经开始产生抽砂效果，故此，螺旋叶片与砂层的接触长度越短，则产生的抽砂效应越弱；
在钻头的掘进过程之中，螺旋钻在砂层中的接触长度在不断变长，但由于支护段上套设有支护套筒，且支护套筒并没有破坏螺旋叶片的连续性，在保留了螺旋叶片的送土功能的前提下，使支护段上的螺旋叶片与砂层隔离，支护段的螺旋叶片只承接并运送从掘进段运送而来的前端砂土，故螺旋钻对于砂层的抽砂效果强弱取决于掘进段的长度；在钻头掘进进入砂层之中的深度超过掘进段的长度时，支护段上的支护套筒进入砂层并立刻对已经成型的砂层中的引孔进行支护，以避免含水砂层从已经成型的孔洞的侧壁被水压力挤出，使砂层内的引孔不再严格受时间约束，从而使不同地质条件下的砂层中的引孔工作可以采用统一的工作标准，避免了施工前的复杂计算，也避免了因为砂层过于深厚导致的钻芯无法承担过高转速造成的扭力过大问题。
[0011]可选的，所述支护段的截面直径小于所述掘进段的截面直径，所述支护套筒的外边缘与掘进段的所述螺旋叶片的外边缘齐平。
[0012]通过采用上述技术方案，以减小支护段截面的方式保证了支护段外套设的支护套筒的边缘不会超出钻头所钻成的引孔的边缘，从而保证了支护套筒的设置不会阻碍螺旋钻的正常掘进；选择将支护段截面的直径缩小，是因为这样的形式能够保证支护段截面的螺旋叶片的宽度，从而维持螺旋叶片之间的空间的大小，以保证掘进时的送土效率。
[0013]可选的，所述支护段上的螺旋叶片的宽度小于所述掘进段上的螺旋叶片的宽度，所述支护套筒的外边缘与掘进段的所述螺旋叶片的外边缘齐平。
[0014]通过采用上述技术方案，以降低螺旋叶片宽度的形式保证了支护段外套设的支护套筒的边缘不会超出钻头所钻成的引孔的边缘，从而保证了支护套筒的设置不会阻碍螺旋钻的正常掘进；选择将螺旋叶片的宽度缩小，是为了保留足够大的支护段截面直径，以位置钻芯在支护段截面处的抗扭性能，防止因为掘进处的土层过于坚硬从而造成钻芯扭断。
[0015]可选的，所述钻芯中穿设有泵浆管，所述泵浆管的出浆口穿出所述钻芯并连接于所述支护套筒靠近钻头一端的边缘，并能够向径向向外的方向喷射浆液。
[0016]通过采用上述技术方案，泵浆管的出浆口设置于支护套筒靠近钻头一端的边缘，由于出浆口不在钻头上，故能够在掘进的同时进行喷浆，浆液不会影响到钻头附近的土层，从而能够保证钻进的正常进行；喷浆后支护套筒可以借助钻进时的旋转立刻将浆液抹平，从而形成均匀且稳定的浆液护壁，并可以有效的降低沉渣厚度。
[0017]可选的，所述泵浆管的出浆口处设置有防堵球，所述防堵球内设置有防堵装置，所述防堵装置能够间歇性地对出浆口进行疏通通过采用上述技术方案，出浆口距离侧面砂层较近，防堵装置的设置可以避免砂层中的砂进入出浆口导致堵塞。
[0018]可选的，所述防堵装置包括挡板以及防堵丝杆，其中：所述挡板，固接有转轴并通过所述转轴转动连接于所述防堵球之中，转轴的设置位置将挡板分割为长端及短端，所述长短处于靠近所述出浆口的一端，且挡板在弹簧未收缩时阻挡于出浆口上，挡板靠近所述出浆口的一端底部抵接有弹簧，转轴两端固接有第一齿轮；
所述丝杆，设置于挡板下方，且丝杆下方抵接有传动杆，传动杆两侧固接有第二齿轮，且所述第一齿轮、所述第二齿轮之间靠链条传动。
[0019]通过采用上述技术方案，当浆液从泵浆管中泵入防堵球之中时，浆液的冲力给挡板以向下的压力，挡板下方的弹簧会发生收缩，挡板发生旋转，从而使浆液能够从出浆口中被泵出；挡板发生旋转的同时，固接在挡板上的转轴也发生同步旋转，以使第一齿轮发生旋转，再通过链条带动第二齿轮的旋转，与此同时，第二齿轮上固接有与防堵丝杆抵接并螺纹配合的传动杆，当第二齿轮转动，则传动杆转动，从而使与传动杆螺纹配合的防堵丝杆产生移动，因此，当挡板发生使弹簧收缩的转动时，防堵丝杆回退，留出完整的出浆口内的空间。
[0020]当出浆口发生堵塞时，浆体不能够从出浆口流出，因此浆体会向着挡板上还具有自由度的一端流动，此时挡板的长端抵在防堵丝杆靠近出浆口的一端，并受防堵丝杆的限制不能承接浆体的压力而继续向下转动，故浆体将流动向还能够发生转动的短端，并对短端施加压力，此时弹簧依然在对长端施加反力，使挡板发生顺时针的转动，从而使防堵丝杆向出浆口前进，进而在堵塞住出浆口的砂石、泥土形成的土块上打出一个洞，使淤积在出浆口的浆体从打出的洞内留出，同时又因为临时形成的土块比较松散，当液体从土块内部的孔洞留出时会破坏其整体结构，故土块中部的洞会越来越大，从而实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长螺旋钻杆，包括钻头（1）、钻芯（2）与螺旋叶片（3），所述钻头（1）连接于所述钻芯（2）端部，所述螺旋叶片（3）环绕附着于钻芯（2）之上并与钻头（1）连接，其特征在于：所述钻芯（2）包括掘进段（21）、支护段（22）以及延长段（23），所述掘进段（21）与所述钻头（1）相连，所述支护段（22）连接于掘进段（21）远离钻头（1）的一端，所述延长段（23）连接于支护段（22）远离掘进段（21）的一端；所述支护段（22）上套设有支护套筒（4），所述支护套筒（4）朝向延长段（23）的一端与朝向掘进段（21）的一端是开放的，且延长段（23）、支护段（22）及掘进段（21）上的螺旋叶片（3）连为一个整体。2.根据权利要求1所述的一种长螺旋钻杆，其特征在于：所述支护段（22）的截面直径小于所述掘进段（21）的截面直径，所述支护套筒（4）的外边缘与掘进段（21）的所述螺旋叶片（3）的外边缘齐平。3.根据权利要求1所述的一种长螺旋钻杆，其特征在于：所述支护段（22）上的螺旋叶片（3）的宽度小于所述掘进段（21）上的螺旋叶片（3）的宽度，所述支护套筒（4）的外边缘与掘进段（21）的所述螺旋叶片（3）的外边缘齐平。4.根据权利要求2或3中所述的一种长螺旋钻杆，其特征在于：所述钻芯（2）中穿设有泵浆管（6），所述泵浆管（6）的出浆口（7）穿出所述钻芯（2）并连接于所述支护套筒（4）靠近钻头（1）一端的边缘，并能够朝径向向外的方向喷射浆液。5.根据权利要求4所述的一种长螺旋钻杆，其特征在于：所述泵浆管（6）与出浆口（7）之间设置有防堵球（8），所述防堵球（8）内设置有防堵装置，所述防堵...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴华明，
申请(专利权)人：广东承沐建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：