【技术实现步骤摘要】
本技术涉及基坑施工设备，具体讲是一种基坑支护斜撑桩施工用的机械式多直径扩孔搅拌钻头装置。
技术介绍
1、随着地下空间建筑不断增加，大面积地下空间的基坑项目增多，导致基坑水平支撑的造价随之大幅增加，而土锚杆超越用地红线而被禁止使用，因此研发应用基坑支护排桩组合斜撑桩成为迫切的任务。然而，很多沿海地区软土层厚度较大，若斜撑桩的桩端需要进入硬土持力层，则斜撑桩较长导致造价高。因此，采用摩擦型桩加扩径桩端是提高斜撑桩如钢格构芯桩复合搅拌桩承载力的一种有效手段，被越来越多的基坑围护工程采用。
2、而现有技术施工该摩擦型桩即同步同心斜撑桩施工使用的扩径搅拌钻头存在以下缺陷：
3、传统的液压式扩径钻头装置由于其结构复杂且笨重，应用于斜向同步同心斜撑桩时，施工难度较大，受到角度和桩径的限制。同时，由于液压式扩径钻头装置是利用液压扩展油缸活塞来驱使翼板扩径及伸缩来实现扩径和收拢，该钻头除必须的一根注浆管外，还需要在钻杆内设置两根油管，该结构对钻杆接头制作工艺的精度和技术要求极高，钻头中设置油缸活塞，增加了加工难度；同时，在使用过程中，液压密封件容易失效，导致钻头故障率增加，并影响施工进度。
4、现有技术的非液压式如机械扩径钻头一般是仅依靠钻杆下钻时受阻加自重力的作用来打开相互铰接的扩径翼板，向上提升时自动收拢；还有的是利用弹簧的弹力来使扩径搅拌翼板打开或缩回，这种扩径搅拌结构存在施工精度低、无法保证稳定的扩径尺寸和展开及收拢的可靠性、牢固性和准确性。还有的机械扩径钻头需人工抽插插销的方式调节相互铰接的扩径翼板的
技术实现思路
1、本技术要解决的技术问题是，提供一种能保证稳定的扩径尺寸、相互铰接的扩径翼板展开和收拢均可靠、牢固和准确的基坑支护斜撑桩施工用的机械式多直径扩孔搅拌钻头装置。
2、本技术的技术解决方案是，提供一种基坑支护斜撑桩施工用的机械式多直径扩孔搅拌钻头装置，包括上端与水泥浆料源及泵连通、下端与钻头的喷浆口连通的注浆芯管；
3、还包括顶端与钻杆下端连接的主动钻筒，主动钻筒包括中段的上小下大的锥形套、固定在上小下大的锥形套底端的主动盘和固定在主动盘底面的圆形筒，上小下大的锥形套、主动盘和圆形筒上有f字形滑槽；
4、还包括上端滑动配合在上小下大的锥形套、固定板和圆形筒的中心孔内的被动钻头，被动钻头包括圆形钻头杆和固定在圆形钻头杆底端的钻头尖；
5、还包括固定盘，固定盘的顶板上有相对圆心对称设置的一对弧形长通孔，主动盘底面有对称设置并在各自弧形长通孔内滑动且用于限定主动盘转动角度的销轴，圆形套上有对固定盘轴向限位的结构；
6、还包括一对上翼板和一对下翼板，各自的上翼板与下翼板相互铰接，每对上翼板的顶端与固定盘铰接，每对下翼板的底端与钻头尖铰接以构成可变径的棱形搅拌架；
7、所述的圆形钻头杆顶端固定有用于嵌合在f字形滑槽竖槽底端以收拢棱形搅拌架且呈小径从钢格构芯桩中抽出扩孔搅拌钻头装置、或嵌合在f字形滑槽的下横槽内以中径扩孔、或嵌合在f字形滑槽的上横槽内以大径扩孔的限位横柱，所述的限位横柱能在f字形滑槽内滑动。
8、采用以上结构后，本技术基坑支护斜撑桩施工用的机械式多直径扩孔搅拌钻头装置具有以下优点：
9、本机械式扩孔搅拌钻头装置的结构简单，操作十分方便：需中径扩孔时驱动动力头下压，使主动钻筒上的f字形滑槽下行至被动钻头顶端的限位横柱与f字形滑槽的下横槽在同一水平线上，再顺时针转动主动钻筒而使限位横柱卡入f字形滑槽的下横槽内、再接着顺时针转动主动钻筒并带动被动钻头及棱形搅拌架向下喷浆和中径扩孔；下钻至搅拌桩底端需大径扩孔时，再逆时针转动主动钻筒而使限位横柱退回f字形滑槽的竖槽内，再驱动动力头下压，使主动钻筒上的f字形滑槽下行至被动钻头顶端的限位横柱与f字形滑槽的上横槽在同一水平线上，再顺时针转动主动钻筒而使限位横柱卡入f字形滑槽的上横槽内、再接着顺时针转动主动钻筒并带动被动钻头及棱形搅拌架向下钻孔、喷浆和大径扩孔。需收拢棱形搅拌架时，再逆时针转动主动钻筒而使限位横柱退回f字形滑槽的竖槽内，再驱动动力头上拉带动主动钻筒上行，棱形搅拌架在格构芯桩内孔的约束下收拢至小径，限位横柱也回复到f字形滑槽的竖槽的底端，即可抽出本机械式扩孔搅拌钻头装置而完成该变径式搅拌桩的施工。
10、本机械式扩孔搅拌钻头装置施工精度相对高，可保证稳定的扩径尺寸和展开及收拢的可靠性、牢固性和准确性，施工质量可控和相对良好。中径扩孔、大径扩孔和收拢抽回均由设备操纵装置自动实现，调节灵活、方便和快捷，工人劳动强度相对小，施工效率相对高，且施工安全。
11、进一步地，主动钻筒下端的圆形套的下端对称设置有一对防止上翼板和下翼板收拢后呈竖直线的角度限位块。采用以上结构后，收拢后的上翼板与下翼板之间未呈垂直的直线，即未呈死角而是留有一定的展开时所需的角度，使展开快捷、迅速，以保证正常的施工进度，也不会额外增大施工过程的能源消耗如不会增大下压钻头的动力消耗，即相对节约了展开时动力源的消耗。
12、进一步地，所述的角度限位块为矩形，矩形角度限位块的内表面呈与圆形套外圆周面吻合的弧形面，每块角度限位块上均有一个或多个第一通孔，一个或多个第一螺钉穿过矩形角度限位块上的一个或多个第一通孔，旋紧在圆形套上的一个或多个第一螺纹孔内。采用以上结构后，需对装置进行清洗、维修等需拆卸和安装时，更方便和更快捷。
13、进一步地，对固定盘轴向限位的结构采用可拆式结构：固定盘底面的圆形套上有对称设置的一对弧形托块，每块弧形托块均经一个或多个穿过弧形托块上的一个或多个第二通孔而旋合在圆形套上的一个或多个第二螺纹孔内的第二螺钉紧固。采用以上结构后，需对装置进行清洗、维修等需拆卸和安装时，更方便和更快捷。
14、进一步地，一对上翼板的顶端各有一第三通孔，固定盘上对称设有容置一对上翼板顶端在其内转动的第一凹槽，各自的第一螺栓穿过第一凹槽两壁上各自的第四通孔和上翼板顶端的第三通孔，由各自的第一螺帽对第一螺栓轴向限位。采用以上结构后，进一步保证了稳定的扩径尺寸和展开及收拢的可靠性、牢固性和准确性、施工质量可控和相对好的技术效果。同时需对装置进行清洗、维修等需拆卸和安装时，更方便和更快捷。
15、进一步地，一对下翼板顶端均有一对第五通孔和容置一对上翼板底端在其内转动的第二凹槽，各自的第二螺栓穿过第二凹槽两壁上各自的第五通孔和一对上翼板底端的第六通孔，由各自的第二螺帽对第二螺栓轴向限位。采用以上结构后，进一步保证了稳定的扩径尺寸和展开及收拢的可靠性、牢固性和准确性、施工质量可控和相对好的技术效果。同时需对装置进行清洗、维修等需拆卸和安装时，更方便和更快捷。
【技术保护点】
1.一种基坑支护斜撑桩施工用的机械式多直径扩孔搅拌钻头装置，包括上端与水泥浆料源及泵连通、下端与钻头的喷浆口连通的注浆芯管；其特征在于：
2.根据权利要求1所述的基坑支护斜撑桩施工用的机械式多直径扩孔搅拌钻头装置，其特征在于：主动钻筒下端的圆形套的下端对称设置有一对防止上翼板和下翼板收拢后呈竖直线的角度限位块。
3.根据权利要求1所述的基坑支护斜撑桩施工用的机械式多直径扩孔搅拌钻头装置，其特征在于：所述的角度限位块为矩形，矩形角度限位块的内表面呈与圆形套外圆周面吻合的弧形面，每块角度限位块上均有一个或多个第一通孔，一个或多个第一螺钉穿过矩形角度限位块上的一个或多个第一通孔，旋紧在圆形套上的一个或多个第一螺纹孔内。
4.根据权利要求1所述的基坑支护斜撑桩施工用的机械式多直径扩孔搅拌钻头装置，其特征在于：对固定盘轴向限位的结构采用可拆式结构：固定盘底面的圆形套上有对称设置的一对弧形托块，每块弧形托块均经一个或多个穿过弧形托块上的一个或多个第二通孔而旋合在圆形套上的一个或多个第二螺纹孔内的第二螺钉紧固。
5.根据权利要求1所述的基坑支护斜
6.根据权利要求5所述的基坑支护斜撑桩施工用的机械式多直径扩孔搅拌钻头装置，其特征在于：一对下翼板顶端均有一对第五通孔和容置一对上翼板底端在其内转动的第二凹槽，各自的第二螺栓穿过第二凹槽两壁上各自的第五通孔和一对上翼板底端的第六通孔，由各自的第二螺帽对第二螺栓轴向限位。
7.根据权利要求6所述的基坑支护斜撑桩施工用的机械式多直径扩孔搅拌钻头装置，其特征在于：一对下翼板底端均有容置钻头尖顶部两侧在其内转动的第三凹槽，各自的第三螺栓穿过第三凹槽两壁上各自的一对第七通孔和钻头尖顶部两侧的第八通孔，由各自的第三螺帽对第三螺栓轴向限位。
8.根据权利要求1所述的基坑支护斜撑桩施工用的机械式多直径扩孔搅拌钻头装置，其特征在于：主动钻筒的顶端与钻杆下端连接为法兰盘连接：钻杆的顶端与安装在桩机导向架上并有钻杆转动驱动装置的动力头连接，钻杆下端有第一法兰盘，主动钻筒的顶端有第二法兰盘，两法兰盘经多个第四螺栓穿过两法兰盘的多个相对应的通孔后，由多个第四螺帽紧固；注浆芯管的上端与钻杆内的输浆管的底端连接，输浆管的顶端与水泥浆料源及泵连通。
...【技术特征摘要】
1.一种基坑支护斜撑桩施工用的机械式多直径扩孔搅拌钻头装置，包括上端与水泥浆料源及泵连通、下端与钻头的喷浆口连通的注浆芯管；其特征在于：
2.根据权利要求1所述的基坑支护斜撑桩施工用的机械式多直径扩孔搅拌钻头装置，其特征在于：主动钻筒下端的圆形套的下端对称设置有一对防止上翼板和下翼板收拢后呈竖直线的角度限位块。
3.根据权利要求1所述的基坑支护斜撑桩施工用的机械式多直径扩孔搅拌钻头装置，其特征在于：所述的角度限位块为矩形，矩形角度限位块的内表面呈与圆形套外圆周面吻合的弧形面，每块角度限位块上均有一个或多个第一通孔，一个或多个第一螺钉穿过矩形角度限位块上的一个或多个第一通孔，旋紧在圆形套上的一个或多个第一螺纹孔内。
4.根据权利要求1所述的基坑支护斜撑桩施工用的机械式多直径扩孔搅拌钻头装置，其特征在于：对固定盘轴向限位的结构采用可拆式结构：固定盘底面的圆形套上有对称设置的一对弧形托块，每块弧形托块均经一个或多个穿过弧形托块上的一个或多个第二通孔而旋合在圆形套上的一个或多个第二螺纹孔内的第二螺钉紧固。
5.根据权利要求1所述的基坑支护斜撑桩施工用的机械式多直径扩孔搅拌钻头装置，其特征在于：一对上翼板的顶端各有一第三通孔，固定盘上对称设有容置一对上...
【专利技术属性】
技术研发人员：李连方，陶灵聪，杨文海，李辉，楼培吉，
申请(专利权)人：浙江鸿晨建设有限公司，
类型：新型
国别省市：
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