一種伸縮式防糊鉆攪拌樁鉆頭的制作方法
【專利摘要】一種伸縮式防糊鉆攪拌樁鉆頭，包括：上攪拌樁鉆頭（1）、下攪拌樁鉆頭（2）、及使上、下攪拌樁鉆頭連接、密封的卡環(huán)（3）。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：對傳統(tǒng)攪拌樁鉆頭的上、下葉片（12）、（23）的厚度、間距及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了實(shí)質(zhì)性改進(jìn)，從根本上解決了水泥土攪拌樁鉆頭對地層適應(yīng)性差、攪拌不均勻、易糊鉆等缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)合理、經(jīng)濟(jì)，結(jié)構(gòu)簡單，安裝操作方便，成樁效果好；對傳統(tǒng)攪拌樁鉆頭進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，安裝操作方便，密閉性可靠，成樁效果好，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
【專利說明】一種伸縮式防糊鉆攪拌粧鉆頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鉆具，用于建筑物復(fù)合地基基礎(chǔ)等巖土工程施工中，尤其適用于上硬下軟及高塑性軟土等復(fù)雜地層的一種伸縮式防糊鉆攪拌樁鉆頭。
【背景技術(shù)】
[0002]水泥土攪拌樁具有施工簡便、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于地基處理、基坑支護(hù)及止水帷幕樁等巖土工程領(lǐng)域，但攪拌樁在現(xiàn)有設(shè)備條件下，施工中存在如下問題:(I)對地層的適應(yīng)性差，比如沿海地域存在較多的軟硬交錯(cuò)地層，較硬地層，施工效率低，鉆頭磨損嚴(yán)重，成本高；較軟地層，尤其對于高塑性粘土，糊鉆現(xiàn)象嚴(yán)重，成樁質(zhì)量根本無法保證，特別是對于軟土中存在夾砂層、鐵質(zhì)膠結(jié)層、孤(塊)石容易掉鉆或鉆進(jìn)困難。(2)噴射介質(zhì)(水泥漿或者是粉狀物質(zhì))與土層攪拌不均勻，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，影響樁身強(qiáng)度。為解決這些問題，出現(xiàn)了許多改進(jìn)型攪拌樁鉆頭，具有代表性的如專利200720131767.3強(qiáng)制雙向水泥土攪拌樁鉆頭，通過機(jī)械方法控制內(nèi)、外鉆桿相向轉(zhuǎn)動(dòng)來達(dá)到攪拌均勻、防止糊鉆目的，雖一定程度上達(dá)到效果，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要對樁機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的改造，成本較高。再如發(fā)明專利200810052460.3用于軟土或松軟土加固攪拌樁的多方位立體攪拌樁鉆頭，通過在主葉片上設(shè)置以主葉片為旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的、不帶動(dòng)力的至少一組攪拌輪，來提高攪拌樁體的均勻性和強(qiáng)度。但其對地層的適應(yīng)性差，若遇到硬質(zhì)地層或含孤石、塊石地層時(shí)，攪拌輪易損壞，且在高塑性粘土中容易發(fā)生糊鉆?？傊?，目前對攪拌樁鉆頭改進(jìn)主要朝這兩個(gè)思路，第一，通過改裝樁機(jī)，提供正反力矩來解決糊鉆問題；第二，通過改進(jìn)傳統(tǒng)鉆頭結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)攪拌均勻，提高成樁質(zhì)量。但均為對鉆頭的某單一方面進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，成本較高，不能完全從根本上解決目前攪拌樁施工存在的這些問題。
[0003]因此，對現(xiàn)有攪拌樁鉆頭進(jìn)行根本上的改進(jìn)設(shè)計(jì)是十分必要的，否則勢必會(huì)限制水泥土攪拌樁工藝的適用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單的攪拌樁鉆頭，以從根本上解決在現(xiàn)有技術(shù)存在的地層適應(yīng)性差、易糊鉆、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和成本較高等問題，本發(fā)明可以直接安裝在現(xiàn)有的樁機(jī)上。
[0005]一種伸縮式防糊鉆攪拌樁鉆頭，包括:上攪拌樁鉆頭、下攪拌樁鉆頭、及使上、下攪拌樁鉆頭連接、密封的卡環(huán)。
[0006]所述的上攪拌樁鉆頭，包括:上攪拌樁鉆桿和與上攪拌樁鉆桿連接的上鉆頭葉片；上鉆頭葉片上設(shè)置有用于切削地層的上鉆頭硬質(zhì)合金鉆齒，上攪拌樁鉆桿上設(shè)置有用于伸縮的內(nèi)螺紋、供螺銷(栓)固定的螺孔及供鉆桿連接的卡槽。
[0007]所述的下攪拌樁鉆頭，包括:下攪拌樁鉆桿和與下攪拌樁鉆桿連接的下鉆頭葉片；下鉆頭葉片上設(shè)置有用于切削地層的下鉆頭硬質(zhì)合金鉆齒，下攪拌樁鉆桿上設(shè)置有用于伸縮的外螺紋和供螺銷(栓)固定的螺孔，且下攪拌樁鉆桿底部還設(shè)置有噴射漿液的出漿孔。[0008]所述的卡環(huán)(詳見大樣圖6)，是由上、下頁片通過螺栓和頁片上的螺栓孔連接成為一體，卡環(huán)上開有供螺銷(栓)固定的螺孔，還有用于密封的膠墊及供螺銷固定的凹槽。
[0009]進(jìn)一步的，上述技術(shù)方案中，所述的上攪拌樁鉆頭、下攪拌樁鉆頭均為一整體，一次成型，通過內(nèi)螺紋及外螺紋伸縮連接，并由卡環(huán)配合螺銷進(jìn)行密封、固定。
[0010]進(jìn)一步的，上述技術(shù)方案中，所述的上、下鉆頭葉片呈立體十字交叉，它們的厚度m及間距H有一定理論要求，為確保相當(dāng)于同一質(zhì)點(diǎn)地層切割次數(shù)在28次以上，葉片厚度增加到m，且要求上下葉片運(yùn)動(dòng)軌跡不重疊，切割均勻，不糊鉆，將葉片間距設(shè)計(jì)為H，整個(gè)鉆頭共有(A)、(B)、(C)三個(gè)檔位，分別對應(yīng)故、H2、H3,其具體計(jì)算方式如下:
[0011]如圖5所示，攪拌時(shí)，上、下鉆頭葉片端部任意一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡方程為:
[0012]
【權(quán)利要求】
1.一種伸縮式防糊鉆攪拌樁鉆頭，其特征在于:包括:上攪拌樁鉆頭(I)、下攪拌樁鉆頭(2 )、及使上、下攪拌樁鉆頭連接、密封的卡環(huán)(3 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伸縮式防糊鉆攪拌樁鉆頭，其特征在于:所述的上攪拌樁鉆頭(I )，包括:上攪拌樁鉆桿(13)和與上攪拌樁鉆桿(13)連接的上鉆頭葉片(12);上鉆頭葉片(12)上設(shè)置有用于切削地層的上鉆頭硬質(zhì)合金鉆齒(121 )，上攪拌樁鉆桿(13)上設(shè)置有用于伸縮的內(nèi)螺紋(131)、供螺銷/栓固定的螺孔(9)及供鉆桿連接的卡槽(132)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伸縮式防糊鉆攪拌樁鉆頭，其特征在于:所述的下攪拌樁鉆頭(2)，包括:下攪拌樁鉆桿(24)和與下攪拌樁鉆桿(24)連接的下鉆頭葉片(23);下鉆頭葉片(23)上設(shè)置有用于切削地層的下鉆頭硬質(zhì)合金鉆齒(231)，下攪拌樁鉆桿(24)上設(shè)置有用于伸縮的外螺紋(241)和供螺銷/栓固定的螺孔(9)，且下攪拌樁鉆桿(24)底部還設(shè)置有噴射漿液的出漿孔(242 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伸縮式防糊鉆攪拌樁鉆頭，其特征在于:所述的卡環(huán)(3)，是由上、下頁片通過螺栓(33)和頁片上的螺栓孔(39)連接成為一體，卡環(huán)(3)上開有供螺銷/栓固定的螺孔(9)，還有用于密封的膠墊(34)及供螺銷(32)固定的凹槽(35)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伸縮式防糊鉆攪拌樁鉆頭，其特征在于:所述的上攪拌樁鉆頭(I)、下攪拌樁鉆頭(2)均為一整體，一次成型，通過內(nèi)螺紋(131)及外螺紋(241)伸縮連接，并由卡環(huán)(3)配合螺銷(32)進(jìn)行密封、固定；卡環(huán)(3)是由上、下頁片組成，通過螺栓(33)連接成一體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、4所述的一種伸縮式防糊鉆攪拌樁鉆頭，其特征在于:所述的卡環(huán)(3 )上有用于密封的膠墊(34)及供螺銷(32 )固定的凹槽(35 )，螺銷(32 )有與其配套的彈簧墊及膠墊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、4、6所述的一種伸縮式防糊鉆攪拌樁鉆頭，其特征在于:所述的卡環(huán)(3)上的膠墊(34)對應(yīng)A、B、C三個(gè)檔位有三種規(guī)格，如鉆頭位于A檔位時(shí)，A處對應(yīng)的膠墊開有相應(yīng)的螺孔，B、C檔位處不開螺孔，依次類推。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種伸縮式防糊鉆攪拌樁鉆頭，其特征在于:所述的出漿孔(242)毗鄰下葉片，位于其上方，直徑為IOmm左右，確保足夠的噴漿壓力，防止孔口堵塞，保證成樁效果。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種伸縮式防糊鉆攪拌樁鉆頭，其特征在于:所述的螺銷(32)必須能承受一定的扭矩，以保證鉆頭的正常工作。
【文檔編號】E21B10/43GK103758460SQ201310343297
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月8日
【發(fā)明者】楊昌斌, 呂桂生, 朱白濤, 李曉柱, 孫黎 申請人:中冶集團(tuán)武漢勘察研究院有限公司