一種變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于建筑用設(shè)備，特別涉及一種變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具。
【背景技術(shù)】
[0002]建筑行業(yè)基礎(chǔ)工程領(lǐng)域目前變截面擠密螺紋粧、螺紋粧、螺桿粧、擠擴(kuò)鉆孔灌注粧等粧基技術(shù)共同的特點(diǎn)是普遍地具有無需排土、承載力高、施工過程簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，因此得到了廣泛地應(yīng)用?，F(xiàn)有的螺紋粧與螺桿粧成粧鉆頭一般都由中空的鉆桿體和焊接在鉆桿上的外螺紋構(gòu)成，且外螺紋段長(zhǎng)度與鉆具長(zhǎng)度等長(zhǎng)，該鉆具在鉆進(jìn)，尤其是向下回轉(zhuǎn)和向上提升、螺紋螺距要求同步時(shí)鉆進(jìn)時(shí)，全部鉆具螺紋的外表面與土體的摩擦面積很大，會(huì)造成鉆具的發(fā)熱，動(dòng)力消耗非常大，通長(zhǎng)的螺紋，如同多級(jí)迷宮式環(huán)形密封圈，會(huì)導(dǎo)致提升時(shí)灌注混凝土的氣滯現(xiàn)象，使混凝土的灌注不順利而出現(xiàn)質(zhì)量問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)【背景技術(shù)】的不足的問題，本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單螺紋鉆具，本實(shí)用新型通過鉆桿與擠擴(kuò)體存在一定的環(huán)狀空間的變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具，可克服上述存在的問題。本實(shí)用新型的鉆具同比全螺紋鉆具具有功率消耗低，擠擴(kuò)質(zhì)量穩(wěn)定的特點(diǎn)，同時(shí)變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具的成孔無需排土，通過變徑擠密成孔，更加環(huán)保、可大幅提高粧的承載力。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具，包括鉆具接頭(1)、上端板
(2)、鉆頭主體(3)、穿銷(4)、中間板(6)、內(nèi)襯管(8)、下端板(9)、擠擴(kuò)體、螺旋齒(10)、開合鉆頭(11)，鉆頭主體(3)是中空的鋼管，上端焊接有鉆具接頭(1)，下端焊接有開合鉆頭
(11)，鉆頭主體(3)外側(cè)，在擠擴(kuò)體的下端與開合鉆頭(11)之間焊接有呈螺旋狀的螺旋齒(10 );中空的鉆頭主體(3 )內(nèi)還焊接有內(nèi)襯管(8 )，內(nèi)襯管(8 )的兩端分別與鉆具接頭(I)和鉆頭主體(3)的下端采用電焊環(huán)形密封焊接，其特征在于:所述的擠擴(kuò)體包括外襯板(12)、導(dǎo)向楔鐵(13)、內(nèi)襯板(14)、導(dǎo)向滑鍵(15)、下擴(kuò)孔刀頭(7)、上擴(kuò)孔刀頭(5);所述的擠擴(kuò)體是一組合焊接部件，上端板(2)與中間板(6)之間、中間板(6)與下端板(9)之間通過內(nèi)襯板(14)和外襯板(12)均呈對(duì)稱形式電焊連接，焊接固定在鉆頭主體(3)上的導(dǎo)向滑鍵
(15)，在內(nèi)襯板(14)上的滑鍵槽內(nèi)滑動(dòng)；所述的導(dǎo)向楔鐵(13)固定在鉆頭主體(3)上，上擴(kuò)孔刀頭(5)通過穿銷(4)固定在擠擴(kuò)體的上端板(2)與中間板(6)之間，下擴(kuò)孔刀頭(7)通過穿銷(4)固定在擠擴(kuò)體的中間板(6)與下端板(9)之間，
[0005]如上所述的變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具，其特征在于:所述的上擴(kuò)孔刀頭(5)和下擴(kuò)孔刀頭(7)是呈對(duì)稱徑向?qū)﹂_的。
[0006]如上所述的變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具，其特征在于:所述的下端板(9)與擠擴(kuò)體鉸合連接，下擴(kuò)孔刀頭(7)和上擴(kuò)孔刀頭(5)以穿銷(4)為中心偏轉(zhuǎn)。
[0007]如上所述的變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具，其特征在于:所述的上擴(kuò)孔刀頭(5)和下擴(kuò)孔刀頭(7)的外側(cè)與鉆具擠擴(kuò)體的外徑等圓，內(nèi)側(cè)是呈漸開線形的曲線。
[0008]如上所述的變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具，其特征在于:所述的上擴(kuò)孔刀頭(5)的上部設(shè)有倒角與曲線圓弧過度。
[0009]如上所述的變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具，其特征在于:所述的擠擴(kuò)體與固定在鉆頭體上的導(dǎo)向楔鐵(13)發(fā)生軸向位移時(shí)，下擴(kuò)孔刀頭(7)的內(nèi)側(cè)延導(dǎo)向楔鐵(13)的傾角面滑動(dòng)。
[0010]本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，鉆桿與擠擴(kuò)體存在一定的環(huán)狀空間的變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具，可實(shí)現(xiàn)上部直徑大、下部直徑小的粧基成孔要求，也可實(shí)現(xiàn)等直徑截面為圓柱形的成孔結(jié)構(gòu)形式，還可根據(jù)需要在變徑或等直徑擠擴(kuò)的同時(shí)，在粧體外側(cè)滾壓擠擴(kuò)成連續(xù)的螺旋狀的螺紋溝槽，且擠擴(kuò)成孔的螺紋螺距可按要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。同比全螺紋鉆具具有功率消耗低，擠擴(kuò)質(zhì)量穩(wěn)定。變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具的成孔無需排土，通過變徑擠密成孔，更加環(huán)保、可大幅提高粧的承載力。本實(shí)用新型主要適用于變截面擠密螺紋粧、螺桿粧、擠擴(kuò)鉆孔灌注粧等粧基施工領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0011 ] 圖1變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具結(jié)構(gòu)圖；
[0012]圖2變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具結(jié)構(gòu)橫截剖面圖；
[0013]圖3正向旋轉(zhuǎn)工況原理示意圖；
[0014]圖4逆向旋轉(zhuǎn)初始工況原理示意圖；
[0015]圖5逆向旋轉(zhuǎn)工況原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]附圖標(biāo)記說明:1_鉆具接頭、2-上端板、3-鉆頭主體、4-穿銷、5-上擴(kuò)孔刀頭、6-中間板、7-下擴(kuò)孔刀頭、8-內(nèi)襯管、9-下端板、10-螺旋齒、11-開合鉆頭、12-外襯板、13-導(dǎo)向楔鐵、14-內(nèi)襯板、15-導(dǎo)向滑鍵。
[0017]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明:
[0018]如附圖1所示，本實(shí)用新型的變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具包括鉆具接頭1、上端板2、鉆頭主體3、穿銷4、中間板6、內(nèi)襯管8、下端板9、擠擴(kuò)體、螺旋齒10、開合鉆頭11。
[0019]如圖1所示，鉆頭主體3是中空的鋼管，上端焊接有鉆具接頭I，下端焊接有開合鉆頭11，鉆頭主體3外側(cè)，在擠擴(kuò)體的下端與開合鉆頭11之間焊接有呈螺旋狀的螺旋齒10 ;中空的鉆頭主體3內(nèi)還焊接有內(nèi)襯管8，內(nèi)襯管8的兩端分別與鉆具接頭I和鉆頭主體3的下端采用電焊環(huán)形密封焊接，導(dǎo)向楔鐵13固定在鉆頭主體3上。
[0020]如附圖2所示，本實(shí)用新型的擠擴(kuò)體包括外襯板12、導(dǎo)向楔鐵13、內(nèi)襯板14、導(dǎo)向滑鍵15、下擴(kuò)孔刀頭7、上擴(kuò)孔刀頭5。
[0021]本實(shí)用新型變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具的擠擴(kuò)體是一組合焊接部件，上端板2與中間板6之間、中間板6與下端板9之間通過內(nèi)襯板14和外襯板12均呈對(duì)稱形式電焊連接，焊接固定在鉆頭主體3上的導(dǎo)向滑鍵15，在內(nèi)襯板14上的滑鍵槽內(nèi)滑動(dòng)，并作為擠擴(kuò)體軸向位移與偏轉(zhuǎn)角度的限位。
[0022]變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具的擴(kuò)孔刀頭是呈對(duì)稱徑向?qū)﹂_的，并且分為上擴(kuò)孔刀頭5和下擴(kuò)孔刀頭7，上擴(kuò)孔刀頭5通過穿銷4固定在擠擴(kuò)體的上端板2與中間板6之間，下擴(kuò)孔刀頭7通過穿銷4固定在擠擴(kuò)體的中間板6與下端板9之間，，下端板9與擠擴(kuò)體鉸合連接，下擴(kuò)孔刀頭7和上擴(kuò)孔刀頭5以穿銷4為中心偏轉(zhuǎn)。上、下擴(kuò)孔刀頭的外側(cè)與鉆具擠擴(kuò)體的外徑等圓，內(nèi)側(cè)是呈漸開線形的曲線。上擴(kuò)孔刀頭5的上部設(shè)有倒角與曲線圓弧過度。
[0023]作為本實(shí)用新型的另一實(shí)施例:本變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具的擴(kuò)孔刀頭的布置設(shè)計(jì)，還包括只有下擴(kuò)孔刀頭7，而沒有上擴(kuò)孔刀頭5的變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具，其他結(jié)構(gòu)作相應(yīng)調(diào)整即可，即可以再以上實(shí)施例中去掉安裝上擴(kuò)孔刀頭5的結(jié)構(gòu)部件。
[0024]本實(shí)用新型的工作過程是:擠擴(kuò)成孔施工，鉆具正向旋轉(zhuǎn)向下鉆進(jìn)，鉆具上擴(kuò)孔刀頭5和下擴(kuò)孔刀頭7處于閉合工況(見圖3)，利用鉆具前部的螺旋齒10和擠擴(kuò)體對(duì)粧孔進(jìn)行初次成孔擠密；逆向旋轉(zhuǎn)并提升變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具，鉆具在逆向旋轉(zhuǎn)作用力和提升的雙重作用力下，鉆具的擠擴(kuò)體與固定在鉆頭體上的導(dǎo)向楔鐵13，發(fā)生軸向位移，使下擴(kuò)孔刀頭7的內(nèi)側(cè)延導(dǎo)向楔鐵13的傾角面滑動(dòng)，推動(dòng)徑向?qū)﹂_的下擴(kuò)孔刀頭7向擠擴(kuò)體外側(cè)張開一定的角度，下擴(kuò)孔刀頭7在逆向回轉(zhuǎn)作用下與粧周土體產(chǎn)生的反向作用阻力(見圖4)，當(dāng)增大的反作用力大于擴(kuò)孔刀頭背面土體的擠壓強(qiáng)度時(shí)，擴(kuò)孔刀頭在巨大的逆向旋轉(zhuǎn)作用力下，迅速的以穿銷4為圓心轉(zhuǎn)動(dòng)至擴(kuò)孔刀頭的設(shè)計(jì)極限位置，擴(kuò)孔刀頭以漸開線形的擠擴(kuò)側(cè)面，并以負(fù)角的形式擠擴(kuò)粧周土體，使之達(dá)到和滿足粧設(shè)計(jì)的成孔直徑要求(見圖5)。當(dāng)下擴(kuò)孔刀頭7向擠擴(kuò)體外側(cè)張開一定角度后，在巨大的逆向旋轉(zhuǎn)作用力下再帶動(dòng)上擴(kuò)孔刀頭5，以穿銷4為圓心轉(zhuǎn)動(dòng)至擴(kuò)孔刀頭的設(shè)計(jì)極限位置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具，包括鉆具接頭(1)、鉆頭主體(3)、穿銷(4)、中間板(6)、內(nèi)襯管(8)、下端板(9)、擠擴(kuò)體、螺旋齒(10)、開合鉆頭(11)，鉆頭主體(3)是中空的鋼管，上端焊接有鉆具接頭(1)，下端焊接有開合鉆頭(11)，鉆頭主體(3)外側(cè)，在擠擴(kuò)體的下端與開合鉆頭(11)之間焊接有呈螺旋狀的螺旋齒(10);中空的鉆頭主體(3)內(nèi)還焊接有內(nèi)襯管(8)，內(nèi)襯管(8)的兩端分別與鉆具接頭(I)和鉆頭主體(3)的下端采用電焊環(huán)形密封焊接， 其特征在于:所述的擠擴(kuò)體包括外襯板(12)、導(dǎo)向楔鐵(13)、內(nèi)襯板(14)、導(dǎo)向滑鍵(15)、下擴(kuò)孔刀頭(7);所述的擠擴(kuò)體是一組合焊接部件，中間板(6)與下端板(9)之間通過內(nèi)襯板(14)和外襯板(12)均呈對(duì)稱形式電焊連接，焊接固定在鉆頭主體(3)上的導(dǎo)向滑鍵(15)，在內(nèi)襯板(14)上的滑鍵槽內(nèi)滑動(dòng)；所述的導(dǎo)向楔鐵(13)固定在鉆頭主體(3)上，下擴(kuò)孔刀頭(7)通過穿銷(4)固定在擠擴(kuò)體的中間板(6)與下端板(9)之間。
2.如權(quán)利要求1所述的變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具，其特征在于:所述的鉆具還包括上端板(2 )，上端板(2 )與中間板(6 )之間通過內(nèi)襯板(14 )和外襯板(12)均呈對(duì)稱形式電焊連接；所述的擠擴(kuò)體還包括上擴(kuò)孔刀頭(5)，上擴(kuò)孔刀頭(5)通過穿銷(4)固定在擠擴(kuò)體的上端板(2)與中間板(6)之間。
3.如權(quán)利要求2所述的變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具，其特征在于:所述的上擴(kuò)孔刀頭(5)和下擴(kuò)孔刀頭(7)是呈對(duì)稱徑向?qū)﹂_的。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具，其特征在于:所述的下端板(9)與擠擴(kuò)體鉸合連接，下擴(kuò)孔刀頭(7)和上擴(kuò)孔刀頭(5)以穿銷(4)為中心偏轉(zhuǎn)。
5.如權(quán)利要求2或3所述的變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具，其特征在于:所述的上擴(kuò)孔刀頭(5)和下擴(kuò)孔刀頭(7)的外側(cè)與鉆具擠擴(kuò)體的外徑等圓，內(nèi)側(cè)是呈漸開線形的曲線。
6.如權(quán)利要求2或3所述的變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具，其特征在于:所述的上擴(kuò)孔刀頭(5)的上部設(shè)有倒角與曲線圓弧過度。
7.如權(quán)利要求1、2或3所述的變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具，其特征在于:所述的擠擴(kuò)體與固定在鉆頭體上的導(dǎo)向楔鐵(13 )發(fā)生軸向位移時(shí)，下擴(kuò)孔刀頭(7 )的內(nèi)側(cè)延導(dǎo)向楔鐵(13 )的傾角面滑動(dòng)。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于建筑用設(shè)備，特別涉及一種變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具。本實(shí)用新型通過鉆桿與擠擴(kuò)體存在一定的環(huán)狀空間的變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具，可實(shí)現(xiàn)上部直徑大、下部直徑小的樁基成孔要求，也可實(shí)現(xiàn)等直徑截面為圓柱形的成孔結(jié)構(gòu)形式，還可根據(jù)需要在變徑或等直徑擠擴(kuò)的同時(shí)，在樁體外側(cè)滾壓擠擴(kuò)成連續(xù)的螺旋狀的螺紋溝槽，且擠擴(kuò)成孔的螺紋螺距可按要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。同比全螺紋鉆具具有功率消耗低，擠擴(kuò)質(zhì)量穩(wěn)定。變徑擠擴(kuò)螺紋鉆具的成孔無需排土，通過變徑擠密成孔，更加環(huán)保、可大幅提高樁的承載力。
【IPC分類】E21B10-44, E21B10-26
【公開號(hào)】CN204571847
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420864240
【發(fā)明人】郭克誠(chéng), 陳保安
【申請(qǐng)人】武漢高鐵樁工科技有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2014年12月31日