CN102434104A - 一种用于螺纹灌注桩施工的新型钻头及其成桩方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钻头及其使用方法，尤其是涉及一种用于螺纹灌注桩施工的新型钻头及其成桩方法。一种用于螺纹灌注桩的新型钻头，其特征在于，包括钻头筒体(1)、钻杆(2)、与钻杆(2)相配接并设置在钻头筒体(1)内的空心芯轴(3)以及设置在钻头筒体(1)内部并能伸出所述钻头筒体(1)外的螺纹成型机构，空心芯轴(3)上还设有若干透气孔，上述钻头筒体(1)一端还设有与钻头筒体(1)相铰接的活门(4)。因此，本发明具有如下优点：1.钻进挤压成孔，反转扩展形成螺纹，并利用钻头透气孔排气，以达到高效节能且环保；2.混凝土灌注时能够有效排气，减小成桩的沉降，提高桩身的稳定性。

Description

一种用于螺纹灌注桩施工的新型钻头及其成桩方法

技术领域

本发明涉及一种钻头及其成桩方法，尤其是涉及一种用于螺纹灌注桩施工的新型钻头及其成桩方法。 

背景技术

挤压桩和螺纹桩是软土基础工程建设中常用的桩基础施工工艺，用作地基加固处理满足承载力和控制沉降。挤压桩作为桩基础具有成桩速度快、效率高等优点，但其承载力有限，不能满足复杂建筑物对基础的要求；螺纹桩的承载力大大提高，但传统的长螺旋桩机由于钻进和提升过程中所需功率较大、造价高，形成的螺纹时常残缺不全；并且由于混凝土输送管道内气体排出不畅通，容易在桩身底端形成一层气垫，易导致桩身的沉降。 

发明内容

本发明专利主要是提供了一种钻进挤压成孔，反转扩展形成螺纹，并利用钻头透气孔排气，以达到高效节能且环保的一种用于螺纹灌注桩的新型钻头及其成桩方法。 

本发明专利再有一目的是解决施工时排气不畅的问题，由于混凝土输送管道内气体排出不畅通，容易在桩身底端形成一层气垫，易导致桩身的沉降等技术问题；本发明专利提供了一种混凝土灌注时能够有效排气，减小成桩的沉降，提高桩身的稳定性的一种用于螺纹灌注桩施工的新型钻头及其成桩方法。 

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的： 

一种用于螺纹灌注桩施工的新型钻头，其特征在于，包括钻头筒体、钻杆、与钻杆相配接并设置在钻头筒体内的空心芯轴以及设置在钻头筒体内部并能伸出所述钻头筒体外的螺纹成型机构，空心芯轴上还设有若干透气孔，上述钻头筒体一端还设有与钻头筒体相铰接的活门。 

本发明专利主要是通过钻进切削挤压形成直孔，钻进过程中通过钻头前端切削刃切削，适当地给予一定的钻进加压力，可以较为轻松地穿透各种地层，无需钻进过程中即形成螺纹，有效地减小钻进阻力，反转提升时扩展棘爪形成螺纹，挤压阻力小，同时也解决了钻进提升两个过程中因各种速度匹配以及各种机械误差而导致的螺纹紊乱现象。 

在上述一种用于螺纹灌注桩的新型钻头，所述螺纹成型机构包括一端与钻头筒体铰接的棘爪，所述的棘爪另一端通过连杆与上述空心芯轴相铰接。 

在上述一种用于螺纹灌注桩施工的新型钻头，所述的钻头筒体上设置有限位装置，所述的限位装置包括一个套设在上述空心芯轴上的扇形限位片以及设置在扇形限位片两旁并固定在上述空心芯轴上的两个限位块，上述连杆一端与棘爪固连，另一端固定在所述扇形限位片上。 

一种使用螺纹灌注桩施工的新型钻头的成桩方法，其特征在于，包括以下步骤： 

步骤1，桩机钻进时，钻杆正转，挤压扩展钻头的棘爪位于钻头筒体内，通过切削刃切削钻进，并通过给予一定的加压钻进力挤压形成直孔，直至施工要求深度。 

步骤2，桩机提升时，钻杆反转，挤压扩展钻头的棘爪扩展，伸出钻头筒体外，通过棘爪的挤压形成螺纹，同时打开钻头活门，输送混凝土，直至钻头 提升至地表结束。 

因此，本发明具有如下优点：1.钻进挤压成孔，反转扩展形成螺纹，并利用钻头透气孔排气，以达到高效节能且环保的效果；2.混凝土灌注时钻头活门打开的同时即把钻头下端部与钻杆外侧已形成的直孔联通，能够有效排气，减小成桩的沉降，提高桩身的稳定性。 

附图说明

图1为本发明专利钻具结构示意图； 

图2是本发明的步骤1时钻头的状态结构示意图原理图； 

图3是本发明的步骤2时钻头的状态结构示意图原理图。 

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，图中，钻头筒体1、钻杆2、空心芯轴3、活门4、棘爪5、连杆6、限位装置7、扇形限位片8、限位块9、切削刃10。 

实施例： 

一种用于螺纹灌注桩施工的新型钻头，包括钻头筒体1、钻杆2、与钻杆2相配接并设置在钻头筒体1内的空心芯轴3以及设置在钻头筒体1内部并能伸出所述钻头筒体1外的螺纹成型机构，空心芯轴3上还设有若干透气孔，上述钻头筒体1一端还设有与钻头筒体1相铰接的活门4。 

螺纹成型机构包括一端与钻头筒体1铰接的棘爪5，所述的棘爪5另一端通过连杆6与上述空心芯轴3相铰接，钻头筒体1上设置有限位装置7，所述的限位装置7包括一个套设在上述空心芯轴3上的扇形限位片8以及设置在扇形限位片8两旁并固定在上述空心芯轴3上的两个限位块9，上述连杆6一端 与棘爪5固连，另一端固定在所述扇形限位片8上。 

使用螺纹灌注桩施工的钻具时，包括以下步骤： 

步骤1，桩机钻进时，钻杆2正转，挤压扩展钻头的棘爪5位于钻头筒体1内，通过切削刃10切削钻进，并通过给予一定的加压钻进力挤压形成直孔，直至施工要求深度。 

步骤2，桩机提升时，钻杆2反转，挤压扩展钻头的棘爪5扩展，伸出钻头筒体1外，通过棘爪5的挤压形成螺纹，同时打开钻头活门4，输送混凝土，直至钻头提升至地表结束。 

钻头活门4打开的同时即打开了透气孔，使得钻头端部与钻头上部已形成的直孔联通，输送混凝土时管道内的气体一部分通过钻杆2上部透气装置排出，另一部分通过钻头透气孔沿已形成的直孔排出地表。 

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。 

尽管本文较多地使用了钻头筒体1、钻杆2、空心芯轴3、活门4、棘爪5、连杆6、限位装置7、扇形限位片8、限位块9、切削刃10等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。 

Claims (4)

1.一种用于螺纹灌注桩的新型钻头，其特征在于，包括钻头筒体(1)、钻杆(2)、与钻杆(2)相配接并设置在钻头筒体(1)内的空心芯轴(3)以及设置在钻头筒体(1)内部并能伸出所述钻头筒体(1)外的螺纹成型机构，空心芯轴(3)上还设有若干透气孔，上述钻头筒体(1)一端还设有与钻头筒体(1)相铰接的活门(4)。

2.根据权利要求1所述的一种用于螺纹灌注桩的新型钻头，其特征在于，所述螺纹成型机构包括一端与钻头筒体(1)铰接的棘爪(5)，所述的棘爪(5)另一端通过连杆(6)与上述空心芯轴(3)相铰接。

3.根据权利要求2所述的一种用于螺纹灌注桩的新型钻头，其特征在于，所述的钻头筒体(1)上设置有限位装置(7)，所述的限位装置(7)包括一个套设在上述空心芯轴(3)上的扇形限位片(8)以及设置在扇形限位片(8)两旁并固定在上述空心芯轴(3)上的两个限位块(9)，上述连杆(6)一端与棘爪(5)固连，另一端固定在所述扇形限位片(8)上。

4.一种使用权利要求1所述的用于螺纹灌注桩的新型钻头的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，桩机钻进时，钻杆(2)正转，挤压扩展钻头的棘爪(5)位于钻头筒体(1)内，通过切削刃(10)切削钻进，并通过给予一定的加压钻进力挤压形成直孔，直至施工要求深度。

步骤2，桩机提升时，钻杆(2)反转，挤压扩展钻头的棘爪(5)扩展，伸出钻头筒体(1)外，通过棘爪(5)的挤压形成螺纹，同时打开钻头活门(4)，输送混凝土，直至钻头提升至地表结束。

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