CN102996074B - 一种钻扩组合钻头 - Google Patents

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Abstract

一种钻扩组合钻头，包括中空杆体、多个刀体、扩刀杆、下叶片、油缸和上叶片；所述刀体固定在叶片上；下叶片有以水平状放射形均布地固定在中空杆体下部的外周面；扩刀杆位于下叶片的上方，沿中空杆体径向对称布置，摆杆用销轴枢轴安装于位于中空杆体外周面的销座上，其短臂穿过中空杆体壁上的直槽内，位于中空杆体孔内的端部腰形长槽通过销轴铰接在油缸活塞杆端部的接叉上；本发明钻扩组合钻头采用组合式钻掘结构，除满足一般直孔的钻掘功能外，当需要进行扩底或扩孔作业时，通过操作油缸使扩刀杆打开，增加承载桩的桩端及桩身的断面面积，该钻头用来构筑各种扩底桩和葫芦桩，具有施工方便、操作简易、施工周期短等显著特点。

Description

一种钻扩组合钻头
技术领域
本发明属于建筑行业施工的一种钻头，具体涉及一种钻扩组合钻头。
背景技术
随着高层建筑、大型桥梁、城市地铁和江河堤坝的建设工程发展需要，各种扩底桩和葫芦桩等新型承载桩得到大量运用，而建造这些承载桩将采用预制桩结合钻扩孔注浆成桩的施工工艺，即利用钻孔和扩孔功能的一体化钻具进行钻孔，根据设计要求对直孔按照一定距离扩孔，钻掘完成后利用螺旋钻杆排出土壤，然后放入预制桩后注入混凝土，待混凝土充分凝固后与预制桩结合成扩底桩和葫芦桩，该承载桩的承载力一般比预制直桩和搅拌混凝土桩提高50％以上。因此，需要一种与之工法相适应的钻孔、扩孔的钻扩组合钻头，这种钻扩组合钻头可以将桩端及桩身断面扩大，从而大大提高桩的承载力。目前尚没有具有这种功能的钻扩组合钻头，如果需要进行扩孔作业时，就得将钻杆提起后更换为扩孔钻头，这会影响施工进度和工程质量。
发明内容
本发明的目的在于根据建筑行业施工的需要，提出一种能扩大桩端及桩身断面的钻扩组合钻头，具有单桩承载力高、材料强度高和工程造价低等特点。
为达到以上目的、本发明所采用的解决方案是：
一种钻扩组合钻头，包括：
中空杆体，包括灌浆通道、销座、直槽和安装螺塞；
多个刀体，每一个刀体包括一刀头和一刀把；
扩刀杆，包括摆杆和安装在摆杆上的多个扩刀体，每一个扩刀体包括一扩刀头和一扩刀把，摆杆包括长臂、短臂、销孔和腰形长槽；
下叶片；固装于中空杆体内腔的油缸和上叶片；
其特征在于：
所述下叶片有2-4个，以水平状放射形均布地固定在中空杆体下部的外周面；所述刀体固定在叶片上；
所述油缸的活塞杆的端部设有接叉；
所述扩刀杆有2-4个，位于下叶片的上方，并沿中空杆体径向对称布置，所述摆杆是角尺形的，在拐角处通过其上的销孔并用销轴枢轴安装于位于中空杆体外周面的销座上，其短臂穿过中空杆体壁上的直槽并借助其端部的腰形长槽通过销轴铰接在油缸活塞杆端部的接叉上；
所述上叶片有2-8个，以水平状放射形均布地固定在中空杆体外周面上并位于下叶片的上方。
所述扩刀体通过扩刀把固定在摆杆的长臂的上端面和下端面，除了长臂自由端上的扩刀体以外，每一长臂上的扩刀体的位置与相邻的一个长臂上的扩刀体的位置在旋转方向上是错位布置排列的。
所述扩刀杆在自由状态时位于上叶片之间的间隙内，其最外端回转直径小于或等于上叶片的自由端的回转直径。
本发明可以是，所述刀体通过刀把焊接固定在下叶片的下边上，刀体在每一下叶片上安装2-4个，除了下叶片的自由端上的刀体以外，每一下叶片上的刀体的位置与另一个下叶片上的刀体的位置在旋转方向上是错位布置排列的。
本发明还可以是，所述下叶片和上叶片的自由端均为与中空杆体同轴心的圆弧面，该圆弧面上均设有网状耐磨层。
本发明还可以是，所述摆杆的角尺形的角度为≥90°。
本发明还可以是，所述刀体位于下叶片的自由端上最外一个刀体的外侧面回转直径D1为400～800mm。
本发明还可以是，所述油缸向下运动、推动扩刀杆处于完全展开的工作状态时，所述扩刀体位于长臂的自由端上最外一个扩刀体的外侧面回转直径D2为600～1200mm，所述长臂与中空杆体中心轴线之间的夹角α为45～60°。
本发明钻扩组合钻头的技术效果在于，由于采用组合式钻掘结构，前端为螺旋钻头，可满足一般直孔的钻掘功能；当需要进行扩底或扩孔作业时，通过操作油缸，活塞杆推动接叉，使扩刀杆的长臂打开，进行扩孔作业，以达到增加承载桩的桩端及桩身的断面面积，有效提高单桩的承载力。该钻扩组合钻头可用来构筑各种扩底桩和葫芦桩，具有施工方便、操作简易、施工周期短等显著特点。
附图说明
图1是本发明钻扩组合钻头的结构示意图；
图2是图1的中A向剖视图；
图3是图1中B向视图。
图示符号：1-中空杆体，2-刀体，3-下叶片，4-扩刀杆，5-油缸，6-上叶片，11-灌浆通道，12-销座，13-直槽，14-安装螺塞21-刀头，22-刀把，31-下边，42-扩刀体，421-扩刀头，422-扩刀把，43-摆杆，51-接叉,101-网状耐磨层，431-长臂，432-短臂，433-销孔，434-腰形长槽。
具体实施方式
以下结合附图所述实施例对本发明作进一步的说明。
如图1、图2和图3所示，一种钻扩组合钻头，包括：中空杆体1，包括灌浆通道11、销座12、直槽13和安装螺塞14；多个刀体2，每一个刀体2包括一刀头21和一刀把22；扩刀杆4，包括摆杆43和安装在摆杆43上的多个扩刀体42，每一个扩刀体42包括一扩刀头421和一扩刀把422，摆杆43包括长臂431、短臂432、销孔433和腰形长槽434；下叶片3；固装于中空杆体1内腔的油缸5和上叶片6；其特征在于：所述下叶片3有2-4个，以水平状放射形均布地固定在中空杆体1下部的外周面，所述刀体2固定在下叶片3上；所述油缸5的活塞杆的端部设有接叉51；所述扩刀杆4有2-4个，位于下叶片3的上方，并沿中空杆体1径向对称布置，所述摆杆43是角尺形的，在拐角处通过其上的销孔433并用销轴枢轴安装于位于中空杆体1外周面的销座12上，其短臂432穿过中空杆体1壁上的直槽13并借助其端部的腰形长槽434通过销轴铰接在油缸5活塞杆端部的接叉51上；所述上叶片7有2-8个，以水平状放射形均布地固定在中空杆体1的外周面上并位于叶片3的上方；所述刀体2通过刀把22焊接固定在下叶片3的下边31上，刀体2在每一下叶片3上安装2-4个，除了下叶片3的自由端上的刀体2以外，每一下叶片3上的刀体2的位置与另一个下叶片3上的刀体2的位置在旋转方向上是错位布置排列的；所述扩刀体42通过扩刀把422固定在摆杆43的长臂431的上端面和下端面，除了长臂431自由端上的扩刀体42以外，每一长臂431上的扩刀体42的位置与相邻的一个长臂431上的扩刀体42的位置在旋转方向上是错位布置排列的；所述扩刀杆4在自由状态时位于上叶片6之间的间隙内，其最外端回转直径小于或等于上叶片6的自由端的回转直径；所述下叶片3和上叶片6的自由端均为与中空杆体1同轴心的圆弧面，该圆弧面上均设有网状耐磨层101；所述摆杆43的角尺形的角度为≥90°；所述刀体2位于下叶片3的自由端上最外一个刀体2的外侧面回转直径D1为400～800mm；所述油缸6向下运动、推动扩刀杆4处于完全展开的工作状态时，所述扩刀体42位于长臂431的自由端上最外一个扩刀体42的外侧面回转直径D2为600～1200mm，所述长臂431与中空杆体1中心轴线之间的夹角α为45～60°。
本发明钻扩组合钻头使用时，首先与钻孔机的钻杆联接，同时钻杆内油管与油缸进出油管连接；启动钻孔机使钻杆旋转，下叶片下边的刀体向下钻掘，达到设计要求的钻孔深度。当需要扩孔时，操作钻孔机液压系统，使油缸工作，活塞杆通过接叉下推扩刀杆摆杆短臂的一端，同时使摆杆绕销孔中的销轴枢轴转动，于是，长臂向外张开，位于摆杆长臂的上、下端面的扩刀体切削土层，在靠近桩孔底部扩孔而形成一扩大孔体，完成扩底承载桩的施工作业；此外，根据设计需要，可沿桩孔长度方向一定间隔的距离进行扩孔而形成若干扩大孔体，完成葫芦承载桩的施工作业；当钻孔机钻具完成扩孔后，操作油缸将扩刀杆缩回，然后随钻杆提出孔外。

Claims (6)

1.一种钻扩组合钻头，包括：
中空杆体(1)，包括灌浆通道(11)、销座(12)、直槽(13)和安装螺塞(14)；
多个刀体(2)，每一个刀体(2)包括一刀头(21)和一刀把(22)；
扩刀杆(4)，包括摆杆(43)和安装在摆杆(43)上的多个扩刀体(42)，每一个扩刀体(42)包括一扩刀头(421)和一扩刀把(422)，摆杆(43)包括长臂(431)、短臂(432)、销孔(433)和腰形长槽(434)；
下叶片(3)；固装于中空杆体(1)内腔的油缸(5)和上叶片(6)；
其特征在于：
所述下叶片(3)有2-4个，以水平状放射形均布地固定在中空杆体(1)下部的外周面；所述刀体(2)固定在下叶片(3)上；
所述油缸(5)的活塞杆的端部设有接叉(51)；
所述扩刀杆(4)有2-4个，位于下叶片(3)的上方，并沿中空杆体(1)径向对称布置，所述摆杆(43)是角尺形的，在拐角处通过其上的销孔(433)并用销轴枢轴安装于位于中空杆体(1)外周面的销座(12)上，其短臂(432)穿过中空杆体(1)壁上的直槽(13)并借助短臂(432)端部的腰形长槽(434)通过销轴铰接在油缸(5)活塞杆端部的接叉(51)上；
所述上叶片(6)有2-8个，以水平状放射形均布地固定在中空杆体(1)外周面上并位于下叶片(3)的上方；
所述扩刀体(42)通过扩刀把(422)固定在摆杆(43)的长臂(431)的上端面和下端面，除了长臂(431)自由端上的扩刀体(42)以外，每一长臂(431)上的扩刀体(42)的位置与相邻的一个长臂(431)上的扩刀体(42)的位置在旋转方向上是错位布置排列的；
所述扩刀杆(4)在自由状态时位于上叶片(6)之间的间隙内，其最外端回转直径小于或等于上叶片(6)的自由端的回转直径。
2.根据权利要求1所述的钻扩组合钻头，其特征在于：所述刀体(2)通过刀把(22)焊接固定在下叶片(3)的下边(31)上，刀体(2)在每一下叶片(3)上安装2-4个，除了下叶片(3)的自由端上的刀体(2)以外，每一下叶片(3)上的刀体(2)的位置与另一个下叶片(3)上的刀体(2)的位置在旋转方向上是错位布置排列的。
3.根据权利要求1所述的钻扩组合钻头，其特征在于：所述下叶片(3)和上叶片(6)的自由端均为与中空杆体(1)同轴心的圆弧面，该圆弧面上均设有网状耐磨层(101)。
4.根据权利要求1所述的钻扩组合钻头，其特征在于：所述摆杆(43)的角尺形的角度为≥90°。
5.根据权利要求1或2所述的钻扩组合钻头，其特征在于：所述刀体(2)位于下叶片(3)的自由端上最外一个刀体(2)的外侧面回转直径D1为400～800mm。
6.根据权利要求1或3所述的钻扩组合钻头，其特征在于：所述油缸(5)向下运动、推动扩刀杆(4)处于完全展开的工作状态时，所述扩刀体(42)位于长臂(431)的自由端上最外一个扩刀体(42)的外侧面回转直径D2为600～1200mm，所述长臂(431)与中空杆体(1)中心轴线之间的夹角α为45～60°。
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