CN102996075B - 一种钻扩组合钻具 - Google Patents
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Abstract
一种钻扩组合钻具，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，其一端铰接在中空杆体的销座上；连杆穿过位于中空杆体壁上的直槽，其一端铰接在扩刀杆中部，另一端铰接在油缸活塞杆端部接叉上；本发明钻扩组合钻具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，该钻具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。
Description
技术领域
本发明属于建筑行业施工的一种钻具，具体涉及一种钻扩组合钻具。
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、扩孔的钻扩组合钻具，这种钻扩组合钻具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具，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具，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具，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：
一种钻扩组合钻具，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，包括杆和安装在杆上的多个扩刀体，每一个扩刀体包括一扩刀头和一扩刀把；
下叶片；连杆；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，所述刀体固定在下叶片上；
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，其一端铰接在中空杆体的销座上；
所述油缸的活塞杆端部设有接叉；
所述连杆的一端铰接在扩刀杆中部，另一端穿过中空杆体壁上的直槽铰接在油缸的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上部的外周面上并位于下叶片上方；
所述扩刀体（42）通过扩刀把（422）固定在杆（43）的上端面（431）和下端面（432），除了杆（43）自由端上的扩刀体（42）以外，每一杆（43）上的扩刀体（42）的位置与相邻的一个杆（43）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（7）之间的间隙内，其最外端回转直径小于或等于上叶片（7）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，所述扩刀体位于杆的自由端上最外一个扩刀体的外侧面回转直径D2为600～1200mm，所述杆与中空杆体中心轴线之间的夹角α为45～60°。
本发明钻扩组合钻具的技术效果在于，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，通过操作油缸的活塞杆带动连杆，使扩刀杆打开，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，从而有效提高单桩的承载力。该钻具可用来构筑各种扩底桩和葫芦桩，具有施工方便、操作简易、作业周期短等显著特点。
附图说明
图1是本发明钻扩组合钻具的结构示意图；
图2是图1的中A-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-连杆，6-油缸，7-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，43-杆，61-接叉，421-扩刀头，422-扩刀把，101-网状耐磨层，431-上端面，432-下端面。
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，一种钻扩组合钻具，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，包括杆43和安装在杆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；下叶片3；连杆5；固装于中空杆体1内腔的油缸6和上叶片7；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，其一端铰接在中空杆体1的销座12上；所述油缸6的活塞杆端部设有接叉61；所述连杆5的一端铰接在扩刀杆4中部，另一端穿过中空杆体1壁上的直槽13铰接在油缸6的活塞杆端部的接叉61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上部的外周面上并位于下叶片3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固定在杆43的上端面431和下端面432，除了杆43自由端上的扩刀体42以外，每一杆43上的扩刀体42的位置与相邻的一个杆43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7之间的间隙内，其最外端回转直径小于或等于上叶片7的自由端的回转直径；所述下叶片3和上叶片7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位于杆43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，所述杆43与中空杆体1中心轴线之间的夹角α为45～60°。
本发明钻扩组合钻具使用时，首先与钻孔机钻杆联接，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连杆，扩刀杆的杆向外张开，位于其上、下端面的扩刀体切削土层，在接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 (5)
1.一种钻扩组合钻具，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），包括杆（43）和安装在杆（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）；
下叶片（3）；连杆（5）；固装于中空杆体（1）内腔的油缸（6）和上叶片（7）；
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，其一端铰接在中空杆体（1）的销座（12）上；
所述油缸（6）的活塞杆端部设有接叉（61）；
所述连杆（5）的一端铰接在扩刀杆（4）中部，另一端穿过中空杆体（1）壁上的直槽（13）铰接在油缸（6）的活塞杆端部的接叉（61）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）上部的外周面上并位于下叶片（3）上方；
所述扩刀体（42）通过扩刀把（422）固定在杆（43）的上端面（431）和下端面（432），除了杆（43）自由端上的扩刀体（42）以外，每一杆（43）上的扩刀体（42）的位置与相邻的一个杆（43）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（7）之间的间隙内，其最外端回转直径小于或等于上叶片（7）的自由端的回转直径。
2.根据权利要求1所述的钻扩组合钻具，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所述的钻扩组合钻具，其特征在于：所述下叶片（3）和上叶片（7）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或2所述的钻扩组合钻具，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。
5.根据权利要求1或3所述的钻扩组合钻具，其特征在于：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）位于杆（43）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，所述杆（43）与中空杆体（1）中心轴线之间的夹角α为45～60°。
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