CN105822221A - 输灰直喷型钻杆 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑技术领域，涉及一种输灰直喷型钻杆。包括钻杆和位于钻杆端部的钻头，所述的钻杆上设有能驱动钻头转动的钻头驱动器，还包括贯穿钻杆和钻头驱动器的输灰管组件，所述的输灰管组件插入到钻头中并与钻头转动连接，所述的钻头上具有出灰孔组件，且出灰孔组件连通输灰管组件。本发明出灰顺畅，不易堵，搅拌均匀。

Description

输灰直喷型钻杆

技术领域

本发明属于建筑技术领域，涉及一种输灰直喷型钻杆。

背景技术

在建筑领域，在制作水泥土搅拌桩时，通常要使用钻杆组件对地面进行钻孔，同时喷射混凝土、固化剂等浆料，当浆料与泥土混合固化后即形成水泥土搅拌桩。大部分软土地基处理采用湿喷桩进行加固处理，湿喷桩是利用水泥或水泥系材料为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将原位土和固化剂强制搅拌，形成水泥土圆柱体。由于固化剂和土之间产生一系列物理化学反应，使圆柱桩体具有一定的强度，桩体周围的土得到部分改善，组成具有整体性、水稳性和一定强度的复合地基，从而提高地基承载力，减少地基不均匀沉降，达到加固地基的目的。

在水泥土搅拌桩的强度主要依靠浆料与周围泥土的结合程度决定，如浆料与泥土混合不均匀，水泥土搅拌桩的强度会受到极大影响，也即强度会降低。因此如何在钻孔过程中实现浆料与泥土混合均匀的效果成为目前研究的关键。

本申请人在之前申请的专利水泥土搅拌桩打桩机的活动式钻杆[201510417309.5]，包括具有内腔的驱动箱体，驱动箱体上设有至少一个轴向贯穿整个驱动箱体的通孔，通孔内设有能周向转动且呈筒状的导向套，导向套内穿设有贯穿整个驱动箱体的钻杆，且钻杆与导向套之间设有轴向导向结构，导向套连接有能带动导向套周向转动的周向转动机构，钻杆连接有能驱动钻杆轴向往复滑动的轴向驱动机构。该方案的钻杆体可以轴向伸缩且可以在周向转动的同时进行轴向滑动，不易遇到无法钻动的现象，增大了施工后的水泥土搅拌桩横截面的周长，提高了水泥土搅拌桩的抗拔能力。但是该方案的美中不足之处在于，没有将钻头结构与钻杆的输灰管结构进行有效连接，从而进一步提高搅拌的均匀性及处灰效果。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种出灰效果好，搅拌均匀的输灰直喷型钻杆。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种输灰直喷型钻杆，包括钻杆和位于钻杆端部的钻头，所述的钻杆上设有能驱动钻头转动的钻头驱动器，还包括贯穿钻杆和钻头驱动器的输灰管组件，所述的输灰管组件插入到钻头中并与钻头转动连接，所述的钻头上具有出灰孔组件，且出灰孔组件连通输灰管组件。

在上述的输灰直喷型钻杆中，所述的出灰孔组件包括若干出灰孔且若干出灰孔具有共同的连接点，该连接点与输灰管组件的端部连通。

在上述的输灰直喷型钻杆中，所述的出灰孔组件连通钻头的底部和侧部。

在上述的输灰直喷型钻杆中，组成出灰孔组件的若干出灰孔至少有一个出灰孔连通钻头的底部，且至少有一个出灰孔连通钻头的侧部。

在上述的输灰直喷型钻杆中，连通钻头底部的出灰孔和连通钻头侧部的出灰孔之间的夹角为锐角。

在上述的输灰直喷型钻杆中，所述的钻头外表面具有凹凸齿。

在上述的输灰直喷型钻杆中，所述的钻头外表面呈波浪形。

在上述的输灰直喷型钻杆中，所述的钻头外表面具有呈螺旋形的旋转叶片，所述的钻头驱动器位于钻杆和钻头之间，钻头驱动器固定在钻杆上，钻头驱动器与钻头驱动连接。

在上述的输灰直喷型钻杆中，所述的输灰管组件包括至少两根输灰管，每根输灰管连接一个出灰孔组件，且不同的出灰孔组件在钻头上的高度不同。

在上述的输灰直喷型钻杆中，至少有一个连接输灰管的出灰孔组件位于钻头的中上部，且至少有一个连接输灰管的出灰孔组件位于钻头的中下部。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：1、出灰孔在钻头上，利用钻头转动的离心力使出灰顺畅，不会堵住钻头；2、不同高度的输灰管的设置可以在下钻和上钻的过程中分配不同的输灰量，并进一步使输出的物料搅拌更均匀。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图；

图2是实施例2的结构示意图；

图3是实施例3的结构示意图。

图中：钻杆1、钻头2、搅拌轮2a、钻头驱动器3、输灰管组件4、出灰孔组件5、出灰孔6、凹凸齿7、旋转叶片8、输灰管9、连接点a。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

实施例1

如图1所示，一种输灰直喷型钻杆，包括钻杆1和位于钻杆1端部的钻头2，钻杆1可以是圆形或多边形，不做限定，所述的钻杆1上设有能驱动钻头2转动的钻头驱动器3，钻头驱动器3，可以是电机或液压马达等能够提供周向转动动力的动力机构，还包括贯穿钻杆1和钻头驱动器3的输灰管组件4，所述的输灰管组件4插入到钻头2中并与钻头2转动连接，也即当钻头2转动的时候，输灰管组件4是静止不动的，输灰管组件4可以通过密封件与钻杆1密封连接，密封件可以是密封圈、密封环等，也可以采用面密封的机械密封方式，输灰管组件4中可以输入水泥浆、固化剂、建筑垃圾等等，所述的钻头2上具有出灰孔组件5，且出灰孔组件5连通输灰管组件4，因此从输灰管组件4中输入的物料能直接从出灰孔组件5输出，由于钻头2是转动状态，对物料会产生离心力，因此物料从钻头2上的出灰孔组件5输出非常顺畅。

优选方案，出灰孔组件5连通钻头2的底部和侧部。具体的说，输灰管组件包括输灰管9，所述的出灰孔组件5包括若干出灰孔6且若干出灰孔6具有共同的连接点a，该连接点a与输灰管9的端部连通，也就是说，所有的出灰孔6一端连通输灰管9，另一端贯穿钻头2。

组成出灰孔组件5的若干出灰孔6至少有一个出灰孔6连通钻头2的底部，且至少有一个出灰孔6连通钻头2的侧部。连通钻头2底部的出灰孔6和连通钻头2侧部的出灰孔6之间的夹角为锐角，优选地，该夹角为10-80°，跟优选地，该夹角为60-75°。

钻头2外表面具有凹凸齿7，凹凸齿7可以是向钻头2表面凹陷的结构，也可以是突出钻头2表面的结构，置于凹凸齿7的形状，本实施例不做限定，本领域技术人员应当理解，凹凸齿可以是球缺形、柱形、片状或其他形状和结构。

钻头2外表面具有呈螺旋形的旋转叶片8，旋转叶片用于打散物料，使搅拌更均匀，本实施例的旋转叶片8优选为一体式螺旋结构，且旋转叶片8分别靠近钻头2的顶部和底部，在钻头2转动过程中，快速分散出灰孔6中输出的物料，并搅拌均匀。

在本实施例中，作为一种优选的方案，钻头驱动器3位于钻杆1和钻头2之间，钻头驱动器3固定在钻杆1上，钻头驱动器3与钻头2驱动连接。

实施例2

本实施例与实施例1的结构和工作原理基本相同，不同之处在于，如图2所示，所述的输灰管组件4包括至少两根输灰管9，每根输灰管9连接一个出灰孔组件5，且不同的出灰孔组件5在钻头2上的高度不同。所述的钻头2外表面呈波浪形。

至少有一个连接输灰管9的出灰孔组件5位于钻头2的中上部，且至少有一个连接输灰管9的出灰孔组件5位于钻头的中下部。

两根输灰管9的目地在于，当钻头2下钻的时候第一根输灰管9(连接位于钻头2中上部的出灰孔组件5的那根输灰管9)正常进灰，第二根输灰管9(连接位于钻头2中下部的出灰孔组件5的那根输灰管9)只要进少量的灰就行了，因为第一根输灰管9通过出灰孔6出灰之后钻头2继续下钻，钻头2的波浪形外表面及凹凸齿会把第一根输灰管9喷出的灰打的很均匀，第二根输灰管9出灰只是为了不让与第二根输灰管9连接的出灰孔6堵住，当钻到底部时，第一根输灰管9改变输灰的材料切换成喷带有石子的混凝土，这样搅拌桩的底部就比较结实了，然后钻头往上提出，在一定的深度内都由第一根输灰管9喷混凝土，当到设定的高度时第一根输灰管9停止喷混凝土改成喷少量的主材料，此时第二根输灰管9开始喷大量的主材料，因为此时是钻杆1处于往回退的状态，第一根输灰管9喷出的料只能搅拌一会就不能搅拌了，而第二根输灰管9喷出的材料则可以经过反复的搅拌，从而使得钻头2下钻与上升都能得到很好的搅拌效果。并且由于钻头的特殊外形使得钻头2下土的阻力变小，而且在钻头2底部能喷出高强度的混凝土使得搅拌桩的性能得大最大的发挥。

实施例3

本实施例与实施例1的结构和工作原理基本相同，不同之处在于，如图3所示，所述的钻头2包括至少两个搅拌轮2a，优选地，两个搅拌轮2a沿钻杆1的中心线对称设置。搅拌轮2a也可以设置2个以上，如3个、4个等等并沿钻杆1的中心线均匀分布。出灰孔6位于搅拌轮2a内且出灰孔6的孔口朝上。

本实施例非常适用于软土质中用于制备水泥土搅拌桩，搅拌过程均匀，从而提高水泥土搅拌桩的强度。

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杆1、钻头2、搅拌轮2a、钻头驱动器3、输灰管组件4、出灰孔组件5、出灰孔6、凹凸齿7、旋转叶片8、输灰管9、连接点a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 (10)

1.一种输灰直喷型钻杆，包括钻杆(1)和位于钻杆(1)端部的钻头(2)，所述的钻杆(1)上设有能驱动钻头(2)转动的钻头驱动器(3)，其特征在于，还包括贯穿钻杆(1)和钻头驱动器(3)的输灰管组件(4)，所述的输灰管组件(4)插入到钻头(2)中并与钻头(2)转动连接，所述的钻头(2)上具有出灰孔组件(5)，且出灰孔组件(5)连通输灰管组件(4)。

2.根据权利要求1所述的输灰直喷型钻杆，其特征在于，所述的输灰管组件()包括输灰管(9)，所述的出灰孔组件(5)包括若干出灰孔(6)且若干出灰孔(6)具有共同的连接点，该连接点与输灰管(9)的端部连通。

3.根据权利要求1所述的输灰直喷型钻杆，其特征在于，所述的出灰孔组件(5)连通钻头(2)的底部和侧部。

4.根据权利要求2所述的输灰直喷型钻杆，其特征在于，组成出灰孔组件(5)的若干出灰孔(6)至少有一个出灰孔(6)连通钻头(2)的底部，且至少有一个出灰孔(6)连通钻头(2)的侧部。

5.根据权利要求4所述的输灰直喷型钻杆，其特征在于，连通钻头(2)底部的出灰孔(6)和连通钻头(2)侧部的出灰孔(6)之间的夹角为锐角。

6.根据权利要求1所述的输灰直喷型钻杆，其特征在于，所述的钻头(2)外表面具有凹凸齿(7)。

7.根据权利要求1所述的输灰直喷型钻杆，其特征在于，所述的钻头(2)外表面呈波浪形。

8.根据权利要求1所述的输灰直喷型钻杆，其特征在于，所述的钻头(2)外表面具有呈螺旋形的旋转叶片(8)，所述的钻头驱动器(3)位于钻杆(1)和钻头(2)之间，钻头驱动器(3)固定在钻杆(1)上，钻头驱动器(3)与钻头(2)驱动连接。

9.根据权利要求1所述的输灰直喷型钻杆，其特征在于，所述的输灰管组件(4)包括至少两根输灰管(9)，每根输灰管(9)连接一个出灰孔组件(5)，且不同的出灰孔组件(5)在钻头(2)上的高度不同。

10.根据权利要求9所述的输灰直喷型钻杆，其特征在于，至少有一个连接输灰管(9)的出灰孔组件(5)位于钻头(2)的中上部，且至少有一个连接输灰管(9)的出灰孔组件(5)位于钻头(2)的中下部。