CN107882510A - 一种可变径钻孔用钻头装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于桩基工程用钻孔工具，涉及一种可变径钻孔用钻头。该装置在传统钻头的基础上改造并优化，该装置包括钻杆，活动刀排安装座，活动刀排，油缸，油缸安装座，销钉，螺旋钻头，活动刀排安装在活动刀排安装座上，经由油缸拉紧，可通过控制油缸伸缩控制活动刀排叶片打开的大小从而达到变径效果。与现有技术相比，本钻头具有边钻进边扩孔、有效地降低塌孔几率，且可减少钻进阻力，钻孔效率高，减少卡钻风险，保证钻孔安全等优点。

Description

一种可变径钻孔用钻头装置及施工方法

技术领域

本发明涉及一种可变径钻孔用钻头装置及施工方法，主要应用于市政基础、工业及民用工程建设中的地基加固、改良及防止土方位移等领域。

背景技术

钻孔灌注桩是通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。

目前一般沿海、土质较软的地区都采用钻孔灌注桩加大地基的承载能力，抵抗土方侧压力和防止土方位移。目前钻孔灌注桩机都是采用固定钻头进行钻孔作业，遇到需要扩孔作业时，只能采取更换钻头的方法，这样不仅操作复杂，而且耗时，耗力，钻孔效率低；再者，固定钻头下钻时钻进阻力大，容易造成塌孔和卡钻故障。

发明内容

本发明的目的就是：与现有技术相比，本钻头具有边钻进边扩孔、有效地降低塌孔几率，且可减少钻进阻力，钻孔效率高，减少卡钻风险，保证钻孔安全等优点。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

所述的钻头装置包括钻杆，活动刀排安装座，活动刀排，油缸，油缸安装座，销钉，螺旋钻头，所述的钻杆固定在全液压钻孔桩机的钻杆上，活动刀排安装座焊接在钻杆上，活动刀排一端安装在活动刀排安装座上，并用销钉固定，油缸安装座焊接在钻杆上，油缸一端安装在油缸安装座上，并用销钉固定，活动刀排另一端和油缸另一端安装在一起，并用销钉固定。

所述的活动刀排，可通过控制油缸伸缩控制活动刀排叶片打开的大小从而达到变径效果。

所述的油缸带有行程感应装置，可以实时反馈钻孔直径的大小的信号。

所述的钻头装置通过螺栓与全液压钻孔桩机连接，油缸油管连接到全液压钻孔桩机的液压控制系统，经驾驶室里的控制器输出指令可以随时控制活动刀排的打开直径，该钻头装置采用带有行程感应装置的油缸，可精确控制刀排的打开直径从而保证钻孔的直径。其工作原理为：当操作员操纵带有刻度的手柄到指定位置时，控制器接收指令并控制液压系统向油缸输出(或减少)压力使油缸活塞伸长(或缩短)控制活动刀排的打开角度，再通过油缸上行程感应装置的反馈信号调整油缸输出一个稳定压力从而达到预定的直径。

所述的一种可变径钻孔用钻头装置的施工方法，包括以下步骤：

1)平整施工场地，根据施工图放出实样；

2)根据施工图要求开沟槽；

3)装置复位，将所述全液潜水压钻孔桩机移动到待施工位置，钻头直径调整到初始位置；

4)开启主机进行监控，扳动带刻度盘的手柄至图纸要求的尺寸位置，主机向液压控制器发出信号，液压控制器通过主机输出的信号控制油缸的伸长使钻头直径变大，同时油缸上的行程感应装置发出反馈信号给液压控制器使其输出稳定的压力，让钻头直径一直保持图纸所需的钻孔大小；

5)启动动力组件，动力组件驱动钻杆旋转，钻杆带动钻头下钻，并使钻头下沉到设计桩底标高；

6)开动主机钻杆上的水泵将水注入钻头底部，从而将泥浆清理进泥浆池；

7)动力组件提升钻杆，将钻杆提升至设计桩顶标高，一次成孔；

8)移至第二组继续施工。

一种可变径钻孔用钻头装置的施工方法，其钻头的大小可以随图纸钻孔直径的改变而改变。

一种可变径钻孔用钻头装置的施工方法，其钻孔方式包括以下两种：

一、钻孔直径可按图纸要求的单一直径进行钻孔；

二、钻孔直径可根据现场需要在成孔过程中随要求改变钻孔直径。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1)本发明增加活动刀排和油缸，使钻头直径可以随意改变，从而可以实现边钻进边扩孔的钻孔方法，可减少钻进阻力，钻孔效率高，减少卡钻风险；

2)本发明油缸里的行程感应装置和主机、液压控制器相连组成一个控制回路，可实时监控钻头直径的大小，从而可以在钻孔过程中随要求改变钻孔的大小，此过程无需跟换钻头即可实现，节省施工时间，提高钻孔效率；

附图说明

附图1：本发明的结构示意图

附图2：可变径钻头安装结构图

具体实施方式

如图2所示，所述的可变径钻头装置用螺栓固定在全液压潜水钻孔桩机的钻杆(图2-1)，可变径钻头装置油缸油管经钻杆中心连接一直连接到全液压潜水钻孔桩机的液压控制器上，液压控制器与驾驶室里的主机联接，这样就组成了一个可控制回路。当操作员操纵带有刻度的手柄到指定位置时，控制器接收指令并控制液压系统向油缸输出(或减少)压力使油缸活塞伸长(或缩短)控制活动刀排的打开角度，再通过油缸上行程感应装置的反馈信号调整油缸输出一个稳定压力从而达到预定的直径。

使用上述可变径钻头装置的施工方法，可一次成孔，成桩直径为700～1000mm。具体包括以下几个步骤：

1)平整施工场地，根据施工图放出实样；

2)根据施工图要求开沟槽；

3)装置复位，将所述全液潜水压钻孔桩机移动到待施工位置，钻头直径调整到初始位置；

4)开启主机进行监控，扳动带刻度盘的手柄至图纸要求的尺寸位置，主机向液压控制器发出信号，液压控制器通过主机输出的信号控制油缸的伸长使钻头直径变大，同时油缸上的行程感应装置发出反馈信号给液压控制器使其输出稳定的压力，让钻头直径一直保持图纸所需的钻孔大小；

5)启动动力组件，动力组件驱动钻杆旋转，钻杆带动钻头下钻，并使钻头下沉到设计桩底标高；

6)开动主机钻杆上的水泵将水注入钻头底部，从而将泥浆清理进泥浆池；

7)动力组件提升钻杆，将钻杆提升至设计桩顶标高，一次成孔；

8)移至第二组继续施工。

Claims (7)

1.一种可变径钻孔用钻头装置，其特征在于，所述的钻头装置包括钻杆，活动刀排安装座，活动刀排，油缸，油缸安装座，销钉，螺旋钻头，所述的钻杆固定在全液压钻孔桩机的钻杆上，活动刀排安装座焊接在钻杆上，活动刀排一端安装在活动刀排安装座上，并用销钉固定，油缸安装座焊接在钻杆上，油缸一端安装在油缸安装座上，并用销钉固定，活动刀排另一端和油缸另一端安装在一起，并用销钉固定。

2.根据权利要求1所述的一种可变径钻孔用钻头装置，其特征在于，所述的活动刀排，可通过控制油缸伸缩控制活动刀排叶片打开的大小从而达到变径效果。

3.根据权利要求1所述的一种可变径钻孔用钻头装置，其特征在于，所述的油缸带有行程感应装置，可以实时反馈钻孔直径的大小的信号。

4.根据权利要求1所述的一种可变径钻孔用钻头装置，其特征在于，所述的钻头装置通过螺栓与全液压钻孔桩机连接，油缸油管连接到全液压钻孔桩机的液压控制系统，经驾驶室里的控制器输出指令可以随时控制活动刀排的打开直径，该钻头装置采用带有行程感应装置的油缸，可精确控制刀排的打开直径从而保证钻孔的直径。其工作原理为：当操作员操纵带有刻度的手柄到指定位置时，控制器接收指令并控制液压系统向油缸输出(或减少)压力使油缸活塞伸长(或缩短)控制活动刀排的打开角度，再通过油缸上行程感应装置的反馈信号调整油缸输出一个稳定压力从而达到预定的直径。

5.所述的一种可变径钻孔用钻头装置的施工方法，包括以下步骤：

1)平整施工场地，根据施工图放出实样；

2)根据施工图要求开沟槽；

3)装置复位，将所述全液潜水压钻孔桩机移动到待施工位置，钻头直径调整到初始位置；

4)开启主机进行监控，扳动带刻度盘的手柄至图纸要求的尺寸位置，主机向液压控制器发出信号，液压控制器通过主机输出的信号控制油缸的伸长使钻头直径变大，同时油缸上的行程感应装置发出反馈信号给液压控制器使其输出稳定的压力，让钻头直径一直保持图纸所需的钻孔大小；

5)启动动力组件，动力组件驱动钻杆旋转，钻杆带动钻头下钻，并使钻头下沉到设计桩底标高；

6)开动主机钻杆上的水泵将水注入钻头底部，从而将泥浆清理进泥浆池；

7)动力组件提升钻杆，将钻杆提升至设计桩顶标高，一次成孔；

8)移至第二组继续施工。

6.根据权利要求5所述的一种可变径钻孔用钻头装置的施工方法，其钻头的大小可以随图纸钻孔直径的改变而改变。

7.根据权利要求5所述的一种可变径钻孔用钻头装置的施工方法，其钻孔方式包括以下两种：

一、钻孔直径可按图纸要求的单一直径进行钻孔；

二、钻孔直径可根据现场需要在成孔过程中随要求改变钻孔直径。