CN201062357Y - 端头超径灌注桩用扩孔钻头 - Google Patents
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Abstract
一种端头超径灌注桩用扩孔钻头，属钻取扩孔桩的钻机钻头技术领域。钻头结构为：用作与钻杆连接的变径接头的下部固联有外环套和内环套，内、外环套之间活动地设置有导向杆，导向杆顶部的内、外环套之间设有弹簧，四组设有刀头的刀架均布铰接在变径接头底部，每组刀架由相互铰接的两个条形刀架组成，且条形刀架的下部固联在导向杆上。它能方便有效扩孔，施工形成端承桩，从而提高灌注桩单桩的荷载承载能力，在以非基岩为持力层的地质情况下，为高层、超高层、工民建工程的桩基施工创造了条件。
Description
技术领域
本实用新型涉及土建施工机械配件，特别是用于桩工钻机钻取扩桩孔的钻头制造领域。
背景技术
建筑工程中现有桩工钻机一般采用螺旋钻头、开钻等直径灌注桩孔，最后在孔内浇注混凝土(可加插钢筋笼)形成等直径灌注桩。
中国专利文献公开了一种“打桩钻机钻头(CN716485Y)，其带有灌浆通道的杆体下部的三个叶片上分别开有与该灌浆通道相连的出浆口，三个叶片沿径向向上倾斜设置”。中国专利文献还披露了一种“用于打桩钻机的钻头(CN2729292Y)，它是上一专利的改进型设计，主要是在杆体上设置上、下两层叶片，上层叶片水平设置、下层叶片沿径向向上倾斜设置。上述两种钻头均集钻孔、喷浆、打桩功能为一体，主要是解决减少钻孔阻力的问题。而目前在以非基岩为持力层的地质情况下，上部荷载极大的高层、超高层工民建工程为保证不超过地基承载力，一般采用加长桩体，加大桩体直径来提高单桩承载力。但是，加长或加大桩体直径必然会导致增大混凝土的用量，特别是当桩体长度和直径比过大时，桩体的承载力会显著降低。因此，上述现有桩工钻机只适用于等直径灌注桩的施工，在桩径桩深一定的前提下，难以达到提高单桩承载力的目的。现有桩工钻机不能满足高层、超高层工民建工程在以非基岩持力层的地质条件下的打桩施工：即在不增加桩身长度的前提下提高单桩的承受荷载能力。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种端头超径灌注桩用扩孔钻头，以在不改变桩径桩深的情况下，成倍提高单桩承载力。
本新型的目的由以下设计加以实现：一种端头超径灌注桩用扩孔钻头，钻头结构为：用作与钻杆连接的变径接头的下部固联有外环套和内环套，内、外环套之间活动地设置有导向杆，导向杆顶部的内、外环套之间设有弹簧，四组设有刀头的刀架均布铰接在变径接头底部，每组刀架由相互铰接的两个条形刀架组成，且条形刀架的下部固联在导向杆上(端头为“十”字合金)。
导向杆内的注水通道与变径接头内的水通道连通，两个条形刀架内设置有相互连通的水通道，且该水通道经通孔与导向杆内的注水通道连通；每个条形刀架上开有与其内水通道连通、用于冷却刀头的喷孔。
施工时，使用常规桩工钻机施工至预定扩孔深度，更换本新型扩孔钻头(将带有通孔的钻杆与变径接头联接)进行扩孔段施工：四组八个条形刀架在动力驱动下旋转，由于离心力作用，每组刀架中两个条形刀架之间的夹角(未受力时180°)逐渐减小(二者夹角减小至90°～60°，相应压缩弹簧)，扩孔半径逐渐增大(扩孔半径的极限接近一个条形刀架的长度，最终可使桩底形成直径扩大1-4倍桩身直径的圆锥体、锥台体，或一个锥台体下面组合一个倒锥台体；钻孔完成后，再在钻孔中置入钢筋笼(本申请人的专用钢筋骨架)。
与现有技术相比，本新型的有益效果是：
1、构思巧妙、设计新颖、机械结构简单，扩孔效率高
利用条形刀架旋转的离心力张开刀架，对岩土进行切割、剥离、撞击，扩孔效率高。
2、刀架刀头的使用寿命长
钻孔时，经钻杆引入的压力水从变径接头进入导向杆，再经导向杆上的通孔注入条形刀架内的水通道，最后，从刀架上的喷孔喷出，对条形刀架上的硬质含金刀头进行冷却，从而延长了刀架刀头的使用寿命。
3、采用本扩孔头施工，可形成端头超径灌注孔，一方面扩大桩底受力面积(端头桩径扩大1倍，桩底受力面积扩大为4倍)，另一方面极大提高单桩的荷载承载力，最终提高了建筑物的整体抗震能力。
附图说明
图1是本新型的立体示意图；
图2是图1的纵向(Y向)剖面图；
图3是图2所示条形刀架的断面图；
图4是图2所示刀头沿A-A线的剖面图；
图5是图2所示刀头底部嵌合在刀架上的示意图。
具体实施方式
图1图2示出，钻头结构为：用作与钻杆连接的变径接头1的下部固联有外环套3和内环套4，内、外环套之间活动地设置有导向杆5，导向杆顶部的内、外环套之间设有弹簧2，四组设有刀头的刀架均布铰接在变径接头底部，每组刀架内都由相互铰接的两个条形刀架(如，条形刀架6、8)组成，且条形刀架6的下部固联在导向杆上。图中变径接头1上有台肩，变径接头用作与钻杆连接。内环套与外环套相当于两根圆管形成的套管，导向杆5活动地设置在内、外环套之间。未受外力作用时，一组的两个条形刀架之间的夹角可为180°，此时弹簧处于未受力状态。图2中，条形刀架6、8为一组，条形刀架10、12为一组，条形刀架7、9为一组，条形刀架11、13为一组。条形刀架6(上端)、8(下端)相互铰接，条形刀架8的上端铰接在变径接头上，条形刀架6的下端与导向杆5固联。另外三组的连接方式与条形刀架6、8完全相同。四组刀架上设有(钢丝)定位绳14，以限制刀架张开角度。导向杆5内的注水通道5a与变径接头1内的水通道1a连通，两个条形刀架6、8内设置有相互连通的水通道6b，且该水通道经通孔与导向杆内的注水通道5a连通；每个条形刀架6上开有与其内水通道连通、用于冷却刀头的喷孔。从喷孔引出冷却水对刀头进行冷却，同时，利用水的压力带出钻孔时的岩屑。所有条形刀架上的刀头按等间距设置，且左、右相邻的两个条形刀架8、12上的刀头错位设置(参见图1，如，条形刀架12上的刀头与条形刀架8上的刀头在同一竖直高度上相互错位；同样，条形刀架10、6上的刀头相互错位)。参见图3，每个条形刀架的结构均为：硬质合金刀头6a的端头呈十字形(图5)，并固定在刀条6c上，刀条嵌设在条架6e上、并经螺钉6d固定。
图1中刀头采用硬质合金刀头，其形状不局限于图示形状(通过调整上下刀架的长度比例，可以改变扩孔端头的形状)，本处仅给出示意。
Claims (5)
1.一种端头超径灌注桩用扩孔钻头，其特征是：所述钻头结构为：用作与钻杆连接的变径接头(1)的下部固联有外环套(3)和内环套(4)，内、外环套之间活动地设置有导向杆(5)，导向杆顶部的内、外环套之间设有弹簧(2)，四组设有刀头的刀架均布铰接在变径接头底部，每组刀架由相互铰接的两个条形刀架(6、8)组成，且条形刀架(6)的下部固联在导向杆上。
2.根据权利要求1所述端头超径灌注桩用扩孔钻头，其特征是：所述导向杆(5)内的注水通道(5a)与变径接头(1)内的水通道(1a)连通，两个条形刀架(6、8)内设置有相互连通的水通道(6b)，且该水通道经通孔与导向杆内的注水通道(5a)连通；每个条形刀架上开有与其内水通道连通、用于冷却刀头的喷孔。
3.根据权利要求2所述端头超径灌注桩用扩孔钻头，其特征是：所述每个条形刀架(6)的结构均为：所述刀头为硬质合金刀头(6a)，其端头呈十字形、并固定在刀条(6c)上，刀条嵌设在条架(6e)上、并经螺钉(6d)固定。
4.根据权利要求1或2或3所述端头超径灌注桩用扩孔钻头，其特征是：所述所有条形刀架上的刀头按等间距设置，且左、右相邻的两个条形刀架(8、12)上的刀头错位设置。
5.根据权利要求4所述端头超径灌注桩用扩孔钻头，其特征是：所述四组刀架上设置有定位绳(14)。
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Applications Claiming Priority (1)
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| CNU2007200803975U CN201062357Y (zh) | 2007-07-23 | 2007-07-23 | 端头超径灌注桩用扩孔钻头 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201062357Y true CN201062357Y (zh) | 2008-05-21 |
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ID=39450727
Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
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-
2007
- 2007-07-23 CN CNU2007200803975U patent/CN201062357Y/zh not_active Expired - Lifetime
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| GR01 | Patent grant | ||
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