CN201334661Y - 一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具，包括带有旋扩装置的螺旋钻杆本体，所述的旋扩装置为纵向均布在钻杆外侧的至少两组支扩臂，每组支扩臂由铰接在一起的上、下支臂组成；所述支扩臂由动力源驱动套装在钻杆本体上的空心油缸带动撑开或收拢。在施工长螺旋素砼复合地基或长螺旋灌注桩(后插钢筋笼)时，首先用长螺旋钻杆钻出成孔，然后支扩、灌注砼，即可一体化完成成孔、支扩、灌注三道工序，与传统施工支盘灌注桩相比，该施工过程无噪音、无振动、无泥浆，成形支盘桩承载力明显提高，单位承载力砼使用量少，可大大节约原材料，降低基础工程成本。

Description

一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具

技术领域

本实用新型涉及一种建筑桩基施工用钻具，尤其是涉及一种一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具。

背景技术

长螺旋施工工艺以其成孔、灌注一体化得到了人们的关注，虽然施工效率很高，但相对于预应力管桩单桩承载力较低，相对于钻孔灌注桩其桩径、桩长、入岩能力受到限制，影响了其更广泛的应用。挤扩多支盘灌注桩的出现，改变了混凝土灌注桩的受力机理，大大提供了桩的端承力，已产生显著经济及社会效益，但目前的支盘桩设备主要用于泥浆护壁钻孔灌注桩，其在长螺旋灌注桩领域的推广将使该工法失去一体化成孔灌注的优点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种施工效率高且桩体承载力强的一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具。

为实现上述目的，本实用新型可采取下述技术方案：

本实用新型所述的一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具，包括带有旋扩装置的螺旋钻杆本体，所述的旋扩装置为纵向均布在螺旋钻杆本体中间芯管外侧的至少两组支扩臂，每组支扩臂由铰接在一起的上、下支臂组成；所述支扩臂由动力源驱动的设置在螺旋钻杆本体中间芯管外的支扩油缸带动撑开或收拢。

所述的支扩油缸为套装在螺旋钻杆本体中间芯管外的空心油缸。

所述的空心油缸设置在支扩臂的上方，空心油缸外缸套端部的连接耳与所述上支臂的上端相铰接，所述下支臂的下端铰接在所述螺旋钻杆本体上。

所述的空心油缸为两个，分别设置在支扩臂的上、下方，所述两空心油缸外缸套上的连接耳分别与所述上、下支臂的两端头相铰接；这样可以使支扩臂的支扩中心线在同一水平面，挤扩过程中钻杆会保持稳定。

为使其结构简单，在螺旋钻杆本体中间芯管的外侧对称设置有驱动支扩油缸工作的进出油管。

所述的旋扩装置设置在靠近螺旋钻杆本体的钻头处，可以有效提高桩端承载力，必要时增加支盘桩的支盘数量，保证桩基承载力符合设计要求。

所述纵向均布在螺旋钻杆本体中间芯管外侧的支扩臂为对称设置的两组或三组。

在所述空心油缸外缸套表面设置有螺旋叶片，所述空心油缸外缸套的直径至少小于设计桩径130mm以上，可以保证导土叶片宽度和长螺旋钻杆钻进时的导土效果。

本实用新型的优点在于在施工长螺旋素砼复合地基或长螺旋灌注桩(后插钢筋笼)时，首先用长螺旋钻杆钻出成孔，然后支扩、灌注砼，即可一体化完成成孔、支扩、灌注三道工序，与传统施工支盘灌注桩相比，该施工过程无噪音、无振动、无泥浆，成形支盘桩承载力明显提高，单位承载力砼使用量少，可大大节约原材料，降低基础工程成本。

使用本实用新型的一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具施工时，其过程简述如下：

(一)将该钻具安装在螺旋钻机的动力头上，钻具上的支扩油缸处于原位，支扩臂收拢成直线；

(二)对准桩位，启动钻机，钻入土中预定深度；

(三)启动砼泵，边灌注边拔起钻杆；

(四)在预定支盘位置停止上拔并使钻杆停止转动，开启液压动力源，空心油缸的外缸套在油压作用下移动产生推力，将收拢成直线的支扩臂逐渐压合成对称的三角状，支扩臂对称向外支撑，形成一个支扩臂宽度的对称空间，收回支扩臂后旋转一个合适角度后重复上述支扩过程(该过程下称静态对称支扩)，直至完成整个支盘空间，最后，收回支扩臂，继续向上拔起钻杆并灌注砼；

(五)在其他预定位置重复第(四)步骤，直至钻杆拔出地表，桩体完成，即可一体化完成成孔、支扩、灌注三道工序，形成多支盘长螺旋灌注桩；

(六)常规的只要长螺旋工艺能够钻进的土层就可以支扩，当上述第(四)步骤在较硬土层中难以撑开时，在撑开初期，可以采用边旋转边支撑的旋扩，待支扩臂撑开一定角度支撑力提高后，再改用上述静态对称支扩。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图。

图2是本实用新型实施例2的结构示意图。

图3是本实用新型安装在钻机上的使用状态图。

图4是本实用新型施工时的工序示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1、3、4所示，本实用新型所述的一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具，包括带有旋扩装置的螺旋钻杆本体，其上部通过回转接头7与钻机8的动力头9相连接，其旋扩装置为纵向均布在螺旋钻杆本体中间芯管1外侧的两组支扩臂，每组支扩臂由铰接在一起的上、下支臂2、3组成；在支扩臂上方的螺旋钻杆本体中间芯管1外套装有空心油缸4，空心油缸4外缸套端部的连接耳5与所述上支臂2的上端相铰接，所述下支臂3的下端铰接在所述螺旋钻杆本体上，支扩臂由空心油缸4带动撑开或收拢；为使其结构简单，对称设置在螺旋钻杆本体中间芯管1外侧的驱动支扩油缸工作的进出油管上引至钻机8的旋扩液压站10；将旋扩装置设置在靠近螺旋钻杆本体的钻头处，可以有效增大桩端承载力，必要时可增加支盘桩的支盘数量，保证桩基承载力符合设计要求；所述纵向均布在螺旋钻杆本体中间芯管1外侧的支扩臂为对称设置的两组；在所述空心油缸4外缸套表面设置有螺旋叶片6，空心油缸4外缸套的直径至少小于设计桩径130mm以上，可以在长螺旋钻杆钻进时保证导土效果。

实施例2：

如图2、3、4所示，本实用新型所述的一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具，包括带有旋扩装置的螺旋钻杆本体，其上部通过回转接头7与钻机8的动力头9相连接，其旋扩装置为纵向均布在螺旋钻杆本体中间芯管1外侧的三组支扩臂，每组支扩臂由铰接在一起的上、下支臂2、3组成；在支扩臂上、下方的螺旋钻杆本体中间芯管1外分别套装有空心油缸4，两空心油缸4外缸套上的连接耳5分别与所述上、下支臂2、3的两端头相铰接，支扩时两个油缸分别向中间产生推力，使支扩臂支扩中心线保持在同一水平面，挤扩过程钻杆会保持稳定，它可以克服采用单油缸挤扩时钻杆产生向上推力或向下拉力，使得支扩臂的支扩中心线不在同一水平面上，成形的支盘空间不对称，影响支盘桩的整体承载力达不到设计要求；为使其结构简单，对称设置在螺旋钻杆本体中间芯管1外侧的驱动支扩油缸工作的进出油管上引至钻机8的旋扩液压站10；将旋扩装置设置在靠近螺旋钻杆本体的钻头处，可以有效增大桩端承载力，必要时可增加支盘桩的支盘数量，保证桩基承载力符合设计要求；在所述空心油缸4外缸套表面设置有螺旋叶片6，空心油缸4外缸套的直径至少小于设计桩径130mm以上，可以在长螺旋钻杆钻进时保证导土效果。

Claims (8)

1、一种一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具，包括带有旋扩装置的螺旋钻杆本体，其特征在于：所述的旋扩装置为纵向均布在螺旋钻杆本体中间芯管(1)外侧的至少两组支扩臂，每组支扩臂由铰接在一起的上、下支臂(2、3)组成；所述支扩臂由动力源驱动的设置在螺旋钻杆本体中间芯管(1)外的支扩油缸带动撑开或收拢。

2、根据权利要求1所述的一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具，其特征在于：所述的支扩油缸为套装在螺旋钻杆本体中间芯管(1)外的空心油缸(4)。

3、根据权利要求2所述的一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具，其特征在于：所述的空心油缸(4)设置在支扩臂的上方，空心油缸(4)外缸套端部的连接耳(5)与所述上支臂(2)的上端相铰接，所述下支臂(3)的下端铰接在所述螺旋钻杆本体上。

4、根据权利要求2所述的一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具，其特征在于：所述的空心油缸(4)为两个，分别设置在支扩臂的上、下方，所述两空心油缸(4)外缸套上的连接耳(5)分别与所述上、下支臂(2、3)的两端头相铰接。

5、根据权利要求1所述的一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具，其特征在于：在螺旋钻杆本体中间芯管(1)的外侧对称设置有驱动支扩油缸工作的进出油管。

6、根据权利要求1所述的一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具，其特征在于：所述的旋扩装置设置在靠近螺旋钻杆本体的钻头处。

7、根据权利要求1所述的一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具，其特征在于：所述纵向均布在螺旋钻杆本体中间芯管(1)外侧的支扩臂为对称设置的两组或三组。

8、根据权利要求2-4中任一项所述的一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具，其特征在于：在所述空心油缸(4)外缸套表面设置有螺旋叶片(6)。

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