CN204571847U - 一种变径挤扩螺纹钻具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于建筑用设备，特别涉及一种变径挤扩螺纹钻具。本实用新型通过钻杆与挤扩体存在一定的环状空间的变径挤扩螺纹钻具，可实现上部直径大、下部直径小的桩基成孔要求，也可实现等直径截面为圆柱形的成孔结构形式，还可根据需要在变径或等直径挤扩的同时，在桩体外侧滚压挤扩成连续的螺旋状的螺纹沟槽，且挤扩成孔的螺纹螺距可按要求进行调节。同比全螺纹钻具具有功率消耗低，挤扩质量稳定。变径挤扩螺纹钻具的成孔无需排土，通过变径挤密成孔，更加环保、可大幅提高桩的承载力。
Description
技术领域
本实用新型属于建筑用设备，特别涉及一种变径挤扩螺纹钻具。
背景技术
建筑行业基础工程领域目前变截面挤密螺纹桩、螺纹桩、螺杆桩、挤扩钻孔灌注桩等桩基技术共同的特点是普遍地具有无需排土、承载力高、施工过程简单的特点，因此得到了广泛地应用。现有的螺纹桩与螺杆桩成桩钻头一般都由中空的钻杆体和焊接在钻杆上的外螺纹构成，且外螺纹段长度与钻具长度等长，该钻具在钻进，尤其是向下回转和向上提升、螺纹螺距要求同步时钻进时，全部钻具螺纹的外表面与土体的摩擦面积很大，会造成钻具的发热，动力消耗非常大，通长的螺纹，如同多级迷宫式环形密封圈，会导致提升时灌注混凝土的气滞现象，使混凝土的灌注不顺利而出现质量问题。
发明内容
针对背景技术的不足的问题，本实用新型提供了一种结构简单螺纹钻具，本实用新型通过钻杆与挤扩体存在一定的环状空间的变径挤扩螺纹钻具，可克服上述存在的问题。本实用新型的钻具同比全螺纹钻具具有功率消耗低，挤扩质量稳定的特点，同时变径挤扩螺纹钻具的成孔无需排土，通过变径挤密成孔，更加环保、可大幅提高桩的承载力。
本实用新型的技术方案是：一种变径挤扩螺纹钻具，包括钻具接头（1）、上端板（2）、钻头主体（3）、穿销（4）、中间板（6）、内衬管（8）、下端板（9）、挤扩体、螺旋齿（10）、开合钻头（11），钻头主体（3）是中空的钢管，上端焊接有钻具接头（1），下端焊接有开合钻头（11），钻头主体（3）外侧，在挤扩体的下端与开合钻头（11）之间焊接有呈螺旋状的螺旋齿（10）；中空的钻头主体（3）内还焊接有内衬管（8），内衬管（8）的两端分别与钻具接头（1）和钻头主体（3）的下端采用电焊环形密封焊接，其特征在于：所述的挤扩体包括外衬板（12）、导向楔铁（13）、内衬板（14）、导向滑键（15）、下扩孔刀头（7）、上扩孔刀头（5）；所述的挤扩体是一组合焊接部件，上端板（2）与中间板（6）之间、中间板（6）与下端板（9）之间通过内衬板（14）和外衬板（12）均呈对称形式电焊连接，焊接固定在钻头主体（3）上的导向滑键（15），在内衬板（14）上的滑键槽内滑动；所述的导向楔铁（13）固定在钻头主体（3）上，上扩孔刀头（5）通过穿销（4）固定在挤扩体的上端板（2）与中间板（6）之间，下扩孔刀头（7）通过穿销（4）固定在挤扩体的中间板（6）与下端板（9）之间，
如上所述的变径挤扩螺纹钻具，其特征在于：所述的上扩孔刀头（5）和下扩孔刀头（7）是呈对称径向对开的。
如上所述的变径挤扩螺纹钻具，其特征在于：所述的下端板（9）与挤扩体铰合连接，下扩孔刀头（7）和上扩孔刀头（5）以穿销（4）为中心偏转。
如上所述的变径挤扩螺纹钻具，其特征在于：所述的上扩孔刀头（5）和下扩孔刀头（7）的外侧与钻具挤扩体的外径等圆，内侧是呈渐开线形的曲线。
如上所述的变径挤扩螺纹钻具，其特征在于：所述的上扩孔刀头（5）的上部设有倒角与曲线圆弧过度。
如上所述的变径挤扩螺纹钻具，其特征在于：所述的挤扩体与固定在钻头体上的导向楔铁（13）发生轴向位移时，下扩孔刀头（7）的内侧延导向楔铁（13）的倾角面滑动。
本实用新型具有结构简单，钻杆与挤扩体存在一定的环状空间的变径挤扩螺纹钻具，可实现上部直径大、下部直径小的桩基成孔要求，也可实现等直径截面为圆柱形的成孔结构形式，还可根据需要在变径或等直径挤扩的同时，在桩体外侧滚压挤扩成连续的螺旋状的螺纹沟槽，且挤扩成孔的螺纹螺距可按要求进行调节。同比全螺纹钻具具有功率消耗低，挤扩质量稳定。变径挤扩螺纹钻具的成孔无需排土，通过变径挤密成孔，更加环保、可大幅提高桩的承载力。本实用新型主要适用于变截面挤密螺纹桩、螺杆桩、挤扩钻孔灌注桩等桩基施工领域。
附图说明
图1变径挤扩螺纹钻具结构图；
图2变径挤扩螺纹钻具结构横截剖面图；
图3正向旋转工况原理示意图；
图4逆向旋转初始工况原理示意图；
图5逆向旋转工况原理示意图。
具体实施方式
附图标记说明：1-钻具接头、2-上端板、3-钻头主体、4-穿销、5-上扩孔刀头、6-中间板、7-下扩孔刀头、8-内衬管、9-下端板、10-螺旋齿、11-开合钻头、12-外衬板、13-导向楔铁、14-内衬板、15-导向滑键。
以下结合附图对本实用新型做进一步的说明：
如附图1所示，本实用新型的变径挤扩螺纹钻具包括钻具接头1、上端板2、钻头主体3、穿销4、中间板6、内衬管8、下端板9、挤扩体、螺旋齿10、开合钻头11。
如图1所示，钻头主体3是中空的钢管，上端焊接有钻具接头1，下端焊接有开合钻头11，钻头主体3外侧，在挤扩体的下端与开合钻头11之间焊接有呈螺旋状的螺旋齿10；中空的钻头主体3内还焊接有内衬管8，内衬管8的两端分别与钻具接头1和钻头主体3的下端采用电焊环形密封焊接，导向楔铁13固定在钻头主体3上。
如附图2所示，本实用新型的挤扩体包括外衬板12、导向楔铁13、内衬板14、导向滑键15、下扩孔刀头7、上扩孔刀头5。
本实用新型变径挤扩螺纹钻具的挤扩体是一组合焊接部件，上端板2与中间板6之间、中间板6与下端板9之间通过内衬板14和外衬板12均呈对称形式电焊连接，焊接固定在钻头主体3上的导向滑键15，在内衬板14上的滑键槽内滑动，并作为挤扩体轴向位移与偏转角度的限位。
变径挤扩螺纹钻具的扩孔刀头是呈对称径向对开的，并且分为上扩孔刀头5和下扩孔刀头7，上扩孔刀头5通过穿销4固定在挤扩体的上端板2与中间板6之间，下扩孔刀头7通过穿销4固定在挤扩体的中间板6与下端板9之间，，下端板9与挤扩体铰合连接，下扩孔刀头7和上扩孔刀头5以穿销4为中心偏转。上、下扩孔刀头的外侧与钻具挤扩体的外径等圆，内侧是呈渐开线形的曲线。上扩孔刀头5的上部设有倒角与曲线圆弧过度。
作为本实用新型的另一实施例：本变径挤扩螺纹钻具的扩孔刀头的布置设计，还包括只有下扩孔刀头7，而没有上扩孔刀头5的变径挤扩螺纹钻具，其他结构作相应调整即可，即可以再以上实施例中去掉安装上扩孔刀头5的结构部件。
本实用新型的工作过程是：挤扩成孔施工，钻具正向旋转向下钻进，钻具上扩孔刀头5和下扩孔刀头7处于闭合工况（见图3），利用钻具前部的螺旋齿10和挤扩体对桩孔进行初次成孔挤密；逆向旋转并提升变径挤扩螺纹钻具，钻具在逆向旋转作用力和提升的双重作用力下，钻具的挤扩体与固定在钻头体上的导向楔铁13，发生轴向位移，使下扩孔刀头7的内侧延导向楔铁13的倾角面滑动，推动径向对开的下扩孔刀头7向挤扩体外侧张开一定的角度，下扩孔刀头7在逆向回转作用下与桩周土体产生的反向作用阻力（见图4），当增大的反作用力大于扩孔刀头背面土体的挤压强度时，扩孔刀头在巨大的逆向旋转作用力下，迅速的以穿销4为圆心转动至扩孔刀头的设计极限位置，扩孔刀头以渐开线形的挤扩侧面，并以负角的形式挤扩桩周土体，使之达到和满足桩设计的成孔直径要求（见图5）。当下扩孔刀头7向挤扩体外侧张开一定角度后，在巨大的逆向旋转作用力下再带动上扩孔刀头5，以穿销4为圆心转动至扩孔刀头的设计极限位置。
Claims (7)
1.一种变径挤扩螺纹钻具，包括钻具接头（1）、钻头主体（3）、穿销（4）、中间板（6）、内衬管（8）、下端板（9）、挤扩体、螺旋齿（10）、开合钻头（11），钻头主体（3）是中空的钢管，上端焊接有钻具接头（1），下端焊接有开合钻头（11），钻头主体（3）外侧，在挤扩体的下端与开合钻头（11）之间焊接有呈螺旋状的螺旋齿（10）；中空的钻头主体（3）内还焊接有内衬管（8），内衬管（8）的两端分别与钻具接头（1）和钻头主体（3）的下端采用电焊环形密封焊接，
其特征在于：所述的挤扩体包括外衬板（12）、导向楔铁（13）、内衬板（14）、导向滑键（15）、下扩孔刀头（7）；所述的挤扩体是一组合焊接部件，中间板（6）与下端板（9）之间通过内衬板（14）和外衬板（12）均呈对称形式电焊连接，焊接固定在钻头主体（3）上的导向滑键（15），在内衬板（14）上的滑键槽内滑动；所述的导向楔铁（13）固定在钻头主体（3）上，下扩孔刀头（7）通过穿销（4）固定在挤扩体的中间板（6）与下端板（9）之间。
2.如权利要求1所述的变径挤扩螺纹钻具，其特征在于：所述的钻具还包括上端板（2），上端板（2）与中间板（6）之间通过内衬板（14）和外衬板（12）均呈对称形式电焊连接；所述的挤扩体还包括上扩孔刀头（5），上扩孔刀头（5）通过穿销（4）固定在挤扩体的上端板（2）与中间板（6）之间。
3.如权利要求2所述的变径挤扩螺纹钻具，其特征在于：所述的上扩孔刀头（5）和下扩孔刀头（7）是呈对称径向对开的。
4.如权利要求1、2或3所述的变径挤扩螺纹钻具，其特征在于：所述的下端板（9）与挤扩体铰合连接，下扩孔刀头（7）和上扩孔刀头（5）以穿销（4）为中心偏转。
5.如权利要求2或3所述的变径挤扩螺纹钻具，其特征在于：所述的上扩孔刀头（5）和下扩孔刀头（7）的外侧与钻具挤扩体的外径等圆，内侧是呈渐开线形的曲线。
6.如权利要求2或3所述的变径挤扩螺纹钻具，其特征在于：所述的上扩孔刀头（5）的上部设有倒角与曲线圆弧过度。
7.如权利要求1、2或3所述的变径挤扩螺纹钻具，其特征在于：所述的挤扩体与固定在钻头体上的导向楔铁（13）发生轴向位移时，下扩孔刀头（7）的内侧延导向楔铁（13）的倾角面滑动。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106192996A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-12-07 | 武汉谦诚桩工科技股份有限公司 | 一种t形桩的施工方法及t形浇注桩施工用的t形钻具 |
| CN107842313A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-03-27 | 重庆华硕建设有限公司 | 一种旋挖钻机挤压成孔施工工艺 |
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2014
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