CN205100211U - 一种新型两轴水泥搅拌桩钻具装置 - Google Patents

Abstract

一种新型两轴水泥搅拌桩钻具装置，它包括两个平行的钻杆，二者之间通过若干保持架连接；该保持架包括分别套设于两个钻杆上的抱箍及连接两个抱箍的固定杆；各钻杆底端设有钻头，顶端设有接头，该接头与该钻头之间由上至下依次设有若干组叶片。本实用新型结构简单，组装方便，能够有效提高施工效率。

Description

一种新型两轴水泥搅拌桩钻具装置

技术领域

本实用新型涉及一种钻具，特别是一种新型两轴水泥搅拌桩钻具装置。

背景技术

水泥搅拌桩施工是通过动力头带动钻杆，边旋转边下行，边下行边喷浆，到达预订深度后，边旋转、上行、喷浆，从而使土体和水泥浆充分搅拌，形成水泥土桩体。随着填海工程的软基处理项目越来越多，水泥搅拌桩工艺的优势本应充分发挥。但受制于钻具的发展，目前国内水泥搅拌桩桩径通常小于0.6m，深度小于20m，且在厚度较大的砂层中施工困难，即使能够施工，但其施工效率也很低，导致成本很高，使得水泥搅拌桩的运用能力受到限制，不能满足多种地质条件下的水泥搅拌桩的有效运用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种新型两轴水泥搅拌桩钻具装置，其通过大尺寸的钻杆和叶片，两轴同时搅拌同时喷浆，可以提高水泥搅拌桩单桩桩径，从而提高搅拌桩单次成桩/墙的截面积，增大施工深度，提高施工效率，提高搅拌效果，以保证水泥搅拌桩在复杂地质条件下有效施工。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

一种新型两轴水泥搅拌桩钻具装置，它包括两个平行的钻杆，二者之间通过若干保持架连接；该保持架包括分别套设于两个钻杆上的抱箍及连接两个抱箍的固定杆；各钻杆底端设有钻头，顶端设有接头，该接头与该钻头之间由上至下依次设有若干组叶片。

进一步的，所述叶片不少于四组，各组叶片包括两个横截面互相垂直的搅拌片。

进一步的，与所述钻头邻近的叶片为第一叶片，位于所述钻杆底部，该第一叶片的搅拌片上设有第一合金齿。

进一步的，与所述接头邻近的叶片为第二叶片，位于所述钻杆顶部，该第二叶片的搅拌片上设有第二合金齿。

优选的，所述第一合金齿、第二合金齿为可拆卸式。

进一步的，所述第一叶片内部设置孔道，侧面设置多个注浆孔。

进一步的，所述钻头径向侧部和轴向端部也设有注浆孔。

进一步的，所述两个钻杆轴间距为1200～1400mm，所述钻杆直径420mm，所述叶片长度为440～540mm。

进一步的，所述两个钻杆上的各组叶片在竖直方向上间隔布置。

优选的，所述搅拌片表面加焊耐磨层。

本实用新型的有益效果是：本实用新型为两轴水泥搅拌桩钻具装置，可实现两钻头同向(反向)的同时旋转，实现重复搅拌，提高搅拌效果；同时增加了钻杆直径和叶片长度，通过叶片位置、角度不同的设计，在两轴间距为1200～1400mm的条件下，使得单桩直径达到1300～1500mm，大大提高两轴搅拌桩的单桩置换率，同时提高了搅拌桩搭接处的防渗效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的叶片注浆示意图。

图3是本实用新型的钻头注浆示意图。

具体实施方式

以下仅以实施例说明本实用新型可能的实施态样，然而并非用以限制本实用新型所欲保护的范畴，先予叙明。

如图1所示，本实用新型提供一种新型两轴水泥搅拌桩钻具装置，它包括两个平行的钻杆1，二者之间通过若干保持架2连接。本实施例以两个保持架作说明，但不以此为限。该保持架2包括分别套设于两个钻杆上的抱箍21及连接两个抱箍21的固定杆22。各钻杆1底端设有钻头3，顶端设有接头4，该接头4与该钻头3之间由上至下依次设有若干组叶片。优选的，两个钻杆上的各组叶片在竖直方向上间隔布置。两个钻杆轴间距为1200～1400mm，该钻杆直径420mm，该叶片长度为440～540mm，两套钻杆分别带动钻头3和叶片向相反(相同)方向旋转，单桩直径为1300～1500mm，每组桩处理面积为2.62～3.50m²。

如图1所示，本实用新型的叶片不少于四组，本实施例以四组叶片来进行说明，但不以此为限。各组叶片包括两个横截面互相垂直的搅拌片51，以确保搅拌次数。优选的，该搅拌片51表面进行碳氮共渗表面硬度硬化处理，并加焊耐磨材料层，以减少钻具搅拌片的磨损程度。

与该钻头3邻近的叶片为第一叶片A，位于该钻杆3底部，该第一叶片A的搅拌片设有第一合金齿511，既可钻进又可搅拌，提高了钻进效率，尤其是砂层较厚地质条件下的钻进效率。

与该接头4邻近的叶片为第二叶片B，位于该钻杆3顶部，该第二叶片B的搅拌片设有第二合金齿512，以减少钻头3上提过程中的阻力，提高施工效率。第一合金齿511、第二合金齿512可以为可拆卸式，以便为合金齿损坏后的维修工作提供便利，从而保证施工进度。

如图1所示，该第一叶片内部设置孔道52，与水泥供应管路6连通，第一叶片侧面设置多个注浆孔53，与孔道52连通，提高了单位时间的注浆量，通过叶片的旋转带动，旋转喷浆更加均匀，提高了搅拌桩的搅拌效果。该钻头3径向侧部和轴向端部也设有注浆孔31。根据需要可选择打开/关闭任一种注浆孔。

如图1至图3所示，在实际施工中，首先根据水泥搅拌桩桩长配置钻杆，将钻杆上部接头与动力机构连接，使得动力能够传递到钻杆上，两钻杆同时同向(反向)旋转，两轴同时搅拌，可提高搅拌效果。在钻杆旋转过程中，为保持两钻杆的相对位置不变，用两组保持架来固定。

向下钻进时，钻头主要起到穿透土层的作用，钻杆边旋转边向下运动，带动每根钻杆的四组叶片旋转；第一叶片旋转带动第一合金齿旋转，第一合金齿切削、破碎土体，自上向下作业，同时四个注浆孔喷射高压水泥浆，在叶片的旋转作用下，喷浆也是旋转作业，使其最大限度在土体切削平面上回转喷洒，使得土体和水泥浆得到充分搅拌、混合，直至设计深度。

到达设计深度后，钻杆向上运动，第一叶片也随钻杆旋转并同时喷射高压水泥浆，第二叶片上的第二合金齿可起到破碎土体的作用，尤其是在砂层中施工，可有效穿透砂土和水泥的混合土体；再次搅拌土体和水泥浆，直至设计桩顶标高。

其中，钻头径向侧部和轴向端部也设注浆孔，连同第一叶片上注浆孔，可根据需要选择打开/关闭不同部位的任一种注浆孔。

传统的两轴水泥搅拌桩机成桩直径和成桩深度较小，而本实用新型两个钻杆带动多个叶片，叶片带动第一合金齿和第二合金齿，两轴同时转动，对土体进行切削，同时注浆孔喷射高压水泥浆，通过叶片的旋转将水泥浆和土体进行充分搅拌，形成均匀的水泥土桩体，设备单轴成桩直径达到1300mm，在某些地质条件下可实现桩径1500mm，桩深可达到40m，大幅提高了两轴水泥搅拌桩的适用性，经济效果良好，使得水泥搅拌桩这种经济、环保、可靠的地基处理施工方法应用更为广泛。

上述实施例仅示例性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。本使用新型还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种新型两轴水泥搅拌桩钻具装置，其特征在于：它包括两个平行的钻杆，二者之间通过若干保持架连接；该保持架包括分别套设于两个钻杆上的抱箍及连接两个抱箍的固定杆；各钻杆底端设有钻头，顶端设有接头，该接头与该钻头之间由上至下依次设有若干组叶片。

2.根据权利要求1所述的新型两轴水泥搅拌桩钻具装置，其特征在于：所述叶片不少于四组，各组叶片包括两个横截面互相垂直的搅拌片。

3.根据权利要求2所述的新型两轴水泥搅拌桩钻具装置，其特征在于：与所述钻头邻近的叶片为第一叶片，位于所述钻杆底部，该第一叶片的搅拌片上设有第一合金齿。

4.根据权利要求3所述的新型两轴水泥搅拌桩钻具装置，其特征在于：与所述接头邻近的叶片为第二叶片，位于所述钻杆顶部，该第二叶片的搅拌片上设有第二合金齿。

5.根据权利要求4所述的新型两轴水泥搅拌桩钻具装置，其特征在于：所述第一合金齿、第二合金齿为可拆卸式。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的新型两轴水泥搅拌桩钻具装置，其特征在于：所述第一叶片内部设置孔道，侧面设置多个注浆孔。

7.根据权利要求6所述的新型两轴水泥搅拌桩钻具装置，其特征在于：所述钻头径向侧部和轴向端部也设有注浆孔。

8.根据权利要求1所述的新型两轴水泥搅拌桩钻具装置，其特征在于：所述两个钻杆轴间距为1200～1400mm，所述钻杆直径420mm，所述叶片长度为440～540mm。

9.根据权利要求1所述的新型两轴水泥搅拌桩钻具装置，其特征在于：所述两个钻杆上的各组叶片在竖直方向上间隔布置。

10.根据权利要求2所述的新型两轴水泥搅拌桩钻具装置，其特征在于：所述搅拌片表面加焊耐磨层。