CN209339839U - 带液位监测的螺旋钻具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带液位监测的螺旋钻具，包括：钻杆，升降座，设有若干个穿设于升降座中的竖向导杆的立架，升降驱动装置；钻杆包括：内管和设有螺旋叶片的外管，下端设有钻头且分别与内管和外管下端连接的底盖，装于底盖中的至少一个非接触式液位传感器、若干个进口端和出口端与内管内孔和底盖下端一一对应贯通的单向阀，与升降座上端连接的中空轴电机，旋转接头；外管与升降座枢接，且外管上端伸出升降座上端与中空轴电机的中空轴连接；内管上端穿过中空轴的内孔且与旋转接头下端连接。所述的带液位监测的螺旋钻具，使混凝土落差和冲击力稳定，不产生混凝土超灌、断桩。

Description

带液位监测的螺旋钻具

技术领域

本实用新型涉及钻具领域，尤其是一种带液位监测的螺旋钻具。

背景技术

桩基是建筑物的重要地下基础，主要用来为建筑物基础提供足够的承载力以及控制建筑物沉降范围；常用的主体桩主要有预制桩、钻孔灌注桩；钻孔灌注桩具有施工噪声和震动小，能建造比预制桩的直径大的多的桩，在各种地基上均可使用的优点，但是存在施工难度高，施工质量稳定，成孔速度慢，泥浆外流对环境影响大的不足；超流态压灌桩是国内近年的一种新型桩型，采用成孔后泵送超流态混凝土，内插钢精笼复合成桩，较传统的钻孔灌注桩，虽然具有成桩质量好，施工效率高，施工机械化程度高，无泥浆污染的优点，但是在泵送超流态混凝土时，存在混凝土落差较难控制，在高泵送压力下混凝土冲击力不稳定，易产生混凝土超灌、断桩的不足；因此，设计一种能控制混凝土落差，在高泵送压力下混凝土冲击力稳定，不会产生混凝土超灌、断桩的带液位监测的螺旋钻具，成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服目前在泵送超流态混凝土时，存在液位落差较难控制，在高泵送压力下混凝土冲击力不稳定，易产生混凝土超灌、断桩的不足，提供一种能控制液位落差，在高泵送压力下混凝土冲击力稳定，不会产生混凝土超灌、断桩的带液位监测的螺旋钻具。

本实用新型的具体技术方案是：

一种带液位监测的螺旋钻具，包括：钻杆，升降座，设有若干个穿设于升降座中的竖向导杆的立架，升降驱动装置；钻杆包括：内管和设有螺旋叶片的外管，下端设有钻头且分别与内管和外管下端连接的底盖，装于底盖中的至少一个非接触式液位传感器、若干个进口端和出口端与内管内孔和底盖下端一一对应贯通的单向阀，与升降座上端连接的中空轴电机，旋转接头；外管与升降座枢接，且外管上端伸出升降座上端与中空轴电机的中空轴连接；内管上端穿过中空轴的内孔且与旋转接头下端连接。所述的带液位监测的螺旋钻具使用时，旋转接头下端与超流态混凝土搅拌装置连接；启动升降电机和中空轴电机，钻杆下钻掘土，钻头挖掘出的土体沿螺旋叶片排出到地面，从而取土形成桩孔，直至钻至设定孔深；启动超流态混凝土搅拌装置，向上提升钻杆，在泵送超流态混凝土压力作用下，单向阀打开，超流态混凝土喷注入桩孔；非接触式液位传感器实时监测桩孔中超流态混凝土液位与底盖下端之间的距离，并将监测信息传递到控制器与预设值比对，当监测的桩孔中超流态混凝土液位与底盖下端之间的距离信息偏离预设值时，控制器通过控制升降电机和中空轴电机，调整钻杆向上提升速度，使混凝土落差和冲击力稳定，不产生混凝土超灌、断桩。

作为优选，所述的立架包括：顶板，至少三个沿钻杆周向分布且上端分别与顶板连接的支承杆，外侧围与支承杆下部连接的固定圈，两个对称设置且分别与固定圈内侧围连接的固定板；竖向导杆有上端分别与顶板连接的两个；竖向导杆下端与固定板一一对应连接。立架结构简单稳固。

作为优选，所述的升降驱动装置包括：与顶板枢接的螺杆，与顶板上端连接的升降电机，升降座设有的与螺杆螺纹连接的螺孔；升降电机的输出轴与螺杆上端连接。升降驱动装结构简单实用。

作为优选，所述的钻头为十字钻头；单向阀有四个；四个单向阀的出口端与十字钻头的四个钻刃间隔分布。利于超流态混凝土从单向阀出口端喷注入桩孔不受干涉。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：所述的带液位监测的螺旋钻具，使混凝土落差和冲击力稳定，不产生混凝土超灌、断桩。立架结构简单稳固。升降驱动装结构简单实用。四个单向阀的出口端与十字钻头的四个钻刃间隔分布。利于超流态混凝土从单向阀出口端喷注入桩孔不受干涉。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图；

图2是单向阀与十字钻头的四个钻刃间隔分布的示意图。

图中：升降座1、竖向导杆2、立架3、内管4、螺旋叶片5、外管6、底盖7、单向阀8、中空轴电机9、旋转接头10、超声波液位传感器11、顶板12、支承杆13、固定圈14、固定板15、导向孔16、螺杆17、螺孔18、步进电机19、十字钻头20、控制器21。

具体实施方式

下面结合附图所示对本实用新型进行进一步描述。

如附图1、附图2所示：一种带液位监测的螺旋钻具，包括：钻杆，升降座1，设有两个穿设于升降座1中的竖向导杆2的立架3，升降驱动装置；钻杆包括：内管4和设有螺旋叶片5的外管6，下端设有钻头且分别与内管4和外管6下端螺接的底盖7，装于底盖7中的两个非接触式液位传感器、若干个进口端和出口端与内管4内孔和底盖7下端一一对应贯通的单向阀8，与升降座1上端螺接的中空轴电机9，旋转接头10；外管6与升降座1通过轴承枢接，且外管6上端伸出升降座1上端与中空轴电机9的中空轴键连接；内管4上端穿过中空轴的内孔且与旋转接头10下端螺接。非接触式液位传感器为利于提高使用寿命的超声波液位传感器11。

所述的立架3包括：顶板12，四个沿钻杆周向均布且上端分别与顶板12螺接的支承杆13，外侧围与支承杆13下部螺接的固定圈14，两个对称设置且分别与固定圈14内侧围螺接的固定板15；竖向导杆2有上端分别与顶板12螺接的两个；竖向导杆2下端与固定板15一一对应螺接。支承杆13的下端向外侧倾斜。升降座1设有两个一一对应套在两个竖向导杆2外的导向孔16。

所述的升降驱动装置包括：与顶板12通过轴承枢接的螺杆17，与顶板12上端螺接的升降电机，升降座1设有的与螺杆17螺纹连接的螺孔18；升降电机的输出轴与螺杆17上端键连接。升降电机为步进电机19。

本实施例中，所述的钻头为十字钻头20；单向阀8有四个；四个单向阀8的出口端与十字钻头20的四个钻刃间隔分布。

所述的带液位监测的螺旋钻具还包括控制器21；非接触式液位传感器、中空轴电、升降电机分别与控制器通过信号线信号连接。

所述的带液位监测的螺旋钻具使用时，旋转接头10下端与超流态混凝土搅拌装置连接；启动升降电机和中空轴电机9，钻杆下钻掘土，钻头挖掘出的土体沿螺旋叶片5排出到地面，从而取土形成桩孔，直至钻至设定孔深；启动超流态混凝土搅拌装置，向上提升钻杆，在泵送超流态混凝土压力作用下，单向阀8打开，超流态混凝土喷注入桩孔；非接触式液位传感器实时监测桩孔中超流态混凝土液位与底盖7下端之间的距离，并将监测信息传递到控制器与预设值比对，当监测的桩孔中超流态混凝土液位与底盖7下端之间的距离信息偏离预设值时，控制器通过控制升降电机和中空轴电机9，调整钻杆向上提升速度，使混凝土落差和冲击力稳定，不产生混凝土超灌、断桩。

本实用新型的有益效果是：所述的带液位监测的螺旋钻具，使混凝土落差和冲击力稳定，不产生混凝土超灌、断桩。立架结构简单稳固。升降驱动装结构简单实用。四个单向阀的出口端与十字钻头的四个钻刃间隔分布。利于超流态混凝土从单向阀出口端喷注入桩孔不受干涉。

除上述实施例外，在本实用新型的权利要求书及说明书所公开的范围内，本实用新型的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本实用新型没有详细描述的实施例也应视为本实用新型的具体实施例而在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种带液位监测的螺旋钻具，包括：钻杆，其特征是，所述的带液位监测的螺旋钻具还包括：升降座，设有若干个穿设于升降座中的竖向导杆的立架，升降驱动装置；钻杆包括：内管和设有螺旋叶片的外管，下端设有钻头且分别与内管和外管下端连接的底盖，装于底盖中的至少一个非接触式液位传感器、若干个进口端和出口端与内管内孔和底盖下端一一对应贯通的单向阀，与升降座上端连接的中空轴电机，旋转接头；外管与升降座枢接，且外管上端伸出升降座上端与中空轴电机的中空轴连接；内管上端穿过中空轴的内孔且与旋转接头下端连接。

2.根据权利要求1所述的带液位监测的螺旋钻具，其特征是，所述的立架包括：顶板，至少三个沿钻杆周向分布且上端分别与顶板连接的支承杆，外侧围与支承杆下部连接的固定圈，两个对称设置且分别与固定圈内侧围连接的固定板；竖向导杆有上端分别与顶板连接的两个；竖向导杆下端与固定板一一对应连接。

3.根据权利要求2所述的带液位监测的螺旋钻具，其特征是，所述的升降驱动装置包括：与顶板枢接的螺杆，与顶板上端连接的升降电机，升降座设有的与螺杆螺纹连接的螺孔；升降电机的输出轴与螺杆上端连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的带液位监测的螺旋钻具，其特征是，所述的钻头为十字钻头；单向阀有四个；四个单向阀的出口端与十字钻头的四个钻刃间隔分布。