CN210460540U - 长螺旋钻孔灌注桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种长螺旋钻孔灌注桩，包括：螺旋钻杆，为一中空管件；内管，配合在所述螺旋钻杆内并与该螺旋钻杆之间形成一中空夹层；钻头，连接在所述螺旋钻杆的底端；所述中空夹层内设有用于输送水的第一管和用于输送高压空气的第二管，所述第一管及第二管均从螺旋钻杆的顶部延伸到所述钻头位置，所述钻头上具有与所述第一管及第二管连通的缓冲容腔，所述钻头的壁面上还开设有与所述缓冲容腔相通的气液孔。长螺旋钻孔灌注桩不仅能通过第一管输送水流对钻头进行有效降温，并且通过第二管持续通入的高压空气能够将钻头与岩体之间研磨产生的粉尘及时向上排出，避免粘结在钻头的表面上，有效提高钻头的钻孔效率，提高入岩深度。

Description

长螺旋钻孔灌注桩

技术领域

本实用新型涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种长螺旋钻孔灌注桩。

背景技术

传统的钻孔灌注作业是先用钻机单纯完成钻孔工作，然后再将钻具全部提出后，进行灌注水泥浆或混凝土，这种钻孔灌注过程工作效率较低。

为解决上述技术问题，而出现了一种钻孔压浆钻机，如申请号为CN93101250.3的中国发明专利公开了《灌注混凝土螺旋钻机》，该螺旋钻机的螺旋钻具包括钻头和钻杆，钻杆由外管、螺旋叶片和连接件等组成，外管的上部与变速箱驱动齿轮相啮合，外管的里面装有内管，内管的上端通过转向器与供料管相连，其中，供料管为混凝土供料管，内管为可通过混凝土的刚性管，内管的下端制有牙嵌式离合器的下半部分，所述钻头与牙嵌式离合器下半部分固定在一起，在内管的下部紧靠牙嵌式离合器的下半部分的位置上开有混凝土出料口。当钻孔至预定深度后，将整个钻具稍向上提起，然后通过液压控制系统使液压缸的活塞杆缩入并带动转盘和与之相连的内管和钻头向下移动，使外管与内管下部的牙嵌式离合器脱开，打开出料口，并经胶管通过出料口注入水泥浆，然后边提升钻具边注入水泥浆，以便处理桩端虚土，当注入足够地水泥浆后，可关闭水泥浆胶管的阀门(图中未示出)，打开混凝土胶管的阀门，边提升钻具边注入混凝土至略高于设有坍孔危险的位置，然后提出钻具放入钢筋笼，并灌注混凝土至预定高度。

但这种螺旋钻机在实际使用时还存在有一定的问题，如，在进行钻孔作业过程中，尤其是针对岩石层的钻孔作业，由于岩石层较为坚硬，在钻头的研磨下容易产生较多粉尘，如果粉尘不能及时排除，再加上钻头的温度较高，因而容易粘结在钻头的表面上，致使钻头钻孔效率较低，入岩深度较浅，难以满足入岩要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种钻孔效率高的长螺旋钻孔灌注桩。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：长螺旋钻孔灌注桩，包括：螺旋钻杆，为一中空管件；内管，配合在所述螺旋钻杆内并与该螺旋钻杆之间形成一中空夹层；钻头，连接在所述螺旋钻杆的底端；所述中空夹层内设有用于输送水的第一管和用于输送高压空气的第二管，所述第一管及第二管均从螺旋钻杆的顶部延伸到所述钻头位置，所述钻头上具有与所述第一管及第二管连通的缓冲容腔，所述钻头的壁面上还开设有与所述缓冲容腔相通的气液孔。

为了避免在通水、气过程中，在中空夹层的底端向上泄漏，所述中空夹层的底端位置还设有用于将所述缓冲容腔与该中空夹层隔离的环形密封件，所述第一管的底端和第二管的底端均向下穿出所述环形密封件。

为了避免在通水、气过程中，在内管的底部端口向上泄漏，所述内管的内壁的底端位置还设有供混凝土浆料从上而下单向通过的单向活门。

为了避免气液孔在钻头作业过程中被堵塞，所述钻头的外壁上形成有多个带有切割齿的螺旋凸部，相邻的螺旋凸部之间形成有一内凹部，所述气液孔位于所述内凹部位置。

作为改进，所述钻头上设有用于控制所述气液孔启闭的阀门组件；所述阀门组件包括其上端铰接在钻头的外壁上且能上下翻转开合的活门盖体，所述钻头的外壁上对应设有能将该活门盖体自动吸合关闭所述气液孔的磁性件。该阀门组件的活门盖体能够对在气液孔进行遮盖，因而可进一步避免气液孔在钻头作业过程中被堵塞，其中，在对岩层进行钻孔作业时，可通入气液，高压空气及水流能够将活门盖体打开，对钻头进行降温及将研磨产生的粉尘向上排出。

作为改进，所述钻头的外壁上还开设有用于收容所述活门盖体的沉槽，该沉槽的大小与所述活门盖体的大小相适配，当所述活门盖体收容进所述沉槽中时，所述活门盖体的外壁面与所述钻头的外壁面齐平。在对土质松软的软土层进行作业时，可以不必通入气、液，而使活门盖体处于闭合状态，其中，闭合后活门盖体能够收容在钻头的外壁上的沉槽中，进而有效避免在活门盖体在随钻头转动过程中触碰到外物而损坏。

为了提高钻孔效果，及时有效地将岩土排出，所述钻头的螺旋凸部的螺旋方向与所述螺旋钻杆上的螺旋叶片的螺旋方向相同，当所述钻头连接在所述螺旋钻杆上时，所述钻头的其中一个螺旋凸部能平滑过渡至所述螺旋钻杆上的螺旋叶片。

为了防止在钻孔过程中钻头与螺旋钻杆之间出现松动，所述钻头与所述螺旋钻杆丝扣连接并通过锁紧件进行锁定。

与现有技术相比，本实用新型的优点：螺旋钻杆与内管之间的中空夹层中的第一管能够将水流输送至钻头位置，然后经钻头上的气液孔排出，其能够对钻头进行有效降温，同时，中空夹层中的第二管能够将高压空气输送至钻头位置然后经钻头上的气液孔排出，持续通入的高压空气能够将钻头与岩体之间研磨产生的粉尘及时向上排出，避免粘结在钻头的表面上，有效提高钻头的钻孔效率，提高入岩深度。

附图说明

图1为本实用新型实施例的长螺旋钻孔灌注桩的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的长螺旋钻孔灌注桩的部分分解图；

图3为本实用新型实施例的钻头的立体结构示意图；

图4为本实用新型实施例的钻头的分解图；

图5为本实用新型实施例的长螺旋钻孔灌注桩的竖向剖视图；

图6为本实用新型实施例的长螺旋钻孔灌注桩的俯视方向的内部结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

参见图1-图6，长螺旋钻孔灌注桩包括螺旋钻杆10、内管20、钻头30以及分别用于输送水气的第一管41和第二管42，其中，螺旋钻杆10为一中空管件，钻头30连接在螺旋钻杆10的底端，内管20为用于输送混凝土浆料的输料管，该内管20配合在螺旋钻杆10内并与该螺旋钻杆10之间形成一中空夹层，用于输送水的第一管41和用于输送高压空气的第二管42均设于该中空夹层内，具体地，第一管41及第二管42均从螺旋钻杆10的顶部延伸到钻头30位置，钻头30上具有与第一管41及第二管42连通的缓冲容腔31，钻头30的壁面上还开设有与缓冲容腔31相通的气液孔32，其中，通过上述第一管41及第二管42输送的水流及高压空气能够经钻头30上的气液孔32排出。当然，可以想到的是，本实施例中的长螺旋钻孔灌注桩还包括设于螺旋钻杆10的顶部用于驱动螺旋钻杆10转动的动力装置(未示出)以及用于向第一管41和第二管42中提供水及高压空气的外部水流泵送装置及外部气体泵送装置，上述动力装置为现有技术，具体可参见申请号为CN02103855.4公开的《一种长螺旋钻孔灌注桩、CFG桩的桩端预压浆施工方法》，此处不再赘述。

参见图3及图4，钻头30的外壁上形成有多个带有切割齿的螺旋凸部33，相邻的螺旋凸部33之间的区域便相对形成一个内凹部34，气液孔32位于内凹部34位置，将气液孔32设于上述内凹部34位置，可以有效避免气液孔32在钻头30作业过程中被堵塞。具体地，在本实施例中，钻头30上有四个螺旋凸部33，因而，四个螺旋凸部33 之间形成四个具有内凹部34，气液孔32可设置两个，分别位于对称布置的两个内凹部 34上。此外，该钻头30的底部表面上还开设有与缓冲容腔31贯通的出料口36，其中，内管20中混凝土可以输送至缓冲容腔31中进而从该出料口36流出。为了避免在钻孔过程中，输送至钻头30的缓冲容腔31中的高压气体从中空夹层或内管20的底部端口向上泄漏，影响出气效果，其中，中空夹层的底部可设置能够与螺旋钻杆10的内壁及内管10的外壁面进行密封配合的环形密封件60，将中空夹层与钻头30的缓冲容腔31 进行隔离，第一管41与第二管42的底部端口穿过环形密封件60伸入到钻头30的缓冲容腔31中。同时，为了避免在通水、气过程中，在内管20的底部端口向上泄漏，内管20的内壁的底端位置还设有供混凝土浆料从上而下单向通过的单向活门50，具体地，该单向活门50具有弹簧件或者磁吸件，以便单向活门50能够在初始状态时保持闭合，以及能够在在通混凝土浆料的过程中，在混凝土的重力作用下将单向活门50打开。

参见图4，在本实施例中，钻头30上设有用于控制气液孔32启闭的阀门组件，具体地，该阀门组件包括其上端铰接在钻头30的外壁上且能上下翻转开合的活门盖体61，钻头30的外壁上对应设有能将该活门盖体61自动吸合关闭气液孔32的磁性件62。本实施例中的活门盖体61能够对在气液孔32进行遮盖，因而可进一步避免气液孔32在钻头30作业过程中被堵塞，具体地，钻头30的外壁上还开设有用于收容活门盖体61 的沉槽35，该沉槽35的大小与活门盖体61的大小相适配，当活门盖体61收容进沉槽 35中时，活门盖体61的外壁面与钻头30的外壁面齐平。在对土质松软的软土层进行作业时，可以不必通入气、液，而使活门盖体61处于闭合状态，其中，闭合后活门盖体 61能够收容在钻头30的外壁上的沉槽35中，进而有效避免在活门盖体61在随钻头30 转动过程中触碰到外物而损坏；而在对岩层进行钻孔作业时，可通入气液，高压空气及水流能够将活门盖体61打开，对钻头30进行降温及将研磨产生的粉尘向上排出。

结合图2，在本实施例中，为了提高钻孔效果，及时有效地将岩土排出，钻头30 的螺旋凸部33的螺旋方向与螺旋钻杆10上的螺旋叶片11的螺旋方向相同，当钻头30 连接在螺旋钻杆10上时，钻头30的其中一个螺旋凸部33能平滑过渡至螺旋钻杆10上的螺旋叶片11。本实施例中的钻头30与螺旋钻杆10是通过丝扣连接，具体地，钻头 30相对螺旋钻杆10的旋进方向与螺旋钻杆10进行钻孔作业时的旋转方向相反，为了防止钻头30与螺旋钻杆10之间出现松动，钻头30与螺旋钻杆10之间还通过锁紧件37 进行锁定，具体地，当钻头30与螺旋钻杆10连接并旋紧到预设顶位置时，螺旋凸部33 上端能与螺旋叶片11的下端部分重叠，在该重叠部分通过锁紧件进行锁定即可，其中，锁紧件37可以为将螺旋叶片11的下端与螺旋凸部33的上端连接的螺钉。

本实施例中长螺旋钻孔灌注桩的优点：该长螺旋钻孔灌注桩的螺旋钻杆10与内管20之间的中空夹层中的第一管41能够将水流输送至钻头30位置，然后经钻头30上的气液孔32排出，其能够对钻头30进行有效降温，同时，中空夹层中的第二管42能够将高压空气输送至钻头30位置然后经钻头30上的气液孔32排出，持续通入的高压空气能够将钻头30与岩体之间研磨产生的粉尘及时向上排出，避免粘结在钻头30的表面上，有效提高钻头30的钻孔效率，提高入岩深度。

Claims (8)

1.长螺旋钻孔灌注桩，包括：

螺旋钻杆(10)，为一中空管件；

内管(20)，配合在所述螺旋钻杆(10)内并与该螺旋钻杆(10)之间形成一中空夹层；

钻头(30)，连接在所述螺旋钻杆(10)的底端；

其特征在于：所述中空夹层内设有用于输送水的第一管(41)和用于输送高压空气的第二管(42)，所述第一管(41)及第二管(42)均从螺旋钻杆(10)的顶部延伸到所述钻头(30)位置，所述钻头(30)上具有与所述第一管(41)及第二管(42)连通的缓冲容腔(31)，所述钻头(30)的壁面上还开设有与所述缓冲容腔(31)相通的气液孔(32)。

2.根据权利要求1所述的长螺旋钻孔灌注桩，其特征在于：所述中空夹层的底端位置还设有用于将所述缓冲容腔(31)与该中空夹层隔离的环形密封件(60)，所述第一管(41)的底端和第二管(42)的底端均向下穿出所述环形密封件(60)。

3.根据权利要求2所述的长螺旋钻孔灌注桩，其特征在于：所述内管(20)的内壁的底端位置还设有供混凝土浆料从上而下单向通过的单向活门(50)。

4.根据权利要求1-3任一项所述的长螺旋钻孔灌注桩，其特征在于：所述钻头(30)的外壁上形成有多个带有切割齿的螺旋凸部(33)，相邻的螺旋凸部(33)之间形成有一内凹部(34)，所述气液孔(32)位于所述内凹部(34)位置。

5.根据权利要求4所述的长螺旋钻孔灌注桩，其特征在于：所述钻头(30)上设有用于控制所述气液孔(32)启闭的阀门组件；

所述阀门组件包括其上端铰接在钻头(30)的外壁上且能上下翻转开合的活门盖体(61)，所述钻头(30)的外壁上对应设有能将该活门盖体(61)自动吸合关闭所述气液孔(32)的磁性件(62)。

6.根据权利要求5所述的长螺旋钻孔灌注桩，其特征在于：所述钻头(30)的外壁上还开设有用于收容所述活门盖体(61)的沉槽(35)，该沉槽(35)的大小与所述活门盖体(61)的大小相适配，当所述活门盖体(61)收容进所述沉槽(35)中时，所述活门盖体(61)的外壁面与所述钻头(30)的外壁面齐平。

7.根据权利要求6所述的长螺旋钻孔灌注桩，其特征在于：所述钻头(30)的螺旋凸部(33)的螺旋方向与所述螺旋钻杆(10)上的螺旋叶片(11)的螺旋方向相同，当所述钻头(30)连接在所述螺旋钻杆(10)上时，所述钻头(30)的其中一个螺旋凸部(33)能平滑过渡至所述螺旋钻杆(10)上的螺旋叶片(11)。

8.根据权利要求7所述的长螺旋钻孔灌注桩，其特征在于：所述钻头(30)与所述螺旋钻杆(10)丝扣连接并通过锁紧件(37)进行锁定。

Images