CN210659941U - 一种简易一体化桩帽钻头及一体化桩帽施工系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种简易一体化桩帽钻头及一体化桩帽施工系统，包括钢管，钢管的内径大于混凝土桩，钢管的一端开口且另一端封闭；钢管的外周面焊接有长螺旋叶片，长螺旋叶片的外径为混凝土桩桩帽的直径，长螺旋叶片的一端与钢管的封闭端面齐平，长螺旋叶片的另一端与钢管的封开口端面设置有一定距离；施工时，钢管的封开口端套设于混凝土桩上由于设置长螺旋叶片的一端与钢管的封闭端面齐平且另一端与钢管的封开口端面设置有一定距离，这样在钻进取土时，钢管首先与混凝土桩周边的土壤接触并把混凝土桩套设在内部，长螺旋叶片就无法将旋出的土壤撒到混凝土桩上，不会造成混凝土桩的污染，无需进行二次清理，减少劳动量，降低施工成本。

Description

一种简易一体化桩帽钻头及一体化桩帽施工系统

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，具体而言，涉及一种简易一体化桩帽钻头及一体化桩帽施工系统。

背景技术

螺杆（纹）桩是一种新型桩基础，比较同类型的混凝土（或钢筋混凝土）现浇桩，造价低廉，承载力提高1.5~2.5倍，目前已经在我国高速铁路、房建工程等领域逐步推广并获得大量使用。同时，为使得螺纹桩受力更均匀，在桩顶一般设计浇筑30公分厚矩形或圆形的砼（钢筋砼）桩帽，以扩散应力。制作桩帽的传统方法是：人工进行桩间土开挖，运出、弃方，等混凝土桩成型后，还要用锯切机，切割混凝土桩头，清运桩头，再支钢（木）模、浇筑桩帽混凝土、养生成型，此方法也叫事后锯桩成型桩帽。

在清理桩间土的过程中，由于桩间距离较小，素混凝土强度低，在用小挖机清理挖土的过程中，稍微碰到桩身，就会引起断桩，操作难度极大，而用人工清理桩间土，速度慢、难度大、成本惊人，在泵送灌注桩的过程中，混凝土如清理不及时，很容易形成蘑菇头，加大挖机清理桩间土的难度，断桩明显，用小应变仪测下来，不合格的断桩率达30%---40%，事后锯桩成型桩帽有其弊端。

螺杆桩及CFG桩工艺规范要求多灌注混凝土0.3~0.50米高度，锯桩时，要下挖0.3~0.50米，所以桩帽需要等混凝土成型后切割。

现有专利技术，一体化桩帽成型器及施工方法（专利号ZL201610728903.0）是在混凝土灌注时，控制标高到设计桩顶标高，就人工抹平，盖上塑料薄膜，混凝土养护成型后，用人工持小磨光机在基坑内磨平桩顶，然后进行桩身小应变检测，检查桩身的完整性，以及检查是否断桩、短桩、缩颈等质量问题，验收合格后，利用一台大型挖掘机，通过挖掘机的液压系统，在挖掘机手臂端部固定一只液压电机，进行液压驱动电机旋转，再通过一台电机下方的减速机，带动一只长螺旋钻头，进行旋转取土。形成圆形桩帽基坑，然后用泵车泵送混凝土浇筑，形成圆形桩帽，直至养护成型。这种施工方式存在的缺陷是：

①设备重量重，价格昂贵，一台挖掘机设备总重量达30吨以上，挖掘机机械本身售价目前100万/台，加上特别配置液压电机、配减速机，带动长螺旋钻头，液压旋转，仅仅取土0.3~0.50米，杀鸡用牛刀，代价昂贵。

②进出场不便，进退场一次，运输挖掘机要1台大型17.5米长平板车辆运输，超载情况严重。

③现有挖掘机机械，因重量较大，对表层地壳承载力要求较高，对于水网地区或表层淤泥质土方承载力差的地区无法施工作业，即使施工，容易沉陷，挤压表层路基土，挖掘机履带板又较宽，影响到现有成型混凝土桩的稳定。因此，用轻型机械施工非常有它的适应性。

④现有技术的钻头，因中间钢管与长螺旋叶片同样长，下钻时必然叶片先接触土壤，叶片旋转时土必然要进入桩顶位置，污染混凝土桩顶，需要二次清理。

⑤施工成本高，挖机属于大型设备，驱动耗油多。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种简易一体化桩帽钻头及一体化桩帽施工系统，以解决现有技术中的在进行桩帽坑施工时容易造成混凝土桩的污染而需要进行二次清理的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种简易一体化桩帽钻头，包括钢管，钢管的内径大于混凝土桩，钢管的一端开口且另一端封闭；钢管的外周面焊接有长螺旋叶片，长螺旋叶片的外径为混凝土桩桩帽的直径，长螺旋叶片的一端与钢管的封闭端面齐平，长螺旋叶片的另一端与钢管的封开口端面设置有一定距离；施工时，钢管的封开口端套设于混凝土桩上。

进一步地，钢管封闭端的内表面嵌有砂轮磨片，砂轮磨片的直径大于或等于混凝土桩的直径，钻头下钻到砂轮磨片与混凝土桩接触时，砂轮磨片对混凝土桩的端面进行磨平作业。

进一步地，砂轮磨片与钢管的端面通过螺栓连接。

进一步地，钢管的开口端呈锯齿状。

进一步地，简易一体化桩帽钻头还包括分体钻头，分体钻头的为两端开口的钢管结构，分体钻头的内径与钢管的内径相同，分体钻头的一端呈锯齿状，分体钻头的一端设置有连接螺纹，钢管的开口端设置有连接螺纹，分体钻头与钢管通过螺纹连接。

本实用新型还提供了一种一体化桩帽施工系统，包括拖拉机和简易一体化桩帽钻头，简易一体化桩帽钻头为上述的简易一体化桩帽钻头，拖拉机的传动抽通过万向节与钢管连接，拖拉机驱动钢管转动，钢管转动过程中通过长螺旋叶片取土在混凝土桩的周边形成桩帽浇筑坑。

进一步地，钢管的封闭端端面上焊接有连接杆，拖拉机的传动抽通过万向节与连接杆驱动连接。

进一步地，拖拉机为654或804型或以上的大型拖拉机。

应用本实用新型的技术方案，施工时，钢管的开口端套设于混凝土桩上，通过设置长螺旋叶片的一端与钢管的封闭端面齐平且另一端与钢管的封开口端面设置有一定距离，这样在钻进取土时，钢管首先与混凝土桩周边的土壤接触并把混凝土桩套设在内部，长螺旋叶片就无法将旋出的土壤撒到混凝土桩上，不会造成混凝土桩的污染，无需进行二次清理，减少劳动量，降低施工成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型的简易一体化桩帽钻头的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、钢管；20、长螺旋叶片；30、砂轮磨片；40、分体钻头；50、连接杆；60、混凝土桩。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

为解决现有技术中的在进行桩帽坑施工时容易造成混凝土桩的污染而需要进行二次清理的问题，本实用新型提供了一种简易一体化桩帽钻头。

如图1所示，本实用新型的简易一体化桩帽钻头包括钢管10，钢管10的内径大于混凝土桩60，钢管10的一端开口且另一端封闭；钢管10的外周面焊接有长螺旋叶片20，长螺旋叶片20的外径为混凝土桩桩帽的直径，长螺旋叶片20的一端与钢管10的封闭端面齐平，长螺旋叶片20的另一端与钢管10的封开口端面设置有一定距离；施工时，钢管10的封开口端套设于混凝土桩60上。由于通过设置长螺旋叶片20的一端与钢管10的封闭端面齐平且另一端与钢管10的封开口端面设置有一定距离，因而在钻进取土时，钢管10首先与混凝土桩60周边的土壤接触并将混凝土桩60套设在内部，长螺旋叶片20就无法将旋出的土壤撒到混凝土桩60上，不会造成混凝土桩60的污染，无需进行二次清理，减少劳动量，降低施工成本。

如图1所示，钢管10封闭端的内表面嵌有砂轮磨片30，砂轮磨片30的直径大于或等于混凝土桩60的直径，钻头下钻到砂轮磨片30与混凝土桩60接触时，砂轮磨片30对混凝土桩60的端面进行磨平作业，无需在在完成桩帽浇筑坑之后再单独进行混凝土桩60的打磨作业，实现挖坑和打磨的一体化作业，减少施工量，大幅提高工作效率，降低施工成本。

优选地，砂轮磨片30与钢管10的端面通过螺栓连接，从而在砂轮磨片30磨损时能够方便地进行单独更换，降低维修成本。

在一种未示出的实施例中，钢管10的开口端呈锯齿状，因而在钢管10在接触土壤时能够方便地钻进土壤，减少钻进时的阻力。

在如图1所示的实施例中，简易一体化桩帽钻头还包括分体钻头40，分体钻头40的为两端开口的钢管10结构，分体钻头40的内径与钢管10的内径相同，分体钻头40的一端呈锯齿状，分体钻头40的一端设置有连接螺纹，钢管10的开口端设置有连接螺纹，分体钻头40与钢管10通过螺纹连接。钢管10的开口端由于长期和土壤接触，容易产生磨损，通过在钢管10的开口端可拆卸地设置分体钻头40，利用分体钻头40与土壤进行接触和钻进，这样在出现磨损时只需要更换分体钻头40即可，降低维修成本。

本实用新型还提供了一种一体化桩帽施工系统，包括拖拉机和简易一体化桩帽钻头，简易一体化桩帽钻头为上述的简易一体化桩帽钻头，拖拉机的传动抽通过万向节与钢管10连接，拖拉机驱动钢管10转动，钢管10转动过程中通过长螺旋叶片20取土在混凝土桩60的周边形成桩帽浇筑坑。采用拖拉机替换传统施工中用的大型挖掘机，拖拉机水平方向的传动轴在垂直方向通过万向节直接驱动，带动简易一体化桩帽钻头水平方向旋转，通过拖拉机的升降系统在垂直方向上下移动，减少了大型液压挖掘机的使用，大幅降低了施工成本，并且设备的整体重量降低，从而增加了对复杂易沉降环境的适应能力。初步估算，一台挖掘机成本100万元，而普通拖拉机差不多7万多元，且挖掘机24小时耗油300升，拖拉机100升以内。

优选地，如图1所示，钢管10的封闭端端面上焊接有连接杆50，拖拉机的传动抽通过万向节与连接杆50驱动连接，从而方便进行连接。

优选地，拖拉机为654或804型或以上的大型拖拉机，这种拖拉机为常见拖拉机，成本低廉。

需要注意的是，当出现上部圆柱形、下端变截面圆台形的组合形状桩帽设计时，（比如上部1100毫米的圆柱形，200毫米的厚度，下部渐变为下部直经800毫米的圆台形，厚度350毫米的高的变截面组合形状桩帽）可以将钢管外部焊接的叶片按照设计图尺寸，将叶片外径刷减为变截面尺寸的叶片，但在变截面叶片的外部，沿叶片圆形一周焊接包裹10毫米的钢板，以保证旋转取土上提时，不落土进桩帽基坑。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种简易一体化桩帽钻头，其特征在于，包括钢管（10），所述钢管（10）的内径大于混凝土桩（60），所述钢管（10）的一端开口且另一端封闭；

所述钢管（10）的外周面焊接有长螺旋叶片（20），所述长螺旋叶片（20）的外径为混凝土桩桩帽的直径，所述长螺旋叶片（20）的一端与所述钢管（10）的封闭端面齐平，所述长螺旋叶片（20）的另一端与所述钢管（10）的封开口端面设置有一定距离；

施工时，所述钢管（10）的封开口端套设于所述混凝土桩（60）上。

2.根据权利要求1所述的简易一体化桩帽钻头，其特征在于，所述钢管（10）封闭端的内表面嵌有砂轮磨片（30），所述砂轮磨片（30）的直径大于或等于所述混凝土桩（60）的直径，钻头下钻到所述砂轮磨片（30）与所述混凝土桩（60）接触时，所述砂轮磨片（30）对所述混凝土桩（60）的端面进行磨平作业。

3.根据权利要求2所述的简易一体化桩帽钻头，其特征在于，所述砂轮磨片（30）与所述钢管（10）的端面通过螺栓连接。

4.根据权利要求1所述的简易一体化桩帽钻头，其特征在于，所述钢管（10）的开口端呈锯齿状。

5.根据权利要求4所述的简易一体化桩帽钻头，其特征在于，所述简易一体化桩帽钻头还包括分体钻头（40），所述分体钻头（40）的为两端开口的钢管（10）结构，所述分体钻头（40）的内径与所述钢管（10）的内径相同，所述分体钻头（40）的一端呈锯齿状，所述分体钻头（40）的一端设置有连接螺纹，所述钢管（10）的开口端设置有连接螺纹，所述分体钻头（40）与所述钢管（10）通过螺纹连接。

6.一种一体化桩帽施工系统，其特征在于，包括拖拉机和简易一体化桩帽钻头，所述简易一体化桩帽钻头为权利要求1至5中任一项所述的简易一体化桩帽钻头，所述拖拉机的传动抽通过万向节与所述钢管（10）连接，所述拖拉机驱动所述钢管（10）转动，所述钢管（10）转动过程中通过所述长螺旋叶片（20）取土在所述混凝土桩（60）的周边形成桩帽浇筑坑。

7.根据权利要求6所述的一体化桩帽施工系统，其特征在于，所述钢管（10）的封闭端端面上焊接有连接杆（50），所述拖拉机的传动抽通过所述万向节与所述连接杆（50）驱动连接。

8.根据权利要求7所述的一体化桩帽施工系统，其特征在于，所述拖拉机为654或804型或以上的大型拖拉机。

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