CN211715051U - 长螺旋钻机分离式预制钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种长螺旋钻机分离式预制钻头，包括：机体、钻杆、预制混凝土桩、强制脱离件，所述预制混凝土桩包括：钻头部、柱身，所述钻头部的顶端与柱身的底端固定连接，所述柱身可拆卸安装在钻杆的底端，所述钻杆、预制混凝土桩正向旋转以进行打孔操作，所述钻杆与预制混凝土桩反向旋转以排出碎石泥土，所述强制脱离件设置在钻杆和预制混凝土桩之间，所述强制脱离件用于使预制混凝土桩从钻杆上脱离下来并留在成孔底部。本实用新型具有钻头为强度大于成桩强度的混凝土预制桩，旋进之后直接从钻杆上脱离留在成孔底部，混凝土预制桩伸出软质积土层，再浇筑的混凝土以预制混凝土桩为底端，成桩品质更加好的效果。

Description

长螺旋钻机分离式预制钻头

技术领域

本实用新型涉及工程施工钻孔领域，尤其是涉及一种长螺旋钻机分离式预制钻头。

背景技术

长螺旋钻机包括液压步履桩架和钻进系统两部分。桩架采用液压步履式底盘，自动化程度高，可自行行走及360度回转，设有四条液压支腿及一条行走油缸以辅助行走及回转同时增加施工时的整机稳定性，可整机进行转运。立柱为可折叠式箱型立柱，法兰连接方式，立柱采用两块高厚度蒙板并且用大型折弯机折弯技术，经两道焊缝焊接而成同时立柱内部每隔60cm加焊四根加强筋固定，增加立柱抗扭抗弯性。立柱由两条变幅液压油缸控制其起降。钻进系统包括动力头与钻具，动力头的输出轴与螺旋钻具为中空式，桩机采用长螺旋成孔，可通过钻杆中心管将混凝土{或泥浆]进行泵送混凝土CFG桩施工，即能钻孔成孔一机一次完成，也可用于干法成孔、注浆置换改变钻具后还可采取深层搅拌等多种工法进行施工。

现检索到一篇申请号为CN201220179630.6的中国实用新型专利公开了一种长螺旋钻头，包括有开门结构，所述的开门结构包括有开口的钻头中心管和铰接在钻头中心管上用于翻转时开闭中心管的底门，所述底门两端有固定耳板和活动耳板，且活动耳板顶端有可伸入活动端耳座的舌形结构，所述钻头中心管底端和/或底门上设置有用于使底门与钻头中心管磁力吸合的磁铁。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：钻探成孔到达规定深度之后，如果将钻杆旋出，成孔的最低端会形成有一段软质积土层，是钻孔时的积土无法清除干净而导致的，同时桩在施工时钻孔和灌注是同时完成，只能灌注流态和超流态填充料，沉孔底端的软质积土层与灌注的混凝土混合使得桩身底端的强度无法得到保证，成桩的底端品质较差，影响施工质量。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种长螺旋钻机分离式预制钻头，具有钻头为强度大于成桩强度的混凝土预制桩，旋进之后直接从钻杆上脱离留在成孔底部，混凝土预制桩伸出软质积土层，再浇筑的混凝土以预制混凝土桩为底端，成桩品质更加好的优点。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种长螺旋钻机分离式预制钻头，包括：机体、钻杆、预制混凝土桩、强制脱离件，所述钻杆滑动设置在机体上，所述钻杆由电机带动旋转，所述钻杆的外周壁设有螺旋叶片，所述钻杆的内部开设有中空流道，所述钻杆的底部开设有出浆口，所述出浆口与中空流道贯通，所述预制混凝土桩包括：钻头部、柱身，所述钻头部的顶端与柱身的底端固定连接，所述柱身可拆卸安装在钻杆的底端，所述钻杆、预制混凝土桩正向旋转以进行打孔操作，所述钻杆与预制混凝土桩反向旋转以排出碎石泥土，所述强制脱离件设置在钻杆和预制混凝土桩之间，所述强制脱离件用于使预制混凝土桩从钻杆上脱离下来并留在成孔底部。

通过采用上述技术方案，预制混凝土桩可拆卸安装在钻杆上，预制混凝土桩可提前制好后再安装在钻杆上，其品质更易把控，钻杆在电机的带动下正向旋转进行钻孔操作，当钻到合适的位置，强制脱离件将预制混凝土桩从钻杆上脱离留在成孔底部，再向钻杆的中空流道内灌注混凝土，混凝土从出浆口流出，在预制混凝土桩的周围和顶部累积，凝固后形成一个以预制混凝土桩位底部的成桩，预制混凝土桩的强度预制的比成桩的强度更大，成桩的品质也更加好。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为，所述钻杆底部的内壁开设有内螺纹，所述柱身的顶端固设有螺柱，所述螺柱的外周壁开设有外螺纹，所述螺柱反向转动与钻杆螺纹装配。

通过采用上述技术方案，预制混凝土桩是通过螺柱与钻杆螺纹装配在一起的，预制混凝土桩和钻杆之间的安装和拆卸较为简单，不同的地质层成孔内的软质积土层的深度不同，柱身的长度在预制时可以根据不同的地质条件设计成不同的长度。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为，所述强制脱离件包括：油缸、抵接块、无轴螺旋杆，所述钻杆的外周壁开设有螺旋槽，所述螺旋槽的螺距与螺旋刀片的螺距相等，所述无轴螺旋杆嵌设在螺旋槽内，所述无轴螺旋杆与钻杆转动连接，所述螺旋槽的顶端为封闭状态，所述螺旋槽的底端为贯通状态，所述柱身的侧壁开设有卡槽，所述卡槽与无轴螺旋杆的底端适配，所述无轴螺旋杆的底端伸入卡槽内与柱身抵接；

所述机体的底部且在靠近钻杆的一侧固设有油缸，所述油缸的伸缩杆朝向钻杆设置，所述油缸的伸缩杆固定设有抵接块，当所述钻杆钻入成孔底部时，所述油缸用于带动抵接块伸出与无轴螺旋杆的顶端抵接以限制无轴螺旋杆的移动范围。

通过采用上述技术方案，当钻至合适位置时，启动油缸，油缸伸缩杆伸出推动抵接块伸出抵接在无轴螺旋杆的顶端，限制了无轴螺旋杆的移动范围，反向转出钻杆时，无轴螺旋钻杆固定不动，无轴螺旋钻杆抵接在柱身上，柱身不动，钻杆逐渐与螺柱分离，当钻杆与预制混凝土桩完全分离时，预制混凝土桩留在成孔底部，油缸伸缩杆缩回带动抵接块与无轴螺旋杆分离，无轴螺旋杆随钻杆一同反转旋出孔内。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为，所述无轴螺旋杆的顶端且在露出螺旋槽的一侧开设有凹槽，所述抵接块与凹槽适配。

通过采用上述技术方案，增加的凹槽，当抵接块在油缸的带动下伸出时，直接插入凹槽内，抵接块不易与无轴螺旋杆分离。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为，所述凹槽呈弧形，所述凹槽的长度比抵接块的长度长。

通过采用上述技术方案，凹槽设计的比抵接块长，使抵接块更加容易插入凹槽内。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为，所述钻头部由两块等腰三角板垂直交叉构成且呈四棱锥结构，所述钻头部的底边均固定设有刀片。

通过采用上述技术方案，因钻头采用混凝土制成，刀片比较锋利，增加的刀片代替钻头与地面接触能够减小对钻头的磨损，同时更容易钻入。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为，所述刀片由高耐磨T型钢带制成。

通过采用上述技术方案，高耐磨T型钢带制成的刀片具有耐锈、抗腐蚀、耐磨的特性，在成孔的过程中不易出现刀片报废的情况。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为，所述螺旋叶片的底端设有加长叶片，所述加长叶片的内径比螺旋叶片的内径大，所述加长叶片绕设并贴合在柱身的周壁。

通过采用上述技术方案，柱身由混凝土制成，增加的加长叶片在一定程度上能避免柱身在钻入的过程中磨损，同时加长叶片比柱身锋利，在钻入时更容易。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1.预制混凝土桩可拆卸安装在钻杆上，预制混凝土桩可提前制好后再安装在钻杆上，其品质更易把控；

2.预制混凝土桩是通过螺柱与钻杆螺纹装配在一起的，预制混凝土桩和钻杆之间的安装和拆卸较为简单，不同的地质层成孔内的软质积土层的深度不同，柱身的长度在预制时可以根据不同的地质条件设计成不同的长度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中螺柱与钻杆之间的装配关系示意图；

图3是图1中A处的放大示意图。

附图标记：1、机体；2、钻杆；21、螺旋叶片；211、加长叶片；22、中空流道；23、出浆口；24、螺旋槽；25、内螺纹；3、预制混凝土桩；31、钻头部；311、等腰三角板；312、刀片；32、柱身；321、卡槽；33、螺柱；331、外螺纹；4、强制脱离件；41、油缸；42、抵接块；43、无轴螺旋杆；431、凹槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1和图2，为本实用新型公开的一种长螺旋钻机分离式预制钻头，适用于较软的土质层，包括：机体1、钻杆2、预制混凝土桩3、强制脱离件4，钻杆2滑动设置在机体1上，钻杆2由电机带动旋转，钻杆2的外周壁设有螺旋叶片21，钻杆2杆体采用高压无缝合金钢管，螺旋叶片21选用高耐磨T型钢带，经预应力缠绕焊接而成，钻杆2的内部开设有中空流道22，钻杆2的底部开设有出浆口23，出浆口23与中空流道22贯通，预制混凝土桩3包括：钻头部31、柱身32，钻头部31、柱身32由混凝土制成且提前预制好，其强度较高，钻头部31的顶端与柱身32的底端固定连接，柱身32可拆卸安装在钻杆2的底端，钻杆2、预制混凝土桩3正向旋转以进行打孔操作，钻杆2与预制混凝土桩3反向旋转以排出碎石泥土，强制脱离件4设置在钻杆2和预制混凝土桩3之间，强制脱离件4用于使预制混凝土桩3从钻杆2上脱离下来并留在成孔底部。

预制混凝土桩3可拆卸安装在钻杆2上，预制混凝土桩3可提前制好后再安装在钻杆2上，其品质更易把控，钻杆2在电机的带动下正向旋转进行钻孔操作，当钻到合适的位置，强制脱离件4将预制混凝土桩3从钻杆2上脱离留在成孔底部，再向钻杆2的中空流道22内灌注混凝土，混凝土从出浆口23流出，在预制混凝土桩3的周围和顶部累积，凝固后形成一个以预制混凝土桩3为底部的成桩，预制混凝土桩3的强度预制的比成桩的强度更大，成桩的品质也更加好。

钻杆2底部的内壁开设有内螺纹25，柱身32的顶端固设有螺柱33，螺柱33的外周壁开设有外螺纹331，螺柱33反向转动与钻杆2螺纹装配。预制混凝土桩3是通过螺柱33与钻杆2螺纹装配在一起的，预制混凝土桩3和钻杆2之间的安装和拆卸较为简单，不同的地质层成孔内的软质积土层的深度不同，柱身32的长度在预制时可以根据不同的地质条件设计成不同的长度，同时螺柱33安装时的旋转方向与钻杆2准入的旋转方向相反，钻杆2在钻入过程中不易与螺柱33是处于拧紧状态，不易从钻杆2上脱离。

钻头部31由两块等腰三角板311垂直交叉构成且呈四棱锥结构，钻头部31的底边均固定设有刀片312。因钻头部31采用混凝土制成，刀片312比较锋利，增加的刀片312代替钻头部31与地面接触能够减小对钻头部31的磨损，同时更容易钻入。

刀片312由高耐磨T型钢带制成。高耐磨T型钢带制成的刀片312具有耐锈、抗腐蚀、耐磨的特性，在成孔的过程中不易出现刀片312报废的情况。

螺旋叶片21的底端焊接有加长叶片211，加长叶片211的内径比螺旋叶片21的内径大，加长叶片211绕设并贴合在柱身32的周壁。柱身32由混凝土制成，增加的加长叶片211在一定程度上能避免柱身32在钻入的过程中磨损，同时加长叶片211比柱身32锋利，在钻入时更容易。

图2和图3，强制脱离件4包括：油缸41（见图1）、抵接块42、无轴螺旋杆43，抵接块42、无轴螺旋杆43均有铁合金制成，钻杆2的外周壁开设有螺旋槽24，螺旋槽24的螺距与螺旋刀片312的螺距相等，无轴螺旋杆43嵌设在螺旋槽24内，无轴螺旋杆43与钻杆2转动连接，螺旋槽24的顶端为封闭状态，螺旋槽24的底端为贯通状态，柱身32的侧壁开设有卡槽321，卡槽321与无轴螺旋杆43的底端适配，当预制混凝土桩3与钻杆2正好螺纹装配时，此时无轴螺旋杆43的底端伸入卡槽321内与柱身32抵接；机体1的底部且在靠近钻杆2的一侧开设有多个通孔，油缸41通过螺栓固定安装在机体1上，且油缸41的位置可以稍作调整，油缸41的伸缩杆朝向钻杆2设置，油缸41的伸缩杆固定设有抵接块42，当钻杆2钻入成孔底部时，油缸41用于带动抵接块42伸出与无轴螺旋杆43的顶端抵接以限制无轴螺旋杆43的移动范围。

当钻至合适位置时，启动油缸41，油缸41伸缩杆伸出推动抵接块42伸出抵接在无轴螺旋杆43的顶端，限制了无轴螺旋杆43的移动范围，反向转出钻杆2时，无轴螺旋钻杆2固定不动，无轴螺旋钻杆2抵接在柱身32上，柱身32不动，钻杆2逐渐与螺柱33分离，当钻杆2与预制混凝土桩3完全分离时，预制混凝土桩3留在成孔底部，油缸41伸缩杆缩回带动抵接块42与无轴螺旋杆43分离，无轴螺旋杆43随钻杆2一同反转旋出孔内。

无轴螺旋杆43的顶端且在露出螺旋槽24的一侧开设有凹槽431，抵接块42与凹槽431适配。增加的凹槽431，当抵接块42在油缸41的带动下伸出时，直接插入凹槽431内，抵接块42不易与无轴螺旋杆43分离。

凹槽431呈弧形，凹槽431的长度比抵接块42的长度长。凹槽431设计的比抵接块42长，使抵接块42更加容易插入凹槽431内。

本实施例的实施原理为：螺柱33伸入凹槽431且反向转动与钻杆2螺纹装配使得预制混凝土桩3安装在钻杆2的底端，钻杆2在电机的带动下正向转动，预制混凝土桩3跟随钻杆2正向转动，预制混凝土桩3与钻杆2始终处于拧紧状态，当钻至合适位置，油缸41伸缩杆伸出带动抵接块42插入无轴螺旋杆43的顶端凹槽431内，限制无轴螺旋杆43的移动范围，间接限制预制混凝土桩3的移动范围，当反向转出钻杆2时，预制混凝土桩3固定不动，逐渐从钻杆2上脱离并留在成孔底部，油缸41活塞杆缩回，抵接块42与无轴螺旋杆43分离，无轴螺旋杆43随钻杆2旋出，在钻杆2旋出的过程中向中空流道22内灌注混凝土浆，混凝土浆从出浆口23流出进入成孔内，与预制混凝土桩3凝固在一起形成成桩。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种长螺旋钻机分离式预制钻头，其特征在于，包括：机体（1）、钻杆（2）、预制混凝土桩（3）、强制脱离件（4），

所述钻杆（2）滑动设置在机体（1）上，所述钻杆（2）由电机带动旋转，所述钻杆（2）的外周壁设有螺旋叶片（21），所述钻杆（2）的内部开设有中空流道（22），所述钻杆（2）的底部开设有出浆口（23），所述出浆口（23）与中空流道（22）贯通，所述预制混凝土桩（3）包括：钻头部（31）、柱身（32），所述钻头部（31）的顶端与柱身（32）的底端固定连接，所述柱身（32）可拆卸安装在钻杆（2）的底端，所述钻杆（2）、预制混凝土桩（3）正向旋转以进行打孔操作，所述钻杆（2）与预制混凝土桩（3）反向旋转以排出碎石泥土，所述强制脱离件（4）设置在钻杆（2）和预制混凝土桩（3）之间，所述强制脱离件（4）用于使预制混凝土桩（3）从钻杆（2）上脱离下来并留在成孔底部。

2.根据权利要求1所述的长螺旋钻机分离式预制钻头，其特征在于，所述钻杆（2）底部的内壁开设有内螺纹（25），所述柱身（32）的顶端固设有螺柱（33），所述螺柱（33）的外周壁开设有外螺纹（331），所述螺柱（33）反向转动与钻杆（2）螺纹装配。

3.根据权利要求1所述的长螺旋钻机分离式预制钻头，其特征在于，所述强制脱离件（4）包括：油缸（41）、抵接块（42）、无轴螺旋杆（43），所述钻杆（2）的外周壁开设有螺旋槽（24），所述螺旋槽（24）的螺距与螺旋刀片（312）的螺距相等，所述无轴螺旋杆（43）嵌设在螺旋槽（24）内，所述无轴螺旋杆（43）与钻杆（2）转动连接，所述螺旋槽（24）的顶端为封闭状态，所述螺旋槽（24）的底端为贯通状态，所述柱身（32）的侧壁开设有卡槽（321），所述卡槽（321）与无轴螺旋杆（43）的底端适配，所述无轴螺旋杆（43）的底端伸入卡槽（321）内与柱身（32）抵接；

所述机体（1）的底部且在靠近钻杆（2）的一侧固设有油缸（41），所述油缸（41）的伸缩杆朝向钻杆（2）设置，所述油缸（41）的伸缩杆固定设有抵接块（42），当所述钻杆（2）钻入成孔底部时，所述油缸（41）用于带动抵接块（42）伸出与无轴螺旋杆（43）的顶端抵接以限制无轴螺旋杆（43）的移动范围。

4.根据权利要求3所述的长螺旋钻机分离式预制钻头，其特征在于，所述无轴螺旋杆（43）的顶端且在露出螺旋槽（24）的一侧开设有凹槽（431），所述抵接块（42）与凹槽（431）适配。

5.根据权利要求4所述的长螺旋钻机分离式预制钻头，其特征在于，所述凹槽（431）呈弧形，所述凹槽（431）的长度比抵接块（42）的长度长。

6.根据权利要求1所述的长螺旋钻机分离式预制钻头，其特征在于，所述钻头部（31）由两块等腰三角板（311）垂直交叉构成且呈四棱锥结构，所述钻头部（31）的底边均固定设有刀片（312）。

7.根据权利要求6所述的长螺旋钻机分离式预制钻头，其特征在于，所述刀片（312）由高耐磨T型钢带制成。

8.根据权利要求1所述的长螺旋钻机分离式预制钻头，其特征在于，所述螺旋叶片（21）的底端设有加长叶片（211），所述加长叶片（211）的内径比螺旋叶片（21）的内径大，所述加长叶片（211）绕设并贴合在柱身（32）的周壁。

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