CN211735346U - 一种用于软弱土挤密加固的冲扩装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于软弱土挤密加固的冲扩装置，包括钻杆、冲击器，冲击器上端安装有钻杆，冲击器下端安装有用于在冲击过程中将孔底土体往四周挤密的锥形挤密锤头，挤密锤头的上端设置有出风口，出风口与冲击器连通，且冲击器通过风管与空压机连通；本实用新型的有益效果为：1)、在钻头部位设置锥形挤密锤头和护筒，对孔周土体进行挤密，克服了加固施工过程中易引发附加沉降的缺点；2)、锥形挤密锤头和护筒对残余渣土进行挤密，一定长度的护筒更易确保钻孔垂直度，提高了施工可控性和质量。
Description
技术领域
本实用新型属于基础工程技术领域，尤其涉及一种用于软弱土挤密加固的冲扩装置。
背景技术
冲击钻孔装置诞生以来以地层适用性好、容易保持桩径、施工方便等诸多优点，在公路、铁路、水利、建筑等领域得到了广泛应用，创造了巨大的经济效益。近年来冲击钻孔方式以其成孔快速度快、机身小等优点开始应用到既有建筑物加固工程中，发挥了重要的作用。其原理是：通过对既有建筑物需加固侧由冲击钻头和钻杆通过冲击力钻入到地基土中，将通过空压机接入风管将孔内土体吹出，以清理孔内残渣，再在孔内注入灰土或钢管砂浆形成石灰桩或钢管桩，以达到对既有建筑加固的目的。
传统冲击钻孔装置主要由钻孔、冲击器、圆形金刚石钻头(如附图1所示)或三叶金刚石钻头(如附图2所示)、空压机所组成，孔内出风口设置在孔底钻头处，通过空压机送入强风，将孔内渣土经孔壁返吹到地面，形成完整钻孔。但传统冲击钻孔装置在既有建筑物加固中存在以下缺陷：1)、既有建筑物需加固侧往往是较为软弱的地基土，而钻孔后再注入灰土或钢管砂浆需要间隔一定时间才能达到强度，由于钻孔改变了土体的内部应力状态，释放了地基土体的应力，造成施工期钻孔孔径收缩或塌孔，引发新的地基沉降，影响加固效果；2)、传统冲击钻孔清渣方式往往由于空气压力不够，造成钻孔较深时，孔内残渣清渣不彻底，造成松散土体继续残留孔内，从而影响成桩施工质量，给建筑安全造成隐患；3)、传统冲击钻孔方式在返渣的过程中对孔壁形成较强干扰，而孔壁土体较为松散，造成地层较好层孔径变化小，地层较差层孔径变化大，影响施工质量。因此，传统冲击钻孔方式在对既有建筑加固的应用中仍存在局限性。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种用于软弱土挤密加固的冲扩装置，解决传统冲击钻孔应力释放在施工期引发新的附加沉降问题，克服传统冲击钻孔清渣不彻底而影响施工质量的问题及传统冲击钻孔方式使孔径变化较大的问题。
本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，这种用于软弱土挤密加固的冲扩装置，包括钻杆、冲击器，所述冲击器上端安装有钻杆，所述冲击器下端安装有用于在冲击过程中将孔底土体往四周挤密的锥形挤密锤头，所述挤密锤头的上端设置有出风口，所述出风口与所述冲击器连通，且所述冲击器通过风管与空压机连通。
作为优选，所述钻头的上端安装有用于在钻进过程中对孔壁土体进行二次挤密的护筒。
作为优选，所述挤密锤头的外周面设有外螺纹，与所述外螺纹相对应的护筒内圈设有内螺纹，且所述护筒通过丝扣方式连接固定在所述挤密锤头上。
作为优选，所述挤密锤头的端部为圆锥体，其底部为圆柱体，所述护筒安装在所述挤密锤头的底部外周面上。
作为优选，所述护筒的长度为1.4至1.6m，其直径与孔的直径相等。
作为优选，所述出风口呈等均环绕式分布在所述挤密锤头上端的端面上。
本实用新型的有益效果为：1)、在钻头部位设置锥形挤密锤头和护筒，对孔周土体进行挤密，克服了加固施工过程中易引发附加沉降的缺点；2)、锥形挤密锤头和护筒对残余渣土进行挤密，一定长度的护筒更易确保钻孔垂直度，提高了施工可控性和质量。
附图说明
图1是现有的冲击钻孔装置结构示意图一。
图2是现有的冲击钻孔装置结构示意图二。
图3是本实用新型的冲击钻孔装置结构示意图。
图4是本实用新型的挤密锤头上的出风口分布结构示意图。
附图中的标号分别为：1、钻杆；2、冲击器；3、挤密锤头；4、风管；5、空压机；6、护筒；7、孔；8、圆形金刚石钻头；9、三叶金刚石钻头；31、出风口。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍：如附图3所示，本实用新型包括钻杆1、冲击器2，该冲击器2为气动冲击器；冲击器2上端安装有钻杆1，冲击器2下端安装有用于在冲击过程中将孔底土体往四周挤密的锥形挤密锤头3，通过锥形挤密锤头3能使挤密锤头在钻孔冲击过程中，减少松散土体的形成；挤密锤头3的上端设置有出风口31，出风口31与冲击器2连通，且冲击器2通过风管4与空压机5连通，空压机5的高压风通过风管4输送至冲击器2，使得冲击器2带动挤密锤头3以冲击方式冲击挤压软弱土体。挤密锤头3的上端安装有用于在钻进过程中对孔壁土体进行二次挤密的护筒6，该护筒6为钢制的护筒，护筒6套于冲击器2，且两者之间留有间隙，供多余的风量通过此间隙吹出来。
与传统冲击钻孔装置相比，虽增加了护筒6和挤密锤头3，但安装方便，施工轻便，效率更高，本实用新型能带来以下优势：
1)、对孔周土体起到挤密效果。与传统冲击钻孔装置相比，本发明方案通过对增加锥型挤密锤头和护筒，可在成孔过程中对孔周土体进行两次挤密，增强地基承载力，克服钻孔应力释放引发新的附加沉降的风险；
2)、清渣更彻底。与传统冲击钻孔装置相比，本发明方案由于有两次挤密过程，即使孔内存留少量残渣，也经过锥型挤密锤头和护筒的挤密过程，将残渣压实成承载力较高的土体，确保孔内清渣彻底；
3)、提高了施工质量。传统钻孔方式由于孔壁土体时有松散，容易缩颈和孔壁土体脱落，本发明方案经过对孔壁土体的挤密过程，可克服缩颈和孔壁土体脱落的缺点。
挤密锤头3的外周面设有外螺纹，与外螺纹相对应的护筒6内圈设有内螺纹，且护筒6通过丝扣方式连接固定在挤密锤头3上，这样便于安装及拆卸，例如：如将本实用新型方案中的护筒6卸下，即可用于灰土桩的夯实施工，能提高灰土挤密桩的施工效率和质量，兼顾了压实的作用。
挤密锤头3的端部为圆锥体，此结构的设计在钻进过程中所受阻力小，施工效率更高；其底部为圆柱体，护筒6安装在挤密锤头的3底部外周面上，便于护筒6的安装。
护筒6的长度为1.4至1.6m，能很好的满足施工过程中的对孔壁土体的二次挤密效率；其直径与孔7的直径相等，使得钻孔垂直度更易保证，从而提高施工质量。
为了使出风及冲击过程中的稳定性、均匀性，如附图4所示，出风口31设置有四个，并呈等均环绕式分布在挤密锤头3上端的端面上。
本实用新型不局限于上述实施方式，不论在其形状或材料构成上作任何变化，凡是采用本实用新型所提供的结构设计，都是本实用新型的一种变形，均应认为在本实用新型保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于软弱土挤密加固的冲扩装置，包括钻杆(1)、冲击器(2)，所述冲击器(2)上端安装有钻杆(1)，其特征在于：所述冲击器(2)下端安装有用于在冲击过程中将孔底土体往四周挤密的锥形挤密锤头(3)，所述挤密锤头(3)的上端设置有出风口(31)，所述出风口(31)与所述冲击器(2)连通，且所述冲击器(2)通过风管(4)与空压机(5)连通。
2.根据权利要求1所述的用于软弱土挤密加固的冲扩装置，其特征在于：所述挤密锤头(3)的上端安装有用于在钻进过程中对孔壁土体进行二次挤密的护筒(6)。
3.根据权利要求2所述的用于软弱土挤密加固的冲扩装置，其特征在于：所述挤密锤头(3)的外周面设有外螺纹，与所述外螺纹相对应的护筒(6)内圈设有内螺纹，且所述护筒(6)通过丝扣方式连接固定在所述挤密锤头(3)上。
4.根据权利要求2所述的用于软弱土挤密加固的冲扩装置，其特征在于：所述挤密锤头(3)的端部为圆锥体，其底部为圆柱体，所述护筒(6)安装在所述挤密锤头(3)的底部外周面上。
5.根据权利要求2所述的用于软弱土挤密加固的冲扩装置，其特征在于：所述护筒(6)的长度为1.4至1.6m，其直径与孔(7)的直径相等。
6.根据权利要求1所述的用于软弱土挤密加固的冲扩装置，其特征在于：所述出风口(31)呈等均环绕式分布在所述挤密锤头(3)上端的端面上。
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