CN217841527U - 用于倾斜钻孔旋喷搅拌植桩设备的钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于倾斜钻孔旋喷搅拌植桩设备的钻头，钻头与钻杆同轴线连接，钻头的搅拌叶片为上下布置且俯视的角度错开的多对，相对于钻头轴线对称设置的每对搅拌叶片经各自第一铰轴铰接在钻头本体上；每对搅拌叶片与钻头本体上连接有自然状态下使该对搅拌叶片呈打开钻孔状态、钻头随钻杆上行且该对搅拌叶片遇芯桩内孔压迫并克服弹簧力而收拢以通过芯桩内孔的弹簧；弹簧可为扭簧，扭簧的两端的螺旋套套在第一铰轴的两端，扭簧的两自由端固定在钻头本体的竖板上，扭簧中间的匚字形体压迫在每块搅拌叶片的底部；弹簧还可为拉簧和撑簧。本钻头钻孔旋喷搅拌施工过程中，钻头叶片自动打开状态可靠稳定。

Description

用于倾斜钻孔旋喷搅拌植桩设备的钻头

技术领域

本实用新型涉及基坑支护技术领域，具体讲是一种用于倾斜钻孔旋喷搅拌植桩设备的钻头。

背景技术

在基坑支护技术领域中，随着基坑斜支撑的大力推广与应用，倾斜钻孔旋喷搅拌植桩设备越来越引起技术人员的关注。

目前应用得较多的斜支撑，从下至上，一般结构是基坑底板以下由水泥土旋喷搅拌桩或称水泥高压旋喷桩包覆的钢格构柱、钢管桩或钢筋混凝土预制管桩等芯桩构成的组合斜桩，与组合斜桩顶端连接的基坑底板以上的钢格构柱或钢管桩构成的钢支撑，钢支撑顶端与基坑围护墙或基坑围护排桩顶端的压顶围梁的钢牛腿固定连接。

而现有技术施工上述斜支撑的倾斜钻孔旋喷搅拌植桩设备，一般包括支撑在基坑地坪面上的主机的底盘或称底座，底盘一般包括行走机构如纵移机构和横移机构；底盘上安装有钻孔旋喷搅拌植桩用斜撑架或称导向架，底盘与斜撑架之间有斜撑架角度调节油缸；斜撑架上有动力头和压桩帽或称夹持芯桩或钢支撑的夹具，斜撑架上有接钻杆或拆卸钻杆用的油缸，底盘和斜撑架上有两组用于驱动动力头及压桩帽沿斜撑架直线移动且由卷扬机、钢丝绳及滑轮组构成的驱动机构，一组放、另一组收，驱动动力头带着钻杆往下钻、压桩帽将芯桩和钢支撑往下压，或一组收、另一组放，驱动动力头带着钻杆和压桩帽复位；钻杆内安装有与水泥浆料源及泵连通的高压水泥浆料输浆管和位于钻头处的喷浆口，钻头与钻杆同轴线连接，钻头下钻喷浆口喷浆及芯桩和钢支撑推进同步进行。所述的高压如输浆管压力和喷浆口压力均为20-35MPa。

工程实践中，芯桩下端支撑要在成孔体的原土层与水泥浆搅拌体的分界线上，即要支撑在成孔体的下半孔壁上，而喷浆口只是喷软所钻土体，形成原土层与水泥浆搅拌体的分界线要依靠钻头的直径去实现，加之该钻头需钻孔时要张开，钻完后要收拢以通过芯桩的内孔以回位至地坪面以重复使用。为克服现有技术倾斜钻孔旋喷搅拌植桩设备钻头打开或收拢均依靠油缸控制，钻头打开幅度即成孔体的孔径不确定，不稳定，不可靠，且钻头的定心作用不明显不突出，孔径具有不确定性的缺点，本申请人在先申请了一种用于倾斜钻孔旋喷搅拌植桩设备的钻头，钻头与钻杆同轴线连接，钻头上有设在输浆管端部的喷浆口，钻头的搅拌叶片为多块，多块搅拌叶片与钻头本体呈钻头下行遇土体即向上打开钻孔、钻头上行遇芯桩内孔则收拢并穿过该内孔的斜向铰接状态；钻头本体与多块搅拌叶片上有限制搅拌叶片打开幅度的限位结构。该在先申请的钻头的多块搅拌叶片打开幅度确定，成孔体的孔径稳定，但钻孔旋喷搅拌试验过程中，偶遇土体特别松软或有时角度倾斜较大等原因，导致钻孔旋喷搅拌施工过程中，有时难以保证叶片自动打开率达百分之百，即叶片自动打开的可靠性和稳定性有待提高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种钻孔旋喷搅拌施工过程中，钻头叶片自动打开可靠稳定的用于倾斜钻孔旋喷搅拌植桩设备的钻头。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种用于倾斜钻孔旋喷搅拌植桩设备的钻头，钻头与钻杆同轴线连接，钻头的搅拌叶片为上下布置且俯视的角度错开的多对，相对于钻头轴线对称设置的每对搅拌叶片经各自第一铰轴铰接在钻头本体上；每对搅拌叶片与钻头本体上连接有自然状态下使该对搅拌叶片呈打开钻孔状态、钻头随钻杆上行且该对搅拌叶片遇芯桩内孔压迫并克服弹簧力而收拢以通过芯桩内孔的弹簧。

采用以上结构后，本实用新型用于倾斜钻孔旋喷搅拌植桩设备的钻头具有以下优点：本钻头的多块搅拌叶片打开幅度确定，成孔体的孔径稳定。尤其是，即使钻孔旋喷搅拌施工过程中每对搅拌叶片偶遇土体特别松软或有时角度倾斜较大等状态，但由于每对搅拌叶片与钻头本体上有自然伸展时使该对搅拌叶片呈打开钻孔状态、钻头随钻杆上行且该对搅拌叶片遇芯桩孔压迫并克服弹簧力而收拢以通过芯桩孔的弹簧，弹簧呈自然释放状态如扭簧和撑簧、或弹簧呈自然收缩状态如拉簧，则每对叶片必定打开，即，在钻头处于芯桩内孔下方弹簧呈自然状态如扭簧和撑簧呈自然释放状态、拉簧呈自然收缩状态时，叶片自动打开率为百分之百，也就是说，钻头在钻孔旋喷搅拌施工过程中，在弹簧呈自然状态下，叶片自动打开的可靠性和稳定性均有可靠保证。

进一步地，弹簧为扭簧，扭簧的两端的螺旋套套在第一铰轴的两端，扭簧的两自由端固定在钻头本体的竖板上，扭簧中间的匚字形体压迫在每块搅拌叶片的底部；每块搅拌叶片与钻头本体上有限制搅拌叶片打开幅度的限位结构；扭簧呈自然释放状态时的位置为每块搅拌叶片张开的最大幅度。弹簧采用以上扭簧的具体结构后，提供弹簧的一种具体实施例，结构简单、稳定和可靠，进一步保证了叶片自动打开率为百分之百、钻头叶片自动打开十分可靠稳定的技术效果。

进一步地，弹簧为拉簧，拉簧的一端挂接在每块搅拌叶片的顶面，拉簧的另一端挂接在第二铰轴外侧上方的钻头本体上；每块搅拌叶片与钻头本体上有限制搅拌叶片打开幅度的限位结构；拉簧呈自然收缩状态的位置为每块搅拌叶片张开的最大幅度。弹簧采用以上拉簧的具体结构后，提供弹簧的另一种具体实施例，结构简单、稳定和可靠，进一步保证了叶片自动打开率为百分之百、钻头叶片自动打开十分可靠稳定的技术效果。

进一步地，每块搅拌叶片顶面为平面，钻头本体上有一限位块，限位块底面与每块搅拌叶片顶面的平面相抵以限制搅拌叶片的打开幅度。采用以上结构后，打开幅度限位结构简单、牢固和可靠，扭簧和拉簧在以上具体限位结构的配合下，每次打开幅度稳定可靠。

进一步地，弹簧为一撑簧，钻头本体中心有一圆形导向柱，一撑簧套顶端的中心孔套合在圆形导向柱上，撑簧也套合在圆形导向柱上，撑簧的一端抵至钻头本体的下挡板上，撑簧的上端抵至撑簧套的内顶端，撑簧套的外底端的两侧各有一第二耳板，第二耳板与一过渡铰接板的一端铰接，过渡铰接板的另一端与一第三耳板铰接，第三耳板固定在一对搅拌叶片各自内侧上部，撑簧呈自然释放状态的位置即为每块搅拌叶片张开的最大幅度。弹簧采用以上撑簧的具体结构后，提供弹簧的再另一种具体实施例，结构稳定和可靠，不需另设限制搅拌叶片打开幅度的限位结构，进一步保证了叶片自动打开率为百分之百、钻头叶片自动打开十分可靠稳定的技术效果。

附图说明

图1是本实用新型钻头采用扭簧的实施例叶片打开时的结构示意图。

图2是本实用新型钻头采用扭簧的实施例叶片收拢时的结构示意图。

图3是本实用新型钻头采用扭簧的实施例叶片收拢并经过钢格构柱芯桩内孔时的结构示意图。

图4是本实用新型钻头采用拉簧的实施例叶片打开时的结构示意图。

图5是本实用新型钻头采用拉簧的实施例叶片收拢时的结构示意图。

图6是本实用新型钻头采用撑簧的实施例叶片打开时的结构示意图(未示出输浆管和喷浆口)。

图7是本实用新型钻头采用撑簧的实施例叶片打开并省略弹簧套时的结构示意图(未示出输浆管和喷浆口)。

图8是本实用新型钻头采用撑簧的实施例叶片收拢(未完全收拢，主要是要体现里面的撑簧)并省略了撑簧套的结构示意图(未示出输浆管和喷浆口)。

图中所示：1、输浆管，2、扭簧，3、钻头本体，4、螺旋套，5、第一铰轴，6、喷浆口，7、箭头形搅拌片，8、搅拌叶片，9、匚字形体，10、第一耳板，11、铰接板，12、搅拌板，13、自由端，14、限位块，15、钢格构柱芯桩，16、拉簧，17、第二铰轴，18、第三耳板，19、过渡铰接板，20、第二耳板，21、撑簧套，22、第三铰轴，23、撑簧，24、下挡板，25、竖板，26、安装块，27、导向柱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要声明的是，对于这些具体实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型的各个具体实施方式中所涉及的技术手段只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8所示。

本实用新型用于倾斜钻孔旋喷搅拌植桩设备的钻头，钻头与钻杆同轴线连接，钻头包括钻头本体3和搅拌叶片8，钻头上有设在输浆管1端部的喷浆口6，钻头的搅拌叶片8为上下布置且俯视的角度错开的多对如两对，相对于钻头轴线对称设置的每对搅拌叶片8经各自铰轴如下述的第一铰轴5、第二铰轴17和第三铰轴22铰接在钻头本体3上如各自的第一耳板10和竖板25上。输浆管1即水泥浆液输浆管也称输浆通道。

所述的钻头的搅拌叶片8为上下布置且俯视的角度错开的多对，如所述的多块搅拌叶片8为四块搅拌叶片8，每两块为一对并相对于钻头本体3的轴线对称布置，从俯视图看，钻头本体3上部的两块搅拌叶片8的宽度中线在同一直线上，钻头本体3下部的两块搅拌叶片8的宽度中线也在同一直线上，上部两块搅拌叶片8的直线与下部两块搅拌叶片8的直线的垂直投影线互为90°。每块搅拌叶片8包括相互固定如焊接的铰接板11与搅拌板12。钻头本体3的底端固定有一上宽下尖的箭头形搅拌片7。可以设两喷浆口6，两喷浆口6相对于钻头本体3的轴线对称设于钻头处如箭头形搅拌片7上的两输浆管1的端部。所述的芯桩内孔如钢格构柱芯桩15的正方形内孔、钢管桩芯桩或钢筋混凝土预制管桩芯桩的圆形内孔。以上为本申请人在先申请的内容。

本实用新型的发明点在于：

每对搅拌叶片8与钻头本体3上连接有自然状态下使该对搅拌叶片8呈打开钻孔状态、钻头随钻杆上行且该对搅拌叶片8遇芯桩内孔压迫并克服弹簧力而收拢以通过芯桩内孔的弹簧。这句话也可这样表述：每对搅拌叶片8与钻头本体3上连接有弹簧，弹簧用于自然状态下使该对搅拌叶片8呈打开钻孔状态、而钻头随钻杆上行且该对搅拌叶片遇芯桩内孔压迫并克服弹簧力而收拢以通过芯桩内孔。弹簧的自然状态指下述的扭簧2和撑簧23呈自然释放状态，而拉簧16呈自然收缩状态或称自然收拢状态。

如图1、图2、图3所示，第一种具体实施例：弹簧为扭簧2，扭簧2的两端的螺旋套4套在第一铰轴5的两端，扭簧2的两自由端13固定在钻头本体3的竖板25上，扭簧中间的匚字形体9压迫在每块搅拌叶片8的底部。每块搅拌叶片8与钻头本体3上有限制搅拌叶片8打开幅度的限位结构。扭簧2呈自然释放状态时的位置为每块搅拌叶片8张开的最大幅度。所述的扭簧2的两自由端13固定在钻头本体3的竖板25上，可以是扭簧2的两自由端13抵至竖板25的竖直面上，也可以是竖板25或与竖板25焊接的安装块26上设有孔，而扭簧2的两自由端13插入该孔内以固定。不难理解，钻孔旋喷搅拌施工完成后，钻杆带着钻头向上提即钻杆钻头复位过程中，搅拌叶片8在芯桩内孔如图3所示的钢格构柱芯桩15内孔的压迫下克服扭簧2弹簧力而自动收拢并穿过芯桩内孔和基坑底板以上的钢支撑如钢格构柱的内孔直至提至地坪面。

如图4、图5所示，第二种具体实施例：弹簧为拉簧16，拉簧16的一端挂接在每块搅拌叶片8的顶面，拉簧16的另一端挂接在第二铰轴17外侧上方的钻头本体3上。每块搅拌叶片8与钻头本体3上有限制搅拌叶片8打开幅度的限位结构。拉簧16呈自然收缩状态的位置为每块搅拌叶片8张开的最大幅度。同样不难理解，钻孔旋喷搅拌施工完成后，钻杆带着钻头向上提即钻杆钻头复位过程中，搅拌叶片8在芯桩内孔的压迫下克服拉簧16弹簧力而自动收拢并穿过芯桩内孔和基坑底板以上的钢支撑的内孔直至提至地坪面。所述的挂接，可以是钻头本体3上和搅拌叶片8的顶部均焊接有挂环，拉簧16两端的挂钩分别挂接在各自的挂环上。

如图1、图2、图4、图5所示，以上扭簧2实施例和拉簧16实施中所述的每块搅拌叶片8与钻头本体3上有限制搅拌叶片8打开幅度的限位结构。可为以下具体结构：每块搅拌叶片8顶面为平面，钻头本体3上有一限位块14，限位块14底面与每块搅拌叶片8顶面的平面相抵以限制搅拌叶片8的打开幅度。

如图6、图7、图8所示，第三种具体实施例：每对搅拌叶片8经第三铰轴22铰接在钻头本体3上。弹簧为一撑簧23，钻头本体3中心有一圆形导向柱27，一撑簧套21顶端的中心孔套合在圆形导向柱27上，撑簧23也套合在圆形导向柱27上，撑簧23的一端抵至钻头本体3的下挡板24上，撑簧23的上端抵至撑簧套21的内顶端，撑簧套21的外底端的两侧各有一第二耳板20，第二耳板20与一过渡铰接板19的一端铰接，过渡铰接板19的另一端与一第三耳板18铰接，第三耳板18固定在一对搅拌叶片8各自内侧上部，撑簧23呈自然释放状态的位置即为每块搅拌叶片8张开的最大幅度。撑簧23也称压簧。本实施例由于搅拌叶片8打开或称张开后，仍被所有铰接点限位，铰接点拉住搅拌叶片8，搅拌叶片8不会再自由张开，所以不需另设限制搅拌叶片8打开幅度的限位结构。同样不难理解，钻孔旋喷搅拌施工完成后，钻杆带着钻头向上提即钻杆钻头复位过程中，搅拌叶片在芯桩内孔的压迫下克服撑簧23的弹簧力而自动收拢并穿过芯桩内孔和基坑底板以上的钢支撑的内孔直至提至地坪面。不难理解，上下共两对搅拌叶片8。每对搅拌叶片8的下挡板24为一块，撑簧23为一个，撑簧套21为一个，第二耳板20、过渡铰接板19和第三耳板18均为一对即两块。撑簧套21也称压簧套。

所述的张开和打开两名词可通用。本实用新型所述的零部件均采用钢材制作而成。

以上未标注的零部件或结构或数量图中未示出。附图只是示意性的，如附图有与文字描述不一致的地方，以文字描述为准。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，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 (5)

1.一种用于倾斜钻孔旋喷搅拌植桩设备的钻头，钻头与钻杆同轴线连接，钻头的搅拌叶片为上下布置且俯视的角度错开的多对，相对于钻头轴线对称设置的每对搅拌叶片经各自第一铰轴铰接在钻头本体上；其特征在于：每对搅拌叶片与钻头本体上连接有自然状态下使该对搅拌叶片呈打开钻孔状态、钻头随钻杆上行且该对搅拌叶片遇芯桩内孔压迫并克服弹簧力而收拢以通过芯桩内孔的弹簧。

2.根据权利要求1所述的用于倾斜钻孔旋喷搅拌植桩设备的钻头，其特征在于：弹簧为扭簧，扭簧的两端的螺旋套套在第一铰轴的两端，扭簧的两自由端固定在钻头本体的竖板上，扭簧中间的匚字形体压迫在每块搅拌叶片的底部；每块搅拌叶片与钻头本体上有限制搅拌叶片打开幅度的限位结构；扭簧呈自然释放状态时的位置为每块搅拌叶片张开的最大幅度。

3.根据权利要求1所述的用于倾斜钻孔旋喷搅拌植桩设备的钻头，其特征在于：弹簧为拉簧，拉簧的一端挂接在每块搅拌叶片的顶面，拉簧的另一端挂接在第二铰轴外侧上方的钻头本体上；每块搅拌叶片与钻头本体上有限制搅拌叶片打开幅度的限位结构；拉簧呈自然收缩状态的位置为每块搅拌叶片张开的最大幅度。

4.根据权利要求2或3所述的用于倾斜钻孔旋喷搅拌植桩设备的钻头，其特征在于：每块搅拌叶片顶面为平面，钻头本体上有一限位块，限位块底面与每块搅拌叶片顶面的平面相抵以限制搅拌叶片的打开幅度。

5.根据权利要求1所述的用于倾斜钻孔旋喷搅拌植桩设备的钻头，其特征在于：弹簧为一撑簧，钻头本体中心有一圆形导向柱，撑簧套顶端的中心孔套合在圆形导向柱上，撑簧也套合在圆形导向柱上，撑簧的一端抵至钻头本体的下挡板上，撑簧的上端抵至撑簧套的内顶端，撑簧套的外底端的两侧各有一第二耳板，第二耳板与一过渡铰接板的一端铰接，过渡铰接板的另一端与一第三耳板铰接，第三耳板固定在一对搅拌叶片各自内侧上部，撑簧呈自然释放状态的位置即为每块搅拌叶片张开的最大幅度。

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