專利名稱：一種螺旋鉆頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鉆頭，尤指涉及在反循環(huán)鉆機或者回旋鉆機中使用的螺旋鉆頭。
背景技術：
隨著高層建筑、公路、鐵路、橋涵工程的發(fā)展，對基礎工程的施工要求也越來越高， 考慮建筑的載荷和工程地質狀況，目前較大部分工程樁基的施工要穿過第四系土層、卵石 層等復雜地層，并且將樁基礎的持力層設計在基體巖石上，以便提高單樁承載力，這同時也 給樁基礎施工提出了更高的要求。 在樁基礎施工中，鉆孔灌注樁是碼頭、高等級公路橋梁等施工中普遍采用的一種 基礎結構形式，在施工時，利用鉆機的鉆頭進行鉆井掘進，通常該鉆頭由鋼管、鋼板或鋼筋 焊接而成，其工作原理是，鉆機通過鉆桿將旋轉動力傳至鉆頭，水下的鉆頭在旋轉過程中， 切削泥土并將其攪成泥漿，隨著水的不斷注入和鉆頭的不斷進入，泥漿被托出井孔，排放于 泥漿池中，很快水土離析，泥土沉淀于池底，水析出，再次被注入井孔，形成新的泥漿，再次 被排入泥漿池，依此循環(huán)，最終形成井孔。達到設計深度，泥井合格后，安裝鋼筋骨架、灌注 混凝土形成樁基。 但在實際施工過程中，在鉆機鉆孔的過程中，經(jīng)常會遇到孤石或卵石層等地形，由 于孤石或者卵石會隨同鉆頭一起滾動，進而導致鉆機無法有效鉆進，極易出現(xiàn)卡鉆、損壞鉆 頭等現(xiàn)象，此時， 一般的方法是立即移開鉆機，改用沖擊鉆機或者沖抓鉆機將孤石擊碎或者 抓出，從而排除卵石、孤石，但這種方法用工多，耗時長，因為對原反循環(huán)鉆機或回旋鉆機已 成孔的四周土層未曾擠密，若直接改用沖擊鉆機或者沖抓鉆機容易造成塌孔，尤其是較深 的鉆孔灌注樁更是如此，通常的做法是將原來的土孔填滿粘土重新沖擊以便擠密孔壁四周 的土層并護壁，并且成孔后清孔時間過長，經(jīng)常清洗不干凈，即難清孔，因此，需要對現(xiàn)有的 鉆頭進行改進，以便能夠在鉆進的同時即可取出孤石。

發(fā)明內容
本發(fā)明為了解決上述技術問題而做出，其目的在于提供一種能夠在鉆進的同時， 取出孤石的螺旋鉆頭。 為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明涉及的一種螺旋鉆頭，主軸，其一端設有用于同鉆 機的鉆桿連接的法蘭盤；多個加強肋，其一端被固定在主軸的靠近法蘭盤一側的外壁周邊 上，并且與所述主軸成規(guī)定角度地向外分開著斜向下延伸，其上還固定連接有上螺旋桿；上 螺旋桿和下螺旋桿，具有沿著圓柱體外表面螺旋延伸而形成的螺旋形狀及規(guī)定長度，所述 上螺旋桿被固定連接在多個加強肋上，而且，該上螺旋桿和下螺旋桿隔著規(guī)定間隔且相對 應地分別設置在上、下方；多個豎向分布鋼筋，以規(guī)定間距豎向分布、且被固定連接在所述 上螺旋桿與下螺旋桿之間；多個橫向分布鋼筋，放射狀地設置在所述下螺旋桿與所述主軸 之間，并且，這些橫向分布鋼筋的一端被固定連接在所述下螺旋桿上，其另一端被固定在所 述主軸上；以及齒狀犁頭，被固定安裝在設于所述下螺旋桿的位于下側的一端與所述主軸板上，并且沿著所述耐磨鋼板的長度方向設置。 采用該種設計后，由于螺紋鋼筋與螺旋片一體構成螺旋狀的槽斗，在鉆進的過程 中，隨著鉆頭的旋轉鉆進，鉆孔底的孤石或者卵石被螺旋鉆頭破碎，同時，其破碎的孤石或 者卵石能夠隨著旋轉而進入該螺旋槽斗中，由于槽斗形成一個儲石倉，孤石或者卵石不會 隨著鉆頭的轉動而滾動，因此，鉆頭可以有效的鉆進，接著，將鉆頭提出泥漿面后，即可以輕 松取出孤石或者卵石，繼續(xù)下沉鉆桿，反復撈取大塊孤石，就可以將大孤石清除干凈。
此外，作為一種改進，也可以是，當所述上螺旋桿和下螺旋桿5分別被投影到一個 平面時，該上、下螺旋桿的投影部分應形成3/4圓周。 另外，作為一種改進，也可以是，該齒狀犁頭相對于經(jīng)過所述耐磨鋼板且垂直于所 述主軸的平面以30。的傾角向斜下方傾斜設置。 此外，作為一種改進，也可以是，所述多個加強肋的形狀為梯形，包括斜桿部、沿豎 直方向延伸的垂直延伸部、自該垂直延伸部彎折延伸至主軸的水平延伸部，其中，該垂直延 伸部的長度相當于所述上螺旋桿與下螺旋桿之間的間隔，而且，該梯形加強肋的兩端分別 固定連接在主軸的上下端。 由于梯形加強肋能夠更好的承壓能力，因此，可以更好的加強整個鉆頭的剛度，從 而使鉆頭更有效地鉆進。 另外，作為一種改進，也可以是，在所述主軸的未設有法蘭盤的另一端，固定安裝 有U形豎向齒板。 此外，作為一種改進，也可以是，所述上螺旋桿、下螺旋桿、橫向分布鋼筋、豎向分
布鋼筋、梯形加強肋的垂直延伸部、水平延伸部中的一個或多個構件由螺紋鋼構成。 另外，作為一種改進，也可以是，在所述主軸與所述下螺旋線之間，設有將所述多
根橫向分布鋼筋固定連接起來的多根加強螺旋桿。 由于多圈螺旋分布鋼筋，能夠使螺旋鉆頭承受更大的重量，同時，增加鉆頭的剛 度，此外，由于該螺旋片由螺旋鋼筋與分布鋼筋構成，鋼筋之間的空隙能夠充分固定孤石或 者卵石，進而能夠防止在鉆進過程中孤石或者卵石脫落，進而能夠防止鉆頭存滿石頭后向 上提時脫落。 采用該設計后，當遇到孤石、卵石時，隨著該螺旋鉆頭的鉆進，大粒徑的卵石被旋 入螺旋槽斗中，反復撈取大塊孤石，就可以將大孤石清除干凈，功效明顯提高，節(jié)省了施工 成本，取得了較好的技術效果。


圖1是表示本發(fā)明的第一實施例涉及的螺旋鉆頭的具體結構的示意圖。
圖2是表示本發(fā)明的第二實施例涉及的螺旋鉆頭的具體結構的示意圖。
具體實施例方式
下面，結合附圖進一步詳細說明本發(fā)明的具體實施方式
。 圖1是表示本發(fā)明的第一實施例涉及的螺旋鉆頭的具體結構示意圖。如該圖所 示，本發(fā)明的螺旋鉆頭包括主軸102，其可以用鋼管構成，其一端設有用于同鉆機的鉆桿 連接的法蘭盤IOI，在另一端可以安裝有U形豎向齒板；多個加強肋103、103'、103"...，
4該多個加強肋103、103'、103"...的一端被固定在主軸102的靠近法蘭盤101 —側的外 壁周邊上，該多個加強肋與主軸102成規(guī)定角度地向外分開著斜向下延伸，在其另一端分 別固定連接有上螺旋桿104 ;上螺旋桿104和下螺旋桿105，具有沿著圓柱體外表面螺旋延 伸而形成的螺旋形狀及規(guī)定長度，所述上螺旋桿104被固定連接在多個加強肋103、103'、 103"...的一端，該上螺旋桿104和下螺旋桿105隔著規(guī)定間隔且相對應地分別設置在上、 下方，并且，該上螺旋桿104與下螺旋桿105之間通過以規(guī)定間距(例如100mm)豎向分布 設置的多個豎向分布鋼筋111相互連接。而且，當所述上螺旋桿104和下螺旋桿105分別 被投影到一個平面時，該上、下螺旋桿的投影部分應形成3/4圓周，即上、下螺旋桿的形狀 應該是具有3/4周的螺旋形。 而且，該下螺旋桿105與主軸102之間放射狀地設置有多根橫向分布鋼筋107，這 些橫向分布鋼筋107的一端被固定連接在所述下螺旋桿105上，其另一端被固定在主軸102 上，并且，優(yōu)選這些橫向分布鋼筋107的設置方向同主軸102垂直。 在主軸102與下螺旋線105之間，還可以設有將所述多根橫向分布鋼筋107固定 連接起來的多根加強螺旋桿106，該加強螺旋桿106的形狀與下螺旋桿105相對應。
此外，在下螺旋桿105的位于下側的一端與主軸102之間，固定安裝有與主軸垂直 的耐磨鋼板112，在所述耐磨鋼板112上沿著長度方向固定安裝有齒狀犁頭IIO，該齒狀犁 頭110相對于經(jīng)過耐磨鋼板112且垂直于主軸102的平面以30°的傾角向斜下方傾斜設 置，從而利用該齒狀犁頭IIO進行鉆孔作業(yè)。 另外，為了保持未設有齒狀犁頭110的、上螺旋桿104及下螺旋桿105的另一端的 穩(wěn)固，利用若干根水平固定桿108將上螺旋桿104及下螺旋桿105的所述另一端固定連接 到主軸102上。從而，水平固定桿108、上螺紋桿104和下螺紋桿105、橫向分布鋼筋107及 豎向分布鋼筋111構成螺旋狀的螺旋槽斗。 根據(jù)上述結構，由于水平固定桿、上螺紋桿和下螺紋桿、橫向分布鋼筋及豎向分布 鋼筋構成了螺旋槽斗，因此，在鉆進的過程中，隨著鉆頭的旋轉鉆進，鉆孔底的孤石或者卵 石可以被螺旋鉆頭破碎，同時，其破碎的孤石或者卵石能夠隨著旋轉而進入該螺旋槽斗中， 并且，其不會隨著鉆頭的轉動而滾動。 此外，由于還可以設置多根加強螺旋桿106，能夠使螺旋鉆頭承受更大的重量，進 而增加鉆頭的強度。此外，加強螺旋桿與橫向分布鋼筋之間的空隙能夠充分固定孤石或者 卵石，進而能夠防止在鉆進過程中孤石或者卵石脫落，同時也能夠防止螺旋鉆頭中存滿石 頭后向上提起時的脫落，螺旋鉆頭可以有效地鉆進。之后，將螺旋鉆頭提出泥漿面后，即可 以輕松取出孤石或者卵石，繼續(xù)下沉鉆桿，反復撈取大塊孤石，這樣就可以將大孤石清除干 凈，施工效率明顯提高，節(jié)省了成本。 下面，參照圖2說明本發(fā)明的第二實施例涉及的螺旋鉆頭的具體結構。如圖2所 示，同第一實施例相比，第二實施例涉及的螺旋鉆頭的區(qū)別點在于，其加強肋103、103'、 103"...的形狀為近似梯形，S卩加強肋103、103'、103"...除了斜桿部301之外，還具有沿 豎直方向延伸的垂直延伸部302和自該垂直延伸部302彎折延伸至主軸102的水平延伸部 303，其中，該垂直延伸部302的長度相當于上螺旋桿104與下螺旋桿105之間的間隔。在 此，該梯形加強肋103、 103'、103"...的兩端分別固定連接在主軸102的上下端，并且，其粗 度大于橫向分布鋼筋和豎向分布鋼筋，因此，具有該梯形加強肋的螺旋鉆頭能夠承受更大的載荷和壓力，其強度得到進一步加強。 另外，本發(fā)明的螺旋鉆頭中，上、下螺旋桿104、105，橫向分布鋼筋107，豎向分布鋼筋lll，梯形加強肋的垂直延伸部302、水平延伸部303等中的一個或多個構件可以由螺紋鋼構成。通過采用螺紋鋼，可以通過螺紋鋼的突起部更有效地固定位孤石或者卵石。
再者，本發(fā)明的螺旋鉆頭中，各構件之間的固定連接可以采用焊接方式，還可以采用螺紋連接等方式。 需要注意的是，在本發(fā)明的上述教導下，本領域技術人員可以在上述實施例的基礎上進行各種改進和變形，而這些改進和變形，簡單變化等也不影響本發(fā)明創(chuàng)造的實施，都落在本發(fā)明的保護范圍內，本領域技術人員應該明白，上述的具體描述只是更好的解釋本發(fā)明的目的，本發(fā)明的保護范圍由權利要求及其等同物限定。
權利要求
一種螺旋鉆頭，其特征在于，包括主軸，其一端設有用于同鉆機的鉆桿連接的法蘭盤；多個加強肋，其一端被固定在主軸的靠近法蘭盤一側的外壁周邊上，并且與所述主軸成規(guī)定角度地向外分開著斜向下延伸，其上還固定連接有上螺旋桿；上螺旋桿和下螺旋桿，具有沿著圓柱體外表面螺旋延伸而形成的螺旋形狀及規(guī)定長度，所述上螺旋桿被固定連接在多個加強肋上，而且，該上螺旋桿和下螺旋桿隔著規(guī)定間隔且相對應地分別設置在上、下方；多個豎向分布鋼筋，以規(guī)定間距豎向分布、且被固定連接在所述上螺旋桿與下螺旋桿之間；多個橫向分布鋼筋，放射狀地設置在所述下螺旋桿與所述主軸之間，并且，這些橫向分布鋼筋的一端被固定連接在所述下螺旋桿上，其另一端被固定在所述主軸上；以及齒狀犁頭，被固定安裝在設于所述下螺旋桿的位于下側的一端與所述主軸之間的耐磨鋼板上，并且沿著所述耐磨鋼板112的長度方向設置。
2. 如權利要求l所述的螺旋鉆頭，其特征在于，當所述上螺旋桿和下螺旋桿5分別被投影到一個平面時，該上、下螺旋桿的投影部分 應形成3/4圓周。
3. 如權利要求l所述的螺旋鉆頭，其特征在于，該齒狀犁頭相對于經(jīng)過所述耐磨鋼板且垂直于所述主軸的平面以30°的傾角向斜下 方傾斜設置。
4. 如權利要求l所述的螺旋鉆頭，其特征在于，所述多個加強肋的形狀為梯形，包括斜桿部、沿豎直方向延伸的垂直延伸部、自該垂直 延伸部彎折延伸至主軸的水平延伸部，其中，該垂直延伸部的長度相當于所述上螺旋桿與 下螺旋桿之間的間隔，而且，該梯形加強肋的兩端分別固定連接在主軸的上下端。
5. 如權利要求l所述的螺旋鉆頭，其特征在于， 在所述主軸的未設有法蘭盤的另一端，固定安裝有U形豎向齒板。
6. 如權利要求4所述的螺旋鉆頭，其特征在于，所述上螺旋桿、下螺旋桿、橫向分布鋼筋、豎向分布鋼筋、梯形加強肋的垂直延伸部、水 平延伸部中的一個或多個構件由螺紋鋼構成。
7. 如權利要求l所述的螺旋鉆頭，其特征在于，在所述主軸與所述下螺旋線之間，設有將所述多根橫向分布鋼筋固定連接起來的多根 加強螺旋桿。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于鉆孔的螺旋鉆頭，包括主軸；多個加強肋，其一端被固定在主軸上，并且與所述主軸成規(guī)定角度地向外分開著斜向下延伸，其上還固定連接有上、下螺旋桿；上螺旋桿和下螺旋桿，具有沿著圓柱體外表面螺旋延伸而形成的螺旋形狀及規(guī)定長度；多個豎向分布鋼筋，以規(guī)定間距豎向分布、且被固定連接在所述上螺旋桿與下螺旋桿之間；多個橫向分布鋼筋，放射狀地設置在所述下螺旋桿與所述主軸之間；以及齒狀犁頭，被固定安裝在設于所述下螺旋桿的位于下側的一端與所述主軸之間的耐磨鋼板上，并且沿著所述耐磨鋼板的長度方向設置。在鉆孔時，可以將孤石儲存住，因此能夠很好地防止現(xiàn)卡鉆、損壞鉆頭等現(xiàn)象。
文檔編號E21B10/00GK101725323SQ200910242058
公開日2010年6月9日 申請日期2009年12月3日 優(yōu)先權日2009年12月3日
發(fā)明者劉思謀 申請人:中冶交通工程技術有限公司