專利名稱：可變徑擴(kuò)孔鉆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鉆進(jìn)，屬于一種基礎(chǔ)鉆孔灌注樁成孔施工中用的鉆具。
目前，在軟土地基中大量使用的灌注樁、拉錨等樁、柱，都屬于摩擦樁類，其與土層間摩擦力的大小決定了該樁承載力的大小，而摩擦力的大小又取決于樁、柱孔(井)的深度和樁孔軸向深度的孔形。在現(xiàn)有技術(shù)中，用以鉆孔的鉆具其鉆頭都具有固定的形狀，即在鉆桿的端部裝一直徑固定的多刃錐形鉆頭，從鉆桿中可通入直達(dá)鉆頭的水流，該水流與鉆落的泥土混合成泥漿，再把泥漿抽出，即成樁孔。由于這種錐形鉆頭切削刃的直徑是固定的，故成孔的孔壁比較平滑，造成在樁體制作完成后其樁體外壁亦較平滑，結(jié)果是樁體與土層的結(jié)合程度較差、摩擦力較小，則樁體的承載力就偏小。為達(dá)到設(shè)計承載力，則必須加長樁長(亦即加深樁孔深度)或擴(kuò)大樁徑。眾所周知，一個建筑物的基礎(chǔ)中包含有許多根基樁，若各根基樁具有基本相同的摩擦力，則基礎(chǔ)的整體承載力就高，但是，因地基條件不可能每點相同，并且又由于各施工單位對施工技術(shù)的掌握程度有差異，使得用現(xiàn)有鉆具鉆出來的樁孔既是一種平直孔壁，而且每個樁孔的孔壁平直度又有相當(dāng)大的差異。為確保工程質(zhì)量，設(shè)計人員只能作較為保守的設(shè)計，或增加樁數(shù)或加深孔深，造成工程量增大，泥漿污染增大等不利因素的出現(xiàn)。為改變這一情況，有人倡導(dǎo)用凹凸形鉆孔灌注樁，并證實，凹凸形樁能明顯地提高樁體與土層的摩擦力，從而提高樁的承載力。在現(xiàn)有的試驗條件下，已得到60厘米直徑的凹凸形樁，其承載力能大于80厘米直徑的平滑壁樁。而能否制成符合要求的凹凸形樁的關(guān)鍵是能否鉆出符合要求的凹凸形樁孔。但目前因沒有合適鉆具，只能采用如改變進(jìn)鉆速度，或在鉆孔過程中以晃動鉆頭的施工方法來造成孔壁上的一些凹齒，因而凹凸幅度小，且各單樁孔形極不穩(wěn)定；另外，這些工作方法還受技術(shù)掌握程度、工程進(jìn)度等一系列問題的制約，難以推廣采用凹凸形基礎(chǔ)樁。
本實用新型的目的在于提供一種可變徑擴(kuò)孔鉆，使得在鉆孔施工時該擴(kuò)孔鉆可按要求進(jìn)行改變而增大切削直徑，造成成孔孔壁上具有一個個凹齒，最終制成的樁體上具有一個個凸齒，以此增大樁體與土層間的摩擦力，提高樁的承載力。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型是在鉆頭與鉆桿之間設(shè)置有一擴(kuò)孔器，該擴(kuò)孔器包含有一其外徑與樁孔設(shè)計孔徑相同的筒體，一設(shè)置在筒體內(nèi)的動力葉輪、一齒輪傳動裝置及一與齒輪傳動裝置相連、其切削頭可伸縮的擴(kuò)孔頭，該筒體以其上、下兩端分別與鉆桿及鉆頭柄相固連。如此所述的擴(kuò)孔器，利用鉆具的原有液流帶動葉輪轉(zhuǎn)動，經(jīng)齒輪傳動裝置帶動擴(kuò)孔頭之切削頭的伸縮，實現(xiàn)擴(kuò)孔的目的。
顯然，本實用新型的優(yōu)點是，在鉆孔過程中可利用擴(kuò)孔器中的擴(kuò)孔頭按要求伸出其切削頭而對已成孔進(jìn)行擴(kuò)孔，從而鉆成呈凹凸形(齒牙形)的樁孔，灌注成與土層間具有凹凸形(齒牙形)結(jié)合體的樁、柱。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，鉆成的各凹凸形樁孔規(guī)格劃一，確保樁孔質(zhì)量。另一方面，如使用本實用新型鉆具鉆孔并制造灌注樁，則可改進(jìn)現(xiàn)有的基礎(chǔ)樁設(shè)計，節(jié)省鋼筋混凝土用量，減少泥漿排放量，提高工程進(jìn)度，降低工程造價。
本實用新型的實施例如附圖所示。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。


圖1為本實用新型一個實施例的結(jié)構(gòu)半剖視圖。
圖2為本實用新型另一個實施例的結(jié)構(gòu)半剖視圖。
圖3為本實用新型又一個實施例的結(jié)構(gòu)半剖視圖。
實施例一圖1所示為一種采用張翼式擴(kuò)孔頭的擴(kuò)孔器，主要包含有一外徑與設(shè)計樁孔直徑相一致的筒體5、一動力葉輪4、一齒輪傳動裝置3和由一與齒輪傳動裝置3相連接的梯形螺桿6，一與該梯形螺桿6相嚙合的牽引螺母9及一對張翼式直齒切削頭10構(gòu)成的擴(kuò)孔頭。由圖見，筒體5通過與其連成一體的上下支架2固定在鉆桿1和鉆頭柄11上，受液流推動的葉輪4帶動齒輪傳動裝置3轉(zhuǎn)動。本實施例中的張翼式直齒切削頭10略呈“”形，在其近轉(zhuǎn)角處具有一鉸接點，此“”形切削頭以此鉸接點用銷軸鉸接在筒體(5)內(nèi)，并通過一連桿(7)使其短邊的端部與牽引螺母(9)相鉸連。如此結(jié)構(gòu)的擴(kuò)孔器，當(dāng)葉輪4通過齒輪傳動裝置3帶動梯形螺桿6作正(反)向轉(zhuǎn)動時，與之嚙合的牽引螺母9作上、下運(yùn)動牽引螺母9向上運(yùn)動時，連桿7推動“”切削頭10向筒體5內(nèi)收攏；牽引螺母9向下運(yùn)動時，連桿7拉動“”切削頭10張開伸出筒體5而進(jìn)行切削泥層。
實施例二圖2所示為一種采用伸縮式擴(kuò)孔頭的擴(kuò)孔器。與實施例一一樣也包含有一外徑與設(shè)計樁孔直徑相一致的筒體5、一動力葉輪4、一齒輪傳動裝置3，稍有不同的是，其擴(kuò)孔頭由一與齒輪傳動裝置3相連接的主軸13、一設(shè)置在主軸13端部的小齒輪14和一對其根部具有與小齒輪14嚙合的齒牙、頭部具有齒形刀刃的齒條刀15構(gòu)成。如此結(jié)構(gòu)的擴(kuò)孔器，當(dāng)葉輪4通過齒輪傳動裝置3帶動小齒輪14作正(反)向轉(zhuǎn)動時，則帶動與之嚙合的齒條刀15作伸(縮)運(yùn)動。在鉆具鉆孔過程中，當(dāng)齒條刀15受控伸出于筒體5時，則進(jìn)行對泥層切削而擴(kuò)孔，反之，當(dāng)齒條刀15受控縮進(jìn)筒體5時，則停止擴(kuò)孔動作。
實施例三圖3所示為一種采用旋轉(zhuǎn)刀架擴(kuò)孔頭的擴(kuò)孔器。與上兩實施例一樣也包含有一外徑與設(shè)計樁孔直徑相一致的筒體5、一動力葉輪4、一齒輪傳動裝置3，不同之處在于，其擴(kuò)孔頭由一與齒輪傳動裝置3相連接的主軸16、一設(shè)置在主軸16端部的小齒輪17、一對分別與小齒輪17嚙合的刀架齒輪18和偏心地固裝在刀架齒輪18軸心外側(cè)的齒形刀19構(gòu)成。如此結(jié)構(gòu)的擴(kuò)孔器，當(dāng)葉輪4通過齒輪傳動裝置3帶動小齒輪17作正(反)向轉(zhuǎn)動時，則帶動與之嚙合的刀架齒輪18作正(反)向轉(zhuǎn)動運(yùn)動，則在鉆具鉆孔過程中，當(dāng)?shù)都荦X輪18受控作正向旋轉(zhuǎn)時，固裝其上的齒形刀19伸出于筒體5，則進(jìn)行對泥層切削而擴(kuò)孔，反之，當(dāng)?shù)都荦X輪18受控作反向旋轉(zhuǎn)時，齒形刀19被轉(zhuǎn)進(jìn)筒體5，則停止擴(kuò)孔動作。
權(quán)利要求1，一種在基礎(chǔ)鉆孔灌注樁成孔施工中用的可變徑擴(kuò)孔鉆，其特征在于在鉆頭(12)與鉆桿(1)之間設(shè)置有一擴(kuò)孔器，該擴(kuò)孔器包含有一其外徑與樁孔設(shè)計孔徑相同的筒體(5)，一設(shè)置在筒體(5)內(nèi)的動力葉輪(4)、一齒輪傳動裝置(3)及一與齒輪傳動裝置相連、其切削頭(10)可伸縮的擴(kuò)孔頭，該筒體(5)以其上、下兩端分別與鉆桿(1)及鉆頭柄(11)相固連。
2，根據(jù)權(quán)利要求1所述可變徑擴(kuò)孔鉆，其特征在于所說擴(kuò)孔頭主要由一與齒輪傳動裝置(3)相連接的梯形螺桿(6)，一與該梯形螺桿(6)相嚙合的牽引螺母(9)及一對張翼式直齒切削頭(10)構(gòu)成；其中，該直齒切削頭(10)略呈“”形，在其近轉(zhuǎn)角處具有一鉸接點，此“”形切削頭以此鉸接點用銷軸鉸接在筒體(5)內(nèi)，并通過一連桿(7)使其短邊的端部與牽引螺母(9)相鉸連。
專利摘要本實用新型是一種基礎(chǔ)鉆孔灌注樁成孔施工中用的可變徑擴(kuò)孔鉆，主要特點是在鉆頭與鉆桿之間設(shè)置有一擴(kuò)孔器，該擴(kuò)孔器包含有一其外徑與樁孔設(shè)計孔徑相同的筒體，一設(shè)置在筒體內(nèi)的動力葉輪、一齒輪傳動裝置及一與齒輪傳動裝置相連、其切削頭可伸縮的擴(kuò)孔頭。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，能鉆成樁孔孔壁上具有凹凸形的、規(guī)格劃一的樁孔，以使能灌注成與土層間具有凹凸形(齒牙形)結(jié)合體的樁、柱。
文檔編號E21B10/26GK2271607SQ96229360
公開日1997年12月31日 申請日期1996年2月28日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月28日
發(fā)明者董泉森 申請人:董泉森