一種長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)分段鉆頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)分段鉆頭，主要用于土木工程領(lǐng)域長(zhǎng)螺旋粧及其咬合粧墻的施工。
【背景技術(shù)】
[0002]在基坑工程中咬合粧墻止水帷幕相比地下連續(xù)墻工藝具有經(jīng)濟(jì)性好和地層適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，工程中應(yīng)用日益廣泛，但存在粧位偏差、粧身垂直度和咬合能力等方面的限制。咬合粧施工對(duì)成粧機(jī)械的要求很高，通常二序粧都采用全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)、帶外套筒的旋挖粧基等大型粧基施工設(shè)備，施工設(shè)備的高要求也在一定程度上限制了咬合粧墻的應(yīng)用。長(zhǎng)螺旋粧相比于泥漿護(hù)壁灌注粧等工法，具有快捷、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于各種基坑支護(hù)工程和粧基工程中。但受其技術(shù)及設(shè)備所限，粧身垂直度控制及粧位控制較差，用于咬合粧墻會(huì)嚴(yán)重影響止水帷幕的效果，造成帷幕漏水等安全隱患。為了更好地發(fā)揮長(zhǎng)螺旋成粧和咬合粧墻的優(yōu)勢(shì)，需要解決長(zhǎng)螺旋施工粧身垂直度控制和粧位控制的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決粧身垂直度和粧位控制問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種在引孔后有效改善長(zhǎng)螺旋攪拌粧粧身垂直度，解決粧位偏差問(wèn)題的長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)分段鉆頭。
[0004]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)分段鉆頭，包括鉆頭本體，所述鉆頭底端設(shè)有鉆頭尖端1，鉆頭尖端I設(shè)有主切削刀具2，中部為長(zhǎng)筒鉆芯，鉆頭頂端設(shè)有起軸向定位作用的唇形定位環(huán)7，唇形定位環(huán)7兩側(cè)設(shè)有與長(zhǎng)螺旋鉆桿10固定連接用的一對(duì)固定耳8，固定耳8上裝配固定螺絲9，長(zhǎng)筒鉆芯以鉆芯中心為界，分為切削段鉆芯5和引導(dǎo)段鉆芯6，長(zhǎng)筒鉆芯設(shè)有螺旋葉片3，螺旋葉片3前端開(kāi)有切削刃4，切削段鉆芯5的螺旋葉片3直徑大于引導(dǎo)段鉆芯6的螺旋葉片3。
[0005]所述鉆頭頂端的固定耳8通過(guò)固定螺絲9與長(zhǎng)螺旋鉆桿10的固定槽相連。主切削刀具2上端通過(guò)兩側(cè)固定螺絲9與引導(dǎo)段鉆芯6相連。
[0006]所述長(zhǎng)筒鉆芯的長(zhǎng)度為3m，直徑與長(zhǎng)螺旋鉆桿10相同。
[0007]所述長(zhǎng)筒鉆芯上部四分之一為切削段鉆芯5，切削段鉆芯5的螺旋葉片3直徑與長(zhǎng)螺旋鉆桿10的螺旋葉片相同，直徑為800-1200mm，引導(dǎo)段鉆芯6的螺旋葉片3直徑為200-600mm。長(zhǎng)螺旋鉆桿10、切削段鉆芯5和引導(dǎo)段鉆芯6的螺旋槽相連，大小螺旋葉片的螺旋槽相連使得引導(dǎo)段螺旋葉片上的土體隨鉆頭上升到切削段最終從長(zhǎng)螺旋鉆桿螺旋槽排出。切削段鉆芯5的螺旋葉片3采用3-15mm的加厚螺旋葉片，并且表面設(shè)有規(guī)則截齒
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[0008]在引孔后，使鉆頭對(duì)準(zhǔn)預(yù)制引孔，卸下用于固定鉆頭尖端I與引導(dǎo)段鉆芯6連接處的一側(cè)固定螺絲9，長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)下鉆的過(guò)程中，鉆頭尖端I與引導(dǎo)段鉆芯6首先進(jìn)入引孔，由于引孔內(nèi)淤泥相對(duì)于周圍土體偏軟，鉆頭尖端與引導(dǎo)段鉆芯在周圍土體反力約束的情況下更易于沿預(yù)制引孔下鉆，從而保證鉆頭下鉆的過(guò)程中的垂直度。當(dāng)打入預(yù)定深度時(shí)，向上提長(zhǎng)螺旋鉆桿10，由于一側(cè)固定螺絲9被卸下，鉆頭尖端I在重力的作用下，向另一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，打開(kāi)長(zhǎng)螺旋中空流道，使混凝土等填充物可以通過(guò)中空流道落入鉆孔在上提的過(guò)程中一次澆注成粧。
[0009]在鉆進(jìn)過(guò)程中，當(dāng)鉆頭遇到預(yù)制引孔兩側(cè)攪拌粧身混凝土?xí)r，切削段鉆芯5的螺旋葉片3上的截齒11會(huì)在較大扭矩作用下將粧身打散，接著在螺紋葉片前端的切削刃的二次沖擊作用下，將較大的混凝土繼續(xù)打碎，打碎的混凝土物塊等隨著鉆芯周圍螺紋繼續(xù)上升，并進(jìn)一步擠壓剪切破壞，最后通過(guò)長(zhǎng)螺旋鉆桿10的螺旋槽排出。
[0010]本發(fā)明可以在預(yù)引孔后利用分段鉆頭的特點(diǎn)，使長(zhǎng)螺旋鉆桿頂端受鉆機(jī)約束，鉆頭尖端及引導(dǎo)段鉆芯受土體約束，上下兩端同時(shí)受力約束，可有效保證長(zhǎng)螺旋成孔的垂直度，解決粧位偏差大的問(wèn)題；由于上提過(guò)程中鉆頭尖端轉(zhuǎn)動(dòng)，打開(kāi)長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)中空通道，便于添加混凝土等填充物，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)螺旋鉆桿打粧、澆注一體化施工，節(jié)約了工作時(shí)間，保證了成粧質(zhì)量。此外，螺旋葉片的螺旋槽相連，有利于鉆進(jìn)過(guò)程和螺旋槽排物的平順性。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)分段鉆頭結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)分段鉆頭切削段鉆芯螺旋葉片剖面圖；
[0012]附圖編號(hào)名稱:1、鉆頭尖端，2、主切削刀具，3、螺旋葉片，4、切削刃，5、切削段鉆芯，6、引導(dǎo)段鉆芯，7、唇形定位環(huán)，8、固定耳，9、固定螺絲，10、長(zhǎng)螺旋鉆桿，11、截齒。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0014]如圖1所示，鉆頭頂部設(shè)有起軸向定位功能的唇形定位環(huán)7，唇形定位環(huán)7兩側(cè)設(shè)有與長(zhǎng)螺旋鉆桿10固定連接用的一對(duì)固定耳8，固定耳8上設(shè)有固定螺絲9 ;鉆芯分切削段鉆芯5和引導(dǎo)段鉆芯6，鉆芯上設(shè)置螺旋葉片3，螺旋葉片3前端均有切削刃4 ;切削段鉆芯5的螺旋葉片3上設(shè)有截齒11，鉆頭底端有鉆頭尖端1，鉆頭尖端I設(shè)有主切削刀具2。
[0015]在引孔后，使鉆頭對(duì)準(zhǔn)預(yù)制引孔，卸下用于固定鉆頭尖端I與引導(dǎo)段鉆芯6連接處的一側(cè)固定螺絲9，鉆機(jī)下鉆的過(guò)程中，鉆頭尖端I與引導(dǎo)段鉆芯6首先進(jìn)入預(yù)制引孔，由于引孔內(nèi)淤泥相對(duì)于周圍土體偏軟，引導(dǎo)段鉆芯6在周圍土體反力約束的情況下更易于沿引孔下鉆，有效保證了鉆頭在鉆進(jìn)過(guò)程中的垂直度。當(dāng)打入預(yù)定深度時(shí)，向上提長(zhǎng)螺旋鉆桿10，由于卸下了一側(cè)固定螺絲9，使得鉆頭尖端I在重力的作用下，向另一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而打開(kāi)了長(zhǎng)螺旋中空流道，使混凝土等填充物可以通過(guò)中空流道落入鉆孔，從而在上提的過(guò)程中達(dá)到成粧效果。
[0016]在鉆進(jìn)過(guò)程中，由于大小螺旋葉片螺旋槽相連，使得引導(dǎo)段螺旋葉片上的土體隨鉆頭上升到切削段最終從長(zhǎng)螺旋鉆桿螺旋槽排除。當(dāng)鉆頭遇到預(yù)制引孔兩側(cè)攪拌粧身混凝土?xí)r，截齒11會(huì)在較大扭矩作用下將粧身打散，接著在螺紋葉片3前端的切削刃4的二次沖擊作用下，將較大的混凝土繼續(xù)打碎，打碎的混凝土塊隨著螺旋葉片3繼續(xù)上升并進(jìn)一步擠壓剪切，最后通過(guò)長(zhǎng)螺旋鉆桿10的螺旋槽排出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)分段鉆頭，包括鉆頭本體，所述鉆頭底端設(shè)有鉆頭尖端(I)，鉆頭尖端(I)設(shè)有主切削刀具(2)，中部為長(zhǎng)筒鉆芯(5、6)，其特征在于:鉆頭頂端設(shè)有起軸向定位作用的唇形定位環(huán)(7)，唇形定位環(huán)(7)兩側(cè)設(shè)有與長(zhǎng)螺旋鉆桿(10)固定連接用的一對(duì)固定耳(8)，固定耳⑶上裝配固定螺絲(9)，長(zhǎng)筒鉆芯(5、6)分為切削段鉆芯(5)和引導(dǎo)段鉆芯(6)，長(zhǎng)筒鉆芯(5、6)設(shè)有螺旋葉片(3)，螺旋葉片(3)前端開(kāi)有切削刃(4)，切削段鉆芯(5)的螺旋葉片(3)直徑大于引導(dǎo)段鉆芯(6)的螺旋葉片(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)分段鉆頭，其特征在于，鉆頭頂端的固定耳(8)通過(guò)固定螺絲(9)與長(zhǎng)螺旋鉆桿(10)的固定槽相連，主切削刀具(2)上端通過(guò)兩側(cè)固定螺絲(9)與引導(dǎo)段鉆芯(6)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)分段鉆頭，其特征在于，所述長(zhǎng)筒鉆芯(5、6)的長(zhǎng)度為3m，直徑與長(zhǎng)螺旋鉆桿(10)相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)分段鉆頭，其特征在于，所述長(zhǎng)筒鉆芯(5、6)上部四分之一為切削段鉆芯(5)，切削段鉆芯(5)的螺旋葉片(3)直徑與長(zhǎng)螺旋鉆桿(10)的螺旋葉片相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)分段鉆頭，其特征在于，長(zhǎng)螺旋鉆桿(10)、切削段鉆芯(5)和引導(dǎo)段鉆芯(6)的螺旋槽相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)分段鉆頭，其特征在于，所述切削段鉆芯(5)的螺旋葉片(3)直徑為800-1200mm，引導(dǎo)段鉆芯(6)的螺旋葉片(3)直徑為200-600mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)分段鉆頭，其特征在于，所述切削段鉆芯(5)的螺旋葉片(3)采用3-15mm的加厚螺旋葉片。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)分段鉆頭，其特征在于，所述切削段鉆芯(5)的螺旋葉片(3)的表面設(shè)有截齒(11)。
【專利摘要】一種長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)分段鉆頭，其包括鉆頭頂端設(shè)置具有軸向定位作用并且與長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)中空流道相連接的唇形定位環(huán)，長(zhǎng)螺旋鉆桿通過(guò)定位環(huán)兩側(cè)固定耳及固定螺絲相連，鉆頭分上部切削段鉆芯和下部引導(dǎo)段鉆芯，鉆芯上設(shè)有螺旋葉片，螺旋葉片前端均有切削刃，切削段螺旋葉片與長(zhǎng)螺旋鉆桿的螺旋葉片直徑相同，引導(dǎo)段葉片直徑不變且偏小，大小螺旋葉片螺旋槽相連接；鉆頭本體底端設(shè)有鉆頭尖端，尖端含主切削刀具。本實(shí)用新型特別適用于預(yù)制引孔后的咬合樁止水帷幕施工和其他帶有預(yù)引孔的長(zhǎng)螺旋樁施工，有效解決了長(zhǎng)螺旋施工中樁身垂直度及樁位偏差較大的問(wèn)題，提高了咬合樁的成樁質(zhì)量。
【IPC分類】E21B17-22, E21B10-42
【公開(kāi)號(hào)】CN204402364
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520022425
【發(fā)明人】武思宇, 王立建, 吳劍波, 李建平, 楊卓
【申請(qǐng)人】北京中巖大地工程技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2015年1月14日