專利名稱:灌注樁用組合鉆頭的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種建筑用鉆頭,特別是一種鉆孔灌注樁用組合鉆頭,屬于建筑 設備領域。
背景技術:
近年來隨著城市高層建筑不斷涌現(xiàn),鉆孔灌注樁具有滿足不同承載力要求的特點 因而得到廣泛應用。轉盤式鉆機是一種傳統(tǒng)的鉆孔樁設備,該鉆機通常配備三翼鉆頭在不 同的地層中成孔。三翼鉆頭是一種由后三翼鉆削部和前三翼鉆削部構成的組合鉆頭,后三翼鉆削部 和前三翼鉆削部均是由排列成棱錐形的三根翼桿及固定于這三根翼桿上的鉆刀組成,并且 后三翼鉆削部的前鉆削口徑大于前三翼鉆削部的后鉆削口徑,在實際鉆削時,前三翼鉆削 部先將中心土層攪松,接著后三翼鉆削部鉆削周邊土層,促使周邊土層剝落,通過注入泥漿 使剝落的土渣排出孔外,使樁孔成型。但是在鉆孔過程中經(jīng)常遇到含粘性土卵石地層,此地層往往呈密實狀,由于前三 翼鉆削部的前端面呈錐尖狀,而錐尖處的作用力小,導致鉆進困難,施工難度大。另外,中國專利號ZL 200820026785. X公開了一種用于鉆削巖石的合金鉆頭,它 包括圓筒狀的鉆坯和固定該鉆坯上的多個合金鉆齒,合金鉆齒的齒刃與鉆坯下端所在平面 平行或者基本平行,使得合金鉆頭底刃強度大大提高,鉆頭不容易損壞,合金鉆齒的使用效 率提高十倍以上,但是若將該合金鉆頭作為建筑灌注樁用鉆頭,雖然能夠快速鉆進含粘性 土卵石地層,但是由于灌建筑注樁的深度相當大,而該合金鉆頭在轉動時只能形成一個水 平的鉆削面,因此其鉆削速度較慢。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種易于攪松含粘性土卵石地層,且成孔速度快的灌注 樁用組合鉆頭。本實用新型的目的可通過下列技術方案來實現(xiàn)灌注樁用組合鉆頭,包括一中心 桿,所述中心桿的后端用于連接能使其旋轉的動力源,所述中心桿的中部固定有以中心桿 為中心的棱臺形刀架,所述的刀架由前向后逐漸增大,且在所述的刀架上固定有若干個鉆 刀一,其特征在于,所述中心桿的前端固設有呈筒狀的鉆筒,該鉆筒的外端面尺寸小于所述 刀架的前端面尺寸,且在所述鉆筒的外端面上固設有若干個位于同一水平面上的鉆刀二。在本灌注樁用組合鉆頭中,棱臺形刀架和固定在該刀架上的多個鉆刀一構成后鉆 削部,鉆筒和固定在該鉆筒外端面上的多個鉆刀二構成前鉆削部,由這兩個鉆削部構成組 合鉆頭,當中心桿旋轉時,前鉆削部形成水平的鉆削面,后鉆削部形成圓臺形的鉆削面。在實際使用時,首先將本組合鉆頭的中心桿連接到轉盤式鉆機上,由轉盤式鉆機 帶動中心桿旋轉,位于鉆筒上的各個鉆刀二先鉆削進入中心土層,向上回鉆時使中心土層 松動,攪松的鉆渣被注入的泥漿懸浮起來而排出孔外,當鉆筒部位全部進入該地層后,后鉆削部上的鉆刀一切削周邊土層,促使該土層剝落,同樣通過泥漿的提攜作用將鉆渣排出孔 外,從而達到局部突破,全面推進的效果。在上述的灌注樁用組合鉆頭中,所述的鉆筒呈圓筒形,各個鉆刀二以鉆筒的中心 為圓心呈圓周排列。本結構一方面使得同一水平面上的鉆削力均勻,另一方面可保證各個 鉆刀二形成的鉆削面與刀架上的鉆刀一形成的圓臺形鉆削面同心,使得成孔的同心度好。在上述的灌注樁用組合鉆頭中,所述的各個鉆刀二軸向延伸到鉆筒的內(nèi)壁和外壁 上。本結構可減少鉆筒壁面的磨損,還起到輔助攪松土層的作用。在上述的灌注樁用組合鉆頭中,所述各個鉆刀二的刀刃向著正前方。各個鉆刀二 的刀刃垂直作用于土層上,有利于層層攪松。在上述的灌注樁用組合鉆頭中,所述的刀架包括以中心桿為中心排列成棱臺形并 與中心桿相固連的若干根翼桿,各翼桿的后端均向外張開,各翼桿上位于棱角處的側面為 棱角面,所述的各個鉆刀一固定于各翼桿的棱角面上。各翼桿相當于棱臺的棱角,由若干個 具有多個鉆刀一的棱角旋轉后形成圓臺形的鉆削面。在上述的灌注樁用組合鉆頭中,所述中心桿的中部外固定套接有一圓筒形的外箍 圈,各翼桿的后端通過該外箍圈與中心桿相固定,各翼桿的前端直接固定在該中心桿上。通 過外箍圈使各個翼桿固定可靠。在上述的灌注樁用組合鉆頭中,所述的各個鉆刀一沿著對應棱角面的傾斜方向線 性排列。使各翼桿的整個棱角面布滿鉆刀一,有利于提高切削能力。在上述的灌注樁用組合鉆頭中,所述的各個鉆刀一延伸到對應棱角面兩側的壁面 上??商岣咩@刀一的機械強度,還能減少對翼桿的磨損。在上述的灌注樁用組合鉆頭中,所述翼桿的數(shù)量為3根。結構簡單,安裝方便。與現(xiàn)有技術相比,本灌注樁用組合鉆頭先通過設于前端鉆筒上的鉆刀二鉆入中心 土層,再利用設于后端的棱臺形刀架上的鉆刀一切削周邊土層,由于各個鉆刀二形成水平 的鉆削面,鉆進能力強,可鉆性高,特別適宜于攪松密實狀的卵石層,為翼桿的鉆入做好充 分的準備,而各個鉆刀一形成圓臺形的鉆削面,鉆削面積大,速度快,特別適合于鉆削砂土 層,將兩者結合起來使用,可大大提高成孔速度,減少泥漿在孔內(nèi)的循環(huán)時間,從而減少孔 壁泥皮厚度,提高成樁質(zhì)量,節(jié)能減排。
圖1是本灌注樁用組合鉆頭的立體結構示意圖。圖2是本灌注樁用組合鉆頭的另一立體結構示意圖。圖中,1中心桿;2鉆刀一 ;3鉆筒;4鉆刀二 ;5翼桿;6外箍圈;7法蘭;8橫向支架。
具體實施方式
以下是本實用新型的具體實施例并結合附圖,對本實用新型的技術方案作進一步 的描述,但本實用新型并不限于這些實施例。如圖1、圖2所示,本灌注樁用組合鉆頭包括一中心桿1,中心桿1的后端連接有一 法蘭7,利用該法蘭7使中心桿1與鉆機的動力輸出軸相連;中心桿1的中部固定有由三根 條形的翼桿5構成的刀架,各翼桿5以中心桿1為中心按圓周均勻排列,且各翼桿5的后端均向外張開,使得刀架呈后端大前端小的棱臺形,各翼桿5的前端直接固定于中心桿1上, 各翼桿5的后端通過一外箍圈6固定于中心桿1上,其具體的結構是將一圓筒形的外箍圈 6環(huán)繞在中心桿1外,外箍圈6與中心桿1之間通過三根橫向支架8相固連,將各翼桿5的 后端固定在外箍圈6的對應周向位置上;各翼桿5上位于棱角處的側面為棱角面,在各翼桿 5的棱角面上均固定有多個由合金材料制成的鉆刀一 2,且各個鉆刀一 2的刀刃一致向外, 當中心桿1轉動時,就會在刀架的外表面形成一個圓臺形的鉆削面,為了提高切削能力,可 在各翼桿5的整個棱角面布滿鉆刀一 2,并使各鉆刀一 2沿著對應棱角面的傾斜方向呈線性 排列,為了提高各個鉆刀一 2與對應翼桿5之間的連接強度,可將各個鉆刀一 2的底部延伸 到對應棱角面兩側的壁面上。中心桿1的前端還焊接有一個與該中心桿1同心并呈圓筒形的鉆筒3,在該鉆筒3 的外端面上鑲嵌有多個位于同一水平面上的鉆刀二 4,各個鉆刀二 4的刀刃均向著正前方, 當中心桿1轉動時,就會在鉆筒3的前端形成一個水平的圓形鉆削面,并且該鉆筒3的外端 面尺寸小于棱臺形刀架的前端面尺寸,使得圓形鉆削面的直徑小于圓臺形鉆削面的前端直 徑,就是說,在實際鉆削時,鉆筒3上的鉆刀二 4先與土層接觸,并鉆削出與鉆筒3大小相近 的圓孔,再通過各翼桿5上的鉆刀一 2從圓孔的內(nèi)壁開始向外鉆削,實現(xiàn)從內(nèi)向外的二步鉆 削法,從而達到局部突破,全面推進的效果。為了保證各個鉆刀二 4形成的鉆削面與刀架上的鉆刀一 2形成的圓臺形鉆削面同 心,也即保證樁孔的同心度,可將各個鉆刀二 4以鉆筒3的中心為圓心按圓周均勻排列。此外,為了提高各個鉆刀一 2與鉆筒3之間的連接強度,并減少對鉆筒壁面的磨 損,可將各個鉆刀二 4軸向延伸到鉆筒3的內(nèi)壁和外壁上。在實際制造時,可根據(jù)樁徑的大小來選擇相應的鉆筒,鉆筒一般采用焊接鋼管,如 直徑為0 600mm、0 700mm的樁孔需用0 219mm的鋼管,壁厚為18 20mm,長度為250mm左 右;直徑為0 8OOmm、0 900mm的樁孔采用0 245mm的鋼管,壁厚為20 22mm,長度為280 300mm ;直徑為0 lOOOmm、0 1200mm的樁孔采用0 299 0 325mm的鋼管,壁厚為22 25_,長 度為320 350mm。
權利要求灌注樁用組合鉆頭,包括一中心桿(1),所述中心桿(1)的后端用于連接能使其旋轉的動力源,所述中心桿(1)的中部固定有以中心桿(1)為中心的棱臺形刀架,所述的刀架由前向后逐漸增大,且在所述的刀架上固定有若干個鉆刀一(2),其特征在于,所述中心桿(1)的前端固設有呈筒狀的鉆筒(3),該鉆筒(3)的外端面尺寸小于所述刀架的前端面尺寸,且在所述鉆筒(3)的外端面上固設有若干個位于同一水平面上的鉆刀二(4)。
2.根據(jù)權利要求1所述的灌注樁用組合鉆頭,其特征在于,所述的鉆筒(3)呈圓筒形, 各個鉆刀二(4)以鉆筒(3)的中心為圓心呈圓周排列。
3.根據(jù)權利要求2所述的灌注樁用組合鉆頭,其特征在于,所述的各個鉆刀二(4)軸向 延伸到鉆筒(3)的內(nèi)壁和外壁上。
4.根據(jù)權利要求3所述的灌注樁用組合鉆頭,其特征在于,所述各個鉆刀二(4)的刀刃 向著正前方。
5.根據(jù)權利要求1-4任一條所述的灌注樁用組合鉆頭,其特征在于,所述的刀架包括 以中心桿⑴為中心排列成棱臺形并與中心桿⑴相固連的若干根翼桿(5),各翼桿(5)的 后端均向外張開,各翼桿(5)上位于棱角處的側面為棱角面,所述的各個鉆刀一(2)固定于 各翼桿(5)的棱角面上。
6.根據(jù)權利要求5所述的灌注樁用組合鉆頭,其特征在于,所述中心桿(1)的中部外 固定套接有一圓筒形的外箍圈(6),各翼桿(5)的后端通過該外箍圈(6)與中心桿(1)相固 定,各翼桿(5)的前端直接固定在該中心桿(1)上。
7.根據(jù)權利要求6所述的灌注樁用組合鉆頭,其特征在于,所述的各個鉆刀一(2)沿著 對應棱角面的傾斜方向線性排列。
8.根據(jù)權利要求7所述的灌注樁用組合鉆頭,其特征在于,所述的各個鉆刀一(2)延伸 到對應棱角面兩側的壁面上。
9.根據(jù)權利要求8所述的灌注樁用組合鉆頭,其特征在于,所述翼桿(5)的數(shù)量為3根。
專利摘要本實用新型提供了一種灌注樁用組合鉆頭,屬于建筑設備領域。它解決了現(xiàn)有技術因采用三翼鉆頭鉆削困難,施工難度大,而采取筒鉆頭鉆削速度較慢的問題。本灌注樁用組合鉆頭,包括一中心桿,所述中心桿的后端用于連接能使其旋轉的動力源,所述中心桿的中部固定有以中心桿為中心的棱臺形刀架,所述的刀架由前向后逐漸增大,且在所述的刀架上固定有若干個鉆刀一,其特征在于,所述中心桿的前端固設有呈筒狀的鉆筒,該鉆筒的外端面尺寸小于所述刀架的前端面尺寸,且在所述鉆筒的外端面上固設有若干個位于同一水平面上的鉆刀二。本實用新型將三翼鉆頭和筒鉆頭兩者結合起來使用,鉆削能力強,可鉆性高,鉆削面積大,速度快。
文檔編號E21B10/43GK201635662SQ20102015824
公開日2010年11月17日 申請日期2010年4月14日 優(yōu)先權日2010年4月14日
發(fā)明者周海軍, 張學形, 金崇正, 阮冠華, 陳日鑫 申請人:方遠建設集團股份有限公司