本發(fā)明涉及一種鉆機(jī)，特別涉及一種用于地基施工的擴(kuò)孔鉆機(jī)。

背景技術(shù)：

隨著高層建筑、大型橋梁和城市地鐵基礎(chǔ)建設(shè)工程發(fā)展需要，由于攪拌樁施工具有設(shè)備簡(jiǎn)單、無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、對(duì)周圍土體無(wú)側(cè)向擠壓、施工周期短和工程造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)，使長(zhǎng)螺旋等徑樁鉆機(jī)得到比較廣泛的運(yùn)用，而等徑樁因承載能力差受到限制外，基礎(chǔ)工程施工中還大量采用各種擴(kuò)底樁和葫蘆樁等新型承載樁。目前擴(kuò)孔鉆機(jī)一般采用機(jī)械式擴(kuò)孔和液壓式擴(kuò)孔兩種，機(jī)械式擴(kuò)孔鉆工作是擴(kuò)孔翼隨鉆桿下鉆時(shí)借助自重力打開，而在提升時(shí)借助杠桿原理自行收攏，該種擴(kuò)孔鉆存在擴(kuò)孔尺寸無(wú)法保證的問(wèn)題；而液壓擴(kuò)孔鉆利用液壓擴(kuò)展油缸進(jìn)行擴(kuò)孔和收攏，其采用的擴(kuò)展油缸一般布置于鉆桿外壁或者鉆桿內(nèi)腔，在擴(kuò)孔過(guò)程中擴(kuò)展油缸時(shí)處于壓縮空氣、泥漿等物質(zhì)的侵蝕之中，對(duì)擴(kuò)展油缸的加工精度和密封性要求很高，而且制造和裝配難度大，使用過(guò)程中因密封件失效容易造成液壓系統(tǒng)故障，在鉆具下鉆過(guò)程中需要及時(shí)打開擴(kuò)展臂進(jìn)行擴(kuò)孔作業(yè)的關(guān)鍵時(shí)候往往不能按要求操作。

在高層建筑、大型橋梁和城市地鐵基礎(chǔ)建設(shè)工程施工中經(jīng)常遇到地層軟硬不均勻、砂土和砂礫石夾雜等情況，擴(kuò)孔鉆機(jī)鉆進(jìn)掘削、上下提升和反復(fù)攪拌過(guò)程中，最下端的擴(kuò)孔鉆具承受了更大的鉆掘和攪拌阻力，造成鉆具切削刀頭刃口磨損嚴(yán)重、葉片磨損嚴(yán)重和攪拌不均勻等質(zhì)量問(wèn)題，大大降低作業(yè)效率，嚴(yán)重影響改良加固體的整體強(qiáng)度。因此，需要一種與之工法相適應(yīng)的鉆孔、擴(kuò)孔的擴(kuò)孔鉆機(jī)，這種擴(kuò)孔鉆機(jī)不僅可以完成樁端及樁身斷面的擴(kuò)大作業(yè)，而且具有擴(kuò)孔簡(jiǎn)便、切削刀體強(qiáng)度高、螺旋片耐磨性高和鉆掘能力大的特點(diǎn)，有效減少葉片和刀頭磨損情況，大大延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，提高施工效率和大幅度降低使用和維護(hù)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種擴(kuò)孔簡(jiǎn)便、切削刀體強(qiáng)度高、螺旋片耐磨性高、鉆掘能力大、攪拌充分，確保提高施工效率和大幅度降低使用和維護(hù)成本的擴(kuò)孔鉆機(jī)。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種擴(kuò)孔鉆機(jī)，包括：

左右二根空心光鉆桿，每根空心光鉆桿包括：光桿體、導(dǎo)向槽以及分別位于光桿體下端和上端的雌接頭和雄接頭；

左右二個(gè)擴(kuò)孔鉆具，每個(gè)擴(kuò)孔鉆具包括：中空管體、設(shè)置于中空管體內(nèi)腔的注漿管、位于中空管體下端的注漿閥和位于中空管體上端的、與空心光鉆桿的雌接頭配合的外接頭，中空管體外壁具有支承槽；

擴(kuò)大切削翼，包括擴(kuò)大臂、安裝在擴(kuò)大臂上的多個(gè)擴(kuò)孔刀體、焊接于中空管體外壁的架座、銷軸和緩沖擋塊，這些部件被定義為擴(kuò)大切削翼的一組；

第二切削翼，包括第二切削刀體和第二翼片；

護(hù)架，包括第一半圓環(huán)、兩端均設(shè)有第二半圓環(huán)的中間架和耐磨襯套；

導(dǎo)向架，包括第三半圓環(huán)、設(shè)有第四半圓環(huán)的框架體、位于框架體后部的導(dǎo)向板和耐磨襯套；

多組攪拌葉片以及耐磨板；

其特征在于：

所述左右二個(gè)擴(kuò)孔鉆具中每一個(gè)擴(kuò)孔鉆具的中空管體上端的外接頭連接到每根桿中每一根空心光鉆桿的光桿體下端的雌接頭內(nèi)，而空心光鉆桿的光桿體上端的雄接頭連接到另一根空心光鉆桿的光桿體下端的雌接頭內(nèi)，以此類推，以適應(yīng)不同鉆孔深度要求；

所述多組攪拌葉片上下間隔設(shè)置在位于擴(kuò)大切削翼的上方的擴(kuò)孔鉆具的中空管體外壁上，并且相對(duì)兩組攪拌葉片在中空管體的徑向方向十字交叉形成90°夾角；

所述擴(kuò)大切削翼為二組，位于多組攪拌葉片的下方，并沿中空管體徑向方向呈幾何對(duì)稱或等角度間隔形式布置；每組擴(kuò)大切削翼的每個(gè)擴(kuò)大臂均通過(guò)銷軸樞軸安裝于每個(gè)架座的銷座上，所述每個(gè)擴(kuò)大臂的下邊上各安裝多個(gè)擴(kuò)孔刀體，除每個(gè)擴(kuò)大臂自由端上的擴(kuò)孔刀體以外，一個(gè)擴(kuò)大臂的下邊上的擴(kuò)孔刀體的位置與另一個(gè)擴(kuò)大臂的下邊上的擴(kuò)孔刀體的位置在旋轉(zhuǎn)軌跡上是間隔交叉排列的；所述緩沖擋塊固裝于中空管體的外壁，并確保每個(gè)擴(kuò)大臂的擴(kuò)孔刀體在中空管體正向旋轉(zhuǎn)的同時(shí)繞銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)而縮回進(jìn)每個(gè)架座內(nèi)時(shí)其外端正好到達(dá)緩沖擋塊的內(nèi)側(cè)；

所述第二切削翼為雙頭形式，以前后不同間距位于擴(kuò)大切削翼下方的中空管體上，它們的第二翼片分別以放射狀圍繞中空管體的方式布置在其外周面上；此外，所述第二切削翼的雙頭中，每一頭第二翼片的第二下邊上各安裝一排第二切削刀體，除每一頭第二翼片在第二下邊自由端上的切削刀體等距離布置外，在其它位置上，一頭第二翼片的第二下邊上的第二切削刀體的位置與另一頭第二翼片的第二下邊上的第二切削刀體的位置在旋轉(zhuǎn)軌跡上是間隔交叉排列的；

所述耐磨板分別固裝于攪拌葉片、擴(kuò)大切削翼、第一切削翼和第二切削翼與中空管體同軸心的自由端圓弧面；

所述護(hù)架的二個(gè)第一半圓環(huán)為二個(gè)，中間架是由設(shè)置于一連接桿的兩端的二個(gè)第二半圓環(huán)構(gòu)成，分別通過(guò)螺釘與二個(gè)第一半圓環(huán)對(duì)接后形成兩個(gè)支承環(huán)，在此支承環(huán)內(nèi)分別安裝二個(gè)耐磨半圓襯套后套裝于相鄰的二個(gè)擴(kuò)孔鉆具的中空管體的支承槽內(nèi)；

所述導(dǎo)向架的第三半圓環(huán)是一個(gè)，框架體是由設(shè)置于連接桿的兩端的二個(gè)第四半圓環(huán)、設(shè)置在連接桿一側(cè)的四邊形架和在遠(yuǎn)離連接桿的四邊形架自由面上所設(shè)的兩個(gè)導(dǎo)向環(huán)構(gòu)成，在此導(dǎo)向環(huán)內(nèi)分別安裝二個(gè)半圓襯套后套裝于左右二個(gè)空心光鉆桿的光桿體的導(dǎo)向槽內(nèi)； 所述框架體的二個(gè)導(dǎo)向板具有相對(duì)設(shè)置的凹槽，導(dǎo)向架通過(guò)導(dǎo)向板凹槽置于與擴(kuò)孔鉆機(jī)配套的樁架立柱的導(dǎo)軌內(nèi)，保證鉆桿下鉆掘削、攪拌和擴(kuò)孔的穩(wěn)定可靠。

本發(fā)明可以是，所述中空管體正向旋轉(zhuǎn)時(shí)擴(kuò)大切削翼的每個(gè)擴(kuò)大臂縮回到每個(gè)架座的空隙內(nèi)，此時(shí)，擴(kuò)大臂和架座最外端回轉(zhuǎn)直徑應(yīng)小于或等于攪拌葉片的自由端回轉(zhuǎn)直徑。

本發(fā)明還可以是，所述多組攪拌葉片的葉面朝同一方向傾斜的，與中空管體的軸向中心線之間的夾角α=8～38°。

本發(fā)明還可以是，所述第一切削翼的每一頭第一翼片的第一翼面和第二切削翼的每一頭第二翼片的第二翼面（522）各自朝同一方向傾斜的，其中第一翼面與中空管體的軸向中心線之間的夾角β1=45～85°，第二翼面與中空管體的軸向中心線之間的夾角β2=25～55°。

本發(fā)明還可以是，所述擴(kuò)大切削翼上的擴(kuò)孔刀體、第一切削翼的第一切削刀體和第二切削翼的第二切削刀體均采用硬質(zhì)合金塊制成。

本發(fā)明還可以是，所述耐磨襯套由兩個(gè)對(duì)稱的半圓形內(nèi)襯套組成，采用耐磨、耐腐蝕、韌性好和尺寸穩(wěn)定性的球墨鑄鐵材質(zhì)制造。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明擴(kuò)孔鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的左視圖；

圖3是圖2的仰視圖；

圖4是圖1中A部放大圖；

圖5是本發(fā)明擴(kuò)孔鉆具中擴(kuò)大切削翼縮回進(jìn)架座時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是圖1中E-E向剖視圖；

圖7是圖1中F-F向剖視圖。

具體實(shí)施方式

如圖1-7所示，一種擴(kuò)孔鉆機(jī)，包括：左右二根空心光鉆桿，每根空心光鉆桿9包括：光桿體90、導(dǎo)向槽92以及分別位于光桿體下端和上端的雌接頭93和雄接頭94；左右二個(gè)擴(kuò)孔鉆具，每個(gè)擴(kuò)孔鉆具1包括：包括中空管體10、設(shè)置于中空管體內(nèi)腔的注漿管11、位于中空管體下端的注漿閥13和位于中空管體上端的、與空心光鉆桿的雌接頭93配合的外接頭14，中空管體外壁具有支承槽12；擴(kuò)大切削翼3，包括擴(kuò)大臂31、安裝在擴(kuò)大臂上的多個(gè)擴(kuò)孔刀體32、焊接于中空管體10外壁的架座33、銷軸34和緩沖擋塊35，這些部件被定義為擴(kuò)大切削翼的一組；第一切削翼4，包括第一切削刀體41和第一翼片；第二切削翼5，包括第二切削刀體51和第二翼片；護(hù)架7，包括第一半圓環(huán)71、設(shè)有第二半圓環(huán)721的中間架72和耐磨襯套99；導(dǎo)向架8，包括第三半圓環(huán)81、伸出部設(shè)有第四半圓環(huán)821的框架體82、位于框架體后部的導(dǎo)向板84和耐磨襯套99；空心光鉆桿9，包括光桿體90、導(dǎo)向槽92、雌接頭93和雄接頭94；多組攪拌葉片2以及耐磨板6；其中：

所述左右二個(gè)擴(kuò)孔鉆具中每一個(gè)擴(kuò)孔鉆具1的中空管體10上端的外接頭14連接到每根桿中每一根空心光鉆桿9的光桿體90下端的雌接頭93內(nèi)，而空心光鉆桿9的光桿體90上端的雄接頭94連接到另一根空心光鉆桿9的光桿體90下端的雌接頭93內(nèi)，以此類推，以適應(yīng)不同鉆孔深度要求；而最上面的二根空心光鉆桿9則分別通過(guò)其光桿體90上端的雄接頭94則連接到擴(kuò)孔鉆機(jī)的動(dòng)力頭下端輸出軸端部法蘭內(nèi)；

所述多組攪拌葉片2上下間隔設(shè)置在位于擴(kuò)大切削翼3的上方的擴(kuò)孔鉆具1的中空管體10外壁上，并且相對(duì)兩組攪拌葉片在中空管體10的徑向方向十字交叉形成90°夾角；所述多組攪拌葉片2的葉面21朝同一方向傾斜的，與中空管體10的軸向中心線之間的夾角α=8～38°；

所說(shuō)擴(kuò)孔鉆具1上部的外接頭14置于空心光鉆桿9下部的雌接頭93之中；

所述擴(kuò)大切削翼3為二組，位于多組攪拌葉片2的下方，并沿中空管體10徑向方向呈幾何對(duì)稱或等角度間隔形式布置；每組擴(kuò)大切削翼3的每個(gè)擴(kuò)大臂31，31’均通過(guò)銷軸34樞軸安裝于每個(gè)架座33，33’的銷座上，所述每個(gè)擴(kuò)大臂31，31’的下邊311、311’上各安裝多個(gè)擴(kuò)孔刀體32，除每個(gè)擴(kuò)大臂31，31’自由端上的擴(kuò)孔刀體32以外，一個(gè)擴(kuò)大臂31的下邊311上的擴(kuò)孔刀體32的位置與另一個(gè)擴(kuò)大臂31’的下邊311’上的擴(kuò)孔刀體32的位置在旋轉(zhuǎn)軌跡上是間隔交叉排列的；所述緩沖擋塊35固裝于中空管體10的外壁，并確保每個(gè)擴(kuò)大臂31，31’的擴(kuò)孔刀體32在中空管體10正向旋轉(zhuǎn)的同時(shí)繞銷軸34轉(zhuǎn)動(dòng)而縮回進(jìn)每個(gè)架座33，33’內(nèi)時(shí)其外端正好到達(dá)緩沖擋塊35的內(nèi)側(cè)；所述中空管體10正向旋轉(zhuǎn)時(shí)擴(kuò)大切削翼3的每個(gè)擴(kuò)大臂31，31’縮回到每個(gè)架座33，33’的空隙內(nèi)，此時(shí)，擴(kuò)大臂和架座最外端回轉(zhuǎn)直徑應(yīng)小于或等于攪拌葉片2的自由端回轉(zhuǎn)直徑；

所述第二切削翼5為雙頭形式，以前后不同間距位于擴(kuò)大切削翼3下方的中空管體10上，它們的第二翼片分別以放射狀圍繞中空管體10的方式布置在其外周面上；此外，所述第二切削翼5的雙頭中，每一頭第二翼片52、52’的第二下邊521、521’上各安裝一排第二切削刀體51，除每一頭第二翼片52、52’在第二下邊自由端上的切削刀體51等距離布置外，在其它位置上，一頭第二翼片52的第二下邊521上的第二切削刀體51的位置與另一頭第二翼片52’的第二下邊521’上的第二切削刀體51的位置在旋轉(zhuǎn)軌跡上是間隔交叉排列的；所述第二切削翼5的每一頭第二翼片（52、52’的第二翼面522各自朝同一方向傾斜的，其中第二翼面522與中空管體10的軸向中心線之間的夾角β2=25～55°；所述擴(kuò)大切削翼3上的擴(kuò)孔刀體32和第二切削翼5的第二切削刀體51均采用硬質(zhì)合金塊制成；所述耐磨板6分別固裝于攪拌葉片2、擴(kuò)大切削翼3、第一切削翼4和第二切削翼5與中空管體10同軸心的自由端圓弧面；

所述護(hù)架7是由中間架72和二個(gè)第一半圓環(huán)71連接而成的部件，其中，中間架72是由設(shè)置于一連接桿兩端的二個(gè)第二半圓環(huán)721構(gòu)成，并其第二半圓環(huán)721分別通過(guò)螺釘與二個(gè)第一半圓環(huán)71對(duì)接后形成兩個(gè)支承環(huán)73，在所述支承環(huán)73內(nèi)分別安裝二個(gè)半圓的耐磨襯套99后套裝于相鄰的二個(gè)擴(kuò)孔鉆具1的中空管體10的支承槽12內(nèi)；所述耐磨襯套99由兩個(gè)對(duì)稱的半圓形內(nèi)襯套組成，采用耐磨、耐腐蝕、韌性好和尺寸穩(wěn)定性的球墨鑄鐵材質(zhì)制造

所述導(dǎo)向架8是由框架體82和二個(gè)第三半圓環(huán)81連接而成的部件，其中，框架體82是由設(shè)置于連接桿821的兩端的二個(gè)第四半圓環(huán)822、設(shè)置在連接桿一側(cè)的四邊形架和在遠(yuǎn)離連接桿的四邊形架自由面上所設(shè)的兩個(gè)導(dǎo)向板84構(gòu)成，所述框架體82的第四半圓環(huán)822分別通過(guò)螺釘與二個(gè)第三半圓環(huán)81對(duì)接后形成二個(gè)導(dǎo)向環(huán)83，它們?cè)诜謩e安裝二個(gè)半圓襯套99后套裝于左右二個(gè)空心光鉆桿9的光桿體90的導(dǎo)向槽92內(nèi)；所述耐磨襯套99由兩個(gè)對(duì)稱的半圓形內(nèi)襯套組成，采用耐磨、耐腐蝕、韌性好和尺寸穩(wěn)定性的球墨鑄鐵材質(zhì)制造；所述框架體82的二個(gè)導(dǎo)向板84具有相對(duì)設(shè)置的凹槽，導(dǎo)向架8通過(guò)導(dǎo)向板84的凹槽而置于與擴(kuò)孔鉆機(jī)配套的樁架立柱的導(dǎo)軌內(nèi)，以保證鉆桿下鉆掘削、攪拌和擴(kuò)孔的穩(wěn)定可靠。

本發(fā)明擴(kuò)孔鉆機(jī)使用時(shí)，依次在擴(kuò)孔鉆機(jī)的動(dòng)力頭下端輸出軸端部法蘭接空心光鉆桿，將空心光鉆桿的雄接頭插入動(dòng)力頭輸出軸法蘭內(nèi)，用插銷予以鎖緊，根據(jù)不同的鉆擴(kuò)孔深度接上不同長(zhǎng)度的空心光鉆桿，而擴(kuò)孔鉆具的外接頭光插入空心光鉆桿下端的母接頭中，用插銷予以鎖緊；空心光鉆桿之間用導(dǎo)向架的框架體和二個(gè)第三半圓環(huán)連接而成的組件予以導(dǎo)向和支承，而導(dǎo)向架通過(guò)其后部的導(dǎo)向板安裝進(jìn)入配套樁架的立柱導(dǎo)軌內(nèi)；擴(kuò)孔鉆具之間用護(hù)架的中間架和二個(gè)第一半圓環(huán)連接而成的部件予以導(dǎo)向和支承，完成鉆桿鏈接。啟動(dòng)攪拌鉆機(jī)使鉆桿旋轉(zhuǎn)，擴(kuò)孔鉆具隨鉆桿正向旋轉(zhuǎn)（擴(kuò)大臂31，31’縮回和處在每個(gè)架座33,33’的空隙內(nèi)）并向下鉆掘、攪拌，到達(dá)要求的鉆孔深度時(shí)，切斷鉆機(jī)的電源停止鉆掘，然后切換鉆桿旋轉(zhuǎn)方向至反向旋轉(zhuǎn)，這時(shí)，每個(gè)擴(kuò)孔鉆具的擴(kuò)大切削翼的每個(gè)擴(kuò)大臂分別打開擴(kuò)大，即擴(kuò)大臂31，31’ 從每個(gè)架座33,33’的空隙內(nèi)伸出架座外，每個(gè)擴(kuò)大臂下邊的擴(kuò)孔刀體進(jìn)行擴(kuò)孔鉆掘，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的擴(kuò)孔直徑后，切換鉆桿至反向旋轉(zhuǎn)，擴(kuò)大切削翼的每個(gè)擴(kuò)大臂分別收縮回到架座的空隙之中，提起所有鉆桿從而完成左右二個(gè)樁位的同時(shí)擴(kuò)孔作業(yè)，大幅度提高作業(yè)效率。

本發(fā)明擴(kuò)孔鉆機(jī)除滿足擴(kuò)孔需要以外，由于在每個(gè)擴(kuò)孔鉆具的中空管體外壁上均設(shè)置了徑向方向十字交叉成90°夾角、上下間隔的多組攪拌葉片，有效提高了擴(kuò)孔鉆機(jī)的攪拌均勻性，又通過(guò)在中空管體下部設(shè)置二層互成一定角度的第一切削翼和第二切削翼，具有切削刀體強(qiáng)度高、螺旋片耐磨性高、擴(kuò)孔簡(jiǎn)便、鉆掘能力大和攪拌充分等特點(diǎn)，本擴(kuò)孔鉆機(jī)又可以作為大直徑攪拌鉆機(jī)使用，與攪拌鉆機(jī)相比，當(dāng)擴(kuò)孔鉆機(jī)向下鉆掘攪拌時(shí)，可通過(guò)反向旋轉(zhuǎn)伸出擴(kuò)大臂進(jìn)行擴(kuò)孔切削，使得每根攪拌鉆具的鉆掘和攪拌截面積增加一倍，使得擴(kuò)孔鉆機(jī)對(duì)原地土攪拌充分徹底，大大提高鉆掘和攪拌施工效率，有效提高施工單位的經(jīng)濟(jì)效率和保證攪拌樁的施工質(zhì)量。

本發(fā)明擴(kuò)孔鉆機(jī)的空心光鉆桿和擴(kuò)孔鉆具可以在其徑向方向排列成三角形或矩形布置方式，每根空心光鉆桿和擴(kuò)孔鉆具可以設(shè)置同方向或者反方向旋轉(zhuǎn)，只是對(duì)每個(gè)空心光鉆桿上的攪拌葉片、每個(gè)攪拌鉆具上的擴(kuò)大切削翼、第一切削翼和第二切削翼的傾斜方向作向相應(yīng)的調(diào)整，保證旋轉(zhuǎn)時(shí)不發(fā)生相互干涉。

在不偏離本發(fā)明總體構(gòu)思的情況下，還可以對(duì)本發(fā)明的保護(hù)內(nèi)容做各種變化和變換，但是只要與本發(fā)明構(gòu)成相同或等同的話，同樣屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。