[发明专利]用于成型不同深度和形状的混凝土桩的螺旋钻机

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻井设备，特别是涉及一种用于成型台阶型混凝土桩的螺旋钻机。

背景技术

随着建筑行业的高速发展，建筑工程对地基的设计施工要求越来越高，因此混凝土桩在高层建筑、桥梁、港口和近海建筑等工程中得到越来越广泛的应用。为了使混凝土桩能够满足抗变形，抗震等建筑设计要求，需对混凝土桩的形状结构进行改进，使其具有特定的形状，同时还能满足设计要求并节省混凝土用量。中国发明专利ZL02103619.5公开了一种混凝土桩，不但能够保证并提高桩体承载能力，增强水平支撑力，有效地保持桩体的设计形状，同时还能够大大节省混凝土的用量，同时还公开了一种成型该混凝土桩的旋挖钻机，它在空心钻杆内设有内注浆管，与钻具底部的螺旋刀片所设有的水泥浆喷嘴相连通，内注浆管的另一端连接到外部供浆管及水泥浆泵，利用水泥浆喷嘴的旋喷形成钻孔的护壁，防止钻孔的塌孔。同时空心钻杆的直径上下相等，因而螺旋刀片上部的面积较大。这样的螺旋钻机结构较为复杂，而且需要配备一套供水泥浆的设备。为了增加钻孔内壁土的挤密性、防止塌孔，上述专利的专利权人又公开了一种旋挖钻机，参见中国发明专利ZL03122818.6，由于空心钻杆的上部加粗，随之螺旋刀片的面积变小，因而增加了对土的挤密作用，所以在施工时钻孔孔壁不易掉土，因而防止出现塌孔现象，在空心钻杆的倒锥台形中部设有上出料口，在提钻时上出料口出料可以对钻孔上部产生护壁作用。

但是，上述两个专利公开的螺旋钻机在成型混凝土桩的过程中都存在以下几个问题：一、直径较大部分的螺旋刀片相对空心钻杆是固定设置的，这样就导致一根钻具只能成型一种深度和形状的混凝土桩，当需要成型不同深度的混凝土桩时，必须更换钻具，使得钻具的实用性较低，工程成本相应较高，施工效率也大大降低；二、钻具上设置有上、下两组出料口，在提钻过程中，必须同时控制两组出料口的出料量，施工操作难度较大；三、空心钻杆下部要从上部较粗钻杆已经灌注的混凝土中间提出，钻杆上携带的泥土很容易掉落到上部台阶孔内的混凝土里，影响桩的质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作方便、实用性广、施工效率高的用于成型不同深度和形状的混凝土桩的螺旋钻机。

本发明用于成型不同深度和形状的混凝土桩的螺旋钻机，包括钻具，所述钻具包括带有螺旋叶片的空心钻杆，所述空心钻杆的下端为设有出料口的钻头，其中所述钻具还包括与空心钻杆同轴设置的钻筒，所述钻筒的内壁直径略大于空心钻杆上螺旋叶片的直径，钻筒的外壁上设有外螺旋叶片，所述空心钻杆与钻筒之间设置有可解锁的联动机构。

本发明用于成型不同深度和形状的混凝土桩的螺旋钻机，其中所述联动机构包括至少一组挡块和传动销，所述挡块固定安装在空心钻杆的外壁上，所述传动销设置在钻筒的上端，其内端位于挡块的旋转区域内。

本发明用于成型不同深度和形状的混凝土桩的螺旋钻机，其中所述钻筒的筒壁上端固定连接有与传动销数量相对应的传动板，所述传动板上开设有适于传动销插入的通孔。

本发明用于成型不同深度和形状的混凝土桩的螺旋钻机，其中所述联动机构还包括另一组挡块和传动销，所述两组挡块和传动销相对空心钻杆的轴线对称设置。

本发明用于成型不同深度和形状的混凝土桩的螺旋钻机，其中所述旋挖钻机的桅杆底部设置有内壁直径略大于外螺旋叶片的护筒，所述护筒安装在桅杆一侧的滑轨上，且与空心钻杆同轴设置，所述钻筒上端固定设置有直径略大于护筒筒壁的圆盘。

本发明用于成型不同深度和形状的混凝土桩的螺旋钻机，其中所述钻筒上外螺旋叶片的直径与空心钻杆上螺旋叶片的直径之比为(1.2～8)∶1。

本发明用于成型不同深度和形状的混凝土桩的螺旋钻机，其中所述钻筒下部的一段外螺旋叶片的直径自上而下逐渐缩小，所述直径逐渐缩小的外螺旋叶片部分产生的旋挖体为倒置的圆台，所述圆台的母线延长线与空心钻杆的轴线夹角α为5～90°。

本发明用于成型不同深度和形状的混凝土桩的螺旋钻机，其中所述挡块沿空心钻杆轴线方向的长度不大于螺旋叶片螺距的一半。

本发明用于成型不同深度和形状的混凝土桩的螺旋钻机，包括钻具，所述钻具包括带有螺旋叶片的空心钻杆，所述空心钻杆的下端为设有出料口的钻头，其中所述钻具还包括与空心钻杆同轴设置的若干钻筒，所述若干钻筒有内至外层层相套，所述最内层钻筒的内壁直径略大于空心钻杆上螺旋叶片的直径，所述每个钻筒的外壁上都设有外螺旋叶片，所述空心钻杆与若干钻筒之间设置有可解锁的联动机构。