[实用新型]一种双动力套管扩孔钻具

说明书

技术领域

本实用新型涉及扩大头丁型螺纹灌注桩成桩的双动力套管扩孔钻具。

背景技术

挤压桩和螺纹桩是软土基础工程建设中常用桩基础施工工艺，用作地基加固处理满足承载力和控制沉降率。挤压桩作为桩基础具有成桩速度快、效率高、不取土等优点，但其承载力有限，不能满足复杂建筑物对基础的要求；螺纹桩的承载力有了较大地提高，但由于桩体有效桩径偏小，而单桩承载力特征值与桩的有效直径密切相关，因此均匀等直径的螺纹桩尽管节省了部分材料，但是单桩承载力并没有显著地提高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种既节约材料又能有效提供承载力的双动力套管扩孔钻具。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种双动力套管扩孔钻具，其特征在于：它包括钻杆和套装在钻杆外的套管，所述钻杆的下端伸出套管外与先导钻头相连，在先导钻头内设置有能伸出钻头外的第一螺纹成型机构，在套管的下端设置有套管钻头，在套管钻头内设置有能伸出套管钻头外的第二螺纹成型机构，所述钻杆通过上部动力系统驱动，所述套管通过中部动力系统驱动。

按上述技术方案，所述上部动力系统设置在中部动力系统的上方，钻杆穿过中部动力系统及套管钻头后与先导钻头相连。

本实用新型所取得的有益效果为：1、本实用新型中，钻杆先导钻进挤压成孔形成下部螺纹桩孔的小径，并通过套管钻具跟进挤压钻进扩大桩体上部，形成丁型螺纹灌注桩的光孔；提升时形成螺纹桩孔的大径，并灌注混凝土；以达到既节约材料又能有效地提高单桩承载力的目的；2、本实用新型的桩机对地质的适应能力强，其通过先导钻头有效地钻进较为复杂的地层，挤压形成螺纹孔的小径孔，套管钻头在此基础上再跟进扩孔挤压钻进形成扩大头的光孔，有效地减小钻进阻力，提高了设备的施工效率；3、挤压成孔，不需要出土，效率高，节能且环保；4、螺纹成桩，附着力增大，单桩承载力好；5、通过对提升速度的单独控制，可以实现连续或不连续、或不同导程的螺纹桩型。

附图说明

图1为本实用新型中双动力套管扩孔钻具的结构图。

图2为本实用新型中第一螺纹成型机构缩回时的状态示意图。

图3为本实用新型中第一螺纹成型机构伸出时的状态示意图。

图4为本实用新型的扩大头丁型螺纹灌注桩成桩施工示意图。

图5为本实用新型中形成的扩大头丁型螺纹灌注桩的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实施例提供了一种双动力套管扩孔钻具，它包括钻杆2和套装在钻杆外的套管4，所述钻杆2的下端伸出套管4外与先导钻头6相连，在先导钻头6内设置有能伸出钻头外的第一螺纹成型机构7，在套管4的下端设置有套管钻头5，在套管钻头5内设置有能伸出套管钻头外的第二螺纹成型机构8，所述钻杆2通过上部动力系统驱动1，所述套管4通过中部动力系统3驱动，其中，上部动力系统1设置在中部动力系统3的上方，钻杆2穿过中部动力系统3及套管钻头后与先导钻头相连。其中，第一、二螺纹成型机构的结构相同，其结构图如图2-3所示。

本实用新型的钻具安装于具有能给钻具提供加压或提升动力的多功能桩架上，在多功能桩机上设置有独立的加压动力系统、桩架走行动力系统，使钻杆及套管在多功能桩机提供的加压力的作用下沿桩架导杆上下移动。

通过上述钻具具体进行实施，其施工方法如图4-5所示，施工步骤为：

上部动力系统1启动，使钻杆2正转，驱动先导钻头6挤压钻进，随后启动中部动力系统3驱动套管钻头5跟进挤压钻进扩大头光孔9；

达到扩大头孔深时，切断施加在套管钻头上的加压动力，停止套管钻头钻进，先导钻头6继续钻进直至设计桩深，形成扩大头丁型光孔10；

反转提升钻杆，通过挤压第一螺纹成型机构，并给予一定的加压，保持提升速度与下钻时的速度基本一致，打开混凝土泵，通过钻杆及先导钻头中间通道泵送混凝土直达桩底形成下部螺纹桩12，当先导钻头到达套管钻头时启动中部动力系统反转并以同等速度提升，挤压第二螺纹成型机构，通过第二螺纹成型机构形成上部螺纹桩11；

直至先导钻头的出浆口达到设计标高停止泵送混凝土，形成扩大头丁型螺纹灌注桩。继续提升直至先导钻头完全露出地表即完成此根扩大头丁型螺纹灌注桩的施工，桩架移位开始进行下一根桩的施工。