[发明专利]可变径旋挖钻具及施工方法

说明书

本发明公开了可变径旋挖钻具，包括钻斗、活动刮刀装置，其中，钻斗旋挖桩孔以及排渣；活动刮刀装置设于钻斗内，并且由钻斗带动转动；且，被施力时，活动刮刀装置能伸出钻斗外部，用以切割接触的岩土。本发明提供的可变径旋挖钻具，可以将地层中各种坚硬的废旧建筑材料或者硬度较大的岩土切割成钻渣，使护筒可以顺利下沉且不影响护筒以下地层或岩层的开挖，还能保证桩身直径上下基本一致，同时结构简单，造价成本低廉。

技术领域

本发明涉及建筑物基础工程旋挖钻孔灌注桩施工技术领域，尤其涉及可变径旋挖钻具及施工方法。

背景技术

在松散砂层、细角砾石层、流砂层、厚淤泥质层以及喀斯特地貌等地质情况下施工钻孔灌注桩。一般采用泥浆、钢护筒等措施进行护壁。随着环保要求的提高，泥浆护壁钻进将受到限制。因此采用钢护筒护壁法的施工钻孔灌注桩将越来越普及。目前钢护筒的打入，植入方法大致分为以下两类：

一类是：利用专用摇、振动设备使钢护筒克服各土层间与护筒间的摩擦力，使护筒穿越桩机钻孔施工中的不利地层直至到达不需要护壁的稳定地层后，利用取渣设备掏空护筒内渣土后，安装钢筋笼并浇筑混凝土成桩。但该工艺具有以下缺点：遇到以下情形时，护筒无法穿越：(1)在现代填埋物地层中有各种废旧建筑材料；(2)地层局部含有坚硬块石，风化球等；(3)致密砂卵石层，中等风化等较硬地层。

第二种是：采用全护筒跟管钻机钻进。该法具有成孔工效快、质量高、能缩短工期等优点，但所用的全护筒跟管钻机，价格昂贵，使用、维修成本较高等缺点。

发明内容

本发明提供的可变径旋挖钻具解决了现有技术问题中的一个或者多个。

本发明提供的可变径旋挖钻具，包括钻斗、活动刮刀装置，其中，

钻斗旋挖桩孔以及排渣；

活动刮刀装置设于钻斗内，并且由钻斗带动转动；且，被施力时，活动刮刀装置能伸出钻斗外部，用以切割接触的岩土。

本发明提供的可变径旋挖钻具，可以将地层中各种坚硬的废旧建筑材料或者硬度较大的岩土切割成钻渣，使护筒可以顺利下沉且不影响护筒以下地层或岩层的开挖，还能保证桩身直径上下基本一致，同时结构简单，造价成本低廉。

在一些实施方式中，活动刮刀装置包括基座、刮刀、限位柱；

基座设于钻斗；

刮刀铰接于基座，并且能绕铰接处转动；

限位柱设于基座并且位于刮刀的两侧，用于限制刮刀的转动范围；

刮刀由钻斗带动刮刀转动；且，被施力时，能伸出钻斗外部，用以切割接触的岩土。

如此，在钻斗上设置可旋转的刮刀，利用刮刀与岩土的摩擦时刮刀伸出或者收回，再通过钻斗带动刮刀旋转实现了对桩的扩径，不需要扩径时也不影响钻斗旋挖桩孔，采用简单的设计方案既实现桩孔扩径，又节约了成本。

在一些实施方式中，基座设有第一螺丝孔、第二螺丝孔、第三螺丝孔；

刮刀一端设有与第三螺丝孔对应的梯形孔，螺栓穿过梯形孔并且与第三螺丝孔配合并将刮刀与基座连接固定，刮刀能绕螺栓转动；

限位柱部分设有与第一螺丝孔、第二螺丝孔匹配的螺纹，设有螺纹的部分分别与第一螺丝孔或者第二螺丝孔配合，其余部分突出于基座表面；

刮刀位于第一螺丝孔和第二螺丝孔之间，转动时能与其中一侧的限位柱相抵。

如此，刮刀在正转和反转时，限位柱可以将刮刀抵住，限制刮刀继续旋转，满足设计需求。

在一些实施方式中，刮刀的切割端设有耐磨部件。

如此，提高刮刀的耐磨性，用于保护刮刀，提高刮刀的使用寿命。