[实用新型]基于降阻方式实现深层搅拌的搅拌钻头

说明书

本实用新型公开了基于降阻方式实现深层搅拌的搅拌钻头，桩基施工技术领域，包括搅拌模块、钻杆模块、支撑模块；所述钻杆模块包括内部钻杆、外部钻杆和外部套管；所述搅拌模块包括钻头、主搅叶片、1号复搅叶片、2号复搅叶片、3号复搅叶片、4号复搅叶片；所述外部钻杆自轴承上部起直至顶端在外部钻杆杆体上设置连续螺旋叶片；所述支撑模块为下端口开放的圆柱壳体结构，所述支撑模块包括固定构件和限位构件，限位构件包括限位开关、旋转挡板和限位凸齿。本实用新型通过设置双动力头带动的双钻杆，五层搅拌叶片及支撑模块，不但降低了上覆土压力，而且将土体进行水平和纵向的全方位搅拌，成桩质量更好。

技术领域

本实用新型涉及桩基施工技术领域，具体涉及到基于降阻方式实现深层搅拌的搅拌钻头。

背景技术

深层搅拌技术自二十世纪七十年代正式应用于工程实践，目前已被广泛应用于工业与民用建筑、地铁、公路、市政、水利、港口航道及海上设施等的建设中。水泥土深层搅拌桩是用于加固软土地基的一种方法，它利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械和输浆泵，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌混合，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和较高地基承载力的复合地基。

随着深层搅拌技术的广泛应用，搅拌桩的设计深度越来越深，导致钻机钻进时上覆荷载较大，同时下部叶片所受阻力较大，从而降低工程施工效率。常规搅拌钻头的喷浆口设置在钻杆上，在深层搅拌时由于压力较大，浆液很难达到搅拌桩边缘，导致成桩质量差。虽然采用喷口设置在搅拌叶片的底部方式进行改进，当搅拌轴提升回转时，在上搅叶片底部就会产生一定的空隙，则改良材料用压缩空气经搅拌轴从上搅拌叶片根部喷到该空隙中去。这种喷口设置方式在一定程度上解决了该问题。但由于叶片底部的空隙范围较小且土对空隙的填充速度较快，导致其发挥的作用有限。

因此，阻力过大成为了制约大直径深层搅拌桩发展的突出问题，如何降低深层搅拌时钻头所受的阻力，成为亟待解决的问题。基于此，本实用新型提出了基于降阻方式实现深层搅拌的搅拌钻头。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提出了基于降阻方式实现深层搅拌的搅拌钻头，克服了现有技术的不足。通过设置双动力头带动的双钻杆，五层搅拌叶片及支撑模块，不但降低了上覆土压力，而且将土体进行水平和纵向的全方位搅拌，成桩质量更好。

基于降阻方式实现深层搅拌的搅拌钻头，其特征在于：包括搅拌模块、钻杆模块、支撑模块；所述钻杆模块包括内部钻杆、外部钻杆和外部套管，内部钻杆和外部钻杆采用双动力头驱动，内部钻杆和外部钻杆的旋转方向相反；

所述搅拌模块包括钻头、主搅叶片、1号复搅叶片、2号复搅叶片、3号复搅叶片、4号复搅叶片；搅拌模块各结构自下而上的布置顺序分别为：钻头、主搅叶片、1号复搅叶片、2号复搅叶片、3号复搅叶片、4号复搅叶片；主搅叶片焊接在内部钻杆上，主搅叶片和2号复搅叶片的外边缘同时焊接在同一垂直连接杆体上，主搅叶片和2号复搅叶片长度相同，2号复搅叶片通过轴承与外部钻杆连接，使得主搅叶片通过垂直连接杆体带动2号复搅叶片旋转；1号复搅叶片焊接在外部钻杆上，其半径为主搅叶片半径的0.5-0.9倍；所述3号复搅叶片、4号复搅叶片均焊接在外部钻杆上，3号复搅叶片在水平方向上为弧形叶片，3号复搅叶片外边缘沿外部钻杆旋转方向形成弧形弯曲，4号复搅叶片外边缘的上下表面各设置一引流装置，引流装置为正三棱台形状，引流装置与4号复搅叶片通过焊接连接，搅拌叶片的旋转使得引流装置带动周边土体向钻杆轴心处移动；所述主搅叶片和钻头均设有钻齿；

所述外部钻杆自轴承上部起直至顶端在外部钻杆杆体上设置连续螺旋叶片，外部钻杆自4号复搅叶片上部起直至支撑模块上部10-200cm处设置套管，套管上端、下端均有2-4根水平连接杆件与外部钻杆连接，水平连接杆件与套管、外部钻杆均通过焊接形式连接；