[实用新型]一种高速深层搅拌钻头

说明书

本实用新型公开了一种高速深层搅拌钻头，属于建筑工程技术领域，包括主体钻杆、一级搅拌叶片、二级复搅叶片、三级复搅叶片、四级复搅叶片、扩体器、导向环、钻尖、钻齿、驱动导杆、驱动油缸、超前钻杆；扩体器包括定位护套、耐磨套、连接键、扩体叶片、强力电磁装置；采用一种高速深层搅拌钻头进行施工，主要施工步骤如下：钻头安装、调试就位；开始下钻搅拌；下钻搅拌施工动态调整；开始提钻搅拌；提钻搅拌施工动态调整；完成搅拌施工作业。本实用新型通过设置超前钻杆，并在超前钻杆上安装驱动导杆，设置扩体器，安装导向环等措施解决了搅不动、搅不匀、导不正、扩径难的技术难题。

技术领域

本实用新型涉及建筑工程技术领域，特别涉及到一种高速深层搅拌钻头。

背景技术

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。搅拌机上有芯管，其头部带有叶片。搅拌机旋转时，通过芯管端部喷浆口喷出水泥浆，与被旋转叶片搅松的土体搅拌混合，形成水泥加固体。搅拌钻头是深层搅拌机的重要部件，它直接影响水泥浆和软土混合形成的深层搅拌桩的桩身均匀度，决定地基的加固效果。

目前，在深层搅拌施工中存在四个突出的问题：（1）搅不动，当下钻到标贯较大砂层，传统的搅拌钻头很难突破胶结程度较大的砂层，出现托钻、钻孔偏移的问题；（2）搅不匀，深层搅拌施工时，随着钻头下钻上覆土体的重力越来越大，在加之越深土层越密实，因此，传统钻进方法很难实现快速搅拌，从而导致固化材料与原位土混合程度较低，桩身完整性较差；（3）导不正，搅拌成桩工艺一般靠钻杆和动力头自重提供下压力，当地层的土层情况变化较大，钻头容易往土质较差的方向偏移，造成钻孔倾斜；（4）扩径难，传统搅拌桩仅能一个钻头实现一个直径的桩基施工，当遇到不同地层时，需要通过改变桩径增大桩身承载力，机械扩钻容易出现机械故障，施工质量不能保证。因此，为了解决上述问题本实用新型提出了一种高速深层搅拌钻头。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提出了一种高速深层搅拌钻头，克服了现有技术的不足。通过设置超前钻杆，并在超前钻杆上安装驱动导杆，驱动一级搅拌叶片的伸缩，在钻进最深处超前施工，超前施工搅拌直径较小，在经过复搅叶片的搅拌，成功解决了托钻的问题；通过设置扩体器，将强力电磁装置应用到钻头上，实现电驱扩孔的方案，并可以对扩孔的部位和长度精准控制；通过在二级复搅叶片上安装导向环，使得钻头在遇到软硬相交的土层时不易发生倾斜。

一种高速深层搅拌钻头，其特征在于，包括主体钻杆、一级搅拌叶片、二级复搅叶片、三级复搅叶片、四级复搅叶片、扩体器、导向环、钻尖、钻齿、驱动导杆、驱动油缸、超前钻杆；所述扩体器包括定位护套、耐磨套、连接键、扩体叶片、强力电磁装置；所述一级搅拌叶片与超前钻杆之间采用铰接形式进行连接；所述一级搅拌叶片与驱动导杆之间、驱动导杆与超前钻杆之间采用焊接连接；所述钻尖与超前钻杆之间采用焊接连接；所述二级复搅叶片、三级复搅叶片、四级复搅叶片与主体钻杆之间均采用焊接连接；所述一级搅拌叶片和二级复搅叶片均焊接有钻齿，所述导向环通过焊接与二级复搅叶片连接，所述二级复搅叶片与三级复搅叶片之间、三级复搅叶片与四级复搅叶片之间均安装有扩体器，所述定位护套通过焊接与钻杆连接，所述定位护套与耐磨套通过滑槽连接，所述耐磨套通过焊接与连接键连接，所述连接键通过螺栓与扩体叶片连接；所述超前钻杆设置于主体钻杆内部，超前钻杆与主体钻杆之间采用轴承连接，超前钻杆与主体钻杆分别与钻机的两个独立动力头连接；所述定位护套、耐磨套、连接键、扩体叶片、超前钻杆均为磁性材料，超前钻杆和主体钻杆顶部均设置有扭矩传感器；所述扩体器长度不小于二级复搅叶片、三级复搅叶片、四级复搅叶片的长度。

优选地，所述驱动导杆采用液压油驱动，给进正向压力后驱动导杆推动一级搅拌叶片向超前钻杆外部撑开，给进反向压力后驱动导杆带动一级搅拌叶片向超前钻杆内部收缩，一级搅拌叶片与超前钻杆之间的角度变化范围为5°-90°。