一种适用于超大直径旋挖桩施工的截齿筒钻制造技术

本实用新型专利技术涉及旋挖成孔灌注桩施工技术领域，具体涉及一种适用于超大直径旋挖桩施工的截齿筒钻，包括钻筒，所述钻筒底部沿筒壁圆周设置有筒底截齿，所述钻筒顶部设置有带缺口的顶部钢板，所述顶部钢板下底面连接有加强钢板，所述加强钢板上设置有筒内截齿。通过在钻筒底部和钻筒内部设置的截齿，并合理布置筒底截齿的切入角、前倾角及截齿间距，施工时筒底截齿与岩层的接触有序、可对岩面的破坏区域更大，结合筒内截齿的作用，使该截齿筒钻不仅能破坏钻筒底周边岩层，还能在得到边界自由面后，通过筒内截齿破坏筒内外围岩层，可将岩层尽量粉碎，使得截齿筒钻可下挖的深度更深，减少提起筒钻清理岩渣的次数，提高旋挖效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种旋挖成孔灌注粧施工技术，特别是一种适用于超大直径旋挖粧施工的截齿筒钻。
技术介绍
旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械，主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，旋挖钻孔技术因其成粧质量好、效率高及污染小等优势被广泛应用于灌注粧施工中。旋挖钻头可分螺旋钻头与筒钻钻头，而筒钻又可分取芯与不取芯两类，均在钻头底部安装截齿以破坏岩层。对于硬度大，深度大及施工困难的基岩地层，可使用螺旋钻头与取芯筒钻开挖取土，但对于超大直径灌注粧施工难度却很大。而采用不取芯筒钻首先开挖自由临边，再破坏筒内岩层，并通过捞砂斗清除岩渣，成为解决上述岩层粧孔施工的有效方式。而目前的不取芯筒钻技术中，截齿只布置于筒钻底部，只能环切周边，为后续施工提供破坏自由面，而且也无法对孔内岩层进行破坏，效率不高。目前市场上的取芯筒钻式的旋挖钻机，如三一重工SR460、中国南车TR550、徐工XR460D等的最大开挖孔径虽均超过3m，但该类筒钻的截齿布置是针对全断面开挖，而不取芯筒钻针对筒底附近，受力集中，效果更加。在粧基施工过程中，常规的粧径通常不超过3m，目前尚无适用于粧径3m以上的不取芯筒钻的报告。另一方面，常用筒钻的截齿沿筒底全同阵列布置于筒钻底部，或随意布置。全同阵列布置时，所有齿尖同时接触岩层，且与岩面接触的径向位置相同，对临边附近岩石破坏效果不佳，且浪费截齿，而随意布置可能导致平面内只有某些截齿起作用，缩短截齿寿命。
技术实现思路
本技术的目的在于:针对现有技术存在的问题，提供一种适用于超大直径旋挖粧施工且能提高旋挖效率的截齿筒钻，该筒钻不仅能有效破坏筒底周边岩层，还能破坏筒内外围岩层。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为:一种适用于超大直径旋挖粧施工的截齿筒钻，包括钻筒，所述钻筒底部沿筒壁圆周设置有筒底截齿，所述钻筒内设置有加强钢板，所述加强钢板上设置有筒内截齿。作为优选，所述筒底截齿包括截齿中心线偏向钻筒外的外齿、截齿中心线偏向钻筒内的内齿和无偏向的中齿，并且，在水平面上，所述外齿、内齿的中心线与截面圆上该点的切线形成锐角的切入角，在竖直面上，所有截齿中心线与截面圆上该点的切线形成锐角的前倾角；所述截齿沿钻筒圆周方向等间距布置，且所述外齿、中齿和内齿三个为一组均布设置在钻筒底部。将筒底截齿设置不同的切入角，在施工时，无偏向的中齿最先与岩面接触并破坏附近的岩面，随后内齿与外齿相继接触岩层，这样设置使得筒底截齿对岩面的破坏区域更大，截齿筒钻下钻时更容易往下挖；外齿、中齿和内齿三个为一组地均布设置，使钻筒圆周上与岩面接触均匀，整个截齿筒钻旋挖施工时运转更平稳。作为优选，所述外齿和内齿的切入角为15°至25°，中齿的切入角为0°，所有筒底截齿的前倾角均为45°至60°，且筒底截齿之间的间距为50cm-70cm。 作为优选，所述钻筒顶部还连接有带缺口的顶部钢板，所述顶部钢板的缺口设置在靠近钻筒壁处。通过顶部钢板的缺口，在截齿筒钻向下旋挖时，部分岩渣可通过顶部钢板的缺口漏入筒钻以上，使得截齿筒钻单次下钻深度增大，减小了旋挖次数，提高工作效率。作为优选，所述加强钢板呈十字形布置于顶部钢板下底面，其中一组加强钢板穿过顶部钢板缺口面的中心线。对钻筒上部进行加强，增加顶部钢板与旋挖钻机连接的强度，减少因连接部件强度不够造成施工故障。作为优选，所述筒内截齿设置在加强钢板上靠近钻筒壁侧，且在靠近钻筒中心四周的加强钢板上也设置有截齿。独特设计的筒内截齿，使该截齿筒钻不仅能破坏钻筒筒底周边岩层，还能在得到边界自由面后，通过筒内截齿破坏筒内外围岩层，可将岩层尽量粉碎，并可通过顶部钢板上的缺口上漏部分岩渣，使得截齿筒钻可下挖的深度更深，减少提起筒钻清理岩渣的次数，提高旋挖效率。作为优选，所述顶部钢板上顶面焊接有法兰，所述法兰设置在顶部钢板的板面中心处。法兰用来与旋挖钻机连接。作为优选，所述钻筒下端设有加强段，下端的筒壁比上端厚。在施工时，钻筒下部由于直接与岩层接触，会受到很大的阻力，设置加强段起到加强的作用，使钻筒的使用寿命更长。该截齿筒钻的使用方法为，首先通过法兰将截齿筒钻安装在旋挖钻机的机头上，利用旋挖钻机带动截齿筒钻旋转开钻，筒底截齿最先与岩面接触并破坏附近岩面，截齿筒钻不断下挖，直至筒内截齿接触筒内岩面，直到难以掘进时，上提截齿筒钻，换用捞砂斗捞出岩渣，然后再继续放下截齿筒钻开挖。在使用过程中，所述旋挖钻机的转动采用动静耦合的加载方式，先是静压使岩面受截齿压力，再通过突然施加的动态脉冲快速破坏岩层。在使用过程中，施工前通过“梅花型成孔”或“逐级扩孔成孔”的紧前工序在岩面创造内部临边的自由面。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是:1、通过在钻筒底部和钻筒内部设置的截齿，并合理布置筒底截齿的切入角、前倾角及截齿间距，施工时筒底截齿与岩层的接触有序、可对岩面的破坏区域更大，结合筒内截齿的作用，使该截齿筒钻不仅能破坏钻筒筒底周边岩层，还能在得到边界自由面后，通过筒内截齿破坏筒内外围岩层，可将岩层尽量粉碎，使得截齿筒钻可下挖的深度更深，减少提起筒钻清理岩渣的次数，提高旋挖效率。2、在钻筒的顶部设置的带缺口的顶部钢板，能通过顶部钢板的缺口，在截齿筒钻向下旋挖时，部分岩渣可通过顶部钢板的缺口漏入筒钻以上，使得截齿筒钻单次下钻深度增大，减小了旋挖次数，提高工作效率。【附图说明】图1为本技术的适用于超大直径旋挖粧施工的截齿筒钻的结构示意图。图2为本技术的截齿筒钻的仰视图。图3为本技术的截齿筒钻的截齿结构示意图。图中标记:1-钻筒，2_顶部钢板，3_加强钢板，4_加强槽钢，5_筒底截齿，6_筒内截齿，7-法兰，8-加强段，其中，3-1为I号加强钢板，3-2为2号加强钢板，3_3为3号加强钢板；5_1为外齿，5-2为内齿，5-3为中齿。【具体实施方式】下面结合附图，对本技术作详细的说明。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例1本实施例中，该截齿筒钻的钻筒筒径为3m，壁厚为50mm，配套使用的旋挖钻机为SR420II旋挖钻机。如图1所示，一种适用于超大直径旋挖粧施工的截齿筒钻，包括钻筒1，所述钻筒I底部沿筒壁圆周设置有筒底截齿5，所述钻筒I内设置有加强钢板3，所述加强钢板3上设置有筒内截齿6。如图3所示，所述筒底截齿5包括截齿中心线偏向钻筒外的外齿5-1、截齿中心线偏向钻筒内的内齿5-2和无偏向的中齿5-3，并且，在水平面上，所述外齿、内齿的中心线与截面圆上该点的切线形成锐角的切入角，在竖直面上，所有截齿中心线与截面圆上该点的切线形成锐角的前倾角；所述截齿沿钻筒圆周方向等间距布置，且所述外齿5-1、中齿5-3和内齿5-2三个为一组均布设置在钻筒I上。在本实施例中，将筒底截齿5设置不同的切入角，在施工时，无偏向的中齿5-3最先与岩面接触并破坏附近的岩面，随后内齿5-2与外齿5-1相继接触岩层，这样设置使得筒底截齿5对岩面的破坏区域更大，截齿筒钻下钻时更容易往下挖；外齿、中齿和内齿三个为一组地均布设置，使钻筒I下部圆周上与岩面接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于超大直径旋挖桩施工的截齿筒钻，包括钻筒，所述钻筒底部沿筒壁圆周设置有筒底截齿，其特征在于，所述钻筒内设置有加强钢板，所述加强钢板上设置有筒内截齿。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚孟洋，苏成，胡力绳，王庆文，邓小秋，蒋浩然，付路军，
申请(专利权)人：中铁二局股份有限公司，深圳中铁二局工程有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51