一种用于坚硬地层的高压旋喷桩螺旋钻头制造技术

技术编号:41987482 阅读:14 留言:0更新日期:2024-07-12 12:15
本技术公开了一种用于坚硬地层的高压旋喷桩螺旋钻头,包括钻杆、螺旋杆、钻头。通过采用螺旋杆结构,在钻头上增设一个高压泥浆喷嘴,可通过该高压喷嘴产生的高压射流对土体进行切割,增加钻头切割土体的动力,增强桩身质量,当高压旋喷桩在粉砂层中施工时,螺旋杆结构将对钻杆周边粉砂进行搅松,防止钻杆出现抱钻状况;当高压旋喷桩在卵砾石层及强风化岩层中施工时,螺旋杆结构可以通过自身的搅动,将周边较大石块搅动至桩体周边,确保顺利沉桩,使浆液与土层更好的融合,改善了旋喷桩的成桩质量,解决了高压旋喷桩在密实状态下的粉砂层、卵砾石层、强风化岩土层中的施工困难问题,且节省了成本,缩短工期。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及高压旋喷桩施工,特别涉及一种用于坚硬地层的高压旋喷桩螺旋钻头


技术介绍

1、随着城市地下空间的发展,深基坑施工时对施工安全的要求越来越高,高压旋喷桩具有施工速度快、成本较低等特点,在深基坑加固过程中得到广泛应用。高压旋喷桩一般适用于流塑-可塑黏性土、素填土、碎石土、粉土、砂土、卵砾石、强风化岩等岩土层的止水帷幕工程,在密实状态下的粉砂层、卵砾石层、强风化岩,应确定其可行性后使用。

2、目前,在不同土层地质下高压旋喷桩施工技术措施及施工时存在的缺陷总结如下:

3、1、高压旋喷桩在密实状态下的粉砂层的施工技术措施及缺陷

4、根据以往基坑施工案例,高压旋喷桩在粉砂层施工时存在以下缺陷:粉砂易坍塌,钻杆易抱钻,使得钻头动力下降,导致施工效果差;喷浆辐射直径随深度越来越小,浆液可能因砂层渗透作用而流失,致使沉桩困难;基坑开挖时,粉砂层渗漏较为严重,普遍出现流沙现象,对基坑开挖及周边建构筑物的安全带来不利影响。对此,实际施工中需采用外掺法,该技术能保证在粉砂层中形成桩体且质量较好。但外掺法施工技术造价较高,难以广泛应用。

5、2、高压旋喷桩在卵砾石层中的施工技术措施及缺陷

6、根据以往基坑施工案例,高压旋喷桩在卵砾石层施工时存在以下缺陷:卵砾石层中以卵石、砾石为主,使得钻头动力不足,无法击碎直径较大的石块;普通高压旋喷桩钻杆,无法排除影响施工的较大石块,导致钻杆倾斜度超标,桩身垂直度无法满足设计要求。对于上述问题,一般放桩位点时应钎探,遇有地下埋设物应清除或移动桩钻孔点。但该技术施工前需钎探、清理或移动钻孔点,施工准备时间较长,影响工期。

7、3、高压旋喷桩在强风化岩层中的施工技术措施及缺陷

8、高压旋喷桩用于基坑止水帷幕时,对于钻进有止水要求的风化岩层,尤其是强风化岩石,旋喷桩的钻进能力有限,钻进难度很大,钻孔机扩孔困难,经常需要配合其他钻机进行引孔后再进行旋喷桩施工,且普通高压旋喷桩钻杆,无法排除影响施工的较大石块,使得高压旋喷桩长桩效果难以满足设计要求。

9、为解决不同土层地质下高压旋喷桩施工时存在的缺陷,我们提出一种用于坚硬地层的高压旋喷桩螺旋钻头。


技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种用于坚硬地层的高压旋喷桩螺旋钻头,通过采用螺旋杆结构,在钻头上增设一个高压泥浆喷嘴,可通过该高压喷嘴产生的高压射流对土体进行切割,增加钻头切割土体的动力,增强桩身质量。当高压旋喷桩在粉砂层中施工时,螺旋杆结构将对钻杆周边粉砂进行搅松,防止钻杆出现抱钻状况;当高压旋喷桩在卵砾石层及强风化岩层中施工时,螺旋杆结构可以通过自身的搅动,将周边较大石块搅动至桩体周边,确保顺利沉桩,可以有效解决
技术介绍
中的问题。

2、为实现上述目的,本技术采取的技术方案为:

3、一种用于坚硬地层的高压旋喷桩螺旋钻头,包括钻杆、螺旋杆、钻头,所述螺旋杆端部分别与钻杆及钻头之间可拆卸连接,所述钻杆与螺旋杆连接的一端沿垂直方向由上到下设有气喷头、水喷头和上泥浆喷头,所述钻头外侧设有至少一个下泥浆喷头。

4、进一步的,所述上泥浆喷头和所述下泥浆喷头均分别连接有注浆管,所述注浆管另一端贯穿钻杆及螺旋杆连接有泥浆泵,所述泥浆泵进料端连接有浆桶,所述浆桶连接有水箱和水泥仓,且浆桶内部设有搅拌机。

5、进一步的,所述气喷头连接有高压气管,所述高压气管另一端贯穿钻杆及螺旋杆连接有气量计及空压机。

6、进一步的,所述水喷头连接有高压水管,所述高压水管另一端贯穿钻杆及螺旋杆连接有高压水泵,所述高压水泵进水口与水箱连接。

7、进一步的,所述钻头包括主体部,所述主体部通过螺纹与螺旋杆连接,所述主体部外侧设有侧板,所述侧板内侧通过转轴转动连接有翼板,所述翼板端部加工有螺旋槽,所述翼板通过螺旋槽啮合有调节杆,所述调节杆外侧转动连接有基座,所述基座一端与主体部固定连接。

8、进一步的,所述翼板截面呈扇形设置,所述翼板的数量至少为两个,且翼板均匀分布于主体部外侧。

9、与现有技术相比,本技术具有如下有益效果:

10、(1)通过本技术技术方案,在钻头上增设一个高压泥浆喷嘴,可通过该高压喷嘴产生的高压射流对土体进行切割,增加钻头切割土体的动力,增强桩身质量。当高压旋喷桩在粉砂层中施工时,螺旋杆将对钻杆周边粉砂进行搅松,防止钻杆出现抱钻状况;当高压旋喷桩在卵砾石层及强风化岩层中施工时,螺旋杆可以通过自身的搅动,将周边较大石块搅动至桩体周边,确保顺利沉桩,首先解决了高压旋喷桩在密实状态下的粉砂层、卵砾石层、强风化岩土层中的施工困难问题,且与一般技术相比,该技术节省了成本,也节省了工期;其次,该技术为四重管高压旋喷桩,通过钻杆底部喷嘴喷浆,使浆液与土层更好的融合,改善了旋喷桩的成桩质量;

11、(2)通过本技术技术方案,当需要调节钻孔孔径时,可旋动调节杆,调节杆通过螺旋槽带动啮合的翼板围绕与侧板连接的转轴中心转动,使翼板旋出或者旋入基座内部,从而改变翼板的倾斜角度,进而可以根据实际施工情况需要调节钻孔的孔径。

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【技术保护点】

1.一种用于坚硬地层的高压旋喷桩螺旋钻头,其特征在于:包括钻杆(1)、螺旋杆(2)、钻头(3),所述螺旋杆(2)端部分别与钻杆(1)及钻头(3)之间可拆卸连接,所述钻杆(1)与螺旋杆(2)连接的一端沿垂直方向由上到下设有气喷头(4)、水喷头(5)和上泥浆喷头(6),所述钻头(3)外侧设有至少一个下泥浆喷头(7),所述钻头(3)包括主体部(301),所述主体部(301)通过螺纹与螺旋杆(2)连接,所述主体部(301)外侧设有侧板(302),所述侧板(302)内侧通过转轴转动连接有翼板(303),所述翼板(303)端部加工有螺旋槽(304),所述翼板(303)通过螺旋槽(304)啮合有调节杆(305),所述调节杆(305)外侧转动连接有基座(306),所述基座(306)一端与主体部(301)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于坚硬地层的高压旋喷桩螺旋钻头,其特征在于:所述上泥浆喷头(6)和所述下泥浆喷头(7)均分别连接有注浆管(8),所述注浆管(8)另一端贯穿钻杆(1)及螺旋杆(2)连接有泥浆泵(9),所述泥浆泵(9)进料端连接有浆桶(10),所述浆桶(10)连接有水箱(11)和水泥仓(12),且浆桶(10)内部设有搅拌机(13)。

3.根据权利要求1所述的一种用于坚硬地层的高压旋喷桩螺旋钻头,其特征在于:所述气喷头(4)连接有高压气管(14),所述高压气管(14)另一端贯穿钻杆(1)及螺旋杆(2)连接有气量计(15)及空压机(16)。

4.根据权利要求1所述的一种用于坚硬地层的高压旋喷桩螺旋钻头,其特征在于:所述水喷头(5)连接有高压水管(17),所述高压水管(17)另一端贯穿钻杆(1)及螺旋杆(2)连接有高压水泵(18),所述高压水泵(18)进水口与水箱(11)连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于坚硬地层的高压旋喷桩螺旋钻头,其特征在于:所述翼板(303)截面呈扇形设置,所述翼板(303)的数量至少为两个,且翼板(303)均匀分布于主体部(301)外侧。

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【技术特征摘要】

1.一种用于坚硬地层的高压旋喷桩螺旋钻头,其特征在于:包括钻杆(1)、螺旋杆(2)、钻头(3),所述螺旋杆(2)端部分别与钻杆(1)及钻头(3)之间可拆卸连接,所述钻杆(1)与螺旋杆(2)连接的一端沿垂直方向由上到下设有气喷头(4)、水喷头(5)和上泥浆喷头(6),所述钻头(3)外侧设有至少一个下泥浆喷头(7),所述钻头(3)包括主体部(301),所述主体部(301)通过螺纹与螺旋杆(2)连接,所述主体部(301)外侧设有侧板(302),所述侧板(302)内侧通过转轴转动连接有翼板(303),所述翼板(303)端部加工有螺旋槽(304),所述翼板(303)通过螺旋槽(304)啮合有调节杆(305),所述调节杆(305)外侧转动连接有基座(306),所述基座(306)一端与主体部(301)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于坚硬地层的高压旋喷桩螺旋钻头,其特征在于:所述上泥浆喷头(6)和所述下泥浆喷头(7)均分别连接有注浆管(8),所述注浆管...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓小龙胡瀚文韩希佳魏晓丽王晓燕吕苏颖李广祥刁志翔
申请(专利权)人:江苏建院营造股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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