夯扩桩机钻头改进结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种沉管夯扩桩机钻头改进结构，尤其涉及一种夯扩桩机钻头改进结构；属于建筑基础施工钻具。


背景技术：

2.沉管夯扩桩机是用于地基施工的一种专用设备，通常由设有导向装置和滑轮组的立柱、通过所述导向装置设在该立柱上的沉管、固定在该沉管顶部的振动装置、连接在该振动装置与卷扬机之间的钢绳构成（参见cn204199284u）。
3.沉管夯扩桩机钻头改进结构是安装在桩机沉管底端的专用钻具，通常由与沉管对接连为一体的连接管、枢接在该连接管上呈锥形瓦块状结构的四块活瓣构成，四块活瓣合拢后形成夯扩圆锥体。主要存在以下缺陷：
4.1）活瓣通过安装耳与固定在连接管表面靠近底端的安装座枢接，下钻过程中安装座不仅会形成较大的阻力，而且安装座、安装耳以及销轴因外露而容易磨损。
5.2）为了增加活瓣的刚性，通常在各活瓣的外表面增加加强筋，但这又会进一步导致夯扩圆锥体钻进阻力增大，降低钻进效率。
6.3）在钻进过程中，安装座与活瓣的安装耳会对销轴形成较大的剪切力；因此容易销轴、安装耳或安装座容易损坏，甚至断裂。
7.4）安装座、安装耳以及销轴由于外露，起钻时容易与岩土形成挂擦，起钻比较困难。
8.综上所述，传统沉管夯扩桩机钻头改进结构的结构不尽合理，亟待改进。


技术实现要素：

9.针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型旨在提供一种结构简单、钻进效率高、使用寿命长的夯扩桩机钻头改进结构。
10.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：它包括与沉管固定对接连为一体的连接管、枢接在该连接管上呈锥形瓦块状结构的四块活瓣；连接管的底端管壁上均布有四个凹槽状的安装槽口，各安装槽口中固定有销轴；各活瓣的顶端有与之连为一体、且与安装槽口相适配的安装耳，各安装耳上有腰型孔；各活瓣通过腰型孔与对应的销轴枢接。
11.连接管的外径和壁厚均大于沉管的外径和壁厚，在沉管的外壁与连接管的外壁之间均布有多块加强筋板；在沉管的外壁与连接管之间固定有过渡锥套，该过渡锥套将各加强筋板笼罩遮蔽；各活瓣的内表面固定有加强筋；各活瓣合拢后形成60
°
的圆锥体。
12.与现有技术比较，本实用新型由于采用了上述技术方案，因此具有以下优点：
13.1）在连接管的底端开设与安装耳相适配的安装槽口，因此安装耳能够隐藏于安装槽口内；不仅可避免安装座、安装耳以及销轴与岩土之间的擦挂磨损、减小钻进阻力，而且桩孔成型效果好，孔壁光滑。
14.2）在上述结构的基础上，由于在安装耳上设置了腰型孔，因此位于安装耳两侧的
活瓣顶端与连接管的底端能够紧紧贴合；从而保证钻进的轴向力全部由连接管承受，销轴、安装耳以及安装槽口均不受剪轴向切力的作用，进而延长了钻头的使用寿命。
15.3）将原来位于活瓣外表面的加强筋改为设置于活瓣的内表面，不仅能够保证活瓣具有足够的强度和刚性，而且还可避免加强筋外露而增大摩擦阻力，提高了钻进施工效率。
16.4）由于在沉管与连接管的焊接处增加了若干加强筋板，并在沉管与连接管之间焊接了将各加强筋板笼罩遮蔽的过渡锥套，不仅可大大增强两者焊接处的强度，而且也能减小起钻提升过程中所受到的土壤阻力。
17.综上所述，本实用新型具有结构简单、施工效率高、使用寿命长等优点。
附图说明
18.图1是本实用新型的结构示意图；
19.图2是图1中的a—a剖视图；
20.图3是本实用新型的活瓣处于张开状态时的结构示意图；
21.图4是图2中的b—b剖视图；
22.图5是图1中的俯视图；
23.图6是图1中的i处放大图；
24.图7是本实用新型钻进工作状态示意图；
25.图8是传统沉管夯扩桩机钻头改进结构的结构示意图；
26.图9是图8中的c—c剖视图；
27.图10是图9中的俯视图。
28.图中：沉管1、过渡锥套2、连接管3、销轴4、活瓣5、安装耳6、安装槽口7、加强筋8、加强筋板9、腰型孔10、第一钢绳11、第二钢绳12、振动装置13、桩孔14、安装座15。
具体实施方式
29.下面结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步说明。
30.如图1～6所示：连接管3通过焊接方式与沉管1的底端对接连为一体，连接管3的底端管壁上均匀分布有四个凹槽状的安装槽口7，各安装槽口7中固定有销轴4；四块呈锥形瓦块状的活瓣5的顶端均有与该活瓣连为一体、并且与安装槽口7相适配安装耳6，各安装耳6上有腰型孔10；各活瓣5通过腰型孔10与对应的销轴4枢接。当各活瓣5合拢后即形成上大下小的倒圆锥状夯扩椎体。
31.为了避免沉管1损坏，连接管3的外径和壁厚均大于沉管1的外径和壁厚；为了保证连接管3与沉管1之间连接可靠，在沉管1的外壁与连接管3的顶端之间均匀地焊接有多块呈三角形的加强筋板9。
32.为了减小起钻时的阻力、减小连接管3与岩土的擦挂，在沉管1的外壁与连接管3的顶端之间焊接有上小下大的过渡锥套2，该过渡锥套将各加强筋板9笼罩遮蔽。
33.为了增加活瓣5的刚性，同时又还要避免钻进阻力增大，各活瓣5的内表面焊接有加强筋8。
34.为了减小钻进阻力、提高钻进效率，同时还要兼顾所述夯扩椎体的刚性和强度，夯扩椎体的锥度为60
°
。
35.如图7所示，使用时，将连接管3通过焊接方式与沉管1的底端对接连为一体，然后通过夯扩桩机的立柱（图中未示出）将沉管1支护竖立于地面，在沉管1的顶端固定振动装置13；在该振动装置与卷扬机（图中未示出）之间通过第一定滑轮组（图中未标识出）连接第一钢绳11，以实现对沉管1的下压钻进；在振动装置13与卷扬机之间通过第二定滑轮组（图中未标识出）连接第二钢绳12，以实现对沉管1的提升起钻。
36.工作原理：
37.下钻时，先用细绳将四块活瓣5合拢箍紧而形成倒圆锥状的夯扩椎体，沉管1在第一钢绳11向下的拉力以及振动装置13的振动力共同作用下向下运动，本实用新型钻头向下作钻进和夯扩运动、进入土层。在钻进过程中，位于安装耳6两侧的活瓣5顶端与连接管3的底端紧紧贴合，因此钻进的轴向力全部由连接管3承受；销轴4、安装耳6、安装槽口7均不受剪切力的作用，从而延长了钻头的使用寿命。当钻进达到预定深度时，沉管1在第二钢绳12向上拉力的作用下带动钻头向上提升一段距离，各活瓣5在重力和振动装置13的振动力的作用下绕销轴4自然张开（此时用于箍紧活瓣5的细绳早已在钻进过程中断裂脱落）。此时即可通过开设在沉管1管壁上的浇注口向桩孔14中浇灌混凝土浆（参见cn204199284u），然后再通过悬垂于沉管1中的重力夯锤将混凝土夯实（参见cn204199284u）。如此反复操作，即可完成整根混凝土桩柱的浇筑。
38.将图1～6与图8～10比较，可以看出：传统沉管夯扩桩机钻头改进结构的安装座15外露于连接管3的外圆柱表面，不仅钻进阻力大、磨损严重，而且桩孔14的成型效果不好，孔壁比较粗糙。不仅如此，由于在钻进过程中，安装座15、销轴4以及安装耳6均会受到轴向力的作用而形成剪切，因此安装座15、销轴4或者安装耳6容易断裂。第三，位于活瓣5表面的加强筋8会阻碍钻进运动，既影响钻进施工效率、又容易造成加强筋8快速磨损。
39.试验表明，经本实用新型改进后，上述缺陷得以有效消除，使用效果良好。