一种拼装式叶片喷浆搅拌钻头及其使用方法与流程

1.本发明涉及桩基施工领域，尤其涉及一种拼装式叶片喷浆搅拌钻头及其使用方法。


背景技术：

2.桩基的施工领域中，水泥土搅拌桩是一种适用于饱和软黏土的地基加固方法。它利用水泥作为固化剂，通过搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土加固成具有整体性、稳定性和一定强度的人工改良地基。大量工程实践证明水泥土搅拌桩成桩过程中，沿桩径方向，桩身质量分布不均匀，随着深部土体的围压较大，易导致桩身边缘区域喷浆量不足，搅拌不均匀等缺陷。现有水泥土搅拌桩施工设备的钻头一般采用钻杆体上开孔喷浆的方式，搅拌桩直径一般小于1米，对于大直径搅拌桩无法满足施工要求；同时传统的钻头一般是采用搅拌叶片焊接在钻杆体上，工艺复杂，效率低，且对技术人员要求高。


技术实现要素：

3.本发明目的是提供一种拼装式叶片喷浆搅拌钻头及其使用方法。本发明就是为了解决上述问题，该装置通过叶片进行喷浆，延长喷浆通道，使大直径搅拌桩边缘区域得到充足喷浆量；上下转换喷浆的形式使得施工中的下钻和上提均为有效搅拌；从而保证水泥浆液和土体充分搅拌，成桩质量好，桩身完整性好；拼装式叶片安装方便快捷，减少维修时间，提高施工效率，叶片长度多样化，可以适合不同大小的搅拌桩施工。
4.本发明是通过以下技术方式实现的：
5.1.本发明涉及一种拼装式叶片喷浆搅拌钻头及其使用方法，所述钻头由六方公接头、钻杆体、上喷浆口、夹板、螺栓、拼装式叶片、辅助夹板、螺母、芯管、下喷浆口、密封垫片、喷浆叶片组件、喷气口、钻尖组成，所述的六方公接头焊接在钻杆体顶端，所述的喷浆叶片组件布置在钻杆体上下两端，期间相间布置多道拼装式叶片，所述的钻杆体设置有上喷浆口，下喷浆口，喷气口。
6.2.所述的夹板上下两块焊接在钻杆体上，所述的辅助夹板左右两块焊接在钻杆体上，辅助夹板一端伸入夹板夹缝中并与夹板端面焊接，此时夹板与辅助夹板之间形成一个插槽，所述的拼装式叶片通过螺栓与螺母固定在上述的插槽里，所述的拼装式叶片与插槽的上下间隙，左右间隙均为2
‑
5mm。
7.3.所述的拼装式叶片呈十字相间布置在钻杆体上。
8.4.所述的喷浆叶片组件由喷浆转换节、喷浆叶片，定位螺钉组成，所述的喷浆的叶片与喷浆转换节通过螺纹连接，再用定位螺钉进行定位，所述的喷浆叶片中心设置有通孔，通孔直径为20
‑
50mm。
9.5.一种拼装式叶片喷浆搅拌钻头，其使用方法为：拼装式叶片喷浆搅拌钻头进行水泥土搅拌桩施工时，整个钻头旋转向下钻进，布置在钻杆体下方的喷浆叶片组件在土体
阻力作用下，喷浆叶片组件的喷浆转换节上的圆孔与下喷浆口处于重合状态，即所述下喷浆口在下钻过程中处于开启状态，布置在钻杆体上方的喷浆叶片组件在土体阻力作用下，喷浆叶片组件的喷浆转换节上的圆孔与上喷浆口处于90
°
位置，即所述上喷浆口在下钻过程中处于关闭状态，下喷浆口通过喷浆叶片组件经喷浆叶片通孔持续向土体喷射水泥浆液，所述的拼装式叶片随钻杆体一起转动对土体和水泥浆液进行切削搅拌；下钻到桩底标高时，整个钻头反向旋转向上提升，布置在钻杆体下方的喷浆叶片组件在土体反作用力下，喷浆叶片组件反向旋转90
°
，此时浆叶片组件的喷浆转换节上的圆孔与下喷浆口处于90
°
位置，即所述下喷浆口在下钻过程中处于关闭状态，布置在钻杆体上方的喷浆叶片组件在土体反作用力下，喷浆叶片组件反向旋转90
°
，此时浆叶片组件的喷浆转换节上的圆孔与上喷浆口处于重合位置，即所述上喷浆口在下钻过程中处于开启状态，上喷浆口通过喷浆叶片组件经喷浆叶片通孔持续向土体喷射水泥浆液，所述的拼装式叶片随钻杆体一起转动对土体和水泥浆液进行切削搅拌，直至成桩完成。
10.与现有技术相比，本发明提供一种拼装式叶片喷浆搅拌钻头及其使用方法，具有以下优点：
11.1、采用叶片喷浆形式，延长喷浆通道，使大直径搅拌桩边缘区域得到充足喷浆量，显著提高大直径桩的成桩质量，对于大直径搅拌桩的运用推广具有重大意义；
12.2、采用拼装式叶片，可以根据设计需要改变叶片的长度从而达到搅拌桩的直径要求，拆装方便，较传统的焊接方法方便快捷，减少维修时间，提高施工效率，叶片长度多样化，可以适合不同大小的搅拌桩施工。
附图说明
13.图1为拼装式叶片喷浆搅拌钻头示意图，其中：
14.1六方公接头2钻杆体3上喷浆口4夹板5螺栓6拼装式叶片7辅助夹板8螺母9芯管10下喷浆口11密封垫片12喷浆叶片组件13喷气口14钻尖
15.图2为喷浆叶片组件组成示意图，其中：
16.15喷浆转换节16喷浆叶片17定位螺钉
17.图3为拼装式叶片喷浆搅拌钻头三维示意图
具体实施方式
18.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
19.实施例
20.如图1所示，一种拼装式叶片喷浆搅拌钻头及其使用方法，所述钻头由六方公接头1、钻杆体2、上喷浆口3、夹板4、螺栓5、拼装式叶片6、辅助夹板7、螺母8、芯管9、下喷浆口10、密封垫片11、喷浆叶片组件12、喷气口13、钻尖14组成，所述的六方公接头4焊接在钻杆体2顶端，所述的喷浆叶片组件12布置在钻杆体2上下两端，期间相间布置多道拼装式叶片6，所述的钻杆体2设置有上喷浆口3，下喷浆口10，喷气口13。
21.本发明涉及一种拼装式叶片喷浆搅拌钻头使用方法包括：
22.拼装式叶片喷浆搅拌钻头进行水泥土搅拌桩施工时，整个钻头旋转向下钻进，布置在钻杆体2下方的喷浆叶片组件12在土体阻力作用下，喷浆叶片组件12的喷浆转换节15上的圆孔与下喷浆口10处于重合状态，即所述下喷浆口10在下钻过程中处于开启状态，布置在钻杆体2上方的喷浆叶片组件12在土体阻力作用下，喷浆叶片组件12的喷浆转换节15上的圆孔与上喷浆口3处于90
°
位置，即所述上喷浆口3在下钻过程中处于关闭状态，下喷浆口10通过喷浆叶片组件12经喷浆叶片16通孔持续向土体喷射水泥浆液，所述的拼装式叶片6随钻杆体2一起转动对土体和水泥浆液进行切削搅拌；下钻到桩底标高时，整个钻头反向旋转向上提升，布置在钻杆体2下方的喷浆叶片组件12在土体反作用力下，喷浆叶片组件12反向旋转90
°
，此时浆叶片组件12的喷浆转换节15上的圆孔与下喷浆口10处于90
°
位置，即所述下喷浆口10在下钻过程中处于关闭状态，布置在钻杆体2上方的喷浆叶片组件12在土体反作用力下，喷浆叶片组件12反向旋转90
°
，此时浆叶片组件12的喷浆转换节15上的圆孔与上喷浆口3处于重合位置，即所述上喷浆口3在下钻过程中处于开启状态，上喷浆口3通过喷浆叶片组件12经喷浆叶片16通孔持续向土体喷射水泥浆液，所述的拼装式叶片6随钻杆体2一起转动对土体和水泥浆液进行切削搅拌，直至成桩完成。