一种适合于复杂地质条件的搅拌桩机钻头

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1.本实用新型涉及岩石搅拌桩技术领域，尤其涉及一种适合于复杂地质条件的搅拌桩机钻头。


背景技术：

2.搅拌桩机是基础工程处理地基常用的机器。搅拌桩机的工作机理是钻头向下钻入岩土中，然后通过喷浆口往土里面注入水泥，然后对土与水泥浆进行搅拌，经过充分搅拌后，水泥与土等发生一系列化学反应后固化，进而提高地基强度。
3.在实际工程中，地基内部分布不是均匀的，有些土层是软土，有些土层是硬土，有些土层甚至存在岩石等，而传统搅拌桩机主要问题存在于搅拌机的钻头部分设计不合理，只适用软土基地，当遇到坚硬的土层或者岩层时普通的钻头难以钻进，影响施工进度，效率较低；此外，传统搅拌桩机钻头对破碎的土与注浆水泥之间的混合搅拌作用比较差。
4.针对上述情况，设计人员需要设计一款结构比较合理的搅拌桩机钻头，来满足目前状况的需求。


技术实现要素：

5.为了弥补现有技术的缺陷，本实用新型目的是提供一种适合于复杂地质条件的搅拌桩机钻头，解决了传统搅拌桩机只适用软土基地，当遇到坚硬的土层或者岩层时普通的钻头难以钻进，影响施工进度，效率较低的问题；此外，可以对复杂地质条件的硬土、冻土、岩层等起到一定搅土的作用。
6.本实用新型的技术方案如下：
7.一种适合于复杂地质条件的搅拌桩机钻头，包括连接柱，所述连接柱一端为刀具安装面，所述刀具安装面上设有若干破岩刀具以及若干可伸缩机构，可伸缩机构高度大于破岩刀具；所述可伸缩机构包括安装座，安装座内设有安装孔，安装孔内依次安装有弹簧、锥形头，弹簧两端分别与安装孔底部、锥形头底面相固定。
8.进一步的，所述的连接柱由圆柱段和锥形柱段组成，锥形柱段小端与圆柱段连接，大端为连接柱刀具安装面，刀具安装面截面由四边形每边中部内凹构成。
9.进一步的，所述的若干破岩刀具包括一个中间破岩刀具、多个周围破岩刀具，中间破岩刀具安装于刀具安装面中心，多个周围破岩刀具呈十字交叉状分布。
10.进一步的，所述的中间破岩刀具包括设置于刀具安装面中心的中间固定座，中间固定座顶部安装有两行金刚石刀头。
11.进一步的，所述的周围破岩刀具包括周围固定座，周围固定座顶部设置有一行金刚石刀头，多个周围破岩刀具朝向刀具安装面各拐角呈辐射状分布。
12.进一步的，所述的若干可伸缩机构呈十字交叉状分布，且与多个周围破岩刀具位置相错。
13.本实用新型的优点是：
14.1、实用新型整体结构设计新颖，刀具安装面上设有若干破岩刀具以及若干可伸缩机构，可伸缩机构高度大于若干破岩刀具，可以适用于存在硬土、冻土、岩层等复杂地质条件，进一步解决了高冷严寒地区打桩的难题；
15.2、本实用新型连接柱由圆柱段和锥形柱段组成，锥形柱段径向平均尺寸大于圆柱段径向尺寸，配合可伸缩机构、若干破岩刀具，同时可伸缩机构高度大于破岩刀具，对复杂地质条件的硬土、冻土、岩层等起到一定搅土的作用；
16.3、本实用新型大幅扩大水泥搅拌桩的应用领域，且通过新颖的结构设计扩大其使用范围,延长钻头寿命,减少钻头替换，对提高施工效率上具有重要意义，工程实用性较强。
附图说明：
17.图1为本实用新型整体结构示意图。
18.图2为本实用新型可伸缩机构内部分解示意图。
19.附图标记：1、连接柱；1-1、圆柱段；1-2、锥形柱段；2、刀具安装面；3、可伸缩机构；3-1、安装座；3-2、安装孔；3-3、弹簧；3-4、锥形头；4、中间破岩刀具；4-1、中间固定座；5、周围破岩刀具；5-1、周围固定座；6、金刚石刀头。
具体实施方式：
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
21.参考附图1-2，一种适合于复杂地质条件的搅拌桩机钻头，包括连接柱1，其中连接柱1一端设置刀具安装面2，刀具安装面2上设有若干破岩刀具以及可伸缩机构3，可伸缩机构3高度大于若干破岩刀具；可伸缩机构3包括安装座3-1，安装座3-1内设有安装孔3-2，安装孔3-2内设有依次安装有弹簧3-3、锥形头3-4，弹簧3-3两端分别与安装孔底部、锥形头底面相固定。
22.需要说明的是，连接柱1由圆柱段1-1和锥形柱段1-2组成，锥形柱段1-2小端与圆柱段1-1连接，连接方式可以是焊接也可以是其他连接方式，锥形柱段1-2小端与圆柱段1-1不脱落；大端为刀具安装面2，刀具安装面2截面由四边形每边中部内凹构成，锥形柱段1-2径向平均尺寸大于圆柱段1-1径向尺寸，一方面有助于钻头工作时泥土向圆柱段1-1方向运动，另一方面当进行水泥注浆时，有助于钻头的搅拌，使得水泥与泥土充分进行搅拌混合。
23.安装孔3-2内的弹簧3-3为高强度弹簧，其两端与安装孔3-2底部、锥形头3-4底面的连接方式仍然优选选择焊接，也可以采用其他连接方式，同锥形柱段1-2小端与圆柱段1-1连接要求一样，不脱落、牢固稳定。
24.进一步的，若干破岩刀具包括一个中间破岩刀具4、多个周围破岩刀具5。中间破岩刀具4安装于刀具安装面2中心，包括设置在刀具安装面2中心的中间固定座4-1，中间固定座4-1顶部安装有刀头，刀头数量不限，在本实施例中优先安装两行金刚石刀头6；
25.刀具安装面2四周设置多个周围固定座5-1，其顶部安装刀头。本实施例中，每周围固定座5-1顶部设有一行刀头，刀头优选为金刚石刀头6。刀具安装面2上安装八组周围破岩刀具5，周围破岩刀具5呈十字交叉状分布，且朝向刀具安装面2各拐角呈辐射状分布。
26.进一步的，可伸缩机构3数量有多组，本实施例中优选数量四组，呈十字交叉状分布，可伸缩机构3与多个周围破岩刀具5位置相错。
27.需要说明的是，破岩刀具与可伸缩机构3间的相互配合，由于可伸缩机构3高度大于若干破岩刀具，当土质较软时，可伸缩机构3的锥形头3-4可以有效钻机土体与破岩，方便钻进；当遇到岩层以及较硬土块时，受力弹簧3-3受到挤压使可伸缩机构3高度降低，破岩刀具受力对岩体进行切割，破碎后的岩块和土块被锥形头3-4挤压顶开。由于钻杆旋转，破碎的岩块和土块在持续工作过程中锥形柱段1-2外侧散去，钻头继续向下转动，由于锥形柱段1-2侧面为倾斜面，在旋转作用下，破碎的土体和岩块会向四周与上部的圆柱段1-1散去，同时起到搅拌均匀的作用。
28.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种适合于复杂地质条件的搅拌桩机钻头，包括连接柱，其特征在于，所述连接柱一端为刀具安装面，所述刀具安装面上设有若干破岩刀具以及若干可伸缩机构，可伸缩机构高度大于破岩刀具；所述可伸缩机构包括安装座，安装座内设有安装孔，安装孔内依次安装有弹簧、锥形头，弹簧两端分别与安装孔底部、锥形头底面相固定。2.根据权利要求1所述的适合于复杂地质条件的搅拌桩机钻头，其特征在于，所述的连接柱由圆柱段和锥形柱段组成，锥形柱段小端与圆柱段连接，大端为刀具安装面，刀具安装面截面由四边形每边中部内凹构成。3.根据权利要求1所述的适合于复杂地质条件的搅拌桩机钻头，其特征在于，所述的若干破岩刀具包括一个中间破岩刀具、多个周围破岩刀具，中间破岩刀具安装于刀具安装面中心，多个周围破岩刀具呈十字交叉状分布。4.根据权利要求3所述的适合于复杂地质条件的搅拌桩机钻头，其特征在于，所述的中间破岩刀具包括设置于刀具安装面中心的中间固定座，中间固定座顶部安装有两行金刚石刀头。5.根据权利要求3所述的适合于复杂地质条件的搅拌桩机钻头，其特征在于，所述的周围破岩刀具包括周围固定座，周围固定座顶部设置有一行金刚石刀头，多个周围破岩刀具朝向刀具安装面各拐角呈辐射状分布。6.根据权利要求3所述的适合于复杂地质条件的搅拌桩机钻头，其特征在于，所述的若干可伸缩机构呈十字交叉状分布，若干可伸缩机构与多个周围破岩刀具位置相错。

技术总结
本实用新型公开了一种适合于复杂地质条件的搅拌桩机钻头，属于岩石搅拌桩技术领域，包括连接柱，连接柱一端设置刀具安装面，刀具安装面上设有若干破岩刀具以及可伸缩机构，同时可伸缩机构高度大于破岩刀具；此外可伸缩机构包括安装座，安装座内依次安装有弹簧、锥形头，弹簧两端分别与安装孔底部、锥形头底面相固定。通过破岩刀具以及锥形柱的相互作用，对不同复杂程度的松土，冻土以及岩块，钻头都可以有效进行钻土以及破岩，且结构简单，可以有效提高施工效率，工程实用性较强。工程实用性较强。工程实用性较强。


技术研发人员：汪东林 苏世一 侯书学 丁飞 钱磊 程怀江 汪磊 鲍碧云
受保护的技术使用者：安徽建筑大学
技术研发日：2022.05.26
技术公布日：2022/10/27