一种水泥搅拌桩钻头装置及水泥搅拌桩的制作方法

1.本实用新型涉及地基基础工程技术领域，具体涉及一种水泥搅拌桩钻头装置及水泥搅拌桩。


背景技术：

2.在软土地基加固施工中，水泥土搅拌桩是一种主要的施工方法，其利用水泥作为固化剂，通过水泥土搅拌桩机，在地基土中将软土和水泥强制搅拌，使水泥与软土反应固结，从而形成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土桩。但是，由于部分施工区域地质条件复杂，水泥土搅拌桩作业地层除淤泥质土、粉质黏土等软土层外，还会遇到中粗砂、粉细砂等硬夹层，普通的水泥土搅拌桩钻头对硬夹层的搅拌切削力不足，导致无法正常有效穿透硬夹层，从而导致成桩时间较长、水泥浆使用量较大、桩长无法达到设计标高等，最终影响桩基的施工功效、成本及质量。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型的目的是提供一种水泥搅拌桩钻头装置，该装置具有较强的搅拌切削力，能对砂土等硬夹层进行有效的切削和穿透，有利于提高成桩效率和质量。
4.本实用新型的另一目的在于提供包含上述水泥搅拌桩钻头装置的水泥搅拌桩。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种水泥搅拌桩钻头装置，包括钻杆、若干组搅拌叶片以及钻头；所述钻杆中空设置，所述钻杆侧壁上设有与所述钻杆内腔连通的出浆口；若干组所述搅拌叶片的一端与所述钻杆连接，另一端沿径向向外延伸；所述搅拌叶片的外端上设有掘进刀片，所述掘进刀片倾斜设置；所述钻头设置在所述钻杆的下端部。
7.上述水泥搅拌桩钻头装置的工作原理是：
8.工作时，通过水泥搅拌桩的搅拌装置带动所述钻杆旋转，并通过升降装置逐渐带动本实用新型的钻头装置向下进给，从而实现对土层和硬夹层的切削穿透。在施工过程中，通过出浆口向施工位置输送水泥浆液；所述钻头对硬质砂土层进行穿透破碎，以便钻头装置顺利向下进给；与此同时，若干组所述搅拌叶片在旋转过程中对破碎的泥土、硬夹层砂土以及水泥浆液进行搅拌，以使得泥土与水泥浆液更加均匀；进一步地，若干组所述搅拌叶片外端上的掘进刀片对硬夹层的砂土产生二次切削破碎效果，对泥土和水泥浆液起到搅拌均匀作用，从而有利于提高泥土和水泥浆液的均匀度。
9.作为优选，所述搅拌叶片上设有上掘进齿，所述上掘进齿设置在所述搅拌叶片的顶部。
10.作为优选，所述搅拌叶片上设有下掘进齿，所述下掘进齿设置在所述搅拌叶片的底部。
11.作为优选，所述上掘进齿和下掘进齿错开设置。
12.作为优选，所述搅拌叶片设有多组，且多组所述搅拌叶片相互错开设置。
13.作为优选，所述搅拌叶片设有两组，且两组所述搅拌叶片呈90度错开设置。
14.作为优选，同一组的两个搅拌叶片设置在所述钻杆的同一条直径延长线上。
15.作为优选，所述出浆口设置在两组所述搅拌叶片之间。
16.作为优选，所述钻杆的顶部设有法兰接口。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
18.1、本实用新型通过钻头和搅拌叶片的设置，使得钻头装置具有更强的切削穿透能力，从而实现对砂土等硬夹层进行有效的切削、破碎和穿透，有利于提高成桩效率和质量。
19.2、本实用新型的水泥搅拌桩钻头装置结构简单，在应对硬质砂土夹层时省时省力，使得砂土层更易切削易穿透，搅拌均匀，操作安全、可靠；而且相较于普通的钻头装置，有效提高成桩效率，减少水泥浆浪费，提高成桩质量。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型的水泥搅拌桩钻头装置的其中一种具体实施方式的立体图。
22.其中：
23.1-钻杆，2-搅拌叶片，3-掘进刀片，4-上掘进齿，5-法兰接口，6-下掘进齿，7-钻头，8-出浆口。
具体实施方式
24.为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
25.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。
26.实施例1
27.如图1所示，本实施例的水泥搅拌桩钻头装置，包括钻杆1、若干组搅拌叶片2以及钻头7；所述钻杆1中空设置，所述钻杆1侧壁上设有与所述钻杆1内腔连通的出浆口8；若干组所述搅拌叶片2的一端与所述钻杆1连接，另一端沿径向向外延伸；所述搅拌叶片2的外端上设有掘进刀片3，所述掘进刀片3倾斜设置；所述钻头7设置在所述钻杆1的下端部。本实施例中，所述掘进刀片3向外倾斜设置，掘进刀片3的上端相对靠内设置，掘进刀片3的下端相对靠外设置。
28.如图1所示，所述搅拌叶片2上设有上掘进齿4，所述上掘进齿4设置在所述搅拌叶片2的顶部。所述搅拌叶片2上还设有下掘进齿6，所述下掘进齿6设置在所述搅拌叶片2的底部。通过上掘进齿4和下掘进齿6的设置，有利于提升钻头装置在下钻和提升过程的旋转切削穿透能力，从而有利于对土层进行有效的穿透破碎，并且使得泥土和水泥浆液的搅拌更加均匀。
29.如图1所示，本实施例中，所述上掘进齿4和下掘进齿6错开设置。具体地，以所述钻杆1为中心，同一个搅拌叶片2上的上掘进齿4和下掘进齿6的安装半径不同，本实施例中，所述上掘进齿4的安装半径大于下掘进齿6的安装半径，所述上掘进齿4和下掘进齿6均设有一个；当然，也可设置更多数量的上掘进齿4和下掘进齿6，以提高本实施例的钻头装置的下钻和提升能力。
30.如图1所示，本实施例中，所述搅拌叶片2设有两组，且两组所述搅拌叶片2呈90度错开设置。进一步地，同一组的两个搅拌叶片2设置在所述钻杆1的同一条直径延长线上。具体地，通过设置这样的搅拌叶片2，有利于提高搅拌均匀度，并且有利于提高对硬夹层的破碎能力，从而提高成桩质量。当然，本实施例中的搅拌叶片2也可根据不同情况设置更多数量；或者，也可将同一组的两个搅拌叶片2呈不同角度设置。
31.如图1所示，所述出浆口8设置在两组所述搅拌叶片2之间。将出浆口8设置在两组搅拌叶片2之间，使得水泥浆液喷出后能够与破碎后的泥土更加容易混合，从而使得水泥浆液与泥土更加容易搅拌均匀。
32.如图1所示，所述钻杆1的顶部设有法兰接口5。通过法兰接口5的设置，以便与水泥搅拌桩的搅拌装置或提升装置连接，结构简单，使用方便。
33.如图1所示，本实施例的水泥搅拌桩钻头装置的工作原理是：
34.工作时，通过水泥搅拌桩的搅拌装置带动所述钻杆1旋转，并通过升降装置逐渐带动本实用新型的钻头装置向下进给，从而实现对土层和硬夹层的切削穿透。在施工过程中，水泥浆液通过钻杆1的内腔和出浆口8向施工位置输送水泥浆液；所述钻头7对硬质砂土层进行穿透破碎，以便钻头装置顺利向下进给；与此同时，两组所述搅拌叶片2在旋转过程中对破碎的泥土、硬夹层砂土以及水泥浆液进行搅拌和扰动，以使得泥土与水泥浆液更加均匀；进一步地，两组所述搅拌叶片2外端上的掘进刀片3对两侧的土体进行切削破碎，并对硬夹层的砂土产生二次切削破碎效果，对泥土和水泥浆液起到搅拌均匀作用，从而有利于提高泥土和水泥浆液的均匀度。在提升动作时，搅拌叶片2上的上掘进齿4对土层进行切削破碎穿透，使得泥土破碎效果更佳，并且对泥土和水泥浆液进行再次搅拌，使得泥土和水泥浆液更加均匀。
35.本实施例还公开一种水泥搅拌桩，包括所述水泥搅拌桩钻头装置、用于驱动所述水泥搅拌桩钻头装置旋转的搅拌装置以及驱动所述水泥搅拌桩钻头装置升降的升降装置。
36.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。