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一种可调式螺杆桩钻头结构钻进形成螺杆桩的施工方法与流程

2022-11-19 06:29:39 来源:中国专利 TAG:


1.本发明属于螺杆灌注桩技术领域,具体涉及一种可调式螺杆桩钻头结构钻进形成螺杆桩的施工方法,用于螺杆灌注桩的施工,特别适用于卵石土层和强风化岩层中螺杆灌注桩的施工。


背景技术:

2.螺杆灌注桩又名螺杆桩,是一种承载力高、造价低、施工方便、无环境污染的新桩型,与打入式预制桩相比,施工噪音低,无振动,对已施工的桩无影响;与全螺旋钻,普通泥浆护壁成孔的灌注桩相比,无泥浆污染和弃土问题。螺杆桩是一种具有很高实用价值的新型桩,将常识中“螺丝钉比钉子牢固”的道理运用在桩与桩施工中。螺杆桩桩身的螺纹可以极大的增加桩身侧摩阻力,故同等直径的螺杆桩相较于普通旋挖灌注桩,可以提供更高的承载力,又或者,当所需承载力一定时,螺杆桩相较于普通旋挖灌注桩桩径更小,造价更低。
3.螺杆桩施工工序主要为:螺杆钻钻机成孔(成孔后钻具不拔出)

浇筑混凝土(边浇筑边提起钻具)

浇筑完成后吊入钢筋笼。
4.螺杆桩施工工序适用于淤泥质黏土、黏土、粉质黏土、粉土、砂土层、粒径小于30mm的卵石层以及强风化岩层中。
5.但是螺杆桩(即螺杆灌注桩)在施工过程中,存在因地质条件较差造成的成桩质量差的问题,尤其是在卵石土层和强风化岩层的地层中,这类地层相较黏土层强度较高,钻机钻进时速度较慢,钻具切割孔壁螺纹时出现重复切割,导致孔壁被削的光滑(即无法形成完好的螺纹),当出现这种情况时,螺杆桩则失去了原有的设计初衷:即无法提供较大的侧阻力、 无法提供较大的侧阻力,无法满足设计承载力的要求,造成较大的质量事故。


技术实现要素:

6.本发明为了解决现有的螺杆桩钻头在卵石土层和强风化岩层中孔壁被切削无法形成螺旋状的螺杆桩而出现较大质量事故的问题,而提供一种可调式螺杆桩钻头结构钻进形成螺杆桩的施工方法,能够确保在卵石土层和强风化岩层中形成螺纹状结构,从而确保螺杆灌注桩的成型质量。
7.为解决技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种可调式螺杆桩钻头结构钻进形成螺杆桩的施工方法,用于卵石土层和强风化岩层中螺杆灌注桩的施工,其特征在于,包括:(1)利用螺杆钻机带动钻头进行正向旋转钻进形成桩孔;(2)向桩孔内浇筑混凝土,在向桩孔内浇筑混凝土的同时向上提取钻头;螺杆钻机向上提取钻头的时候,螺杆钻机带动钻头反向旋转从而利用钻头在桩孔的内壁上形成呈螺旋状的沟槽;(3)混凝土浇筑完成之后向混凝土中植入钢筋笼,混凝土填充满桩孔和沟槽,待混凝土凝固后形成螺杆灌注桩。
8.在一些实施中,所述钻头上具有用于切割沟槽的切割齿,所述钻头上的切割齿在钻头进行正向旋转的时候切割齿收缩在钻头的内部;所述钻头上的切割齿在钻头进行反向旋转的时候切割齿延伸出钻头从而对桩孔的内壁进行切割形成螺旋状的沟槽。
9.在一些实施例中,所述钻头上端大下端小的钻头本体,所述钻头本体包括外筒体和内筒,所述内筒套设在外筒体的内部并能够在外筒体上进行转动,所述外筒体的下端和/或外侧壁上设置有用于切割钻进的切削齿,所述内筒上同一高度位置上开设有一沿着内筒径向分布的滑动槽,所述滑动槽内安装有切割齿,内筒上不同高度位置的切割齿沿着与钻头反向旋转的方向形成螺旋状;所述切割齿与滑动槽的内底部之间设置有弹簧,所述外筒体上对应于滑动槽的高度位置开设有两个出刀口,两个出刀口之间的外筒体的内壁上设置有弧形槽,所述弧形槽的深度沿着钻头正向旋转的方向逐渐加深,所述切割齿能够在弹簧的作用下延伸出内筒并与弧形槽的内底部相互接触并从与弧形槽最深处相互连通的出刀口穿出。
10.在一些实施例中,所述内筒的外壁与外筒体的内壁之间相互接触,或者所述内筒与外筒之间设置有摩擦环并通过摩擦环实现外筒体与内筒之间的接触;所述摩擦环对应于弧形槽的位置开设有环形凹槽以使得摩擦环不会遮挡弧形槽,或者所述摩擦环上下相互间隔的设置在内筒与外筒体之间。
11.在一些实施例中,所述内筒沿着内筒的高度方向上设置有若干个切割齿,所述的若干个切割齿包括上段切割齿、中段切割齿和下段切割齿,所述中段切割齿的各个切割齿能够延伸出外筒体的长度相同并大于上段切割齿和下段切割齿的各个切割齿的长度,所述上段切割齿能够延伸出外筒体的长度沿着从上往下的方向逐渐增大,所述下段切割齿能够延伸出外筒体的长度沿着从上往下的方向逐渐减小。
12.在一些实施例中,所述出刀口靠近弧形槽最深处的一侧为便于切割齿能够缩回的弧形面。
13.在一些实施例中,所述外筒体上开设有出浆口,所述外筒体的内壁上开设有与出浆口相互连通的连通槽,所述连通槽的长度大于弧形槽的长度,所述连通槽的深度沿着出浆口至连通槽的两端部的方向逐渐减小;所述内筒上对应于连通槽的位置开设有用于与连通槽相互连通的注浆支通道,所述注浆支通道与开设在内筒上的注浆主通道相互连通。
14.在一些实施例中,位于连通槽上下两侧的外筒体与内筒之间紧密接触,或者位于连通槽上下两侧的外筒体与内筒之间通过摩擦环紧密接触。
15.与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:本发明的可调式螺杆桩钻头结构钻进形成螺杆桩的施工方法在使用过程中,首先利用螺杆钻机带动钻头正向旋转,利用钻头上的切削齿进行钻进成孔形成桩孔,然后向桩孔内浇筑混凝土,在浇筑混凝土的同时利用螺杆钻机带动钻头向上运动并带动钻头反向旋转,并利用钻头上的切割齿在桩孔的内壁上形成螺旋状的沟槽,混凝土填充桩孔和沟槽并植入钢筋笼,待混凝土凝固后便直接形成螺杆灌注桩。本发明通过特质的钻头来实现正向旋转的时候钻头仅仅起到钻进桩孔的作用(即正向旋转的时候不会形成螺纹状的沟槽),当钻头进行反向旋转的时候,用于切割桩孔内壁的切削齿伸出钻头对桩孔内壁进行切割从而形成螺旋状的沟槽,浇筑的混凝土凝固之后便能够形成螺杆灌注桩。本发明解决了现有螺杆钻机在钻进卵石土层和强风化岩层中螺旋状的沟槽被破坏而无法在桩身的外围形成螺
旋状混凝土的问题。现有技术中,当利用螺杆钻机带动钻头在钻进卵石土层和强风化岩层时,由于地质坚硬(钻进速度慢)且容易出现跳钻的问题,使得通过钻头形成的螺纹状沟槽极易被破坏(或者无法形成螺旋状的沟槽),从而导致混凝土浇筑后根本无法形成螺杆灌注桩(即桩身外围没有螺旋状的混凝土,称为普通的灌注桩),从而失去了螺杆灌注桩的作用,带来巨大的工程质量问题。
16.本发明利用螺杆钻机钻进形成桩孔时,不对桩孔的内壁进行切割,一方面减少了钻进时的切割量,在相同前提下(即螺杆钻机钻进的功率相同、桩孔尺寸相同)能够提高桩孔的成孔速度;另一方面,本发明改变了螺旋状的沟槽的成型方式(即向上提取钻头时才切割形成),由于螺旋状的沟槽切割成型的速度和难度都远远低于桩孔的成型,因此,能够快速的形成螺旋状的沟槽,钻头不会对沟槽进行反复切割和碾压而本破坏,从而能够形成良好的螺纹状沟槽,即使在非卵石土层和强风化岩层中,螺纹状的沟槽成型质量也比现有技术的钻头成型质量更好,因此,本发明不仅解决了现有技术的钻头在卵石土层和强风化岩层中无法形成螺杆灌注桩的问题,同时也提高了螺旋状的沟槽的成型质量,成型的螺杆灌注桩质量更好,提高螺杆灌注桩与土体相互结合的能力,进而提高螺杆灌注桩的承载力。
17.本发明的钻头利用外筒体下端或者外侧壁的切削齿进行桩孔的钻进,当钻头(外筒体和内筒)在成孔的时候,外筒体与内筒之间通过摩擦环或者直接接触(即外筒体与内筒之间利用自身的静摩擦力)进行正向转动,由于外筒体是带动内筒进行转动,刚开始时外筒体与内筒之间具有相对滑动(即外筒体转速大于内筒转速,外筒体与内筒之间的摩擦力加上切割齿与弧形槽的摩擦力不足于带动内筒转动),并且弧形槽的深度沿着钻头正向转动的方向逐渐加深,一方面伴随着弧形槽的深度逐渐减小,从而提高切割齿与弧形槽之间的摩擦力,另一方面,伴随着内筒与外筒体之间的转速逐步相同,内筒上切割齿的离心力越来越大,因此切割齿与弧形槽之间摩擦力也越来越大,最终实现内筒与外筒体的同步转动,并且将切割齿抵持在弧形槽中(即切割齿不会延伸出外筒体对桩孔内壁进行切割)。当螺杆钻机带动钻头反向旋转的时候,由于外筒体与内筒之间具有转速差,并且弧形槽的深度沿着钻头旋转的方向逐渐降低,从而使得切割齿沿着弧形槽中滑动,最终从与弧形槽相互连通的出刀口(即该出刀口与弧形槽最深处相互连通的出刀口)弹射出来对桩孔的孔壁进行切割从而形成螺旋状的沟槽。
18.本发明的内筒沿着内筒的高度方向上设置有若干个切割齿,所述的若干个切割齿包括上段切割齿、中段切割齿和下段切割齿,所述中段切割齿的各个切割齿能够延伸出外筒体的长度相同并大于上段切割齿和下段切割齿的各个切割齿的长度。由于通过螺杆钻机上下提取钻头并带动钻头反向旋转时,钻头上的切割齿的上段切割齿首先对桩孔孔壁进行切割,因此,上段切割齿、中段切割齿和下段切割齿的结构设计便于形成螺旋状的沟槽。
附图说明
19.图1为本发明的钻头一实施例的竖向剖视图示意图;图2为本发明的钻头另一实施例的竖向剖视图示意图;图3为本发明的钻头一高度位置上的横向剖视图,该示意图中,外筒体和内筒在螺杆钻机的带动作用下进行正向旋转,其中,外筒体与内筒之间的箭头代表外筒体与内筒发生相对转动时,内筒相对于外筒体的运动方向;
图4为图3中的钻头在螺杆钻机的带动作用下进行反向旋转时的结构示意图,该示意图中,内筒上的切割齿刚好与外筒体上的出刀口对齐,其中,外筒体与内筒之间的箭头代表外筒体与内筒发生相对转动时,内筒相对于外筒体的运动方向;图5为图4中a处的局部放大图结构示意图;图6为图3中的内筒上的切割齿穿出外筒体的出刀口的结构示意图;图7为本发明的钻头另一高度位置上的横向剖视图,该示意图中,外筒体和内筒在螺杆钻机的带动作用下进行正向旋转,其中,外筒体与内筒之间的箭头代表外筒体与内筒发生相对转动时,内筒相对于外筒体的运动方向;图8为图7中的钻头在螺杆钻机的带动作用下进行反向旋转时的结构示意图,该示意图中,内筒上的切割齿刚好与外筒体上的出刀口对齐,其中,外筒体与内筒之间的箭头代表外筒体与内筒发生相对转动时,内筒相对于外筒体的运动方向;图9为发明的钻头另一高度位置上的横向剖视图,该示意图中,外筒体和内筒在螺杆钻机的带动作用下进行正向旋转,其中,外筒体与内筒之间的箭头代表外筒体与内筒发生相对转动时,内筒相对于外筒体的运动方向;图10为本发明的钻头的内筒的外形结构示意图,各个滑动槽(每一个滑动槽与一个切割齿相互对应)呈螺旋状的分布在内筒上;图中标记:1、外筒体,11、尖端,12、切削齿,13、腔体,14、出浆口,15、弧形槽,16、出刀口,161、弧形面,2、内筒,21、注浆主通道,221、注浆支通道,22、滑动槽,23、切割齿,24、弹簧,25、限位块,26、端盖,3、摩擦环。
具体实施方式
20.下面结合实施例对本发明作进一步的描述,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例,都属于本发明的保护范围。
21.在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制;术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;此外,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
22.本发明的可调式螺杆桩钻头结构钻进形成螺杆桩的施工方法,特别适用于卵石土层和强风化岩层中螺杆灌注桩的施工,包括:(1)利用螺杆钻机带动钻头进行正向旋转钻进形成桩孔;其中在螺杆钻机带动钻头进行正向旋转钻进之前,应当测绘确定桩孔的位置,然后进行平整场地,从而使得螺杆钻机能够平稳的工作,保障钻杆和钻头的垂直度符合规范要求。
23.(2)向桩孔内浇筑混凝土,在向桩孔内浇筑混凝土的同时向上提取钻头;螺杆钻机向上提取钻头的时候,螺杆钻机带动钻头反向旋转从而利用钻头在桩孔的内壁上形成呈螺
旋状的沟槽。
24.(3)混凝土浇筑完成之后向混凝土中植入钢筋笼,混凝土填充满桩孔和沟槽,待混凝土凝固后形成螺杆灌注桩。
25.其中,提取钻头、带动钻头反向旋转、植入钢筋笼的技术均属于现有技术,本领域的技术人员都能明白和理解,在此不再赘述。本发明改变了螺杆灌注桩桩孔的成型方式,即钻头在钻进桩孔时不形成螺旋状沟槽,而是在提钻的时候利用钻头反向旋转再在桩孔的内壁上形成螺纹状的沟槽。而现有的钻头是在桩孔形成的同时一起形成了螺旋状的沟槽。
26.现有技术这种方式在对于卵石土层和强风化岩层中,由于本身钻头钻进的速度较慢,形成的沟槽在反复切割碾压的情况下,加上卵石土层和强风化岩层本身的地质条件下,形成的沟槽极易被破坏掉,即是说,螺旋状的沟槽即使形成了也极易被损坏,导致桩孔钻进完成之后,桩孔的孔壁周围没有螺旋状的沟槽,浇筑完混凝土形成桩为普通灌注桩。在相同直径的前提下,由于螺杆灌注桩的单桩承力相比普通灌注桩更好,因此,在相同场地下,在设计时螺杆灌注桩的位置和数量与普通灌注桩的位置和数量均有差别,而本应该为螺杆灌注桩的施工成为了普通灌注桩,则存在极大的安全隐患。
27.针对该问题,现有技术的做法是,重新施工螺杆灌注桩或者通过其他方式进行弥补,这种方式会导致施工成本聚增,并严重影响了施工周期。
28.本发明利用螺杆钻机钻进形成桩孔时,不对桩孔的内壁进行切割,一方面减少了钻进时的切割量,在相同前提下(即螺杆钻机钻进的功率相同、桩孔尺寸相同)能够提高桩孔的成孔速度;另一方面,本发明改变了螺旋状的沟槽的成型方式(即向上提取钻头时才切割形成),由于螺旋状的沟槽切割成型的速度和难度都远远低于桩孔的成型,因此,能够快速的形成螺旋状的沟槽,钻头不会对沟槽进行反复切割和碾压而本破坏,从而能够形成良好的螺纹状沟槽,即使在非卵石土层和强风化岩层中,螺纹状的沟槽成型质量也比现有技术的钻头成型质量更好,因此,本发明不仅解决了现有技术的钻头在卵石土层和强风化岩层中无法形成螺杆灌注桩的问题,同时也提高了螺旋状的沟槽的成型质量,成型的螺杆灌注桩质量更好,提高螺杆灌注桩与土体相互结合的能力,进而提高螺杆灌注桩的承载力。
29.本发明特别适用于卵石土层和强风化岩层中的螺杆灌注桩的施工,既能够提高桩孔的成孔速度,同时又能够确保在卵石土层和强风化岩层中形成螺旋状的沟槽,从而确保了螺杆灌注桩的质量,相比于现有技术,能够缩短施工周期和降低施工成本,最为重要的是能够确保螺杆灌注桩的成桩质量。
30.在一些实施中,所述钻头上具有用于切割沟槽的切割齿23,所述钻头上的切割齿23在钻头进行正向旋转的时候切割齿23收缩在钻头的内部(即切割齿不延伸出钻头);所述钻头上的切割齿23在钻头进行反向旋转的时候切割齿23延伸出钻头从而对桩孔的内壁进行切割形成螺旋状的沟槽。
31.结合附图,本发明的钻头上端大下端小的钻头本体,所述钻头本体包括外筒体1和内筒2,其中,外筒体1的下端形成有尖端11,所述内,2套设在外筒体1的内部并能够在外筒体1上进行转动,所述外筒体1的下端和/或外侧壁上设置有用于切割钻进的切削齿12,其中,切削齿12设置在外筒体1的尖端部分,利用切削齿进行钻进形成桩孔。所述内筒2上同一高度位置上开设有一沿着内筒2径向分布的滑动槽22,所述滑动槽22内安装有切割齿23,内筒2上不同高度位置的切割齿23沿着与钻头反向旋转的方向形成螺旋状;所述切割齿23与
滑动槽22的内底部之间设置有弹簧24,所述外筒体1上对应于滑动槽22的高度位置开设有两个出刀口16,两个出刀口16之间的外筒体1的内壁上设置有弧形槽15,所述弧形槽15的深度沿着钻头正向旋转的方向逐渐加深,所述切割齿23能够在弹簧24的作用下延伸出内筒2并与弧形槽15的内底部相互接触并从与弧形槽15最深处相互连通的出刀口16穿出。即是说各个切割齿从弧形槽中滑到出刀口16的时候,内筒上不同高度位置的切割齿形成螺旋状,从而便于利用螺旋状的各个切割齿对桩孔的孔壁进行切割并形成螺旋状的沟槽。
32.在一些实施例中,所述内筒2的外壁与外筒体1的内壁之间相互接触,或者所述内筒2与外筒体1之间设置有摩擦环3并通过摩擦环3实现外筒体1与内筒2之间的接触;所述摩擦环3对应于弧形槽15的位置开设有环形凹槽以使得摩擦环15不会遮挡弧形槽,或者所述摩擦环3上下相互间隔的设置在内筒2与外筒体1之间。
33.结合附图1,内筒2上开设有注浆主通道21,外筒体1的尖端11设置与注浆主通道21相互连通的腔体13,尖端11上开设有与腔体13相互连通的出浆口14。当桩孔形成之后,螺杆钻机带动钻头(外筒体和内筒)一起反向旋转,在反向旋转的时候,注浆主通道21与注浆管相互连通,从而使得注浆管内的混凝土依次通过注浆主通道21、腔体13和出浆口14喷出进行注浆。在附图1展示的实施例中,外筒体1与内筒2之间直接接触。
34.结合附图2,内筒2与外筒体1之间设置有摩擦环3,通过摩擦环3来实现内筒与外筒体1之间的接触,其中,摩擦环可以安装在内筒的外壁上,摩擦环3也可以安装在外筒体的内壁上。内筒上沿竖向方向开设有注浆主通道21,内筒2的下端还开设有与注浆主通道21相互连通的注浆支通道211,外筒体1上与注浆支通道211相互对应的位置上开设有出浆口14。 当桩孔形成之后,螺杆钻机带动钻头(外筒体和内筒)一起反向旋转,在反向旋转的时候,注浆主通道21与注浆管相互连通,从而使得注浆管内的混凝土依次通过注浆主通道21、注浆支通道211和出浆口14喷出进行注浆。在附图2展示的实施例中,摩擦环3间隔的设置在外筒体与内筒之间,并且摩擦环3不会遮挡弧形槽15。
35.在附图2展示的实施例中,由于外筒体1与内筒2之间会发生相对转动,因此,在外筒体的内壁上设置有与出浆口14相互连通的连通槽,连通槽的弧长大于弧形槽的弧长,即当外筒体与内筒之间发生相对转动的时候,注浆支通道211一直能够与该连通槽相互连通,最后通过出浆口14进行出浆。应当通过密封环等方式对连通槽的上端和下端进行密封处理,以防止混凝土从外筒体与内筒之间蹿出。
36.在密封处理的时候,也可以直接利用内筒与外筒体之间的紧密接触进行密封,或者利用摩擦环的作用来实现连通槽上下两端的密封。再具体实施过程中可以采用如下技术方式:位于连通槽上下两侧的外筒体与内筒之间紧密接触,或者位于连通槽上下两侧的外筒体与内筒之间通过摩擦环紧密接触在附图1和附图2展示的实施例中,附图1所展示的注浆方式(注浆主通道、腔体、出浆口)相比于附图2所展示的注浆方式(注浆主通道、注浆支通道、出浆口)更加便于控制和制造,因此,优先选用附图1所展示的注浆方式。
37.在一些实施例中,为了提高内筒2与外筒体1之间的稳定性,内筒的下端设置有上端大、下端小的圆台状结构,所述外筒体1的内顶部设置有与圆台状结构相互适配的腔体(例如附图1中展示的腔体13),利用圆台状结构与腔体的相互适配,便于外筒体与内筒之间发生相对转动的时候,内筒能够自动找正。当内筒的下端配设有圆台状结构时并且注浆方
式采用附图1展示的注浆方式的时候,注浆主通道21贯穿圆台状结构。
38.在一些实施例中,所述内筒2沿着内筒的高度方向上设置有若干个切割齿,所述的若干个切割齿包括上段切割齿、中段切割齿和下段切割齿,所述中段切割齿的各个切割齿能够延伸出外筒体的长度相同并大于上段切割齿和下段切割齿的各个切割齿的长度,所述上段切割齿能够延伸出外筒体的长度沿着从上往下的方向逐渐增大,所述下段切割齿能够延伸出外筒体的长度沿着从上往下的方向逐渐减小。即是说各个切割齿在内筒2上呈圆台状分布,并且各个切割齿的长度沿着从上至下的的方向逐渐增大,当切割齿长度增大到一定长度之后保持该长度,然后再逐渐减小。从而便于各个切割齿23进行切割。
39.结合附图3、附图7和附图9,内筒上不同高度位置上的切割齿23的布置方向不同,并且内筒上不同高度位置的切割齿23形成螺旋状,从而使得各个高度位置的切割齿23一起切割桩孔孔壁形成螺旋状的沟槽。
40.结合附图3和附图7,当螺杆钻机带动钻头进行正向旋转(附图3和附图7最外侧的箭头运行方向)的时候,由于是外筒体1带动内筒进行转动(即是说外筒体直接与螺杆钻机的钻杆相互连接),刚开始时外筒体与内筒之间具有相对滑动(即外筒体转速大于内筒转速,外筒体与内筒之间的摩擦力加上切割齿与弧形槽的摩擦力不足于带动内筒转动),并且弧形槽的深度沿着钻头正向转动的方向逐渐加深,一方面伴随着弧形槽的深度逐渐减小,从而提高切割齿与弧形槽之间的摩擦力,另一方面,伴随着内筒与外筒体之间的转速逐步相同,内筒上切割齿的离心力越来越大,因此切割齿与弧形槽之间摩擦力也越来越大,最终实现内筒与外筒体的同步转动,并且将切割齿抵持在弧形槽中(即切割齿不会延伸出外筒体对桩孔内壁进行切割)。
41.结合附图4、附图8和附图9,当螺杆钻机带动钻头反向旋转的时候,由于外筒体与内筒之间具有转速差,并且弧形槽的深度沿着钻头旋转的方向逐渐降低,从而使得切割齿沿着弧形槽中滑动,最终从与弧形槽相互连通的出刀口(即该出刀口与弧形槽最深处相互连通的出刀口)弹射出来对桩孔的孔壁进行切割从而形成螺旋状的沟槽(结合附图6,切割齿23出刀口16中延伸出来对桩孔的孔壁进行切割形成螺旋状的沟槽。
42.优选的,切割齿23的刃口的朝向与钻头反向旋转的方向相反,即是说刃口的朝向与钻头的正向旋转方向相同,以使得切割齿23的刃口相比于切割齿23的其他部位能够更先接触土体进行切割。
43.结合附图5,在一些实施例中,所述出刀口16靠近弧形槽15最深处的一侧为便于切割齿23能够缩回的弧形面161。
44.为了便于弹簧24、切割齿23的安装,对应于滑动槽23端部的内筒设置有端盖26,当需要装配弹簧和切割齿23的时候打开端盖26即可进行安装;同理,当需要更换切割齿23和弹簧的时候,打开端盖26取出需要更换的切割齿23或者弹簧,再装配新的弹簧和切割齿即可。另外,为了防止切割齿23脱离,切割齿还设置有限位块25。
45.在具体实施过程中,可以直接利用端盖26对限位块25进行限位。结合附图1至附图8,也可以将滑动槽设置为阶梯槽,利用阶梯槽和端盖的共同作用来对切割齿23的位置进行限位,防止切割齿23从内筒中脱离。
46.本发明中切割齿23与弹簧24的结构设计,当在切割桩孔孔壁的时候遇到卵石土层和强风化岩层时,切割齿23不能切动一岩体的时候,切割齿受挤压还能缩回外筒体(即不延
伸出外筒体),从而对该岩体不进行切割。这种结构设计一方面避免了强行切割该岩体而引发的沟槽塌方的问题(由于卵石土层以及强风化岩层的结构特性,硬性切割该岩体虽然不能切割掉该岩体,但是极大可能带动该岩体与周边土体一起脱落,从而破坏掉沟槽;现有技术中,螺旋状的沟槽被破坏也有硬性切割某岩体而导致该岩体与周围土体一起脱落进而大面积破坏螺旋状的沟槽),另一方面整个螺旋状的沟槽中有少部分区域不连续并不影响螺杆灌注桩的承载力。因此,本发明的切割齿的结构设计能够在尽可能的减小或者降低螺旋状沟槽被破坏,从而进一步保障螺杆灌注桩的成桩质量。
再多了解一些

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