一种挤土扩孔桩与该挤土扩孔桩的施工方法及其钻具的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种挤土扩孔桩与该挤土扩孔桩的施工方法及其钻具。所述挤土扩孔桩包括挤土部和位于挤土部底部的扩孔部，所述挤土部包括桩基及填充于桩基的混凝土桩本体，所述桩基包括位于其内周缘的挤土层、形成于所述挤土层内壁的内螺纹，所述混凝土桩本体包括形成于其外壁的外螺纹，所述内螺纹与所述外螺纹螺接。本发明的阻挡圈结构对已挤扩成的桩的孔壁进行第二次挤压，阻挡成桩过程土不被旋出直接挤扩成桩，并且扩大头设置为内筒和外筒的双层结构，将扩口齿设于内筒，并且利用所述扩大头的旋转，控制扩口齿的伸出与收缩，完成对不同土质的扩口。
【专利说明】
一种挤土扩孔桩与该挤土扩孔桩的施工方法及其钻具
【技术领域】
[0001]本发明涉及筑工程领域，具体涉及一种挤土扩孔粧与该挤土扩孔粧的施工方法及其钻具。
【【背景技术】】
[0002]目前在建筑、水利、公路等基础工程中，双螺旋挤扩粧是目前常用的粧基形式，此施工方法包括利用双向螺旋封闭挤扩钻头钻进挤扩成孔，向下旋钻挤扩成孔中被旋钻出来土体会被挤入粧孔侧壁中，然后使双向螺旋封闭挤扩钻头向上运动并再次旋转挤扩粧孔，在向上旋转挤扩提升中粧孔内坍落土体会被挤入粧孔侧壁中，在上旋提升同时，启动混凝土栗向粧孔内压灌粧材。存在的主要问题是先将土旋挖出来再向上运输再向两侧的粧壁挤压，因此旋转出来的土会堵塞旋转叶片所形成的运送通路，容易产生憋钻现象。而且排出的泥土或泥浆，增加了成粧施工难度和进展。
[0003]随着建筑高度的增加，基础粧长逐步增加，粧基础施工的难度也越来越大。现有粧基础施工用的灌注粧的承载力主要由粧端部土阻力和粧侧土摩擦力组成;粧基的扩大头使用水泥高压喷浆形成，然而在目前的复杂地质条件下使用上述灌注粧可能会无法满足要求。
[0004]因此，有必要提供一种复杂地质条件下使用的挤土扩孔粧与该挤土扩孔粧的施工方法及其钻具。
【
【发明内容】
】
[0005]本发明的目的在于提供一种挤土扩孔粧与该挤土扩孔粧的施工方法及其钻具。
[0006]本发明的技术方案如下:
[0007]—种挤土扩孔粧，包括挤土部和位于挤土部底部的扩孔部，所述挤土部包括粧基及填充于粧基的混凝土粧本体，所述粧基包括位于其内周缘的挤土层、形成于所述挤土层内壁的内螺纹，所述混凝土粧本体包括形成于其外壁的外螺纹，所述内螺纹与所述外螺纹螺接;所述扩孔部包括自所述粧基底部延伸形成的粧基头、覆盖于所述粧基头内壁的水泥浆层、填充于所述水泥浆层内的混凝土粧头。
[0008]优选的，所述混凝土粧本体和所述混凝土粧头一体灌注成型。
[0009]—种挤土扩孔粧的施工方法，包括如下步骤:
[0010](I)、提供具阻挡圈的钻具，应用所述钻具正向旋转对泥土进行钻孔，所述钻具在形成粧基的内壁形成挤土层；
[0011 ] (2)、当所述钻具的钻孔深度达到粧基的预设深度，停止所述钻具；
[0012](3)、所述钻具还包括位于其底部的扩大头，所述扩大头具扩口齿和伸出口，通过所述钻杆驱动所述扩大头反向旋转，所述扩口齿穿过所述伸出口向外侧伸出，通过所述扩口齿对粧基底部进行扩大，形成粧基头后，停止所述钻具；
[0013](4)、再次驱动所述扩大头正向旋转，使所述扩口齿穿过所述伸出口向内侧伸入并收容于所述伸出口后，停止所述钻具；
[0014] (5)、对粧基头的内壁进行喷浆形成水泥浆层；
[00?5] (6)、嗔楽完成后，将钻具从粧基内螺出，同时依次对粧基头及粧基内灌注混凝土；
[0016](7)、所述阻挡圈的外壁包括外螺纹，所述外螺纹在所述挤土层内壁形成与所述外螺纹啮合的内螺纹；
[0017](8)、所述粧基内灌注混凝土的同时对所述内螺纹内灌注混凝土，完成所述挤土扩孔粧。
[0018]—种钻具，包括具钻头的钻杆和套设于所述钻头的扩大头，所述扩大头包括扩口齿、内筒和套设于内筒的外筒，且所述内筒和所述外筒间隔设置，所述内筒包括卡扣部，所述外筒包括限位部和伸出口，所述限位部数量为两个且间隔形成于所述外筒的内周缘上，所述卡扣部形成于所述内筒的外周缘上且卡设于两个所述限位部之间，所述伸出口为贯穿所述外筒的通孔，所述扩口齿包括与所述内筒活动的连接部和自所述连接部延伸且插入所述伸出口的扩口部;所述钻杆还包括依次连接的本体、阻挡圈及螺旋柱，所述螺旋柱自所述钻头延伸形成，所述本体、阻挡圈、螺旋柱及钻头同中心轴设置，所述阻挡圈的内径大于所述螺旋柱与所述本体，且环绕于所述螺旋柱外壁的螺纹深度大于所述阻挡圈外壁的螺纹。
[0019]优选的，所述阻挡圈外壁的螺纹周径与所述螺旋柱外壁的螺纹周径相同。
[0020]优选的，所述内筒和所述外筒为同中心轴的空心圆筒。
[0021]优选的，所述内筒和所述外筒通过所述限位部和所述卡扣部且在两个所述限位部之间的圆弧长范围内反向同轴旋转。
[0022]优选的，两个所述限位部之间圆弧弦的长度小于所述扩口部的长度。
[0023]优选的，通过所述内筒和所述外筒的相对旋转，所述扩口部沿所述伸出口方向伸出与收缩。
[0024]优选的，所述限位部与所述卡扣部形成于同一水平面。
[0025]本发明的有益效果在于:
[0026]1、阻挡圈结构对已挤扩成的粧的孔壁进行第二次挤压，阻挡成粧过程土不被旋出直接挤扩成粧，其结构新颖、成粧质量好、不易憋钻。
[0027]2、环保，无泥浆排出，无渣土外运，无施工扬尘，不需要存土场地，周围的环境不会受到污染。
[0028]3、将扩大头设置为内筒和外筒的双层结构，将扩口齿设于内筒，并且利用所述扩大头的旋转，控制扩口齿的伸出与收缩，完成对不同土质的扩口，该结构设计简单、成本低、效果好、适于批量生产和推广使用。
【【附图说明】】
[0029]图1为本发明挤土扩孔粧的剖视图；
[0030]图2为本发明钻具的结构图；
[0031 ]图3为图2所示钻具的扩大头使用状态一的剖面图；
[0032]图4为图2所示钻具的扩大头使用状态二的剖面图。
【【具体实施方式】】
[0033]下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
[0034]请同时参阅图2至图4，本发明提供了一种钻具100，包括具钻头21的钻杆2和套设于所述钻头21的扩大头I。
[0035]所述扩大头I包括扩口齿11、内筒12和套设于内筒12的外筒13，且所述内筒12和所述外筒13间隔设置。
[0036]所述内筒12包括卡扣部121。
[0037]所述外筒13包括限位部131和伸出口 133，所述限位部131数量为两个且间隔形成于所述外筒13的内周缘上，所述卡扣部121形成于所述内筒的外周缘上且卡设于两个所述限位部131之间，所述伸出口 133为贯穿所述外筒13的通孔。
[0038]所述扩口齿11包括与所述内筒12活动的连接部111和自所述连接部111延伸且插入所述伸出口 133的扩口部112。
[0039]所述内筒12和所述外筒13为同中心轴的空心圆筒;所述内筒12和所述外筒13通过所述限位部131和所述卡扣部121且在两个所述限位部131之间的圆弧长范围内反向同轴旋转;具体的，两个所述限位部131之间圆弧弦的长度小于所述扩口部112的长度。
[0040]通过所述内筒12和所述外筒13的相对旋转，所述扩口部112沿所述伸出口133方向伸出与收缩。
[0041]所述限位部131与所述卡扣部121形成于同一水平面。
[0042]所述外筒13—体成型;所述内筒12—体成型。
[0043 ] 还包括铰链14，所述铰链14连接所述扩口齿11和所述内筒12。
[0044]在本实施例中，在图3中，钻杆带动所述内筒12逆时针旋转，所述外筒13通过所述卡扣部121在两个所述限位部131之间的圆弧长范围内顺时针旋转;使得所述扩口部112沿所述伸出口 133方向收缩。
[0045]在图4中，钻杆带动所述内筒12顺时针旋转，所述外筒13通过所述卡扣部121在两个所述限位部131之间的圆弧长范围内逆时针旋转;使得所述扩口部112沿所述伸出口 133方向收缩。
[0046]所述钻杆2还包括依次连接的本体22、阻挡圈23及螺旋柱24，所述螺旋柱24自所述钻头21延伸形成，所述本体22、阻挡圈23、螺旋柱24及钻头21同中心轴设置，所述阻挡圈23的内径大于所述螺旋柱24与所述本体2，且环绕于所述螺旋柱24外壁的螺纹241深度大于所述阻挡圈23外壁的螺纹231。
[0047]进一步的，所述阻挡圈23外壁的螺纹231周径与所述螺旋柱241外壁的螺纹241周径相同。该结构保证了钻具100在打粧过程中，所述阻挡圈23结构对已挤扩成的粧的孔壁进行第二次挤压，阻挡成粧过程土不被旋出直接挤扩成粧。
[0048]优选的，所述阻挡圈23与螺旋柱24的高度比优选为7:25，实际尺寸要求，所述阻挡圈23的高度为70cm，所述螺旋柱24的高度为250cm，既可以确保已挤扩成的粧孔深度符合设计要求，同时也确保螺旋柱24对已挤扩成的粧的孔壁进行第二次挤压，阻挡成粧过程土不被旋出直接挤扩成粧。
[0049]请参阅图1，本发明还提供了一种应用该钻具100施工完成的挤土扩孔粧300，所述挤土扩孔粧300包括挤土部3和位于挤土部3底部的扩孔部4，所述挤土部3包括粧基31及填充于粧基31的混凝土粧本体32。
[0050]所述粧基31包括位于其内周缘的挤土层311、形成于所述挤土层311内壁的内螺纹313。
[0051]所述混凝土粧本体32包括形成于其外壁的外螺纹321，所述内螺纹313与所述外螺纹321螺接。
[0052]所述扩孔部4包括自所述粧基31底部延伸形成的粧基头41、覆盖于所述粧基头41内壁的水泥浆层42、填充于所述水泥浆层42内的混凝土粧头43。
[0053]在本实施例中，所述混凝土粧本体32和所述混凝土粧头43—体灌注成型。
[0054]本发明还提供一种上述挤土扩孔粧300的施工方法，包括如下步骤:
[0055](I)、提供具阻挡圈的钻具，应用所述钻具正向旋转对泥土进行钻孔，所述钻具在形成粧基的内壁形成挤土层；
[0056](2)、当所述钻具的钻孔深度达到粧基的预设深度，停止所述钻具；
[0057](3)、所述钻具还包括位于其底部的扩大头，所述扩大头具扩口齿和伸出口，通过所述钻杆驱动所述扩大头反向旋转，所述扩口齿穿过所述伸出口向外侧伸出，通过所述扩口齿对粧基底部进行扩大，形成粧基头后，停止所述钻具；
[0058](4)、再次驱动所述扩大头正向旋转，使所述扩口齿穿过所述伸出口向内侧伸入并收容于所述伸出口后，停止所述钻具；
[0059](5)、对粧基头的内壁进行喷浆形成水泥浆层；
[0060](6)、喷浆完成后，将钻具从粧基内螺出，同时依次对粧基头及粧基内灌注混凝土 ；
[0061](7)、所述阻挡圈的外壁包括外螺纹，所述外螺纹在所述挤土层内壁形成与所述外螺纹啮合的内螺纹；
[0062](8)、所述粧基内灌注混凝土的同时对所述内螺纹内灌注混凝土，完成所述挤土扩孔粧。
[0063]本发明的有益效果在于:增加了阻挡圈结构，阻挡圈对已挤扩成的粧的孔壁进行第二次挤压，阻挡成粧过程土不被旋出直接挤扩成粧，其结构新颖、成粧质量好、不易憋钻；粧间土体具有挤密效应，粧承载力高，对周围的环境还不会受到污染;并且将扩大头设置为内筒和外筒的双层结构，将扩口齿设于内筒，并且利用所述扩大头的旋转，控制扩口齿的伸出与收缩，完成对不同土质的扩口，该结构设计简单、成本低、效果好、适于批量生产和推广使用。
[0064]以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种挤土扩孔粧，其特征在于，包括挤土部和位于挤土部底部的扩孔部，所述挤土部包括粧基及填充于粧基的混凝土粧本体，所述粧基包括位于其内周缘的挤土层、形成于所述挤土层内壁的内螺纹，所述混凝土粧本体包括形成于其外壁的外螺纹，所述内螺纹与所述外螺纹螺接;所述扩孔部包括自所述粧基底部延伸形成的粧基头、覆盖于所述粧基头内壁的水泥浆层、填充于所述水泥浆层内的混凝土粧头。2.根据权利要求1所述的挤土扩孔粧，其特征在于，所述混凝土粧本体和所述混凝土粧头一体灌注成型。3.一种挤土扩孔粧的施工方法，其特征在于，包括如下步骤: (I)、提供具阻挡圈的钻具，应用所述钻具正向旋转对泥土进行钻孔，所述钻具在形成粧基的内壁形成挤土层； (2 )、当所述钻具的钻孔深度达到粧基的预设深度，停止所述钻具； (3)、所述钻具还包括位于其底部的扩大头，所述扩大头具扩口齿和伸出口，通过所述钻杆驱动所述扩大头反向旋转，所述扩口齿穿过所述伸出口向外侧伸出，通过所述扩口齿对粧基底部进行扩大，形成粧基头后，停止所述钻具； (4)、再次驱动所述扩大头正向旋转，使所述扩口齿穿过所述伸出口向内侧伸入并收容于所述伸出口后，停止所述钻具； (5)、对粧基头的内壁进行喷浆形成水泥浆层； (6)、喷浆完成后，将钻具从粧基内螺出，同时依次对粧基头及粧基内灌注混凝土； (7)、所述阻挡圈的外壁包括外螺纹，所述外螺纹在所述挤土层内壁形成与所述外螺纹啮合的内螺纹； (8)、所述粧基内灌注混凝土的同时对所述内螺纹内灌注混凝土，完成所述挤土扩孔粧。4.一种钻具，其特征在于:包括具钻头的钻杆和套设于所述钻头的扩大头，所述扩大头包括扩口齿、内筒和套设于内筒的外筒，且所述内筒和所述外筒间隔设置，所述内筒包括卡扣部，所述外筒包括限位部和伸出口，所述限位部数量为两个且间隔形成于所述外筒的内周缘上，所述卡扣部形成于所述内筒的外周缘上且卡设于两个所述限位部之间，所述伸出口为贯穿所述外筒的通孔，所述扩口齿包括与所述内筒活动的连接部和自所述连接部延伸且插入所述伸出口的扩口部； 所述钻杆还包括依次连接的本体、阻挡圈及螺旋柱，所述螺旋柱自所述钻头延伸形成，所述本体、阻挡圈、螺旋柱及钻头同中心轴设置，所述阻挡圈的内径大于所述螺旋柱与所述本体，且环绕于所述螺旋柱外壁的螺纹深度大于所述阻挡圈外壁的螺纹。5.根据权利要求4所述的钻具，其特征在于:所述阻挡圈外壁的螺纹周径与所述螺旋柱外壁的螺纹周径相同。6.根据权利要求4所述的钻具，其特征在于:所述内筒和所述外筒为同中心轴的空心圆筒。7.根据权利要求5所述的钻具，其特征在于:所述内筒和所述外筒通过所述限位部和所述卡扣部且在两个所述限位部之间的圆弧长范围内反向同轴旋转。8.根据权利要求5所述的钻具，其特征在于:两个所述限位部之间圆弧弦的长度小于所述扩口部的长度。9.根据权利要求4所述的钻具，其特征在于:通过所述内筒和所述外筒的相对旋转，所述扩口部沿所述伸出口方向伸出与收缩。10.根据权利要求4所述的钻具，其特征在于:所述限位部与所述卡扣部形成于同一水平面。
【文档编号】E02D5/36GK106049463SQ201610362530
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】刘录怀
【申请人】刘录怀