专利名称：刚性复合地基预压浆用的长螺旋钻机的制作方法
技术领域：
刚性复合地基预压浆用的长螺旋钻机技术领域[0001]本实用新型涉及一种刚性复合地基预压浆用的长螺旋钻机。
背景技术：
[0002]刚性地基复合桩时都会用到长螺旋钻机，长螺旋钻机的螺旋钻上都有一个30 40 cm长的钻尖，在成孔时当螺旋钻钻到设计深度时，钻尖部位实际上已超过设计深度，钻尖对这部分土体进行了扰动，在灌入混凝土提升钻杆时，被扰动的土体又被提升钻杆时下落的虚土填充，形成桩端虚土，桩端虚土是目前螺旋钻施工工艺的通病，即使洛阳铲成孔，桩端也有一部分土体带不上来或掉入孔底虚土形成桩端虚土。桩端土体强度相对桩体强度较低，使端部成桩达不到设计尺寸，在一定程度上影响了桩的承载力的发挥，只有彻底消除桩端虚土和对桩端土体进行加固,才能解决问题。[0003]因此迫切需要一种可对桩端的虚土进行加固，并且使用起来比较方便的长螺旋钻机。实用新型内容[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种可提高桩端土壤的强度并可防止出料口被堵塞的刚性复合地基预压浆用的长螺旋钻机。[0005]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是一种刚性复合地基预压浆用的长螺旋钻机，其包括主机架，在所述主机架上固定有螺旋钻杆，螺旋钻杆的上端设有桩机动力头、下部设有钻头，所述螺旋钻杆的管芯连接混凝土输送管，其关键技术在于还包括一个设于螺旋钻杆顶部与桩机动力头之间的保压装置；[0006]所述保压装置包括固定部和旋转部两部分；所述固定部包括中空的接头外壳、安装于接头外壳内腔上半部的上肢胶圈，所述接头外壳上部借助法兰与长螺旋钻机的机架固定连接，所述接头外壳的侧面设有进浆口 ；所述旋转部包括安装于接头外壳内腔下半部的下肢胶圈以及位于下肢胶圈下部并与其固定连接的接头底盘，所述接头底盘与长螺旋钻机的螺旋钻杆连接，在所述下肢胶圈的底部设有出浆口，在该出浆口处安装有注浆管，所述注浆管位于接头底盘的外侧、并与螺旋钻杆连接在一起，所述接头底盘的下端设有下法兰；[0007]所述注浆管向下延伸至钻头处，所述注浆管的末端设有弯喷头，在所述弯喷头的出口处嵌设有橡胶塞。[0008]所述上肢胶圈和下肢胶圈均为圆盘形，在两者的中部位置设有与螺旋钻杆密封接触的中心孔，上肢胶圈、下肢胶圈和接头外壳围成封闭的注浆内腔。[0009]所述注浆管是材质为无缝钢管的管材，其与水平线的夹角α为30-45°。[0010]采用上述技术方案所产生的有益效果在于1)本实用新型安装有保压装置，通过输浆管将水泥砂浆输送到注浆内腔，再通过注浆内腔经由注浆管输送至螺旋桩杆的钻头处，喷射出的砂浆可对桩端虚土和桩端持力土层进行加固，可明显提高桩端土层的强度处； 工作时，旋转部随螺旋钻杆旋转，固定部固定在机架上。[0011]2 )在注浆管的出浆口处设置一个橡胶塞，这样当钻进时可以防止土壤将其堵塞， 当需要喷砂浆时依靠其压力可将橡胶塞推开；注浆管的前端为弯喷头，随着螺旋钻杆的旋转可使砂浆向四周喷射，加固效果更好。
[0012]图I是本实用新型的结构示意图；[0013]图2是保压装置的示意图；[0014]图3是图I的A部放大示意图；[0015]其中，I、桩机动力头；2、保压装置，2-1、固定支撑，2-2、上肢胶圈，2-3、接头外壳， 2-4、下肢胶圈，2-5、接头底盘，2-6、注浆管，2-7、注浆内腔，2_8、进浆口，2_9、出浆口，2_10、 上法兰，2-11、下法兰；3、钻头；4、螺旋钻杆；5、主机架；6、高压输浆管；7、混凝土输送管； 8、水泥浆泵；9、水泥浆搅拌机；10、混凝土泵；11、混凝土搅拌机；12、弯喷头；13、橡胶塞； 14、法兰；15、螺旋片。
具体实施方式
[0016]
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。[0017]参见附图1，本实用新型在现有桩机的基础上进行了改进，其结构中包括桩机的主机架5，在所述主机架5上固定有螺旋钻杆4，螺旋钻杆4的上方设有桩机动力头I、下端设有钻头3，所述螺旋钻杆4与混凝土输送管7连通，混凝土输送管7与混凝土搅拌机9以及混凝土泵相连，用于输送混凝土，在螺旋钻杆4顶部与桩机动力头I之间固定有一个保压装置2，该保压装置2为一个旋转接头。[0018]参见附图3，所述注浆管2-6向下延伸至钻头3处，所述注浆管2-6的末端为弯喷头12，在所述弯喷头12的出口处嵌设有橡胶塞11，当使用时依靠砂浆的压力可将橡胶塞11 推开，注浆管2-6的材质为无缝钢管。[0019]参见附图2，保压装置包括固定部和旋转部两大部分；其中所述固定部包括一个接头外壳2-3，安装时该接头外壳2-3的上面固定连接一个法兰2-10，法兰2-10上设有固定支撑2-1，通过固定支撑2-1与长螺旋钻机上的机架固定连接，在该接头外壳2-3的内腔上半部分安装有上肢胶圈2-2，所述接头外壳2-3的侧面外壁上开有进浆口 2-8，使用时输浆管连通到该进浆口 2-8。所述旋转部包括安装于接头外壳2-3内腔下半部的下肢胶圈2-4 以及位于下肢胶圈2-4下部的接头底盘2-5，接头底盘2-5与下肢胶圈2-4固定连接，下肢胶圈2-4定位在该接头底盘2-5上，接头底盘2-5的主体为筒状结构，其下部设有下法兰 2-11，该下法兰2-11与螺旋钻杆固定连接，接头底盘2-5的上部也带有法兰14。接头底盘 2-5与螺旋钻杆4连接起来，以便随着螺旋钻杆4的旋转而同步旋转。在所述下肢胶圈2-4 的底部位置开设有出浆口 2-9，在该出浆口 2-9处配套连接有一个注浆管2-6，该注浆管2-6 可采用无缝钢管，该注浆管2-6固定于螺旋钻杆I的外侧，注浆管8沿着螺旋钻杆I向下布置，并与螺旋钻杆I上的螺旋片15固定在一起。[0020]所述上肢胶圈2-2和下肢胶圈2-4均为圆盘形，在两者的中部位置设有与螺旋钻杆4密封接触的中心孔，上肢胶圈2-2、下肢胶圈2-4和接头外壳2-3围成封闭的注浆内腔 2-7，不容易泄漏，可以很好的保证注浆压力。[0021]工作时，旋转部随着螺旋钻杆4的旋转同步旋转，长螺旋钻机钻进将土排出至设计深度后停止，然后启动水泥浆泵8，将预先搅拌好的水泥浆经高压输浆管6、保压装置2、 安装在螺旋钻杆4上的注浆管2-6输送到钻头3位置处进行压力压浆，对桩端土进行加固处理，以加固柱底虚土和桩端一定范围内的土体。整体施工工艺为钻孔一压衆一灌注混凝土。[0022]采用本实用新型对桩端持力土层和桩端虚土进行加固，处理效果明显。且在粗粒土中的处理效果明显优于细粒土。本实用新型结构比较简单，制作方便，能很好的保证桩端土层的强度，具有良好的推广效果。
权利要求1.一种刚性复合地基预压浆用的长螺旋钻机，其包括主机架(5)，在所述主机架(5)上固定有螺旋钻杆(4)，螺旋钻杆(4)的上端设有桩机动力头(I)、下部设有钻头(3)，所述螺旋钻杆(4)的管芯连接混凝土输送管(7)，其特征在于还包括一个设于螺旋钻杆(4)顶部与桩机动力头(I)之间的保压装置(2)；所述保压装置(2)包括固定部和旋转部两部分；所述固定部包括中空的接头外壳 (2-3)、安装于接头外壳(2-3)内腔上半部的上肢胶圈(2-2)，所述接头外壳(2-3)上部借助法兰(14)与长螺旋钻机的机架固定连接，所述接头外壳(2-3)的侧面设有进浆口(2-8)； 所述旋转部包括安装于接头外壳(2-3)内腔下半部的下肢胶圈(2-4)以及位于下肢胶圈 (2-4)下部并与其固定连接的接头底盘(2-5)，所述接头底盘(2-5)与长螺旋钻机的螺旋钻杆连接，在所述下肢胶圈(2-4)的底部设有出浆口(2-9)，在该出浆口(2-9)处安装有注浆管(2-6)，所述注浆管(2-6)位于接头底盘(2-5)的外侧、并与螺旋钻杆(4)连接在一起，所述接头底盘(2-5)的下端设有下法兰(2-11)；所述注浆管(2-6)向下延伸至钻头(3)处，所述注浆管(2-6)的末端设有弯喷头(12)， 在所述弯喷头(12 )的出口处嵌设有橡胶塞(13)。
2.根据权利要求I所述的刚性复合地基预压浆用的长螺旋钻机，其特征在于所述上肢胶圈(2-2)和下肢胶圈(2-4)均为圆盘形，在两者的中部位置设有与螺旋钻杆(4)密封接触的中心孔，上肢胶圈(2-2)、下肢胶圈(2-4)和接头外壳(2-3)围成封闭的注浆内腔 (2-7)。
3.根据权利要求I所述的刚性复合地基预压浆用的长螺旋钻机，其特征在于所述注浆管(2-6)是材质为无缝钢管的管材，其与水平线的夹角α为30-45°。
专利摘要本实用新型公开了一种刚性复合地基预压浆用的长螺旋钻机，其包括主机架、螺旋钻杆、桩机动力头以及钻头，在螺旋钻杆顶部与桩机动力头之间设有保压装置，保压装置包括固定部和旋转部，固定部包括接头外壳、上肢胶圈，接头外壳的侧面设有进浆口；旋转部包括安装于接头外壳内腔下半部的下肢胶圈以及位于下肢胶圈下部的接头底盘，在下肢胶圈的底部设有出浆口，出浆口处设有注浆管，接头底盘的下端设有下法兰；注浆管的末端有弯喷头，在弯喷头的出口处设有橡胶塞。本实用新型安装有保压装置，喷射出的砂浆可对桩端虚土和桩端持力土层进行加固，可明显提高桩端土层的强度处；在注浆管的出浆口处设置一个橡胶塞，这样当钻进时可以防止土壤将其堵塞。
文档编号E21B17/22GK202745059SQ201220384778
公开日2013年2月20日 申请日期2012年8月5日 优先权日2012年8月5日
发明者王维玉, 梁玉国, 王利广, 李仕良, 赵拓, 王凤恩, 翟广涛, 李建波, 曹海勃, 何晓晨, 脱腾 申请人:河北省建筑科学研究院