一种钻削成孔内螺杆浆泥提升系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种钻削成孔内螺杆浆泥提升系统。本发明的钻削成孔内螺杆浆泥提升系统包括动力装置、钻杆、钻头、泥浆泵、第一管路系统、第二管路系统以及后台处理系统，其中钻杆包括空心钻杆和与其相连的钻杆接头，且空心钻杆的外表面设置有螺旋叶片。施工中螺旋叶片随钻杆正方向旋转，对桩孔下段的泥浆产生向上的提升力，同时对钻杆产生向下的推进力，且采用设备要求低的泥浆正循环原理，加快了施工进度，减少了泥浆排放量，具有保护环境的社会效益。
【专利说明】一种钻削成孔内螺杆浆泥提升系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及土木工程中的灌注桩钻削成孔系统，特别涉及一种钻削成孔内螺杆浆泥提升系统。
【背景技术】
[0002]目前，常规钻孔灌注桩在施工成孔过程中，钻杆具有的作用为:一是在钻头下沉时通过多根钻杆的连接，使钻头和施工设备连接；二是将转动力从施工设备传递到钻头，使钻头旋转。
[0003]在软土地基中常规的钻孔灌注桩施工成孔时，泥浆的循环方法有:正循环(钻头喷出泥浆)和反循环(钻头抽吸泥浆)两种。但常规的钻孔灌注桩施工通过钻头研磨将土体完全粉碎形成泥浆，成孔速度慢、施工效率低。
[0004]专利号“ZL 2013 2 0239876.2”、专利名称为“钻削式快速成孔系统”的中国专利提供了一种成孔速度快、施工效率高的施工工艺系统，钻削后大部分土体形成土块浸泡在泥浆中，还具有后期的浆、泥有效的分离的节能环保作用。但该系统是采用“泵吸反循环”方法。钻削成孔灌注桩设备采用泥浆反循环的方法，对机械设备的要求高、设备复杂。在钻杆和设备中，必须保证完全的密封，确保管道内抽真空度。一旦密封受损漏气，钻杆就难以抽吸泥浆，从而影响施工效率。
[0005]如果采用“钻削式快速成孔系统”的原理，并采用专利号为“ZL 2013 20103907.1”、专利名称为“一种软土地基灌注桩强制切削钻头”的中国专利所提供的强制切削钻头，同时采用泥浆正循环的方法，虽然能达到钻头快速下沉、施工效力高的灌注桩施工成孔效果，但会出现桩孔下端的泥浆浓度逐渐加大，浓的浆液和泥块较难从桩孔下段自行排出桩孔的问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种钻削成孔内螺杆浆泥提升系统，以解决现有技术中存在的采用泥浆正循环时，浓的泥浆和泥块较难从桩孔下段自行排出桩孔的问题。
[0007]为了实现以上的目的，本发明的技术方案如下:
钻削成孔内螺杆浆泥提升系统包括动力装置、钻杆、钻头、泥浆泵、第一管路系统、第二管路系统以及后台处理系统；其中:所述动力装置与所述钻杆的后端连接，用于为所述钻杆提供动力；且所述钻杆的后端连接所述泥浆泵，所述泥浆泵用于提供泥浆；所述钻头连接在所述钻杆的前端，所述钻头用于进行钻削成孔；所述后台处理系统的一端通过所述第二管路系统与所述泥浆泵相连，另一端通过第一管路系统插入所述钻削成孔的孔口处；所述钻杆包括空心钻杆和与其相连的钻杆接头，且所述空心钻杆的外表面设置有螺旋叶片。
[0008]优选地，所述螺旋叶片焊接于所述空心钻杆上。
[0009]优选地，所述螺旋叶片设置在所述空心钻杆的下段，所述螺旋叶片的长度为所述空心钻杆的总长度的1/4-1/2。
[0010]优选地，所述螺旋叶片的直径小于所述钻头的直径，称为内螺旋工艺。
[0011]优选地，所述钻头包括一钻头腰带，所述钻头腰带包括一圆形支撑板，以及沿所述圆形支撑板的垂直方向向下设置的若干个锥形筋，所述该些锥形筋汇聚于一个顶点；所述该些锥形筋沿其不同高度的同心圆设置有若干组上下错位的合金齿；所述锥形筋的顶点上设置有导向定位圆钢。
[0012]优选地，所述钻杆包括若干钻杆段，相邻钻杆段之间采用螺纹法兰连接。
[0013]优选地，所述后台处理系统为浆渣分离设备，能实现渣土和泥浆分离，泥浆经泥浆泵吸升通过第二管路系统重新注入孔中，形成泥浆循环。
[0014]与现有技术相比，本发明的有益效果如下:
本发明的钻削成孔内螺杆浆泥提升系统中所采用的钻杆是在空心钻杆的外表面上设置螺旋叶片，在施工中螺旋叶片随钻杆正方向旋转，对桩孔下段的泥浆及泥浆中的泥块等产生向上的提升力，同时对钻杆产生向下的推进力，这样在钻杆旋转时，能使桩孔下段比重较大的浆、泥在提升力作用下顺利地向上从桩的孔口排出；同时采用设备要求低的泥浆正循环原理，可加快工程施工进度，减少人力物力的经济支出；并且包括浆泥分离设备，有利于后台浆泥分离处理，较大地减少了泥浆排放量，具有保护环境的社会效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明:
图1为本发明提供的钻削成孔内螺杆浆泥提升系统的结构示意图；
图2为本发明提供的钻削成孔内螺杆浆泥提升系统的钻杆的结构示意图；
图3为本发明实施例中使用的软土地基强制切削钻头的结构示意图；
图4为本发明实施例中使用的软土地基强制切削钻头的钻头腰带的俯视图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本发明进行更详细地描述。需说明的是，这些附图中均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、清晰地辅助说明本发明实施例。
[0017]请参阅图1-图4，本发明的钻削成孔内螺杆浆泥提升系统，包括动力装置6、钻杆
4、钻头5、泥浆泵7、第一管路系统10、第二管路系统11以及后台处理系统8。动力装置5与钻杆4的后端连接，钻头5连接在钻杆4的如端，钻杆4与泥衆栗7相连，后台处理系统8 一端通过第二管路系统11与泥浆泵7连接，另一端通过第一管理系统10插入孔口 9处。其中，钻杆4包括钻杆接头I和空心钻杆2，空心钻杆2的外表面上设置有螺旋叶片3。在施工过程中，当空心钻杆2正向旋转时，螺旋叶片3随空心钻杆2正方向旋转，对桩孔下段的泥浆及泥浆中的泥块等产生向上的提升力，同时对空心钻杆2、钻头5产生向下的推进力。该钻杆不仅具有连接钻头、传动钻头的作用，还具有提升浆泥的作用。这样在钻杆旋转时，螺旋叶片3对桩孔中的泥浆产生向上的提升力，使桩孔下段比重较大的浆、泥能在提升力作用下能顺利地向上从桩的孔口 10排出，提高了钻杆的实用价值。
[0018]其中，螺旋叶片3设置在钻杆4的下段，其长度为钻杆长度的1/4-1/2 ;螺旋叶片3的直径小于钻头的直径D。螺旋叶片不需要整杆包裹，结构简单，所需要的驱动动力小。
[0019]通常，螺旋叶片3焊接于空心钻杆2上。
[0020]本实施例中的钻头5采用软土地基灌木桩强制切削钻头，其包括一钻头腰带12，钻头腰带12包括一圆形支撑板13，以及沿该圆形支撑板13的垂直方向向下设置的三个锥形筋14、15、16，该些锥形筋汇聚于一个顶点，该些锥形筋沿其不同高度的同心圆设置有三组上下错位的合金齿21、22、23，该些锥形筋的共同顶点上设置有导向定位圆钢17。这样可以在灌注桩成孔的同时，快速均匀的强制分层切削土体，达到快速成孔的目的，加快工程施工进度，减少人力物力的支出。
[0021]另外，本实施例中的钻杆4包括若干钻杆段，相邻钻杆段之间采用螺纹法兰连接；后台处理系统8为浆渣分离设备，能实现渣土和泥浆分离，泥浆经泥浆泵7吸升通过第二管路系统11重新注入孔中，形成泥浆循环。
[0022]本发明实施例中提供的钻削成孔内螺杆浆泥提升系统的操作步骤为:动力装置6驱动钻杆4转动，钻杆4带动钻头5旋转，同时，泥浆经由泥浆泵7从空心钻杆2注入孔中。螺旋叶片3随空心钻杆2正向旋转，对钻孔底部的泥浆、泥块产生向上的提升力，使其能顺利地向上排出孔口 9，孔口 9处的泥浆、泥块通过第一管路系统10经后台处理系统8中的泥浆泵吸到后台处理系统8中进行处理，实现渣土和泥浆分离，泥浆经泥浆泵7吸升通过第二管路系统11重新注入孔中。
[0023]此处公开的仅为本发明的优选实施例，本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，并不是对本发明的限定。任何本领域技术人员在说明书范围内所做的修改和变化，均应落在本发明所保护的范围内。
【权利要求】
1.一种钻削成孔内螺杆浆泥提升系统，其特征在于，包括动力装置、钻杆、钻头、泥浆泵、第一管路系统、第二管路系统以及后台处理系统；其中: 所述动力装置与所述钻杆的后端连接，用于为所述钻杆提供动力，且所述钻杆的后端连接所述泥浆泵，所述泥浆泵用于提供泥浆； 所述钻头连接在所述钻杆的前端，所述钻头用于进行钻削成孔； 所述后台处理系统的一端通过所述第二管路系统与所述泥浆泵相连，另一端通过第一管路系统插入所述钻削成孔的孔口处； 所述钻杆包括空心钻杆和与其相连的钻杆接头，且所述空心钻杆的外表面设置有螺旋叶片。
2.根据权利要求1所述的钻削成孔内螺杆浆泥提升系统，其特征在于，所述螺旋叶片焊接于所述空心钻杆上。
3.根据权利要求2所述的钻削成孔内螺杆浆泥提升系统，其特征在于，所述螺旋叶片设置在所述空心钻杆的下段，所述螺旋叶片的长度为所述空心钻杆的总长度的1/4-1/2。
4.根据权利要求3所述的钻削成孔内螺杆浆泥提升系统，其特征在于，所述螺旋叶片的直径小于所述钻头的直径。
5.根据权利要求4所述的钻削成孔内螺杆浆泥提升系统，其特征在于，所述钻头包括一钻头腰带，所述钻头腰带包括一圆形支撑板，以及沿所述圆形支撑板的垂直方向向下设置的若干个锥形筋，所述若干个锥形筋汇聚于一个顶点； 所述若干个锥形筋沿其不同高度的同心圆设置有若干组上下错位的合金齿； 所述若干个锥形筋汇聚的顶点上设置有导向定位圆钢。
6.根据权利要求5所述的钻削成孔内螺杆浆泥提升系统，其特征在于，所述钻杆包括若干钻杆段，相邻钻杆段之间采用螺纹法兰连接。
7.根据权利要求1至6任一项所述的钻削成孔内螺杆浆泥提升系统，其特征在于，所述后台处理系统为浆渣分离设备，所述浆渣分离设备的一端通过所述第二管路系统与所述泥浆泵相连，另一端通过第一管路系统插入所述钻削成孔的孔口处。
【文档编号】E21B7/00GK104074462SQ201410262597
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2014年6月13日
【发明者】周铮, 李庭辉, 周蓉峰, 刘军 申请人:上海市机械施工集团有限公司, 上海山顺土木工程技术有限公司