专利名称：扩底压浆桩成桩用钻进扩底组合钻具的制作方法
技术领域：
本实用新型属于桩基础施工工具技术领域。
桩基础是建筑物、构筑物基础的主要形式之一，其成桩施工方法首先涉及到成孔工艺，如锤击、振动、钻孔、冲孔、人工挖孔等。近年来，中国专利报道了一系列新的成桩方法及设备，例如螺旋挤压灌注桩钻具(95213822.0，CN 2230777Y)，它具有内外二重螺旋，即在一个称为螺旋的空心钻杆里面安装一个称为内重螺旋绞刀，通过离合装置使二重螺旋靠一个马达驱动。振动螺旋挤压成桩机具(93213508.0，CN 2157223Y)，由装在沉管管内下部管口处的螺旋杆和开有出料槽的出料桶以及管顶的液压马达组成。引孔压浆沉桩成桩法及工具(92105033.X，CN 1080681A)等。这些方法及其成桩设备，在一定土层条件和环境条件下，在提高桩的承载力、保证桩身质量等方面，进行了积极的探索和实践，在成桩技术方面取得了显著进步。对于扩底压浆桩，其钻进和扩底结合的钻具尚待进一步开发。
本设计的目的是将螺旋钻与扩底器组合开发出用于扩底压浆桩的成桩专用设备钻进扩底组合钻具。
本设计的钻进扩底组合钻具的特征在于螺旋钻(2)是中空的，其中同心的放置扩底器(1)，扩底器(1)下方外加一套筒(9)，圆锥形的套筒上盖(8)周边密封条与螺旋钻之密封环(12)对应，由圆钢管构成的筒身(9)与离心式扩底器(1)之活动翼(11)对应处开有可供活动翼(11)张开的竖孔(16)，筒身(9)上有竖向连接齿(14)与螺旋钻之竖向连接齿(13)啮合，倒圆锥形的下盖(10)外有利于钻进的螺旋叶片(15)，由钢管做成的传动管(7)内为注浆通道(3)，扩底器传动管(7)与螺旋钻传动管(6)中空间隙为排浆通道(4)。
本设计扩底压浆桩成桩用的专用设备，即钻进扩底组合钻具结构由附
图1-7示出。
图1.钻进扩底组合钻具结构示意图，也是摘要附图。
图2.螺旋钻外观示意图。
图3.图2A-A的螺旋钻纵剖面示意图。
图4.图3B-B的螺旋钻连接齿示意图。
图5.外加套筒之离心式扩底器示意图。
图6.扩底器筒身连接齿示意图。
图7.图5D-D的活动翼与钻具位置关系示意图。
图中(1).离心式扩底器
(2).螺旋钻(3).注浆通道(4).排浆通道(5).螺旋叶片(6).螺旋钻传动管(7).扩底器传动管(8).套筒上盖(9).套筒(筒身)(10).套筒下盖(11).活动翼(12).密封环(13).螺旋钻连接齿(14).套筒连接齿(15).螺旋叶片(16).竖孔使用本设计的钻进扩底组合钻具，在一般粘性土中的基本步骤为1.螺旋钻(2)与扩底器(1)作为一个整体，同时下钻至桩底；2.将螺旋钻(2)上提至扩大头顶端，使下部桩孔与排浆通道(4)连通，同时，通过注浆通道(3)向桩底注水；3.开动扩底器(1)进行扩底，边扩底边继续注水；4.扩底器(1)切削下来的土与注入的水形成泥浆，通过排浆通道(4)外排；5.扩大头达到设计尺寸要求后，继续注水清底；6.清底结束后，通过注浆通道(3)向桩底注水泥浆；7.扩大头水泥浆注满后，一边继续注浆，一边上提扩底器(1)，使螺旋钻(2)与扩底器(1)又成为一个整体，将排浆通道(4)封闭；8.加大压力继续注浆，此后的注浆，可以是水泥浆，也可以是水泥砂浆或细石砼，借助注浆压力，将组合钻具顶起；
9.注浆高度至孔壁可以自行保持稳定的位置时，停止注浆，移开组合钻具；10.下钢筋笼和补浆管；11.投骨料；12.通过补浆管再进行二、三次补浆，而后将补浆管提出。
这样，就完成了一根扩底压浆桩。
如果是易塌孔的砂石类土，则应直接注泥浆，而不注水，以支撑孔壁，防止塌孔。而后再进行清底、注浆、提扩底器等步骤。
如果是不易塌孔的砂石类土，则既不用注水，也不用注泥浆，而直接用扩底器削土。切削下来的砂石散落在桩底，以后实施提扩底器、压浆等步骤。
下面详述套筒(9)的构成与成桩施工中的功能。
1.上盖圆锥形，周边与螺旋钻之密封环对应位置有密封条。上盖与密封环压紧后即可将排浆通道密封。这是保证注浆高压之关键；2.筒身圆钢管，与离心式扩底器之活动翼对应处开竖孔，活动翼可以从此竖孔处张开，以进行切土、扩底。筒身亦有竖向连接齿。此连接齿与螺旋钻之连接齿啮合，目的是保证组合钻具竖向钻进时，螺旋钻带动扩底器同步转动，而在扩底、压浆时，可根据需要，使螺旋钻与扩底器在竖向一定范围内可以相互滑动。这是保证组合钻具兼有钻进、扩底功能之关键；由于本实用新型之钻进扩底组合钻具设计有套筒(9)，其筒身与活动翼之间的结构关系，可以保证钻具竖向钻进时，螺旋钻带动扩底器同步转动，而在扩底，压浆时，螺旋钻与扩底器在竖向一定范围内可滑动，保证了组合钻具兼有钻进，扩底功能，使其呈现现有技术中所有未曾达到的效果，为扩底压浆桩的成桩工艺提供了实用的工具。
本实用新型的实施例如下1.组合钻具设备参数螺旋钻外径400mm，钢管外径200mm；扩底器套筒外径190mm，高度800mm；传动管外径50mm。
2.在粘性土中使用本组合钻具的成桩方法1.组合钻具钻孔，深度12m；2.螺旋钻上提，高度1.0m，同时，通过注浆通道向桩底注水；3.用扩底器扩底，扩底直径800mm，边扩底边继续注水；4.通过排浆通道排出泥浆。
5.扩大头直径达到800mm后，停止外扩，但扩孔器继续转动，同时注水进行清底；
6.清底结束后，通过注浆通道向桩底注水泥浆；7.扩大头水泥浆注满后，一边继续注浆，一边上提扩底器，使螺旋钻与扩底器又成为一个整体，将排浆通道封闭；8.加大压力继续注浆。注浆压力2-5MPa。借助注浆压力，将组合钻具顶起。
权利要求1.一种扩底压浆桩成桩用钻进扩底组合钻具，由螺旋钻(2)和扩底器(1)组合而成，其特征在于螺旋钻(2)是中空的，其中同心的放置扩底器(1)，扩底器(1)下方外加一套筒(9)，圆锥形的套筒上盖(8)周边密封条与螺旋钻之密封环(12)对应，由圆钢管构成的筒身(9)与离心式扩底器(1)之活动翼(11)对应处开有可供活动翼(11)张开的竖孔(16)，筒身(9)上有竖向连接齿(14)与螺旋钻之竖向连接齿(13)啮合，倒圆锥形的下盖(10)外有利于钻进的螺旋叶片(15)，由钢管做成的传动管(7)内为注浆通道(3)，扩底器传动管(7)与螺旋钻传动管(6)中空间隙为排浆通道(4)。
专利摘要一种扩底压浆桩的成桩用钻进扩底组合钻具,属于桩基础施工设备。本实用新型组合钻具是将螺旋钻和扩底器组合而成,扩底器置于螺旋钻的中空中,扩底器上加装套筒(9),筒身上有竖向连接齿(14)与螺旋钻(2)的竖向连接齿(13)啮合,倒圆锥形的下盖(10)外有利于钻进的螺旋叶片(15)。
文档编号E21B10/26GK2367760SQ98240309
公开日2000年3月8日 申请日期1998年9月1日 优先权日1998年9月1日
发明者毕建东, 律凤梅 申请人:毕建东