一种搅拌桩机的变径钻头的制作方法

本实用新型涉及建筑基础工程及设备的技术领域，具体涉及一种搅拌桩机的变径钻头。

背景技术：

目前，建筑基础工程中的软土地基处理是保证工程质量的关键环节，并在工程总价中占有较大比例。大量工程实践表明，水泥土搅拌桩法具有施工简单、快速、振动小等优点，能有效地提高软土地基的稳定性，减少和控制沉降量。水泥土搅拌桩现已发展成一种常用的软弱地基处理方法，主要适用于加固饱和软粘土地基。其具体是利用水泥(或石灰)等材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处，就地将软土和固化剂强制搅拌，由固化剂和软土间产生一系列的物理和化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土搅拌桩，这种水泥土搅拌桩与桩周土一起组成复合地基，从而提高地基承载力，减少地基沉降。

这种常规的水泥土搅拌桩，水泥搅拌桩的桩身强度会随深度的增加而大幅降低，叶片搅拌时产生的剪切力大，搅拌桩施工对桩周土体的扰动大，存在着搅拌方向单一、地面冒浆、搅拌不够均匀，钻杆里面容易进浆堵塞、成桩质量差，成桩效率低下等问题，专利号ZL1704100658629的中国专利“双向搅拌桩的成桩操作方法”中，提出一种双向搅拌桩的成桩方法，此方法中提出一种双向搅拌成桩的方法，该方法可以实现正、反向同时搅拌，保证水泥浆在桩体内搅拌均匀，避免出现地面冒浆的问题，而且可提高成桩质量和效率。但是现有的双向搅拌机的施工工艺和设备比较单一，只能在同一根桩上采用同一种桩径或者只能顶部变径，而现在很多地基存在不同质地的土层，而不同土层的原始承载力也不一样，不一样的土层便可以使用不同的桩径，承载力大的便可使用小直径桩型，承载力小的便可使用大直径桩型。如果整根桩设计大直径桩型，造价比较高，会造成很多浪费；如果设计小直径桩型，则桩的密度增大，会破坏土体的天然结构，原始地基的自身强度也得不到充分利用。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供一种搅拌桩机的变径钻头，该变径钻头可以根据同一地基的不同土层的不同原始承载力展开或者收起旋转叶片，从而形成不同直径的桩型，既节约了工程造价又使原始地基的自身强度得到了充分利用。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种搅拌桩机的变径钻头，其特征在于，其包括芯管、钻头芯管、喷浆管、扩展叶片及小叶片，所述扩展叶片包括两个固定叶片及两个旋转叶片，所述扩展叶片沿所述芯管的轴心线呈轴对称分布；所述固定叶片固定设置于所述钻头芯管外圆周壁上，所述旋转叶片通过活动铰链连接所述固定叶片；所述小叶片固定设置于所述钻头芯管外圆周壁上，并与所述固定叶片的方向相互垂直；所述芯管套设在所述钻头芯管内并固定连接；所述喷浆管固定连接所述小叶片。

进一步，所述的搅拌桩机的变径钻头设有两组扩展叶片，两组扩展叶片平行设置于所述钻头芯管外圆周壁，两组所述扩展叶片的旋转叶片转向一致。

进一步，所述扩展叶片还包括销连接件，所述旋转叶片及固定叶片设有与销连接件配合的通孔，所述销连接件设置于所述通孔处，并连接所述旋转叶片及固定叶片。所述旋转叶片设有第一限位凸台，所述固定叶片设有与所述第一限位凸台相配合的第二限位凸台。两个所述旋转叶片的旋转方向相同。

进一步，所述小叶片的长度小于或等于所述固定叶片的长度。

进一步，所述喷浆管与所述小叶片间设有加强筋，所述喷浆管及小叶片通过所述加强筋焊接固定连接。

进一步，所述钻头芯管设有钻头尖，该钻头尖设置在所述钻头芯管的下端。

进一步，所述芯管与钻头芯管间设有芯管卡板，所述芯管与钻头芯管通过芯管卡板焊接固定连接。

本实用新型的优点在于：本实用新型可以根据同一地基的不同土层的不同原始承载力，通过改变钻头的旋转方向，从而打开旋转叶片或者收起旋转叶片，形成不同直径的水泥土搅拌桩，充分利用原始地基的自身强度，使桩与土有机的结合在一起，既节约了工程造价又使原始地基的自身强度得到了充分利用，达到节省水泥浆扩大桩间距节省工程造价的目的；不仅能节省工程造价、提高加固效果，有很好的适用性和经济性。

下面结合附图与具体实施方式，对本实用新型进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的剖视结构示意图；

图2为图1扩展叶片展开状态结构示意图；

图3为图1扩展叶片收缩状态结构示意图；

图4为本实用新型的两组扩展叶片的剖视结构示意图；

图中：

1.芯管 2.钻头芯管 3.喷浆管

4.扩展叶片 41.固定叶片 42.旋转叶片

43.销连接件 44.第一限位凸台 45.第二限位凸台

5.小叶片 6.加强筋 7.钻头尖

8.芯管卡板。

具体实施方式

实施例，参见图1～图3，本实用新型提供的一种搅拌桩机的变径钻头，其包括芯管1、钻头芯管2、喷浆管3、扩展叶片4及小叶片5。

所述扩展叶片4包括两个固定叶片41及两个旋转叶片42，所述扩展叶片4沿所述芯管1的轴心线呈轴对称分布；两个所述固定叶片41焊接设置于所述钻头芯管2外圆周壁上，所述旋转叶片42通过活动铰链连接所述固定叶片41，该活动铰链包括销连接件43，所述旋转叶片42及固定叶片41设有与销连接件43配合的通孔，所述销连接件43设置于所述通孔处，并连接所述旋转叶片42及固定叶片41；所述旋转叶片42设有第一限位凸台44，所述固定叶片41设有与所述第一限位凸台44相配合的第二限位凸台45。两个所述旋转叶片42朝同一方向旋转。当钻头朝顺时针旋转时，两个旋转叶片42呈收缩状态；当钻头朝逆时针旋转时，两个旋转叶片42呈展开状态，两个旋转叶片42能没有卡滞地旋转到一条直线上，第一限位凸台44与第二限位凸台45配合限制固定叶片41与旋转叶片42的角度。展开的扩展叶片4形成一刀片状切割泥土或硬石块。

所述小叶片5的长度小于或等于所述固定叶片41的长度。所述小叶片5焊接固定设置于所述钻头芯管2外圆周壁上，并与所述固定叶片41的方向相互垂直。当钻头逆时针旋转时，展开状态的旋转叶片42与小叶片5呈十字形。根据设置不同的旋转叶片42长度，展开状态的扩展叶片4直径是收缩状态时的1.3至1.8倍，从而可以施工不同直径的水泥桩。

所述喷浆管3固定连接所述小叶片5，所述喷浆管3与所述小叶片5间设有加强筋6，所述喷浆管3及小叶片5通过所述加强筋6焊接固定连接。

所述钻头芯管2设有钻头尖7，该钻头尖7设置在所述钻头芯管2的下端。钻头尖7是最初接触泥土或者硬石的部位，采用强度高的材料制成。

所述芯管1套设在所述钻头芯管2内，所述芯管1与钻头芯管2间设有芯管卡板8，所述芯管1与钻头芯管2通过芯管卡板8焊接固定连接。

参见图4，所述的搅拌桩机的变径钻头设有两组扩展叶片4，两组扩展叶片4平行设置于所述钻头芯管2外圆周壁，两组扩展叶片4的旋转叶片42的转向一致，两组旋转叶片同步工作，一上一下的协同工作，能够更好地切割土体并形成水泥搅拌桩。

本实用新型的工作原理：施工时，根据施工要求，施大不同直径的土桩，形成的变径桩体，均能与土有机的结合在一起，并使每个较强原始地基层面都成为较软地基一个承台，确保其协调变形，并增加复合地基的强度，既节约了工程造价又使原始地基的自身强度得到了充分利用；而且由于变径增加了桩与原位土的摩擦力，减小了复合地基的沉降，提高了整桩的质量，达到节省水泥浆扩大桩间距节省工程造价的目的。

本实用新型并不限于上述实施方式，采用与本实用新型上述实施例相同或近似结构，而得到的其他用于搅拌桩机的变径钻头，均在本实用新型的保护范围之内。