一种变径螺旋钻杆的制作方法

本实用新型涉及桩基施工用螺旋钻杆的技术领域，尤其是涉及一种变径螺旋钻杆。

背景技术：

变径全螺纹桩是一种桩身上大下小，且上下部分螺纹方向相反的组合式螺纹桩。该桩上部反向螺纹部分的成桩方法有异于正向旋转钻进，反向旋转提钻成螺的传统成螺方法，为正向旋转钻进，正向旋转提钻成螺的正向成螺技术。

现有技术的桩基施工过程中螺旋钻杆是一种非常普遍的施工工具。使用螺旋钻杆成桩不仅施工速度快而且施工的质量能够得到很好的控制；另外，由于变频电机的使用，使得钻杆的转速得到很好的控制，使其能够适用于更加广泛的地质条件。但是，螺旋钻杆施工过程中会出土，为施工额外增加了很多运输的工作量；而且，在石块较多的地质条件中，普通钻杆要将石块、硬土破碎并带出地面，在此过程中耗费了大量的能量，浪费了石块、硬土等资源。

针对上述问题，专利公告号为cn206091898u的中国专利，提出了一种变径螺旋钻杆，包括有芯管和螺旋叶片，其特征在于，在螺旋叶片之间且沿螺旋叶片的方向，在芯管上设置变径块，变径块自下向上连续或分段加大芯管直径。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：变径块均固定在螺旋钻杆的周侧，在进行钻孔时，需要根据土层内土壤硬度的不同而选择不同的螺旋钻杆，从而在进行钻孔准备时，需要准备多根配备有不同变径块的螺旋钻杆，如螺旋钻杆和土层的硬度不匹配，可能由于土壤不能排除而钻孔困难，从而所需的螺纹钻杆的数量较多，钻孔成本较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种变径块可根据需要而安拆在螺旋钻杆周侧，以此降低钻孔成本的一种变径螺旋钻杆。

本实用新型是通过以下技术方案得以实现的：

一种变径螺旋钻杆，包括竖直的钻杆，所述钻杆的周侧固定有螺旋叶片，所述钻杆的周侧可拆安装有多个变径块，所述变径块竖直方向的任意位置的厚度均与所述螺旋叶片的螺距大小一致，所述变径块的水平投影呈扇形设置，所述变径块的外径小于或等于所述螺旋叶片的外径；

所述钻杆的周侧固定有多个卡接板，所述卡接板的长度方向竖直设置，所述变径块正对所述钻杆的一侧开设有卡接槽，所述变径块和所述钻杆通过所述卡接槽和所述卡接板形成插接配合，且所述变径块上设有用于限制所述变径块脱离所述钻杆的限位件。

通过采用上述技术方案，钻孔时，先根据土层的硬度不同，而选择在钻杆周侧安装变径块，以提高钻孔质量；安装变径块时，变径块先通过卡接槽套设在卡接板上，此时变径块不易以钻杆的轴线而转动，以此初步将变径块固定在钻杆的周侧，变径块的竖直方向的厚度与螺旋叶片的螺距一致，从而变径块安装在钻杆的周侧后，变径块的上下两侧均抵接在螺旋叶片上，以此变径块不易在钻孔时与钻杆发生竖直方向的移动，最后通过限位件限制变径块脱离钻杆，从而变径块不易脱离钻杆，变径块被稳定固定在钻杆的周侧，方便了钻杆根据需要而安装变径块，节省了钻孔成本。

进一步设置为：所述卡接板的一侧开设有贯穿且长度方向竖直的固定槽，所述限位件为固定板，所述固定板滑动设置在所述变径块内，且所述固定板的滑动方向垂直于卡接板，所述变径块内设有驱动所述固定板滑动至插设在所述固定槽内的驱动件。

通过采用上述技术方案，变径块安装在钻杆周侧时，此时变径块的上下两侧均抵接在螺旋叶片上，以此变径块不易相对于钻杆上下滑动；变径块通过卡接槽与卡接板插接，以此变径块在卡接块的限位下不易在钻杆上绕着钻杆的轴线转动；再通过驱动件带动固定板插接在固定槽内，从而卡接板不易脱离卡接槽，以此变径块不易脱离钻杆，从而变径块被稳定固定在钻杆的周侧，方便了钻杆根据需要而安装变径块，节省了钻孔成本。

进一步设置为：所述驱动件包括驱动杆和重弹簧，所述变径块内开设有供所述固定板滑动的滑动槽，所述滑动槽的一端连通至所述卡接槽，所述驱动杆的长度方向垂直于所述固定板设置，所述驱动杆的一端穿至所述滑动槽内且位于所述固定板背离所述卡接板的一侧，所述驱动杆靠近所述固定板的一端呈斜面设置，所述驱动杆呈斜面的一侧正对所述固定板设置，所述变径块内开设有供所述驱动杆滑动的驱动槽，所述驱动槽远离钻杆的一侧呈开口设置，所述驱动杆位于所述驱动槽内，所述重弹簧一端固定在所述驱动槽靠近所述钻杆的一端，另一端固定在所述驱动杆靠近所述固定板的一端，当所述重弹簧处于正常状态时，所述重弹簧的弹力驱使所述驱动杆推挤所述固定板插接在所述固定槽内。

通过采用上述技术方案，变径块固定在钻杆的周侧时，此时在重弹簧的弹性作用下，驱动杆的斜面推挤固定板使其插接在固定槽内，从而固定板与卡接板形成插接配合，以此卡接板不易脱离卡接槽，变径块不易脱离钻杆，从而变径块被牢固固定在钻杆的周侧，当钻杆进行钻孔时，由于孔壁的泥土塞进驱动槽内，随着泥土的增多，驱动杆被进一步推挤而朝向固定板滑动，以此固定板不易脱离固定槽，使得变径块被固定得更稳定，变径块不易在钻孔时而脱离钻杆。

进一步设置为：所述滑动槽内设有用于带动所述固定板脱离所述固定槽的回位件，所述回位件为两个轻弹簧，两个所述轻弹簧分别位于所述固定板的相对两侧，所述轻弹簧的一端固定在所述固定板的一侧，另一端固定在所述滑动槽的槽壁上，所述轻弹簧处于正常状态时，所述固定板处于脱离所述固定槽的状态，且所述重弹簧的弹性系数大于所述轻弹簧的弹性系数。

通过采用上述技术方案，变径块固定在钻杆周侧时，在重弹簧的弹力作用下而驱动杆推挤固定板使其插接在固定槽内，由于重弹簧的弹性系数大于轻弹簧的弹性系数，从而轻弹簧此时处于拉伸状态；需要拆卸变径块时，通过带动驱动杆远离固定杆滑动时，此时驱动杆逐渐失去对固定板的推挤作用，从而固定板在轻弹簧的弹力作用下而脱离固定槽，以此解除固定板与卡接板的卡接作用，方便了拆下变径块。

进一步设置为：所述驱动杆背离所述重弹簧的一端固定有拉环。

通过采用上述技术方案，拉环提供了人工拉动驱动杆的施力点，从而方便拉动拉环而使驱动杆克服重弹簧远离固定板滑动，以此方便了从钻杆上拆下变径块。

进一步设置为：滑动槽穿设至所述卡接槽的另一侧，且滑动槽和所述卡接槽的横剖面呈“十”字形设置。

通过采用上述技术方案，固定板穿过固定槽后，变径块有脱离钻杆的趋势时，此时固定板的两端均与滑动槽抵接，以此固定板不易一端受到推挤而与固定槽使其插接配合，从而提高了变径块安装的稳定性。

进一步设置为：所述变径块的水平投影的中心角选为90度设置。

通过采用上述技术方案，90度设置的变径块方便通过方便四个变径块即可形成一圈，方便了变径块的安装和拆卸。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

（1）安装变径块时，变径块通过卡接槽插接在卡接板上，此时变径块的上下两侧均抵接在螺旋叶片上，在通过滑动驱动杆推挤固定板，固定板受到推挤而朝向卡接板滑动，以此固定板插接在固定槽内，从而完成变径块的固定，此时变径块不易脱离钻杆，因此方便了变径块的安装，节省了钻孔成本；

（2）钻孔时，随着泥土进入驱动槽而推挤驱动杆，从而驱动杆继续对固定板进行推挤，驱动杆不易远离固定板滑动，以此固定板更加稳固的插设在固定槽内，从而在钻孔过程中，变径块和钻杆之间的安装更加稳定，变径块不易脱离钻杆；

（3）拆卸变径块时，拉动手环时驱动杆远离固定板滑动，此时固定板逐渐失去驱动杆的推挤作用，固定板在轻弹簧的弹力下而滑动脱离固定槽，方便了取下变径块。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是沿图1中a-a线的剖视图；

图3是沿图1中b-b线的剖视图；

图4是图2中c部局部放大图。

附图标记：1、钻杆；2、螺旋叶片；3、变径块；4、卡接板；5、卡接槽；6、固定槽；7、固定板；8、驱动杆；9、重弹簧；10、滑动槽；11、驱动槽；12、轻弹簧；13、拉环。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1和图2，为本实用新型公开的一种变径螺旋钻杆，包括竖直的钻杆1，钻杆1的周侧固定有螺旋叶片2，钻杆1的周侧可拆安装有多个变径块3，变径块3竖直方向的任意位置的厚度均与螺旋叶片2的螺距大小一致。变径块3的水平投影呈扇形设置，且变径块3的圆心角均选为90度设置。多个变径块3的外径可设为不一样，但多个变径块3的外径均小于或等于螺旋叶片2的外径。钻杆1的周侧固定有多个卡接板4，卡接板4的长度方向竖直设置。变径块3正对钻杆1的一侧开设有卡接槽5，变径块3和钻杆1通过卡接槽5和卡接板4形成插接配合。变径块3上设有用于限制变径块3脱离钻杆1的限位件。钻孔前，通过土层的硬度不同，而选择在钻杆1上安装不同的变径块3，以此提高钻孔质量。安装变径块3时，变径块3先通过卡接槽5套设在卡接板4上，此时变径块3不易以钻杆1的轴线而转动，以此初步将变径块3固定在钻杆1的周侧。变径块3的竖直方向的厚度与螺旋叶片2的螺距一致，从而变径块3安装在钻杆1的周侧后，变径块3的上下两侧均抵接在螺旋叶片2上，以此变径块3不易在钻孔时与钻杆1发生竖直方向的移动。最后通过限位件限制变径块3脱离钻杆1，从而变径块3不易脱离钻杆1，变径块3被稳定固定在钻杆1的周侧，方便了钻杆1根据需要而安装变径块3，节省了钻孔成本。

参照图2和图3，卡接板4的一侧开设有贯穿且长度方向竖直的固定槽6。限位件为固定板7，固定板7滑动设置在变径块3内，且固定板7的滑动方向垂直于卡接板4。变径块3内设有驱动固定板7滑动至插设在固定槽6内的驱动件。当固定板7插接在固定槽6内时，固定板7的四周侧分别与固定槽6的四个槽壁抵接，以此固定板7不易脱离固定槽6，从而变径块3不易脱离钻杆1。

参照图2和图3，驱动件包括驱动杆8和重弹簧9。变径块3内开设有供固定板7滑动的滑动槽10，滑动槽10的一端连通至卡接槽5，且滑动槽10的此端穿至所述卡接槽5的一侧槽壁内，滑动槽10和卡接槽5的横剖面呈“十”字形设置。驱动杆8的长度方向垂直于固定板7设置，驱动杆8的一端穿至滑动槽10内且位于固定板7背离卡接板4的一侧。驱动杆8靠近固定板7的一端呈斜面设置，驱动杆8呈斜面的一侧正对固定板7设置。变径块3内开设有供驱动杆8滑动的驱动槽11，驱动槽11远离钻杆1的一侧呈开口设置。驱动杆8位于驱动槽11内，且驱动杆8远离固定板7的一侧不超出驱动槽11。重弹簧9一端固定在驱动槽11靠近钻杆1的一端，另一端固定在驱动杆8靠近固定板7的一端。当重弹簧9处于正常状态时，重弹簧9的弹力驱使驱动杆8推挤固定板7插接在固定槽6内。驱动杆8在重弹簧9的弹力作用下而朝向固定杆滑动，从而驱动杆8的斜面推挤固定板7使其插接在固定槽6内，以此方便了固定板7插设在固定槽6内，方便了变径块3固定在钻杆1的周侧。钻杆1进行钻孔时，由于孔壁的泥土塞进驱动槽11内，随着泥土的增多，驱动杆8被进一步推挤而朝向固定板7滑动，以此固定板7不易脱离固定槽6，使得变径块3被固定得更稳定，变径块3不易在钻孔时而脱离钻杆1。

参照图2和图4，滑动槽10（参照图3）内设有用于带动固定板7脱离固定槽6的回位件，回位件为两个轻弹簧12。两个轻弹簧12分别位于固定板7的相对两侧，轻弹簧12的一端固定在固定板7的一侧，另一端固定在滑动槽10的槽壁上。轻弹簧12处于正常状态时，固定板7处于脱离固定槽6的状态。其中重弹簧9的弹性系数大于轻弹簧12的弹性系数。重弹簧9的弹力带动驱动杆8推挤固定板7时，由于重弹簧9的弹性系数大于轻弹簧12的弹性系数，从而轻弹簧12随着固定板7的滑动而被拉伸；拆卸变径块3时，驱动杆8远离固定板7滑动，此时重弹簧9被拉伸，驱动杆8逐渐失去对固定板7的推挤作用，从而轻弹簧12的弹力带动固定板7滑动而脱离固定槽6，以此方便了变径块3的拆卸。

参照图4，为了方便拉动驱动杆8失去远离固定板7而拆卸变径块3，驱动杆8背离重弹簧9的一端固定有拉环13。

本实施例的实施原理及有益效果为：

钻孔时，先根据土层的硬度不同，而选择在钻杆1周侧安装变径块3，以提高钻孔质量；安装变径块3时，变径块3先通过卡接槽5套设在卡接板4上，此时变径块3不易以钻杆1的轴线而转动，以此初步将变径块3固定在钻杆1的周侧，变径块3的竖直方向的厚度与螺旋叶片2的螺距一致，从而变径块3安装在钻杆1的周侧后，变径块3的上下两侧均抵接在螺旋叶片2上，以此变径块3不易在钻孔时与钻杆1发生竖直方向的移动，最后通过固定板7插接在固定槽6内而限制变径块3脱离卡接板4，以此变径块3不易脱离钻杆1，变径块3被稳定固定在钻杆1的周侧，方便了钻杆1根据需要而安装变径块3，节省了钻孔成本。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。