专利名称：灌注桩扩孔清底钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型属于灌注桩清底钻头，尤其与具有清底功能的扩孔钻头有关。
目前，建筑施工中，对灌注桩的扩孔已逐渐地用扩孔钻头扩孔来代替人工扩孔。但常用的大直径扩孔钻头在实际施工中存在着一个很大的不足是在扩孔后取土不充分，一部分虚土仍然残留在孔底，从而明显降低扩孔桩的承载能力及其可靠性，CN85205107所涉及的就是这种钻头。虽然可采用护筒人工清底，但人工清底工效低，又极不安全。
本实用新型的目的要设计一种能自动清底的钻头，即在扩孔时能自动将残留在孔底的虚土清除干净。
本实用新型设计的扩孔清底钻头由筒体、筒体上部的十字滑块，安装在十字滑块相对侧的一对带有切割刀刃的扩孔刀杆和扩孔刀杆支架，安装在十字滑块另一相对侧的一对带有铲臂的铲臂连杆，斗门开关机构及筒体底部的斗门组成。筒体中下部的前后左右设有进土口，上部有四根钢管用于十字滑块的异向。扩孔刀杆支架的上端在扩孔刀杆的中部用销轴与扩孔刀杆铰接，其下端用销轴与筒体铰接。扩孔刀杆的上端与十字滑块转动连接，其下端有圆弧形铲土板，刀杆的外侧面有刀片。铲臂连杆的两端均有轴套，上轴套与十字滑块转动连接，下轴套与铲臂用销轴转动连接，铲臂由连接部分和铲臂刀板两部分组成，连接部分的一端有与筒体下部转动连接的轴套，中间有与铲臂连杆转动连接的轴套，铲臂刀板为弧形板。十字滑块的上部有与钻杆适配的方孔，两侧有呈十字安排的两组轴孔，每组有一对轴孔。
筒体底部的斗门由斗门开关机构操作可向下打开或向上与筒底贴合。斗门可以采用整体下开式，也可采用对开下开式。斗门通过销轴与筒体底面连接，形成活动门。斗门开关机构包括中间带紧绳器的压缩杆和钢丝绳，放在筒体钢管中的压缩弹簧。压缩弹簧在钢管中，两端分别压在压缩杆中部的上盘及钢管的下托中，钢丝绳的最下端与斗门的开口侧连接。为了增加扩孔清底能力，斗门的开口侧装有刀片，刀片与斗门底面成45度角，刀片的后角在10－15度时，具有最好的切土效果。
为使在扩孔清底时，筒体底边受力均衡，防止筒体变形，在斗门的上端设有定位块。
为保护斗门上的刀片在放置时不受损坏，在斗门的下端有小立柱。
图1为本实用新型设计的扩孔清底钻头的顶视图。
图2为
图1的A－A剖视图。
图3为
图1的B－B剖视图。
图4为十字滑块的结构示意图。其中a为正视图，b为俯视图。
图5为扩孔刀杆支架的结构示意图。其中a为正视图，b为俯视图。
图6为铲臂的结构示意图。其中a为正视图，b为俯视图。c为侧视图。
图7为斗门的结构示意图。其中a为正视图，b为侧视图。
图8为扩孔刀杆的结构示意图。其中a为正视图，b为俯视图，c为侧视图。
图9为筒体的结构示意图。其中a为正视图，b为俯视图。
下面将结合附图对本实用新型设计的扩孔清底钻头的实施方式及其棋效果作进一步描述。
图1、2、3、为本实用新型设计的扩孔清底钻头的结构图。它由筒体1，十字滑块2，安装在十字滑块相对侧的两个扩孔刀杆73、83，与扩孔刀杆相连的扩孔刀杆支架4，安装在十字滑块另一相对侧的两个铲臂连杆75、85，安装在铲臂连杆下端的铲臂6，斗门8及斗门开关机构组成。
筒体1是用钢板焊成的，其中下部的前后，左右开有进土口，上部四根钢管30用于十字滑块导向及传递钻杆扭矩。其中两个适用于放置斗门开关机构中的压缩弹簧11，筒体的下部焊有安装铲臂的轴座31。
图4是十字滑块的结构图。两侧有呈十字安排的两对轴孔32，其中一对轴孔用于安装扩孔刀杆73、83，另一对轴孔用于安装铲臂连杆，上部的方孔与钻杆适配，四个半圆弧管33与筒体1的四根钢管30滑动配合。
扩孔刀杆的上端与十字滑块用销轴25连接，下端装有可切削底面的铲土板15，铲土板底面有切刀。扩孔刀杆的外侧面上有刀片16，为了切削不同土质，刀杆上的刀片16可以采用固定在刀杆上的沿刀杆长度方向的整条刀片 ，也可采用小片硬质合金制成的刀片沿刀杆长度均匀分布在切削部位上。为了更换方便，刀片与刀杆间可用螺栓连接。扩孔刀杆的中部设置耳板轴套17，扩孔刀杆支架4的上端与扩孔刀杆的耳板轴套17用销轴连接，另一端与筒体铰接。
铲臂连杆可用无缝钢管制成，两端焊有轴套，上轴套与十字滑块2用销轴28连接，下轴套与铲臂6用销轴连接。铲臂6可用钢板弯制而成，它由连接部分和铲臂刀板两部分组成，连接部分的一端有与筒体1的下部转动连接用的轴套18，中间有与铲臂连杆转动连接用的轴套19，铲臂刀板为弧形板，其弧度与铲土板15基本一致。
斗门8设置在筒体1的下底面，图3中的斗门，采用对开下开式结构，见图7，每半个斗门上部焊有门轴座20，钢丝绳吊耳21，为了能使锥孔底部向下延伸有一定高度的圆柱形孔，以增大桩底部的抗剪能力，在斗门的一侧还装有与底面成45度角的刀片22，刀片22的后角为10－15度。斗门的上端面上有定位块23，下端面有小立柱24，以防止筒体变形及钻头不用时斗门上的刀片22受损。
使用时，将钻机的钻杆与十字滑块上方的方孔适配，并将钻头放入已成孔的圆柱形孔底，当钻机的钻杆旋转时，十字滑块2沿着筒体1的钢管30下移，在刀杆支架4和铲臂连杆的协助下，两个扩孔刀杆73、83，两个铲臂75、85同时逐渐向外张开，首先实现扩孔动作。在扩孔过程中，随着扩孔刀杆的进一步张开，刀杆上的刀片16将土切下，一部分落入筒体1内，也有一部分落在孔底，待扩孔刀杆和铲臂全部张开后，铲臂即进行清底动作，将扩孔时落在孔底的虚土铲到铲臂上落入筒体，同时也有一部分土留在铲臂上。扩孔清底完毕后，向上提升钻杆，带动十字滑块2上移，在扩孔刀杆支架4的协助下，将扩孔刀杆收进筒体1的同时，铲臂连杆拉动铲臂6一同收入筒体内，停留在铲臂6上的土也将被强制地收入筒体内。钻头被提升到地面后，继续上升，当钻头上部压缩杆9的上端顶到钻机回转箱底盘时，弹簧受压，筒体内的土在自重的情况下使斗门8打开，筒体1内的土即被排出。落下钻头时，在弹簧11的作用下，斗门8自行关闭，通过紧绳器12，钢丝绳26，绳卡27将斗门8拉紧，使斗门能够承受筒体内部盛有一定土的重量。用本设计的装置扩出的孔形呈半球状，孔底为弧形。孔臂光滑，孔底无残留虚土。
本设计的扩孔清底钻头既可以扩孔、清底同时进行，也可以根据需要只进行扩孔或只进行清底。如果需要扩孔时，可将连接铲臂连杆和十字滑块的销轴28及连接铲臂与筒体的销轴29拔下，拆掉铲臂连杆，按上述同样步骤即可进行单一的扩孔作业。如只需要清底时，可将扩孔刀杆和扩孔刀杆支架拆掉后用钻杆将钻头放到已扩好孔的孔底，按同样步骤操作即可完成清底动作。因此，使用本设计的扩孔清底钻头既可同时进行扩孔和清底，又可根据需要分别作扩孔和清底。使用本设计的钻头清底后，孔底无虚土，因此无需再作人工清底，既方便迅速，又安全可靠。本设计的钻头，适用于各种直径的灌注扩孔清底，尤其适用于大直径，例如1000毫米以上直径的灌注桩扩孔清底。
权利要求1.一种包括筒体、筒体上部的滑块、安装在滑块上的带切削刀刃的扩孔刀杆和扩孔刀杆支架，斗门及斗门开气机构的扩孔清底钻头，其特征是(1)所说的扩孔清底钻头还包括带有铲臂的一对铲臂连杆75、85，(2)所说的滑块为十字滑块2，上部有与钻杆适配的方孔，两侧有呈十字安排的两组轴孔，一对轴孔安装扩孔刀杆，另一对轴孔安装铲臂连杆，所说的铲臂连杆的两端均有轴套，上轴套与十字滑块用销轴转动连接，下轴套与铲臂用销轴转动连接，所说的铲臂由连接部分和铲臂刀板两部分组成，连接部分的一端有与筒体1下部转动连接用的轴套18，中间有与铲臂连杆转动连接用的轴套19，所说的铲臂刀板为弧形板。
2.按权利要求1所说的扩孔清底钻头，其特征是所说的斗门8为对开下开式斗门，每半个斗门的一侧与筒体的底面转动连接，另一侧装有与底面成45度角的刀片22，刀片22的后角为10－15度，所说的斗门的上端面上有定位块23，下端面上有小立柱24。
专利摘要本实用新型属于灌注桩扩孔清底钻头，尤其适合大直径灌注柱的扩孔清底。它由筒体，筒体上部的十字滑块、安装在十字滑块相对侧的一对带有切削刀刃的扩孔刀杆和扩孔刀杆支架、安装在十字滑块另一相对侧的一对带有铲臂连杆、斗门及斗门开关机构组成。所设计的扩孔清底钻头在扩孔的同时能自动将残留在孔底的虚土清除干净。根据需要也可进行单独扩孔或清底。
文档编号E21B10/26GK2093895SQ9121831
公开日1992年1月22日 申请日期1991年7月20日 优先权日1991年7月20日
发明者张步钦, 傅明阳 申请人:北京市城市建设工程机械施工公司