CN204825912U - 复合桩双管路输料钻具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及复合桩双管路输料钻具，钻头设置在钻杆的底部，且钻头与钻杆可转动连接，切削叶片设置在钻杆的底部，且位于钻头的上方；钻杆为空心管，其底部有独立喷嘴，钻杆内有独立管路，其底端与独立喷嘴连通，顶端通过独立输料导管与独立加料泵站连通；第二加料泵站通过第二输料导管与钻杆内的空心部分连通。该钻具可在常规水泥土搅拌桩机上使用，节约了桩机改造成本；实现了加芯复合桩的成桩，大幅提升搅拌桩承载力并有效降低工后地基沉降；双管路可实现输送水泥浆和混凝土或其他多种适宜的土体加固物料，完成多种类型不同强度复合桩的成桩，适用性广；实现了外围搅拌桩与芯桩的一次成型，保证了芯桩与外围桩的同轴度，简化了施工工艺。

Description

复合桩双管路输料钻具

技术领域

本实用新型涉及建筑施工技术领域，特别涉及岩土工程地基处理机械装备技术领域，具体指复合桩双管路输料钻具。

背景技术

水泥土搅拌桩因其施工成本低廉且施工简便，在软土地基处理和基坑支护中得到了广泛的应用。但其桩身强度较低，承载力不足，目前国内多采用水泥土搅拌桩插入预制芯桩来解决这一问题，这种组合桩的承载力以及各方面性能都比单一水泥土搅拌桩有了明显的改进。但为满足预制芯桩的压入或锤击要求，预制芯桩的混凝土强度要求很高，往往无法充分发挥预制芯桩桩身强度，造成了材料的大量浪费。而且为沉入预制芯桩，采用静压或锤击后施工加劲芯桩，需对桩机进行大幅改动或配套增加沉桩设备，导致施工工艺繁琐，进一步提升了施工成本，且对于保证芯桩沉入水泥土桩过程中不偏心也没有简易的解决办法，成桩质量堪忧。部分桩机采用锤击式将芯桩锤入，噪音很大，在市区等人口密集居住处的使用更加受到了限制。

专利申请号为200910062925.8中所公开的在搅拌桩中插入芯桩的机械设备中，是在普通水泥土搅拌桩机上安装芯桩压桩装置，并通过普通钻具完成单根水泥土搅拌桩Ⅰ的搅拌和施工，再移孔对准下一桩位，进行水泥土搅拌桩Ⅱ的搅拌施工，同时使用压桩装置将预制混凝土芯桩压入水泥土搅拌桩Ⅰ中，完成多向水泥土或水泥砂浆加芯搅拌桩的成桩。这种机械设备虽然实现了芯桩与水泥土搅拌桩在同一机械上施工，但加设了一套压桩装置，增大了成本；此设备无法实现芯桩与水泥土搅拌桩同一钻具施工，施工工艺繁琐；预制混凝土芯桩在压入水泥土搅拌桩之前，还需重新对准桩中心，误差难以控制。

专利申请号为CN201520128197所公开的新型叶片全轴布置的水泥土搅拌装置，在施工水泥土外围桩时，水泥土搅拌采用叶片全轴布置的水泥土搅拌装置，搅拌轴内腔中设置多根喷管，用于喷水、干粉、砂或固化剂，施工时通过多根喷管喷物料，搅拌成桩；然后在外围桩中施工打入混凝土预制内芯桩，完成超高承载力劲性复合桩的施工。该装置需与预制桩打入装置共同组合完成复合桩的施工，难以使用在普通水泥土搅拌桩机上，需设计配套打桩桩机，适用性有限，且造价偏高；水泥土外围桩与内芯桩无法实现同一装置施工，难以保证同轴度，成桩效果不佳。

发明内容

针对现有技术及机械设备存在的问题，本实用新型的目的是提供一种复合桩双管路输料钻具，可直接在常规水泥土搅拌桩机上使用，同一钻具可同时用于水泥浆搅拌以及现浇混凝土芯桩的形成，实现复合桩一次成型，简化施工工艺，并可根据不同土质情况，选择输入不同的加固材料实现不同强度复合桩成型，适用性广泛。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：复合桩双管路输料钻具，包括钻头、钻杆、切削叶片、独立管路、第二管路和第二加料泵站；所述钻头设置在钻杆的底部，且钻头与钻杆可转动连接，所述切削叶片设置在钻杆的底部，且位于钻头的上方；所述钻杆为圆形或方形空心管，其底部具有独立喷嘴，钻杆内设有独立管路，该独立管路的底端与独立喷嘴连通，顶端通过独立输料导管与独立加料泵站连通；所述第二加料泵站通过第二输料导管将与钻杆内的空心部分连通。

作为优化，所述钻头与钻杆通过螺栓可转动连接。

作为优化，所述切削叶片的外侧边缘为锯齿状和弧形页面。

相对于现有技术，本实用新型具有如下优点：

1、复合桩双管路输料钻具可直接在常规水泥土搅拌桩机上使用，节约了桩机改造成本。

2、可实现现浇混凝土芯桩复合桩的成桩，相比于常规水泥土搅拌桩，承载力有大幅提升并有效降低工后地基沉降，相比于预制混凝土芯水泥土桩，节约了成本，降低了施工噪音。

3、可实现现浇混凝土芯桩与水泥土搅拌桩使用同一钻具施工，外围桩与芯桩的一次成型，保证了芯桩与外围桩的同轴度，并简化了施工工艺，缩短了施工工期。

4、根据不同土质情况，可选择输入不同的加固材料进行不同强度复合桩成型，满足不同加固需求，且钻具内独立管路数量可进行调整，以满足各种输料需求，适用性广泛。

附图说明

图1是复合桩双管路输料钻具在钻头闭合状态下的正视示意图。

图2是复合桩双管路输料钻具在钻头打开状态下的正视示意图。

图3是复合桩双管路输料钻具的俯视示意图。

图中：1—钻头，2—螺栓，3—独立喷嘴，4—第二喷嘴，5—切削叶片，6—钻杆，7—独立管路，8—第二管路，9—独立输料导管，10—独立加料泵站，11—第二输料导管，12—第二加料泵站。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明：

复合桩双管路输料钻具，包括钻头1、钻杆6、切削叶片5、独立管路7、第二管路8和第二加料泵站12。

钻头1设置在钻杆6的底部，且钻头1与钻杆6可转动连接，具体实施时，钻头1与钻杆6可通过螺栓2连接形成可开式活扣，在沉入过程中用于钻进土层，在上提钻杆6的过程中钻头1以螺栓2中心向下转动，从而可自动打开的钻头1与钻杆6形成第二喷嘴4。

所述切削叶片5设置在钻杆6的底部，且位于钻头1的上方，切削叶片5的外侧边缘为锯齿状，一对切削叶片焊接于钻杆的底部，用于搅拌土体。

钻杆6为圆形或方形空心管，其底部具有独立喷嘴3，钻杆6内设有独立管路7，独立管路7通过焊接或其他合适的方式固定在钻杆6内，该独立管路7的底端与独立喷嘴3连通，独立管路7的顶端通过独立输料导管9与独立加料泵站10连通。进入独立管路7中的水泥浆通过此输料导管7流向独立喷嘴3喷出。

第二加料泵站12通过第二输料导管11将与钻杆6内的空心部分连通。

本实用新型的复合桩双管路输料钻具，可安装在常规水泥土搅拌桩机上，通过桩机提供动力，转动钻杆6，带动钻头1及切削叶片5向下旋转切土钻进；当钻至要求深度，开启独立加料泵站10，水泥浆通过独立输料导管9泵入独立管路7中，经独立喷嘴3注入土层中，一边提升钻杆6与钻头1，一边继续注浆与土搅合，直至桩顶；钻杆6与钻头1再次向下钻进，对水泥浆与土层进行复搅，当钻至要求土层深度，水泥浆再次通过独立输料导管9泵入独立管路7中，经独立喷嘴3注入土层中，继续进行复搅，同时开启第二加料泵站12，混凝土通过第二输料导管11泵入第二管路8中，同时提升钻杆6，在提升过程中，钻头1在自重及混凝土泵送压力作用下自动打开形成第二喷嘴4，混凝土经第二喷嘴4注入钻杆6提升过程中形成的钻孔中，继续提升钻杆6至桩顶，实现外围桩为水泥土搅拌桩，芯桩为现浇混凝土加强桩的复合桩成桩。

该钻具成功实现了外围桩为水泥土搅拌桩，芯桩为现浇混凝土加强桩的复合桩的成桩，实现了对常规水泥土搅拌桩承载力的提升，并有效降低工后地基沉降；该钻具可在普通水泥土搅拌桩机上使用，增强了设备的通用性；芯桩成桩过程中无需重新对准桩位，严格控制了同轴度，保证了成桩质量；实现了现浇混凝土芯桩与水泥土搅拌桩使用同一钻具施工，外围桩与芯桩的一次成型，简化了工艺，节约了成本；根据不同土质情况，可选择输入不同的加固材料进行不同强度复合桩成型，满足不同加固需求，且钻具内独立管路数量可进行调整，以满足各种输料需求，适用性广泛。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.复合桩双管路输料钻具，其特征在于：包括钻头(1)、钻杆(6)、切削叶片(5)、独立管路(7)、第二管路(8)和第二加料泵站(12)；

所述钻头(1)设置在钻杆(6)的底部，且钻头(1)与钻杆(6)可转动连接，所述切削叶片(5)设置在钻杆(6)的底部，且位于钻头(1)的上方；

所述钻杆(6)为圆形或方形空心管，其底部具有独立喷嘴(3)，钻杆(6)内设有独立管路(7)，该独立管路(7)的底端与独立喷嘴(3)连通，顶端通过独立输料导管(9)与独立加料泵站(10)连通；

所述第二加料泵站(12)通过第二输料导管(11)将与钻杆(6)内的空心部分连通。

2.如权利要求1所述的复合桩双管路输料钻具，其特征在于：所述钻头(1)与钻杆(6)通过螺栓(2)可转动连接，当所述钻具向上提升时，钻头(1)在自重及物料泵送压力下打开时，钻杆(6)的空心部分即形成了第二管路(8)，钻杆(6)的底端开口即形成了第二喷嘴(4)。

3.如权利要求1所述的复合桩双管路输料钻具，其特征在于：所述钻杆(6)在向上提升过程中，所钻入土层会形成与钻杆直径尺寸相匹配的一定大小的钻孔，用于芯桩材料的注入。

4.如权利要求1所述的复合桩双管路输料钻具，其特征在于：所述独立管路(7)可用于输送水泥浆，所述第二管路(8)可用于输送混凝土，实现外围桩为水泥土搅拌桩，芯桩为现浇混凝土加强桩的复合桩成桩。

5.如权利要求1所述的复合桩双管路输料钻具，其特征在于：所述独立管路(7)还可用于输送各种适宜的土体加固材料，如石灰、水泥等各种粉状或液态材料用于加固土体，形成不同强度的外围桩体；所述第二管路(8)也可用于输送水泥浆等各种加强胶凝材料，形成高强度的芯桩，最终实现各种不同材料复合作用的加强复合桩。

6.如权利要求1所述的复合桩双管路输料钻具，其特征在于：所述独立管路(7)可根据钻杆直径尺寸及输料需求，设置多个独立管路(7)，并设置多个相匹配的独立加料泵站(10)。

7.如权利要求1所述的复合桩双管路输料钻具，其特征在于：所述切削叶片(5)的外侧边缘为锯齿状。