專利名稱：一種具有撈石功能的鉆孔樁施工用鉆具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于橋梁工程中鉆孔樁基礎(chǔ)施工的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有撈石功能的鉆孔樁施工用鉆具。
背景技術(shù)：
在含有巖石的地層中進(jìn)行鉆孔樁施工，目前主要有三種方式一種是采用旋挖鉆機(jī)施工，當(dāng)石塊堅硬且較大時對鉆機(jī)鉆斗損害較大，且進(jìn)度較慢；第二種是采用沖擊鉆機(jī)，該方式在土層條件差的情況下易塌孔；第三種是采用回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，當(dāng)石塊堅硬且較大時進(jìn)度較慢。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有鉆孔樁施工方法在含有巖石的地層中施工進(jìn)度慢的問題，提供了一種具有撈石功能的鉆孔樁施工用鉆具，配合回轉(zhuǎn)反循環(huán)鉆機(jī)使用，操作簡便、效率高、經(jīng)濟(jì)實用。本實用新型采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)具有撈石功能的鉆孔樁施工用鉆具，包括鉆進(jìn)系統(tǒng)，所述的鉆進(jìn)系統(tǒng)包括刀架以及設(shè)置于刀架下部合金鋼刀頭，所述的鉆具還包括儲石系統(tǒng)、撈石系統(tǒng)、卸石系統(tǒng)，所述的儲石系統(tǒng)包括圓筒式的鉆斗、鉆斗上部設(shè)置的上封口板以及鉆斗下部設(shè)置的下封口板；所述的撈石系統(tǒng)包括進(jìn)石導(dǎo)向圓筒以及進(jìn)石導(dǎo)向圓筒上部設(shè)置的用于撈石的撈石構(gòu)件；所述卸石系統(tǒng)包括卸石倉門以及鎖口鋼板；所述的鉆進(jìn)系統(tǒng)還包括設(shè)置于鉆斗下端的擴(kuò)孔刀頭；上封口板頂部設(shè)置有與鉆斗內(nèi)部相通的圓筒狀的用于與鉆桿連接的接頭，接頭軸線與鉆斗軸線重合；下封口板底部設(shè)置有與鉆斗內(nèi)部聯(lián)通的進(jìn)石導(dǎo)向圓筒，進(jìn)石導(dǎo)向圓筒的軸線與鉆斗的軸線重合，進(jìn)石導(dǎo)向圓筒上部設(shè)置的撈石構(gòu)件為網(wǎng)狀的鋼絲繩，鉆斗底部沿直徑方向焊接連接雙翼刮板式的刀架，刀架位于下封口板的下方，鉆斗的下端外側(cè)對稱布置兩個擴(kuò)孔刀頭；鉆斗的中部設(shè)置有可以轉(zhuǎn)動也可以固定的卸石倉門。鉆斗內(nèi)部上端設(shè)置有由鋼筋焊制而成的隔離網(wǎng)，隔離網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸小于等于鉆桿內(nèi)徑的2/3。進(jìn)石導(dǎo)向圓筒的頂部圓周方向上均布有6-8個由鋼筋彎制而成的固定環(huán)，固定環(huán)與下封口板保持25 45°的角度，撈石構(gòu)件固定于各固定環(huán)上。卸石倉門通過轉(zhuǎn)軸、連接轉(zhuǎn)軸與卸石倉門的轉(zhuǎn)舌與鉆斗轉(zhuǎn)動連接，轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)舌各設(shè)置兩件。刀架豎直部分焊接有加勁鋼板I，加勁鋼板I共兩塊，分別位于刀架兩翼的豎直部分，并在刀架的兩側(cè)布置。[0015]擴(kuò)孔刀頭側(cè)面焊接有三角形形狀的加勁鋼板II。卸石倉門可開啟的一側(cè)設(shè)置有鎖口鋼板，鎖口鋼板位于卸石倉門外側(cè)，鎖口鋼板及鉆斗上都設(shè)有可重合的倉門鎖孔，并配設(shè)有鎖閉用的螺桿。使用本實用新型，依照下列步驟進(jìn)行鉆孔樁施工①回轉(zhuǎn)反循環(huán)鉆機(jī)就位，泥漿制備；②安裝鉆具，校正平面位置及傾斜度；③鉆機(jī)鉆進(jìn)，普通鉆渣通過泥漿反循環(huán)排出，較大石塊利用撈石構(gòu)件將其撈進(jìn)鉆斗儲存；④當(dāng)成孔或鉆斗內(nèi)石塊儲存滿時，提鉆，卸下鉆具，打開卸石倉門，人工將石塊清除，關(guān)閉卸石倉門，進(jìn)入步驟②。本實用新型具有如下有益效果①提供了一種新的反循環(huán)鉆進(jìn)方式，通過撈石系統(tǒng)和傳統(tǒng)反循環(huán)兩種方式排渣；②鉆孔過程中，較大的石塊被擠入鉆具，其余鉆渣被抽出，減少了鉆進(jìn)中破碎石塊的時間，提高了鉆進(jìn)效率鉆具結(jié)構(gòu)簡單，制作方便；④該方法適用性廣，通過連接各種回轉(zhuǎn)反循環(huán)鉆機(jī)，對大部分含卵石或石塊的土質(zhì)地層都能適用。

圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本實用新型的半剖圖，圖3為圖I的I - I剖面圖，圖4為圖I的II - II剖面圖，圖中1_鉆斗，2-接頭，3-卸石倉門，4-轉(zhuǎn)軸，5-轉(zhuǎn)舌，6-倉門鎖孔，7-上封口板，8-下封口板，9-進(jìn)石導(dǎo)向圓筒，10-加勁鋼板1，11-擴(kuò)孔刀頭，12-加勁鋼板2，13-刀架，14-合金鋼刀頭，15-固定環(huán)，16-撈石構(gòu)件，17-隔離網(wǎng)，18-鎖口鋼板。
具體實施方式
結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進(jìn)一步說明。I、本實用新型的結(jié)構(gòu)。具有撈石功能的鉆孔樁施工用鉆具包括鉆進(jìn)系統(tǒng)、撈石系統(tǒng)、儲石系統(tǒng)、卸石系統(tǒng)；鉆進(jìn)系統(tǒng)包括刀架、刀架下部的合金鋼刀頭以及鉆斗下端的擴(kuò)孔刀頭；撈石系統(tǒng)包括進(jìn)石導(dǎo)向圓筒及其上部用于撈石的撈石構(gòu)件；儲石系統(tǒng)包括鉆斗、鉆斗上部的上封口板、鉆斗下部的下封口板；卸石系統(tǒng)包括卸石倉門、鎖口鋼板。其中鉆斗圓筒上部有上封口板，上封口板上固定有接頭，用于連接鉆機(jī)鉆桿，接頭與鉆斗軸線重合；鉆斗圓筒下部有下封口板，下封口板中間有進(jìn)石導(dǎo)向圓筒，用于將較大的石塊向撈石構(gòu)件聚攏，進(jìn)石導(dǎo)向圓筒與鉆斗軸線重合，進(jìn)石導(dǎo)向圓筒上部有撈石構(gòu)件，用于將較大石塊擠入鉆斗，當(dāng)石塊擠入鉆斗后有將石塊托住并不使其墜落的作用；鉆斗的下封口板下部沿直徑方向焊接有合金鋼刀頭的雙翼刮板式刀架，鉆斗的圓筒下部外側(cè)對稱布置兩個擴(kuò)孔刀頭；鉆斗的中部有卸石倉門，卸石倉門可以轉(zhuǎn)動以便于開倉卸石，可開啟的一側(cè)有鎖口鋼板，鎖口鋼板位于倉門外側(cè)。鉆斗上端距離上封口板20cm左右的位置有隔離網(wǎng)，隔離網(wǎng)由鋼筋焊制而成，網(wǎng)格尺寸略小于鉆桿內(nèi)徑的2/3，防止較大的石塊進(jìn)入鉆桿而引起堵塞。[0032]撈石構(gòu)件通過固定環(huán)固定并編織成網(wǎng)狀，固定環(huán)由鋼筋彎制而成，固定環(huán)與下封口板保持30°左右的角度，圓環(huán)位于下封口板上并盡量靠近進(jìn)石導(dǎo)向圓筒，固定環(huán)有6-8個，沿進(jìn)石導(dǎo)向圓筒周圍均勻布置。卸石倉門通過轉(zhuǎn)軸、連接轉(zhuǎn)軸與倉門的轉(zhuǎn)舌實現(xiàn)倉門的轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)舌各有兩件。刀架豎直部分焊接有加勁鋼板1，加勁鋼板I共兩塊，分別位于刀架兩翼的豎直部分，并在刀架的兩側(cè)布置。擴(kuò)孔刀頭側(cè)面焊接有有類似三角形的加勁鋼板2。鎖口鋼板及鉆斗上有倉門鎖孔，當(dāng)卸石倉門關(guān)閉時，鎖孔重合，鎖孔內(nèi)有絲扣，可通過螺桿實現(xiàn)倉門的鎖閉。 2、本實用新型的制作。按照設(shè)計的直徑將鋼板卷制成圓筒狀作為鉆斗，焊接接縫。在鉆斗中間位置按照卸石要求切割出卸石窗口，切割下的鋼板作為卸石倉門。在卸石窗口長邊一側(cè)切割兩個矩形凹槽，切割位置在距離卸石窗口上下短邊1/3處。取一塊鋼板切割成圓形，直徑為鉆斗內(nèi)徑，然后在鋼板中心切割出進(jìn)石導(dǎo)向圓筒外徑大小的圓形作為下封口板，將進(jìn)石導(dǎo)向圓筒焊接于該鋼板上，保證圓筒一側(cè)與鋼板平齊，在圓筒與鋼板接頭的一面沿圓筒焊接7個固定環(huán)，固定環(huán)由鋼筋彎制而成，固定環(huán)與鋼板保持30°左右的角度，圓環(huán)位于下封口板一偵U。用鋼絲繩作為撈石構(gòu)件，將鋼絲繩利用固定環(huán)進(jìn)行編織，織成網(wǎng)狀，鋼絲繩接頭使用卡具固定。將下封口板焊接于鉆斗底部，在下封口板直徑方向焊接雙翼式刮板刀架，在刀架上焊接合金鋼刀頭。在刀架上豎直部分焊接加勁鋼板1，加勁鋼板共兩塊，分別位于刀架兩翼的豎直部分，并在刀架的兩側(cè)布置。用Φ25鋼筋焊接鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)格大小略小于鉆桿內(nèi)徑的2/3，鋼筋網(wǎng)片平面的外部輪廓為圓形，直徑與鉆斗內(nèi)徑相同，焊接好網(wǎng)片后將其焊接于鉆斗遠(yuǎn)離下封口板的一端，距離上封口板約20cm。用鋼板切割成圓形，直徑為鉆斗內(nèi)徑，然后在鋼板中心切割出接頭外徑大小的圓形作為上封口板，將接頭焊接于該鋼板上，接頭由鋼管制成，上端有與鉆桿連接的條件。將上封口板焊接于鉆斗上部，確保接頭與鉆斗同心。在切割卸石倉口時切割下的鋼板長邊一端焊接轉(zhuǎn)舌，轉(zhuǎn)舌由鋼板切割而成，形狀為“菜刀形”，“刀把” 一端與卸石倉門焊接，另一端開有圓孔，圓孔直徑略大于轉(zhuǎn)軸直徑，轉(zhuǎn)舌焊接的位置要與鉆斗凹槽位置對應(yīng)，在卸石倉門另一長邊中間位置焊接一塊矩形鎖口鋼板，矩形鋼板一半伸出倉門，在伸出倉門部分的中心開一圓孔，圓孔內(nèi)有絲扣，轉(zhuǎn)舌與鎖口鋼板均焊接于倉門外側(cè)。將卸石倉門的轉(zhuǎn)舌圓孔內(nèi)各套一個轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸由圓鋼制成，然后將倉門轉(zhuǎn)軸焊接于鉆斗預(yù)留凹槽的兩側(cè)，確保倉門能夠轉(zhuǎn)動。關(guān)閉卸石倉門，在鉆斗上對應(yīng)于鎖口鋼板鎖孔的位置開一圓孔，圓孔內(nèi)有絲扣，使用時用螺桿將倉門鎖閉。在下封口板一端鉆斗外側(cè)焊接擴(kuò)孔刀頭，擴(kuò)孔刀頭對稱布置，共兩個，在擴(kuò)孔刀頭背部焊接加勁鋼板2 ；3、本實用新型的使用①回轉(zhuǎn)反循環(huán)鉆機(jī)就位，泥漿制備；②將制作好的鉆具連接在回轉(zhuǎn)反循環(huán)鉆機(jī)上，用螺栓將卸石倉門擰緊，校正平面位置及傾斜度；③鉆機(jī)鉆進(jìn)，在鉆桿的帶動下，刀架上的合金刀頭及鉆斗底部的擴(kuò)孔刀頭對地層進(jìn)行切割鉆進(jìn)，普通鉆渣通過泥漿反循環(huán)排出，較大的石塊在進(jìn)石導(dǎo)向圓筒的引導(dǎo)下，擠壓撈石構(gòu)件(柔性)而進(jìn)入鉆斗，在離心力作用下石塊向四周移動，鉆斗上下部均有封口鋼板，在上封口板附近還有隔離網(wǎng)防止較大的石塊進(jìn)入鉆桿而引起堵塞，此時石塊被撈石構(gòu)件托住而不墜落至孔內(nèi)；④當(dāng)成孔或鉆斗內(nèi)石塊儲 存滿時，提鉆，卸下鉆具，卸下鎖閉卸石倉門的螺桿，打開卸石倉門，人工將石塊清除，關(guān)閉卸石倉門，進(jìn)入步驟②。
權(quán)利要求1.一種具有撈石功能的鉆孔樁施工用鉆具，包括鉆進(jìn)系統(tǒng)，所述的鉆進(jìn)系統(tǒng)包括刀架(13)以及設(shè)置于刀架(13)下部合金鋼刀頭(14)，其特征在于所述的鉆具還包括儲石系統(tǒng)、撈石系統(tǒng)、卸石系統(tǒng)，所述的儲石系統(tǒng)包括圓筒式的鉆斗(I)、鉆斗(I)上部設(shè)置的上封口板(7)以及鉆斗(O下部設(shè)置的下封口板(8);所述的撈石系統(tǒng)包括進(jìn)石導(dǎo)向圓筒(9)以及進(jìn)石導(dǎo)向圓筒(9)上部設(shè)置的用于撈石的撈石構(gòu)件(16);所述卸石系統(tǒng)包括卸石倉門(3)以及鎖口鋼板(18);所述的鉆進(jìn)系統(tǒng)還包括設(shè)置于鉆斗(I)下端的擴(kuò)孔刀頭(11); 上封口板(7)頂部設(shè)置有與鉆斗(I)內(nèi)部相通的圓筒狀的用于與鉆桿連接的接頭(2)，接頭(2)軸線與鉆斗(I)軸線重合； 下封口板(8)底部設(shè)置有與鉆斗(I)內(nèi)部聯(lián)通的進(jìn)石導(dǎo)向圓筒(9)，進(jìn)石導(dǎo)向圓筒(9)的軸線與鉆斗(I)的軸線重合，進(jìn)石導(dǎo)向圓筒(9)上部設(shè)置的撈石構(gòu)件(16)為網(wǎng)狀的鋼絲繩，鉆斗(I)底部沿直徑方向焊接連接雙翼刮板式的刀架(13)，刀架(13)位于下封口板(8)的下方，鉆斗(I)的下端外側(cè)對稱布置兩個擴(kuò)孔刀頭(11)； 鉆斗(I)的中部設(shè)置有可以轉(zhuǎn)動也可以固定的卸石倉門(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有撈石功能的鉆孔樁施工用鉆具，其特征在于鉆斗(I)內(nèi)部上端設(shè)置有由鋼筋焊制而成的隔離網(wǎng)(17)，隔離網(wǎng)(17)的網(wǎng)格尺寸小于等于鉆桿內(nèi)徑的 2/3。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有撈石功能的鉆孔樁施工用鉆具，其特征在于進(jìn)石導(dǎo)向圓筒(9)的頂部圓周方向上均布有6-8個由鋼筋彎制而成的固定環(huán)(15),固定環(huán)(15)與下封口板(8)保持25 45°的角度，撈石構(gòu)件(16)固定于各固定環(huán)(15)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有撈石功能的鉆孔樁施工用鉆具，其特征在于卸石倉門(3)通過轉(zhuǎn)軸(4)、連接轉(zhuǎn)軸(4)與卸石倉門(3)的轉(zhuǎn)舌(5)與鉆斗(I)轉(zhuǎn)動連接，轉(zhuǎn)軸(4)和轉(zhuǎn)舌(5)各設(shè)置兩件。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有撈石功能的鉆孔樁施工用鉆具，其特征在于刀架(13)豎直部分焊接有加勁鋼板I (10)，加勁鋼板I (10)共兩塊，分別位于刀架兩翼的豎直部分，并在刀架的兩側(cè)布置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有撈石功能的鉆孔樁施工用鉆具，其特征在于擴(kuò)孔刀頭(11)側(cè)面焊接有三角形形狀的加勁鋼板II (12)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有撈石功能的鉆孔樁施工用鉆具，其特征在于卸石倉門(3)可開啟的一側(cè)設(shè)置有鎖口鋼板(18)，鎖口鋼板(18)位于卸石倉門(3)外側(cè)，鎖口鋼板(18)及鉆斗(I)上都設(shè)有可重合的倉門鎖孔(6)，并配設(shè)有鎖閉用的螺桿。
專利摘要本實用新型屬于橋梁工程中鉆孔樁基礎(chǔ)施工的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有撈石功能的鉆孔樁施工用鉆具，解決了現(xiàn)有鉆孔樁施工方法在含有巖石的地層中施工進(jìn)度慢的問題。其包括儲石系統(tǒng)、撈石系統(tǒng)、卸石系統(tǒng)，儲石系統(tǒng)包括鉆斗、上封口板、下封口板；撈石系統(tǒng)包括進(jìn)石導(dǎo)向圓筒、撈石構(gòu)件；卸石系統(tǒng)包括卸石倉門、鎖口鋼板；鉆進(jìn)系統(tǒng)包括擴(kuò)孔刀頭。本實用新型的有益效果提供了一種新的反循環(huán)鉆進(jìn)方式，通過撈石系統(tǒng)和傳統(tǒng)反循環(huán)兩種方式排渣；鉆孔過程中，較大的石塊被擠入鉆具，其余鉆渣被抽出，減少了鉆進(jìn)中破碎石塊的時間，提高了效率；鉆具結(jié)構(gòu)簡單，制作方便；適用性廣，通過連接各種回轉(zhuǎn)反循環(huán)鉆機(jī)，對大部分含卵石或石塊的土質(zhì)地層都能適用。
文檔編號E21B11/00GK202706931SQ20122028608
公開日2013年1月30日 申請日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者褚曉暉, 趙善同, 陳鋒, 吳也平, 胡國偉, 周海波, 王黎明, 田豐 申請人:中鐵三局集團(tuán)有限公司