施工鉆孔灌注樁用的鉆頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及粧基施工領(lǐng)域，具體講是一種施工鉆孔灌注粧用的鉆頭。
【背景技術(shù)】
[0002]混凝土鉆孔灌注粧因?yàn)槌休d力高、適應(yīng)性強(qiáng)、粧長(zhǎng)可達(dá)百米進(jìn)而減少了粧數(shù)量等優(yōu)點(diǎn)，已成為國(guó)內(nèi)外建(構(gòu))筑物特別是大型建(構(gòu))筑物如橋梁、油罐、液化天然氣罐、核電站首選的基礎(chǔ)形式。混凝土鉆孔灌注粧主要施工過(guò)程有:成孔、下鋼筋籠、灌混凝土。在上述主要施工過(guò)程中，成孔是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。成孔過(guò)程中，通常是采用三翼刮刀式鉆頭在地層鉆進(jìn)。
[0003]如圖I所示，現(xiàn)有技術(shù)的三翼刮刀式鉆頭包括中空的基礎(chǔ)桿101、鉆尖102、擋圈103、三塊連接板104和三塊刮刀105;基礎(chǔ)桿101頂端設(shè)有用于與鉆機(jī)的鉆桿連接的連接部106，具體的說(shuō)，鉆機(jī)的鉆桿設(shè)公扣而鉆頭的基礎(chǔ)桿101設(shè)母扣，兩者公母配合擰緊連接，所述的連接部106即母扣;鉆尖102焊接在基礎(chǔ)桿101下端，三塊連接板104的內(nèi)端均焊接在基礎(chǔ)桿101上且沿基礎(chǔ)桿101周向均勻分布，三塊連接板104的外端均與擋圈103的內(nèi)圓周面焊接，每塊刮刀105與一塊連接板104為一組，每塊刮刀105下端與基礎(chǔ)桿101焊接而上端與同組的那塊連接板104焊接，鉆尖102下端的兩側(cè)邊焊接有合金切削齒107，而每塊刮刀105的側(cè)邊也焊接有合金切削齒107。鉆頭鉆孔時(shí)，鉆尖102及刮刀105上的合金切削齒107用于切削土體。擋圈103的外圓周面上還設(shè)有豎列排布的多個(gè)保筋塊108。當(dāng)用鉆頭的鉆尖102及刮刀105鉆進(jìn)成孔時(shí)，擋圈103的作用是對(duì)孔壁提供支撐，以防止塌孔，但擋圈103的外圓周面不斷與孔壁摩擦勢(shì)必會(huì)造成磨損，所以焊接多個(gè)保筋塊108用以將擋圈103的外圓周面與孔壁隔開(kāi)，避免擋圈103磨損。
[0004]在使用現(xiàn)有技術(shù)的三翼刮刀式鉆頭成孔過(guò)程中，當(dāng)遇到上部如填土、淤泥、砂層等松散易垮地層時(shí)，盡管鉆進(jìn)同時(shí)采用了泥漿護(hù)壁，但由于泥漿性能、鉆進(jìn)技術(shù)、地層復(fù)雜性和地下水滲流等原因，易產(chǎn)生坍孔，結(jié)果造成粧底沉渣過(guò)多影響粧承載力、鉆頭和鉆機(jī)被坍下來(lái)的砂土埋住、無(wú)法順利下放鋼筋籠、影響粧身質(zhì)量等一系列問(wèn)題，從而影響了施工進(jìn)度，增加了施工成本。在實(shí)踐中，為了防止上述事故的發(fā)生，常用液壓振動(dòng)錘把大于設(shè)計(jì)粧直徑的護(hù)筒沉入地層中，然后鉆進(jìn)，該護(hù)筒底部低于易垮坍的地層，導(dǎo)致護(hù)筒長(zhǎng)達(dá)十多米，甚至幾十米;成孔后下鋼筋籠；灌混凝土;護(hù)筒最后或留在地層中，或在混凝土初凝前被拔出。
[0005]然而，雖然沉入護(hù)筒有利鉆進(jìn)，但在護(hù)筒的高度范圍內(nèi)，護(hù)筒與粧孔之間的這部分砂土體仍然可能坍塌，仍然存在沉渣、埋住鉆頭和鉆桿、無(wú)法順利下放鋼筋籠、影響粧身質(zhì)量等一系列問(wèn)題，為了徹底根治上述弊端，有人提出了用一大一小兩個(gè)尺寸的鉆頭的技術(shù)設(shè)想，即先用大鉆頭在護(hù)筒高度鉆直徑與護(hù)筒內(nèi)徑吻合的大孔，再用小鉆頭鉆與鉆孔灌注粧設(shè)計(jì)直徑相同的小孔。然而，上述設(shè)想的實(shí)際可操作性不強(qiáng)，這是因?yàn)?，每次施工需要?zhǔn)備兩種鉆頭，增大了施工成本，而且，每次需要將鉆頭上提到孔外，再將整個(gè)鉆頭從鉆機(jī)擰下后更換新鉆頭，鉆頭的整體重量本身就不輕，而且粘了泥巴后更重，使得更換過(guò)程麻煩費(fèi)力，很不方便，進(jìn)一步延緩了工作過(guò)程，故無(wú)論從時(shí)間成本和經(jīng)濟(jì)成本看，均得不償失。而且，該技術(shù)方案還存在一個(gè)缺陷，保筋塊的保護(hù)性雖然避免了擋圈的磨損，但保筋塊與孔壁土體不斷摩擦也會(huì)被磨損，一旦保筋塊磨損報(bào)廢后，只能將其切割掉再焊接上新的保筋塊，其過(guò)程麻煩費(fèi)力，而且反復(fù)焊接對(duì)擋圈的損傷較大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種在填土、淤泥、砂層等松散易垮地層中使用護(hù)筒鉆進(jìn)時(shí)，能有效鉆掉護(hù)筒與粧孔之間砂土體、且不會(huì)大幅度增加時(shí)間成本和經(jīng)濟(jì)成本、操作方便快捷省力、且更換保筋塊簡(jiǎn)單方便對(duì)擋圈無(wú)損傷的施工鉆孔灌注粧用的鉆頭。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是，提供一種施工鉆孔灌注粧用的鉆頭，它包括中空的基礎(chǔ)桿、鉆尖、擋圈、多塊連接板和與連接板數(shù)目相同的刮刀;基礎(chǔ)桿頂端設(shè)有連接部;多塊連接板的內(nèi)端均焊接在基礎(chǔ)桿上且沿基礎(chǔ)桿周向均勻分布，多塊連接板的外端均與擋圈的內(nèi)圓周面焊接;每塊刮刀與一塊連接板為一組，每塊刮刀下端與基礎(chǔ)桿焊接而上端與同組的那塊連接板焊接;鉆尖焊接在基礎(chǔ)桿下端；
[0008]該鉆頭還設(shè)有可拆式刮泥組件，每個(gè)刮泥組件包括一塊刮泥板和兩塊安裝板，安裝板焊接在擋圈的內(nèi)圓周面，安裝板上設(shè)有螺釘過(guò)孔，刮泥板上設(shè)有開(kāi)口向下的第一卡槽，刮泥板位于第一卡槽內(nèi)側(cè)的部分為安裝部，刮泥板位于第一卡槽外側(cè)的部分為刮泥部，安裝部上也設(shè)有螺釘過(guò)孔，刮泥部外側(cè)設(shè)有鋼刷，刮泥板經(jīng)第一卡槽鉤掛在擋圈上，刮泥板的安裝部位于同組的兩塊安裝板之間，刮泥板的安裝部與兩側(cè)的安裝板螺接固定；
[0009]該鉆頭還包括可拆式的多塊保筋塊，每塊保筋塊上設(shè)有開(kāi)口向下的用于與擋圈鉤掛的第二卡槽，保筋塊位于第二卡槽內(nèi)側(cè)的部分為螺接部，保筋塊位于第二卡槽外側(cè)的部分為護(hù)筋部，護(hù)筋部的兩個(gè)表面均焊接有加強(qiáng)條，螺接部也設(shè)有螺釘過(guò)孔。
[0010]利用本實(shí)用新型的鉆頭的施工方法，其步驟包括：
[0011 ] a、用液壓振動(dòng)錘將護(hù)筒沉入地層的設(shè)計(jì)深度；
[0012]b、將每組刮泥組件的兩塊安裝板焊接在鉆頭的擋圈的內(nèi)圓周面，將刮泥板的第一卡槽鉤掛在擋圈上且使得刮泥板的安裝部位于同組的兩塊安裝板之間，并將該安裝部與兩側(cè)的安裝板螺接固定；
[0013]c、將鉆頭安裝在鉆機(jī)的鉆桿上；
[0014]d、向下鉆進(jìn)，直至鉆頭的刮泥板到達(dá)護(hù)筒底部；
[0015]e、上提鉆頭，卸掉刮泥組件的刮泥板；
[0016]f、將保筋塊的第二卡槽鉤掛在擋圈上且使得保筋塊的螺接部位于一組刮泥組件的兩塊安裝板之間，并將該螺接部與兩側(cè)的安裝板螺接固定；
[0017 ] g、繼續(xù)向下鉆進(jìn)，直至鉆頭到達(dá)粧設(shè)計(jì)深度；
[0018]h、清孔再下放鋼筋籠，并灌注混凝土。
[0019]采用以上結(jié)構(gòu)的施工鉆孔灌注粧用的鉆頭與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)。
[0020]首先，裝配上刮泥板后，刮泥板鋼刷的外邊緣與基礎(chǔ)桿軸線之間的距離為護(hù)筒內(nèi)徑的一半，這樣，首次下鉆時(shí)能鉆出與護(hù)筒尺寸吻合的大孔，徹底將護(hù)筒內(nèi)的砂土體刮干凈，進(jìn)而杜絕了后續(xù)的沉渣、埋住鉆頭和鉆桿、無(wú)法順利下放鋼筋籠、影響粧身質(zhì)量等一系列問(wèn)題;而且，該技術(shù)方案無(wú)需像現(xiàn)有技術(shù)一樣準(zhǔn)備兩個(gè)尺寸不同的鉆頭，自然從經(jīng)濟(jì)上降低了施工的成本;況且，該技術(shù)方案只需要將較輕的刮泥板從鉆頭上拆卸即可，無(wú)需像現(xiàn)有技術(shù)一樣將較重的整體鉆頭從鉆機(jī)的鉆桿擰下，然后再更換較重的整體式鉆頭，故施工過(guò)程快速、方便、省力，節(jié)省了時(shí)間成本;而保筋塊的存在能將擋圈與孔壁隔開(kāi)，有效避免擋圈磨損。
[0021]更可貴的是，本實(shí)用新型還存在兩個(gè)技術(shù)上的亮點(diǎn)，一是本技術(shù)方案中刮泥板與擋圈的可拆式連接的具體結(jié)構(gòu)，該連接方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅僅為兩安裝板和帶第一卡槽的刮泥板，裝配方便，只需將刮泥板鉤掛再螺釘鎖緊，拆卸過(guò)程也同樣簡(jiǎn)單;還可以多次循環(huán)利用，經(jīng)濟(jì)性也好;況且，一旦安裝固定后，刮泥板的與擋圈也結(jié)合牢固，強(qiáng)度可靠，確保刮泥時(shí)不會(huì)松脫。采取對(duì)比的方式更能理解該連接結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，如果不采用上述連接，那刮泥板無(wú)非是采用焊接或直接在擋圈上打孔螺接兩種方式，焊接之后，必須切割掉，操作麻煩，而且下次使用還得重新焊接，反復(fù)焊接對(duì)擋圈傷害較大;如果在擋圈上打孔，則容易使擋圈的孔位置應(yīng)力集中，破壞擋圈，影響其使用壽命。唯有采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，才四兩撥千斤地解決了各方面問(wèn)題，即杜絕護(hù)筒內(nèi)土體塌孔、又操作方便、加快速度、降低成本，而且結(jié)合牢固，對(duì)擋圈本身無(wú)破壞。
[0022]第二個(gè)亮點(diǎn)是保筋塊的設(shè)計(jì)和安裝方式，保筋塊的護(hù)筋部的寬度遠(yuǎn)小于刮泥板的刮泥部的寬度，而且護(hù)筋部?jī)蓚€(gè)表面焊接了兩塊加強(qiáng)條后厚度也遠(yuǎn)大于刮泥部的厚度，顧名思義，護(hù)筋部不是用來(lái)切削土體的，不需要太寬，但需要不斷與孔壁摩擦，將擋圈保護(hù)起來(lái)，所以加厚，使得強(qiáng)度增大，盡可能延長(zhǎng)使用壽命;而且保筋塊不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝也方便，將保筋塊地第二卡槽鉤掛在擋圈上并與兩安裝板螺接即可，況且安裝后連接牢固，而且保筋塊與擋圈的安裝沒(méi)有增加新的結(jié)構(gòu)，而是利用到擋圈上已有的安裝板進(jìn)行螺接，該設(shè)計(jì)方案充分考慮到使用刮泥板和使用保筋塊兩道工序的時(shí)間差，將兩者錯(cuò)開(kāi)，先后與安裝板螺接，最大化利用了已有的連接結(jié)構(gòu)，使得刮泥板和保筋塊的兩者的功能互不干擾、有機(jī)結(jié)合、相互加成;而且，當(dāng)保筋塊上的護(hù)筋部