申请/专利权人：威海市水利岩土工程有限公司

申请日：2018-06-13

公开（公告）日：2024-06-11

公开（公告）号：CN108561085B

主分类号：E21B10/44

分类号：E21B10/44;E21B10/28

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.11#授权;2018.10.23#实质审查的生效;2018.09.21#公开

摘要：本发明涉及土木工程用螺旋挤土桩设备技术领域，具体地说是一种螺旋挤土钻头，该钻头包括钻尖、挤土杆和螺旋叶片，所述的挤土杆的下端设有钻尖，挤土杆的上端与钻杆连接，其特征在于挤土杆上设有至少一个挤土扩体单元，挤土扩体单元由下向上呈直径逐渐减小的锥台状，挤土杆和挤土扩体单元由下向上连续缠绕有挤扩螺旋叶片，挤扩螺旋叶片与钻杆上的螺旋叶片光滑连接，挤扩螺旋叶片由下向上呈直径逐渐增大的锥台状，所述的缠绕在挤土杆和挤土扩体单元上的挤扩螺旋叶片的螺距由下向上逐渐增大，通过上锥形的挤土扩体单元和锥形的挤扩螺旋叶片同时作用实现快速下钻、扩孔，具有挤土效果好、挤土效率高、增大桩的承载力和摩阻力的螺旋挤土钻头等优点。

主权项：1.一种螺旋挤土钻头，该钻头包括钻尖、挤土杆和螺旋叶片，所述的挤土杆的下端设有钻尖，挤土杆的上端与钻杆连接，其特征在于挤土杆上设有至少一个挤土扩体单元，挤土扩体单元由下向上呈直径逐渐减小的锥台状，锥台状挤土扩体单元的锥度角为30~85度，挤土杆和挤土扩体单元由下向上连续缠绕有挤扩螺旋叶片，挤扩螺旋叶片与钻杆上的螺旋叶片光滑连接，挤扩螺旋叶片由下向上呈直径逐渐增大的锥台状，锥台状挤扩螺旋叶片的锥度角为7度~19度，所述的缠绕在挤土杆和挤土扩体单元上的挤扩螺旋叶片的螺距由下向上逐渐增大，通过上锥形的挤土扩体单元和锥形的挤扩螺旋叶片同时作用实现快速下钻、扩孔，所述的挤土杆上的挤土扩体单元呈间隔性连接，挤扩螺旋叶片的由下向上缠绕在挤土扩体单元和挤土杆上并与钻杆上的螺旋叶片连续连接，所述的挤扩螺旋叶片的边缘设有朝向叶片外侧的钻齿，所述的挤土扩体单元的上端面和下端面分别与缠绕在挤土扩体单元上端面和下端面的挤扩螺旋叶片重合，所述的挤土杆最上端的挤土扩体单元的上端面直径与钻杆的下端面的直径相配合连接，所述的挤扩螺旋叶片的底端设有竖直朝下的辅助钻尖，通过辅助钻尖增大钻头下移速度。

全文数据：一种螺旋挤土钻头技术领域[0001]本发明涉及土木工程用螺旋挤土桩设备技术领域，具体地说是一种结构简单、使用方便、挤土效果好、挤土效率高、增大桩的承载力和摩阻力的螺旋挤土钻头。背景技术[0002]众所周知，在建筑施工中长螺旋钻孔桩通常是用普通长螺旋钻杆的下端连接螺栓挤土钻头，然后再将钻杆的上端安装在长螺旋钻机上进行钻孔，现有的挤土钻头一般都是由钻尖、挤土杆和螺旋叶片组成，钻进过程中钻杆直径范围内的土都随着叶片升至孔外，对周围土体基本没有挤密作用，故在处理湿陷性黄土或需要挤密的土体时还需要增加挤密桩，因此会将螺旋叶片之间的挤土杆上设有由下向上直径逐渐增大的挤土扩体，这样增大了挤密作用，由于该挤土扩体的直径由下向上逐渐增大，这样对土的上移就会产生阻碍，不仅降低土壤的上移速度，而且影响整个钻体的下移速度，影响挤土效果，特别是现有的挤土钻一般难以钻入风化岩层，对风化岩层的土壤下钻效果差。发明内容[0003]本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构简单、使用方便、挤土效果好、挤土效率高、增大桩的承载力和摩阻力的螺旋挤土钻头。[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种螺旋挤土钻头，该钻头包括钻尖、挤土杆和螺旋叶片，所述的挤土杆的下端设有钻尖，挤土杆的上端与钻杆连接，其特征在于挤土杆上设有至少一个挤土扩体单元，挤土扩体单元由下向上呈直径逐渐减小的锥台状，锥台状挤土扩体单元的锥度角为30〜85度，挤土杆和挤土扩体单元由下向上连续缠绕有挤扩螺旋叶片，挤扩螺旋叶片与钻杆上的螺旋叶片光滑连接，挤扩螺旋叶片由下向上呈直径逐渐增大的锥台状，锥台状挤扩螺旋叶片的锥度角为7度〜19度，所述的缠绕在挤土杆和挤土扩体单元上的挤扩螺旋叶片的螺距由下向上逐渐增大，增大挤密效果，通过上锥形的挤土扩体单元和锥形的挤扩螺旋叶片同时作用实现快速下钻、扩孔。[0005]本发明所述的挤土杆上的挤土扩体单元依次排列呈连续性连接，挤扩螺旋叶片由下向上缠绕在挤土扩体单元上并与钻杆上的螺旋叶片光滑连接。[0006]本发明所述的挤土杆上的挤土扩体单元呈间隔性连接，挤扩螺旋叶片的由下向上缠绕在挤土扩体单元和挤土杆上并与钻杆上的螺旋叶片连续连接。[0007]本发明所述的挤土扩体单元的上端面和下端面分别与缠绕在挤土扩体单元上端面和下端面的挤扩螺旋叶片重合，防止挤土扩体单元与挤扩螺旋叶片之间的空隙存土，保证土上移效果。[0008]本发明所述的挤土杆最上端的挤土扩体单元的上端面直径与钻杆的下端面的直径相配合连接，保证挤土的连续性，保证推土效果。[0009]本发明所述的挤扩螺旋叶片的边缘设有朝向叶片外侧的钻齿，辅助钻头的削土，增大下移速度。[0010]本发明所述的挤扩螺旋叶片的底端设有竖直朝下的辅助钻尖，所述的辅助钻尖轴线与钻尖轴线平行，通过辅助钻尖增大钻头下移速度。[0011]本发明由于挤土杆上设有至少一个挤土扩体单元，挤土扩体单元由下向上呈直径逐渐减小的锥台状，锥台状挤土扩体单元的锥度角为30〜85度，挤土杆和挤土扩体单元由下向上连续缠绕有挤扩螺旋叶片，挤扩螺旋叶片与钻杆上的螺旋叶片光滑连接，挤扩螺旋叶片由下向上呈直径逐渐增大的锥台状，锥台状挤扩螺旋叶片的锥度角为7度〜19度，挤扩螺旋叶片的边缘设有朝向叶片外侧的钻齿，通过上锥形的挤土扩体单元和锥形的挤扩螺旋叶片同时作用实现快速下钻、扩孔，所述的缠绕在挤土杆和挤土扩体单元上的挤扩螺旋叶片的螺距由下向上逐渐增大，增大挤密效果，所述的挤土杆上的挤土扩体单元依次排列呈连续性连接，挤扩螺旋叶片由下向上缠绕在挤土扩体单元上并与钻杆上的螺旋叶片光滑连接，所述的挤土杆上的挤土扩体单元呈间隔性连接，挤扩螺旋叶片的由下向上缠绕在挤土扩体单元和挤土杆上并与钻杆上的螺旋叶片连续连接，所述的挤土扩体单元的上端面和下端面分别与缠绕在挤土扩体单元上端面和下端面的挤扩螺旋叶片重合，防止挤土扩体单元与挤扩螺旋叶片之间的空隙存土，保证土上移效果，所述的挤土杆最上端的挤土扩体单元的上端面直径与钻杆的下端面的直径相配合连接，保证挤土的连续性，保证推土效果，所述的挤扩螺旋叶片的底端设有竖直朝下的辅助钻尖，所述的辅助钻尖与钻尖平行，通过辅助钻尖增大钻头下移速度，具有结构简单、使用方便、挤土效果好、挤土效率高、增大桩的承载力和摩阻力的螺旋挤土钻头。附图说明[0012]图1是本发明的结构示意图。[0013]图2是本发明钻杆上挤土扩体单元连续连接的结构示意图。[00M]图3是本发明钻杆上挤土扩体单元间隔连接的结构示意图。[0015]图4是图2中钻杆与钻头连接部分剖视图。[0016]图5是本发明中螺旋叶片的局部示意图。具体实施方式[0017]下面结合附图对本发明进一步说明：如附图所示，一种螺旋挤土钻头，该钻头包括钻尖1、挤土杆2和螺旋叶片，所述的挤土杆2的下端设有钻尖1，挤土杆2的上端与钻杆6连接，其特征在于挤土杆2上设有至少一个挤土扩体单元4,挤土扩体单元4由下向上呈直径逐渐减小的锥台状，锥台状挤土扩体单元4的锥度角B为3〇〜85度，挤土杆2和挤土扩体单元4由下向上连续缠绕有挤扩螺旋叶片3,挤扩螺旋叶片3与钻杆6上的螺旋叶片光滑连接，挤扩螺旋叶片3由下向上呈直径逐渐增大的锥台状，锥台状挤扩螺旋叶片3的锥度角A为7度〜19度，挤扩螺旋叶片3的边缘设有朝向叶片外侧的钻齿，通过上锥形的挤土扩体单元4和锥形的挤扩螺旋叶片3同时作用实现快速下钻、扩孔，所述的缠绕在挤土杆2和挤土扩体单元4上的挤扩螺旋叶片3的螺距由下向上逐渐增大，螺距如图1中的LI、L2和L3，L1小于L2小于L3，增大挤密效果，所述的挤土杆2上的挤土扩体单元4依次排列呈连续性连接，挤扩螺旋叶片3由下向上缠绕在挤土扩体单元4上并与钻杆6上的螺旋叶片光滑连接，所述的挤土杆2上的挤土扩体单元4呈间隔性连接，挤扩螺旋叶片3的由下向上缠绕在挤土扩体单元4和挤土杆2上并与钻杆6上的螺旋叶片连续连接，所述的挤土扩体单元4的上端面和下端面分别与缠绕在挤土扩体单元4上端面和下端面的挤扩螺旋叶片3重合，防止挤土扩体单元4与挤扩螺旋叶片3之间的空隙存土，保证土上移效果，所述的挤土杆2最上端的挤土扩体单元4的上端面直径与钻杆6的下端面的直径相配合连接，保证挤土的连续性，保证推土效果，所述的挤扩螺旋叶片3的底端设有竖直朝下的辅助钻尖11，所述的辅助钻尖11与钻尖1平行，通过辅助钻尖11增大钻头下移速度，本发明所述的挤土杆2的上端经连接组件与钻杆6相连接，所述的连接组件由连接护板7、连接螺栓8组成，所述的连接护板7的一端与钻杆6的下端相连接，连接护板7的另一端包裹在挤土杆2的最上端挤土扩体单元4的外表面上并经连接螺栓8进行连接，所述的钻杆6的下端面设有连接凸台9,挤土杆2的上端面设有与连接凸台9配合的连接凹槽10,通过连接凸台9和连接凹槽1〇的配合连接实现钻头与钻杆6的定位连接。[0018]本发明在使用时，首先将钻杆与该钻头相连接，连接后由驱动机构带动该转头旋转下移，在旋转下移的过程中，由于该钻头中的挤扩螺旋叶片3为下锥形，这样有利于下钻，提高了下行速度，同时由于挤土杆2上设有呈上锥形的挤土扩体单元4,这样挤土扩体单元4形成切刃，有利于削切，同时可以进行挤土，有利于推土上行，同时反作用力推动挤扩螺旋叶片3下行，对土有挤密效果，提高了施工效率，特别是上锥形的挤土扩体单元可以对钻头周围的土壤进行挤密，挤密后对填充的混凝土桩实现回力挤压，进而增大混凝土桩的承载力，增大粧的稳定性，本发明中的挤土杆和钻杆都与现有技术相同，设为中空状，方便混凝土的输送，本发明由于挤土杆2上设有至少一个挤土扩体单元4，挤土扩体单元4由下向上呈直径逐渐减小的锥台状，挤土扩体单元4的锥度角B为30~85度，挤土杆2和挤土扩体单元4由下向上连续缠绕有挤扩螺旋叶片3,挤扩螺旋叶片3与钻杆6上的螺旋叶片光滑连接，挤扩螺旋叶片3由下向上呈直径逐渐增大的锥台状，锥台状挤扩螺旋叶片3的锥度角A为7度〜19度，挤扩螺旋叶片3的边缘设有朝向叶片外侧的钻齿，通过上锥形的挤土扩体单元4和锥形的挤扩螺旋叶片3同时作用实现快速下钻、扩孔，所述的缠绕在挤土杆2和挤土扩体单元4上的挤扩螺旋叶片3的螺距由下向上逐渐增大，螺距如图1中的LI、L2和L3，L1小于L2小于L3，增大挤密效果，所述的挤土杆2上的挤土扩体单元4依次排列呈连续性连接，挤扩螺旋叶片3由下向上缠绕在挤土扩体单元4上并与钻杆6上的螺旋叶片光滑连接，所述的挤土杆2上的挤土扩体单元4呈间隔性连接，挤扩螺旋叶片3的由下向上缠绕在挤土扩体单元4和挤土杆2上并与钻杆6上的螺旋叶片连续连接，所述的挤土扩体单元4的上端面和下端面分别与缠绕在挤土扩体单元4上端面和下端面的挤扩螺旋叶片3重合，防止挤土扩体单元4与挤扩螺旋叶片3之间的空隙存土，保证土上移效果，所述的挤土杆2最上端的挤土扩体单元4的上端面直径与钻杆6的下端面的直径相配合连接，保证挤土的连续性，保证推土效果，所述的挤扩螺旋叶片3的底端设有竖直朝下的辅助钻尖11，所述的辅助钻尖11与钻尖1平行，通过辅助钻尖11增大钻头下移速度，本发明所述的挤土杆2的上端经连接组件与钻杆6相连接，所述的连接组件由连接护板7、连接螺栓8组成，所述的连接护板7的一端与钻杆6的下端相连接，连接护板7的另一端包裹在挤土杆2的最上端挤土扩体单元4的外表面上并经连接螺栓8进行连接，所述的钻杆6的下端面设有连接凸台9，挤土杆2的上端面设有与连接凸台9配合的连接凹槽10，通过连接凸台9和连接凹槽10的配合连接实现钻头与钻杆6的定位连接，具有结构简单、使用方便、挤土效果好、挤土效率高、增大粧的承载力和摩阻力的螺旋挤土钻头等优点。

权利要求：1.一种螺旋挤土钻头，该钻头包括钻尖、挤土杆和螺旋叶片，所述的挤土杆的下端设有钻尖，挤土杆的上端与钻杆连接，其特征在于挤土杆上设有至少一个挤土扩体单元，挤土扩体单元由下向上呈直径逐渐减小的锥台状，锥台状挤土扩体单元的锥度角为30〜85度，挤土杆和挤土扩体单元由下向上连续缠绕有挤扩螺旋叶片，挤扩螺旋叶片与钻杆上的螺旋叶片光滑连接，挤扩螺旋叶片由下向上呈直径逐渐增大的锥台状，锥台状挤扩螺旋叶片的锥度角为7度〜19度，所述的缠绕在挤土杆和挤土扩体单元上的挤扩螺旋叶片的螺距由下向上逐渐增大，通过上锥形的挤土扩体单元和锥形的挤扩螺旋叶片同时作用实现快速下钻、扩孔。2.根据权利要求1所述的一种螺旋挤土钻头，其特征在于所述的挤土杆上的挤土扩体单元依次排列呈连续性连接，挤扩螺旋叶片由下向上缠绕在挤土扩体单元上并与钻杆上的螺旋叶片光滑连接。3.根据权利要求1所述的一种螺旋挤土钻头，其特征在于所述的挤土杆上的挤土扩体单元呈间隔性连接，挤扩螺旋叶片的由下向上缠绕在挤土扩体单元和挤土杆上并与钻杆上的螺旋叶片连续连接。4.根据权利要求I、2或3所述的一种螺旋挤土钻头，其特征在于所述的挤扩螺旋叶片的边缘设有朝向叶片外侧的钻齿。5.根据权利要求1、2或3所述的一种螺旋挤土钻头，其特征在于所述的挤土扩体单元的上端面和下端面分别与缠绕在挤土扩体单元上端面和下端面的挤扩螺旋叶片重合。6.根据权利要求1、2或3所述的一种螺旋挤土钻头，其特征在于所述的挤土杆最上端的挤土扩体单元的上端面直径与钻杆的下端面的直径相配合连接。7.根据权利要求1所述的一种螺旋挤土钻头，其特征在于所述的挤扩螺旋叶片的底端设有竖直朝下的辅助钻尖，通过辅助钻尖增大钻头下移速度。

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